基于認(rèn)知無線電的動態(tài)頻譜接入的建模與分析.pdf

1、無線通信事業(yè)正在快速發(fā)展,頻譜資源出現(xiàn)日益緊缺的局面。傳統(tǒng)的固定式頻譜分配政策已成為無線通信事業(yè)向前發(fā)展的瓶頸,它將特定頻段分配給一個用戶使用,“獨占”的授權(quán)工作方式不允許非授權(quán)用戶使用空閑頻段,導(dǎo)致某些時段和地區(qū)頻譜空閑,頻譜利用率較低。認(rèn)知無線電的提出有效地解決了這個問題,非授權(quán)用戶通過使用該技術(shù)共享授權(quán)系統(tǒng)的頻譜資源,為新技術(shù)提供了頻譜資源的支持,有效地保證了通信可靠性以及降低了網(wǎng)絡(luò)部署時間。動態(tài)頻譜接入作為認(rèn)知無線電的關(guān)鍵技術(shù),

2、受到眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注。一個有效的頻譜接入策略將能幫助非授權(quán)用戶更充分地利用頻譜資源,減少對授權(quán)用戶的干擾,進(jìn)一步提升認(rèn)知系統(tǒng)的性能增益。
　　本文針對認(rèn)知無線電中的動態(tài)頻譜接入技術(shù)進(jìn)行了深入研究。首先介紹了認(rèn)知無線電的研究背景、意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,隨后總結(jié)了動態(tài)頻譜接入技術(shù)的分類、優(yōu)缺點和研究方法,并闡述了其面臨的挑戰(zhàn)。接下來,針對分析得到的頻譜接入模型中部分狀態(tài)不存在穩(wěn)態(tài)概率導(dǎo)致無法求得系統(tǒng)性能參數(shù)的問題,采用馬爾科夫理論重

3、新建立了頻譜接入模型,并利用矩陣幾何理論和事件調(diào)度法得到衡量認(rèn)知系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對頻譜接入策略進(jìn)行優(yōu)化,給出了不同業(yè)務(wù)類型的頻譜接入策略評價標(biāo)準(zhǔn)。由于感知結(jié)果無法做到完全準(zhǔn)確,一個最優(yōu)的頻譜接入策略應(yīng)考慮不完美的感知結(jié)果。接下來簡要介紹了幾種常見的頻譜感知方法及其優(yōu)缺點,并采用能量檢測算法求得衡量感知精度的指標(biāo)。結(jié)合頻譜感知對頻譜接入策略進(jìn)行建模和理論分析,通過仿真試驗查看不完美感知環(huán)境下頻譜接入策略的性能,并證實