基于馬爾科夫鏈的認知無線網絡的頻譜分配算法研究.pdf

1、近年來，無線通信技術的不斷進步和移動互聯網技術的快速發(fā)展給人們的生活帶來了極大的方便。而現有的無線通信頻譜資源總量少且利用率低，制約著無線技術的發(fā)展和人們對于無線業(yè)務需求的滿足，通過調查顯示，對現有資源利用率低是導致頻譜資源日益緊張的主要原因，所以提高現有頻譜資源的利用率比開放新的頻譜資源更有意義。認知無線電(Cognitive Radio，簡稱CR)是解決頻譜資源利用率低的有效措施，以往人們對于認知無線電技術中的頻譜分配研究主要集中在

2、非授權用戶的阻塞率和吞吐率兩項性能指標，而且服務質量（Quality of Service,簡稱QoS）保證也主要是降低非授權用戶對授權用戶的干擾。但是，隨著人們對無線網絡技術的需求多樣化以及授權用戶對信道占用的動態(tài)特性，有限的帶寬資源與復雜多變的信道特性導致的高誤碼率，限制了那些對帶寬、時延有較高要求的視頻、語音等多媒體實時業(yè)務在認知無線電網絡（Cognitive Radio Networks,簡稱CRNs）中的應用，給我們研究CRN

3、s頻譜資源共享技術提出的巨大挑戰(zhàn)。本文的主要研究特點如下：
　　1、對動態(tài)頻譜接入（Dynamic Spectrum Access,簡稱DSA）進行分析，建立一個同時提供實時業(yè)務（real-time service，簡稱RT）和非實時業(yè)務（non-real-time service，簡稱NRT）的CRNs頻譜分配5維馬爾可夫鏈（Markov chain）模型，當CRNs中用戶流量在一定時間段內處于穩(wěn)定狀態(tài)，該模型比傳統(tǒng)用于CRNs

4、性能分析的ON/OFF信道狀態(tài)模型具有較低的運算時間復雜度；
　　2、針對實時業(yè)務和非實時業(yè)務在系統(tǒng)性能上的不同需求，結合認知用戶自身的QoS需求特性，將這兩種認知用戶劃分為不同優(yōu)先級，實時業(yè)務具有相對較高的優(yōu)先級，非實時業(yè)務具有較低的優(yōu)先級。采用了為非授權用戶提供緩沖區(qū)、非授權實時業(yè)務被取代時優(yōu)先切換到空閑信道以及緩沖區(qū)中非授權實時業(yè)務優(yōu)先返回空閑信道等內部優(yōu)化策略；
　　3、利用剔除控制（Eviction control