認知無線電網(wǎng)絡(luò)中頻譜空洞與競拍資源的聯(lián)合分配技術(shù)研究.pdf

1、認知無線電技術(shù)是在無線頻譜資源緊缺的情況下產(chǎn)生的，如何將有限的無線頻譜資源進行合理地分配成了認知無線電技術(shù)中的研究熱點。目前已有很多國家進行了相關(guān)的研究工作，但基本都是對單一頻譜進行的分配，對于將不同特性的頻譜統(tǒng)一起來的研究非常有限。因此為了使無線頻譜得到最大限度地利用，將各種不同特性的頻譜聯(lián)合起來分配的研究具有重大意義。
　　 本文主要研究的是認知無線電環(huán)境中聯(lián)合考慮競拍資源與頻譜空洞的分配問題。文章首先分析了兩種頻譜資源的特

2、性以及次用戶的服務(wù)需求指標，并在此基礎(chǔ)上，提出了一種較優(yōu)匹配算法和一種改進的基于穩(wěn)定婚姻配對的頻譜分配算法，還提出了一種支持服務(wù)分級的最小化切換風險的改進頻譜分配方案。
　　 本論文的主要工作具體體現(xiàn)如下:
　　 (1)首先描述了研究課題的背景與意義、認知無線電技術(shù)的定義以及關(guān)鍵技術(shù)，并詳細分析了近年來關(guān)于國內(nèi)外認知無線電頻譜分配方面的研究現(xiàn)狀和存在的問題，接著介紹了認知無線電頻譜分配的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 (2)提

3、出了一種較優(yōu)匹配算法和一種改進的基于穩(wěn)定婚姻配對的頻譜分配算法。首先詳細分析了競拍資源和頻譜空洞的特性，并從次用戶角度出發(fā)，考慮了次用戶的服務(wù)質(zhì)量指標，將穩(wěn)定婚姻配對算法引入到頻譜分配中，分別設(shè)置了次用戶和可用頻譜對對方的偏好優(yōu)先級準則，提出了一種改進的基于穩(wěn)定婚姻配對的頻譜分配算法，并針對某些信道容量不能滿足次用戶需求的情形，提出了一種較優(yōu)匹配算法對其進行再次分配。仿真結(jié)果表明，改進的婚姻配對算法在分配成功率和總速率上有一定的提高，而

4、較優(yōu)匹配算法在時長不夠時導(dǎo)致的切換次數(shù)和在主用戶出現(xiàn)時導(dǎo)致的切換次數(shù)上有一定的優(yōu)越性。
　　 (3)在聯(lián)合考慮競拍資源和頻譜空洞的場景下，提出了一種支持服務(wù)分級的最小化切換風險的改進信道分配方案。該分配方案統(tǒng)籌考慮了次用戶提出的多個分配需求（包括忙閑信道），將次用戶業(yè)務(wù)分為兩類（僅考慮次用戶對時延的敏感度）。仿真結(jié)果表明，該方案能有效提高較高優(yōu)先級類次用戶的成功通信率，也明顯降低了較高優(yōu)先級類次用戶的平均等待時延及切換率等。