動態(tài)頻譜接入關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，各種無線應(yīng)用需求快速增長，頻譜資源的重要性越來越受到重視。現(xiàn)階段的靜態(tài)頻譜分配策略導(dǎo)致頻譜利用效率很低，與快速增長的無線接入需求的矛盾日益突出。為了提高頻譜利用率，近來，“授權(quán)頻段”的次級使用方法被廣泛關(guān)注，并作為實現(xiàn)動態(tài)頻譜接入(Dynamic SpectrumAccess，DSA)的一種有效途徑。在基于認(rèn)知無線電的動態(tài)頻譜共享網(wǎng)絡(luò)中，次級用戶為非授權(quán)用戶(Unliscensed/Secondary user)

2、，通過頻譜感知來檢測可用的“頻譜空穴”，并以機(jī)會接入(Opportunistic Access)的方式接入頻譜。此技術(shù)可以極大提高頻譜利用率，從而解決未來無線通信中頻譜資源匱乏的問題。 本文著重于動態(tài)頻譜共享網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)頻譜接入的關(guān)鍵技術(shù)的研究。基于動態(tài)頻譜接入中的“頻譜池”概念，提出了一種新的機(jī)會接入頻譜共享系統(tǒng)。為了更好的符合實際應(yīng)用需求，在提出的系統(tǒng)中考慮了非實時與實時應(yīng)用的次級用戶，以及他們不同的服務(wù)質(zhì)量(Quality-

3、of-service，QoS)要求。主用戶(Primary user)的授權(quán)頻段可能被非實時或?qū)崟r次級用戶使用，系統(tǒng)采用了兩種不同的接入管理策略來解決主用戶與次級用戶信道沖突問題，并使用四維馬爾科夫鏈模型對系統(tǒng)性能進(jìn)行分析，包括次級用戶QoS情況，吞吐量，以及主用戶的優(yōu)先級保證。數(shù)值分析結(jié)果表明提出的系統(tǒng)可以為次級用戶的接入提供QoS保證，同時在改善頻譜利用率與保證主用戶的接入優(yōu)先級方面實現(xiàn)較好的權(quán)衡。 另外，考慮到實時服務(wù)的次

4、級用戶對QoS有著較高的要求，本文提出了一種新的呼叫接納控制(Call Admission Control，CAC)，并利用在提出的頻譜共享系統(tǒng)中，提出的呼叫接納控制策略不僅為主用戶保留一定的信道，同時也為實時次級用戶保留信道。數(shù)值分析結(jié)果表明，使用接納控制策略可以提高系統(tǒng)性能，同時可以有效協(xié)調(diào)和控制非實時與實時次級用戶的最大接納速率。 本文以現(xiàn)階段無線頻譜資源緊張為研究背景，針對基于認(rèn)知無線電技術(shù)的頻譜共享網(wǎng)絡(luò)，提出了一種新的