认知无线电频谱资源管理与分配技术研究与实现

论文摘要

随着无线通信技术的不断发展,频谱资源的使用日趋频繁,无线频谱的紧缺限制了无线通信的持续发展。认知无线电通过对授权频谱进行“二次利用”的方式,为缓解频谱资源缺乏与日益增长的无线接入需求之间的矛盾提供了可行的思路。因此,认知无线电成为了近年来无线通信领域的一个研究热点。本文针对认知无线电技术领域中的频谱资源管理与分配技术进行研究,旨在探索频谱资源分配策略并构建认知无线电系统资源管理界面平台,以实现对资源分配的选取、控制和有效管理能力。本文首先简要介绍认知无线电技术的背景、概念和国内外的研究现状。其次介绍认知无线电资源管理与分配技术的模型。重点对认知无线电系统资源管理平台进行阐述,给出中心式资源管理方案和分布式资源管理方案的系统组成以及工作流程。基于传统的应激频谱分配策略,提出新的前摄频谱分配策略,并针对实际的认知无线电通信系统设计出前摄频谱分配的两个标准。之后从不同的角度对认知无线电频谱分配算法进行性能分析,仿真结果表明前摄频谱分配算法比应激频谱分配算法具有优越性。本文最后实现了认知无线电系统资源管理演示界面平台,从演示结果可以看出,计算机代表的管理中心能够在控制界面较好的完成频谱资源管理与分配的演示功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 认知无线电技术背景
• 1.2 认知无线电技术概念
• 1.3 认知无线电技术国内外研究现状
• 1.4 论文结构
• 第二章 认知无线电频谱资源管理与分配技术
• 2.1 引言
• 2.2 认知无线电系统中用户行为模型
• 2.2.1 授权用户行为模型
• 2.2.2 认知用户行为模型
• 2.3 认知无线电频谱管理与分配模型
• 2.4 本章小结
• 第三章 认知无线电系统频谱资源管理平台介绍
• 3.1 引言
• 3.2 认知无线电通信节点
• 3.3 认知无线电通信节点工作方式
• 3.4 认知无线电通信系统资源管理方案
• 3.4.1 中心式资源管理方案
• 3.4.2 分布式资源管理方案
• 3.5 业务请求和批准通信协议
• 3.6 本章小结
• 第四章 认知无线电系统频谱资源管理与分配算法
• 4.1 引言
• 4.2 授权用户行为模型
• 4.2.1 ON/OFF 指数交替模型
• 4.2.2 率参数估计
• 4.3 前摄频谱分配策略
• 4.3.1 应激频谱分配
• 4.3.2 前摄频谱分配
• 4.3.3 认知无线电系统前摄频谱分配流程图
• 4.4 本章小结
• 第五章 认知无线电频谱分配算法性能及资源管理界面实现
• 5.1 引言
• 5.2 前摄频谱分配算法性能分析
• 5.2.1 仿真设置
• 5.2.2 率参数估计性能
• 5.2.3 前摄频谱分配与应激频谱分配性能比较
• I与PRO_II 性能比较'>5.2.4 前摄频谱分配PRO_I与PRO_II 性能比较
• 5.2.5 前摄频谱分配信道选择情况
• 5.2.6 授权用户传输对应激频谱分配与前摄频谱分配的影响
• 5.3 认知无线电资源管理演示界面功能及实现
• 5.3.1 认知无线电资源管理演示界面验收方案
• 5.3.2 认知无线电资源管理演示界面功能介绍
• 5.3.3 认知无线电资源管理演示界面实现
• 5.4 小结
• 第六章 总结
• 致谢
• 参考文献