認(rèn)知異構(gòu)網(wǎng)的頻譜資源管理算法.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)和無線業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，多種接入網(wǎng)共存的異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)（HWNs）成為無線通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)，其頻譜需求也迅猛增長(zhǎng)，而固定頻譜分配政策將可用頻譜用于特定的無線技術(shù)，留給新系統(tǒng)和新技術(shù)的頻段很少，頻譜資源短缺的狀況日益嚴(yán)重。此外，部分已分配頻段的利用率比較低，尤其是在異構(gòu)網(wǎng)中，雖然這些接入網(wǎng)提供相似業(yè)務(wù)，但因分別獨(dú)立工作，所以一般的頻譜分配不能保證業(yè)務(wù)總是獲得最佳的服務(wù)質(zhì)量。因此，探究異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下的頻譜分配方法是必要的。

2、　　本文重點(diǎn)研究了認(rèn)知異構(gòu)網(wǎng)系統(tǒng)中的頻譜分配方法，提出了兩級(jí)資源管理結(jié)構(gòu)，對(duì)資源進(jìn)行優(yōu)化管理。
　　論文工作主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　?。?）首先簡(jiǎn)要介紹了無線頻譜的特性，由其稀缺性和不可再生性得出無線頻譜資源管理的重要性。針對(duì)這種特性，本文對(duì)認(rèn)知異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景中的頻譜資源共享管理技術(shù)進(jìn)行研究，構(gòu)建了一個(gè)長(zhǎng)周期資源預(yù)分配和短周期資源調(diào)度組合的兩級(jí)資源管理結(jié)構(gòu)，形成粗粒度管理和細(xì)粒度管理共存的模式,對(duì)頻譜資源進(jìn)行優(yōu)化管理，在提

3、高資源利用率的同時(shí)，并提高系統(tǒng)的整體效益。
　?。?）在長(zhǎng)周期粗粒度管理階段，本文基于各個(gè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的歷史信息來預(yù)測(cè)當(dāng)前周期各個(gè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量，并以此為依據(jù)確定各個(gè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該預(yù)分配的頻譜資源數(shù)量。在粗粒度管理結(jié)構(gòu)中，針對(duì)預(yù)測(cè)部分詳細(xì)分析了一元線性回歸模型、灰色預(yù)測(cè)模型和Q學(xué)習(xí)三種預(yù)測(cè)方法，通過仿真分析比較其性能并確定本文采用的預(yù)測(cè)算法，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，按照比例分配原則將頻譜資源分配給相應(yīng)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。最后對(duì)粗粒度階段的預(yù)測(cè)分配

4、算法進(jìn)行了性能分析。
　?。?）在短周期細(xì)粒度管理階段，本文針對(duì)預(yù)分配頻譜資源出現(xiàn)資源需求和資源獲取失配時(shí)進(jìn)行資源臨時(shí)調(diào)度的問題，提出了一種改進(jìn)型的競(jìng)價(jià)拍賣算法。這種改進(jìn)型競(jìng)價(jià)拍賣算法在原有競(jìng)價(jià)算法的基礎(chǔ)上加入干擾值、時(shí)延分級(jí),并且設(shè)置最低保留價(jià)和支付價(jià)格，將獲得預(yù)分配資源的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的臨時(shí)空閑頻譜和非空閑可用頻譜按該算法對(duì)資源臨時(shí)缺乏的需求網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分配，在提高頻譜利用率的同時(shí)，提升了系統(tǒng)的整體效益。最后，針對(duì)改進(jìn)型的競(jìng)價(jià)拍賣算法進(jìn)