認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中基于圖論模型的頻譜分配算法研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，頻譜資源變得越來(lái)越緊張。認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)被認(rèn)為是解決無(wú)線頻譜緊缺問(wèn)題的一種新方法。它能夠智能感知無(wú)線通信環(huán)境，根據(jù)一定的學(xué)習(xí)和決策算法，實(shí)時(shí)自適應(yīng)地改變系統(tǒng)工作參數(shù)，動(dòng)態(tài)的檢測(cè)和有效地利用空閑頻譜。認(rèn)知用戶在使用頻譜前，需要對(duì)頻譜進(jìn)行合理的分配。因此，頻譜分配是一個(gè)重點(diǎn)研究的課題，本文的研究工作就是在這樣的環(huán)境下展開(kāi)的。
　　 本文首先介紹認(rèn)知無(wú)線電的基本知識(shí)，接著討論了認(rèn)知無(wú)線電的頻譜管理策略、分配原

2、則和分配技術(shù)。隨后簡(jiǎn)單介紹了圖論的基本知識(shí)，詳細(xì)闡述了在認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中的圖論數(shù)學(xué)建模。并對(duì)其它的三種常見(jiàn)的模型：定價(jià)拍賣模型、干擾溫度模型和博弈論模型進(jìn)行介紹總結(jié)。
　　 接著對(duì)兩種經(jīng)典的圖論模型分配算法進(jìn)行分析和總結(jié)，針對(duì)歷史信息圖著色算法的局限性，信道吞吐量歸一化的缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上引入信道模型，使得信道吞吐量效益的差異化，通過(guò)在頻譜分配的過(guò)程中，加入對(duì)信道吞吐量因素的考慮，改進(jìn)了頻譜分配算法，并針對(duì)圖論模型的特點(diǎn)，深入的分析了認(rèn)

3、知鏈路的干擾情況。仿真結(jié)果顯示，改進(jìn)算法在吞吐量性能上有所改進(jìn)，更能適應(yīng)實(shí)際的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
　　 然后，根據(jù)實(shí)際的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)，從認(rèn)知用戶的角度考慮，不同的傳輸業(yè)務(wù)需要不同的帶寬。分配的過(guò)程中如果不考慮認(rèn)知用戶的需求情況，就可能會(huì)使對(duì)帶寬需求很小的認(rèn)知用戶占據(jù)更多的信道，從而達(dá)不到認(rèn)知無(wú)線電提高頻譜利用率的目的。于是在頻譜分配的過(guò)程中，加入對(duì)認(rèn)知用戶的需求因素的考慮，改進(jìn)了頻譜分配算法。仿真結(jié)果表明，通過(guò)犧牲一部分的系統(tǒng)總帶寬，可