認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中基于分組偵聽的CSMA方案研究.pdf

1、信息時(shí)代的高速發(fā)展，將使無線通信網(wǎng)絡(luò)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，例如異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)多種標(biāo)準(zhǔn)并存、頻譜資源的“短缺”與“浪費(fèi)”等。如何有效提高頻譜利用效率對(duì)提升無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量至關(guān)重要，因此認(rèn)知無線電技術(shù)中機(jī)會(huì)頻譜接入方案作為提高頻譜利用率的核心技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。在認(rèn)知無線網(wǎng)中授權(quán)用戶不使用的頻譜可經(jīng)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)允許后，由非授權(quán)用戶機(jī)會(huì)式的使用，從而提高頻譜利用效率。本學(xué)位論文將根據(jù)提出的非時(shí)隙結(jié)構(gòu)中基于分組偵聽的CSMA方案的性能，分析非授權(quán)用戶的吞吐量、受迫中

2、斷概率、數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)延等問題。
　　首先，提出在多信道認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中吞吐量和終端能量消耗兩者兼顧的改進(jìn)型頻譜偵聽方案。方案中將整個(gè)信道分成 A、B兩組。每一個(gè)非授權(quán)用戶在發(fā)送數(shù)據(jù)包之前首先偵聽A組信道，如果非授權(quán)用戶檢測(cè)到了空閑信道，則隨機(jī)選擇其中一個(gè)信道后接受服務(wù)。如果非授權(quán)用戶未檢測(cè)到空閑信道，則立即進(jìn)入退避狀態(tài)。退避結(jié)束之后，偵聽B組信道，重復(fù)上述接入過程。該方案能有效減少終端的能量消耗并且能保持一定的吞吐量。
　　

3、其次，根據(jù)CSMA方案的隨機(jī)特性，構(gòu)建三維連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型，并利用矩陣分析的方法，獲得系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)概率，得出非授權(quán)用戶吞吐量、受迫中斷概率和傳輸時(shí)延等系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。
　　最后，在系統(tǒng)參數(shù)給定的情況下，本文提出的基于分組偵聽的CSMA方案與混合偵聽、全偵聽、隨機(jī)m-偵聽方案進(jìn)行了性能比較。
　　對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于分組的信道偵聽方案的傳輸時(shí)延性能優(yōu)于隨機(jī)m-偵聽方案。非授權(quán)用戶吞吐量和受迫中斷概率性能都略低于混合偵聽方