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认知无线电网络频谱共享问题的研究

齐博  
【摘要】: 认知无线电允许非授权用户在授权频段未被利用的频谱上进行伺机传输,使之与授权用户共享此频段,有效的解决了当前频谱资源的紧张的问题。频谱共享是认知无线电的核心,其可以分为频谱分配和频谱接入两部分。所谓频谱分配就是指按一定的准则为用户分配带宽;而频谱接入主要关心的则是当存在多个用户接入频谱时,如何能够更好的避免他们之间的冲突。 分组调度是无线通信系统中一项重要的无线资源管理技术,它能够适应不同业务不同QoS的要求,为存在于同一系统的多个用户提供有序的无线频谱接入。通过设计有效的调度算法,不但可以保证系统一定的公平性,而且能够提高系统的吞吐量,提升系统的频谱效率,达到了与认知无线电频谱共享相同的目的。 本文研究主要考虑集中式认知无线电网络结构下,非授权用户之间的频谱共享,各非授权用户主要进行非实时业务的数据传输。非实时业务的QOS特性主要包括其对时延的要求很低,对速率和可靠性的要求却很高。在本文的研究中,对非实时业务的这种QoS特点进行了充分的考虑,设计了一种有效的频谱共享算法。算法采用一种改进的调度方案控制各非授权用户间的频谱接入,结合自适应传输速率,根据无线链路质量为接入的用户分配带宽。仿真结果表明,本文算法可以有效的提高用户平均收益,提升系统的频谱利用率。


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