认知无线电中基于主从用户差异性的调度算法

【摘要】： 当今,通信技术的快速发展给频谱使用带来了很大压力,现有的固定式频谱分配已不能满足其需求,而另一方面频谱使用的严重不平衡使得某些授权频段的频谱利用率极其低,而认知无线电技术的提出很大程度上解决了该问题,从而也逐渐受到人们的关注。 本论文通过研究认知无线电系统中的关键技术,对频谱检测和频谱租赁分别加以介绍,并对无线资源管理技术加以分析。认知无线电环境下主从用户的特殊地位导致从用户的服务质量无法得到合理保障,当主用户要求占用从用户正在使用的授权频谱时,从用户就需要立即退出,使主用户优先得到调度。然而,为保证用户的QoS,兼顾公平性和频谱利用率,认知无线电环境下的主从用户调度需要综合考虑用户的自身地位和业务的差异性。 针对现有调度算法的不足,本文提出一种基于主从用户差异性的调度算法,在满足干扰温度的条件下,根据频谱使用的及时性调整调度策略。该算法根据主从用户自身地位的区别、业务执行程度的不同、时延紧急程度的差异以及传输速率的要求确定主、从用户调度优先级,进行资源分配,并针对主、从用户请求两种不同情况给出具体的调度过程,为从用户在初始选择频谱和频谱使用过程中提供应对策略。 本论文设计并实现了系统级仿真平台,并在此仿真平台的基础上,对基于主从用户差异性的调度算法性能进行评估。仿真结果表明,新型的调度算法在保证主用户通信质量的同时,提升了NDS业务的性能,提高了从用户的服务质量以及系统的整体性能,改善了主从用户间的公平性。