认知无线电网络中基于主用户高活跃度的吞吐量优化研究

发布时间：2018-02-08 16:20

  本文关键词： 认知无线电 高活跃度 能量检测 能量效率 频谱效率　出处：《郑州大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着无线通信业务在全球广泛性普及,无线通信技术的发展速度与日俱进,用户数量的剧增,对无线通信需求与数据服务质量提出更高的要求,导致无线电频谱资源的有限性短缺。认知无线电作为一种采用频谱感知方式的频谱利用技术,可以有效提高系统的频谱使用概率,满足更多用户的不同多样化传输需求。本论文主要提出了一种基于主用户有更高活跃度的情况下的认知无线系统模型,并进行了相关的分析工作。本文首先介绍了相关研究的背景,认知无线电的频谱感知与频谱共享的部分相关关键技术。其次,对于主用户高活跃度下的系统信道状态的随机过程,论文进行了新的离散化建模。利用转移概率的方法分析认知系统信道状态的变化,通过不同的感知阶段信道状态,把一个认知用户整帧结构中的信道状态划分成四种情况,并逐个情况对其发生概率与吞吐量进行新的公式推导,同时考虑了检测概率对系统模型的影响。仿真中比较了不同影响下的认知用户吞吐量与感知时间权衡,并分析了仿真结果。再次,考虑到通信系统的能量资源与频谱资源的有限性特点,为了优化资源效能,讨论了认知通信系统之中的能量效率与频谱效率性能指标,通过一种联合优化的方法,来有效地综合权衡认知无线电模型能效与谱效的加权关系,使通信系统可以根据实际情况进行有针对性的优化。仿真结果中对能效谱效关系进行了比较与分析。论文在最后对全文进行了工作总结,并对未来研究方向给出展望。
[Abstract]:With the popularity of wireless communication services in the world, the rapid development of wireless communication technology and the rapid increase in the number of users, the demand for wireless communications and the quality of data service put forward higher requirements. Cognitive radio, as a spectrum utilization technology using spectrum sensing, can effectively improve the spectrum utilization probability of the system. To meet the diverse transmission requirements of more users, this paper proposes a cognitive wireless system model based on the higher activity of the primary user. Firstly, this paper introduces the background of related research, some key technologies of spectrum sensing and spectrum sharing of cognitive radio. In this paper, a new discretization model is proposed for the stochastic process of the channel state of the system under the high activity of the primary user. The transition probability method is used to analyze the change of the channel state of the cognitive system, and the channel state of the cognitive system is analyzed through different perceptual stages. The channel state in the whole frame structure of a cognitive user is divided into four cases, and a new formula for its probability and throughput is derived one by one. At the same time, the influence of detection probability on the system model is considered. In the simulation, the tradeoff between cognitive user throughput and perceptual time under different influences is compared, and the simulation results are analyzed. Considering the limited characteristics of energy and spectrum resources in communication systems, in order to optimize resource efficiency, the performance indexes of energy efficiency and spectrum efficiency in cognitive communication systems are discussed, and a joint optimization method is adopted. To effectively weigh the weighted relationship between energy efficiency and spectral effects in cognitive radio models, So that the communication system can be optimized according to the actual situation. In the simulation results, the energy efficiency spectrum effect relationship is compared and analyzed. At the end of the paper, the work of the paper is summarized, and the future research direction is prospected.
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN925

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本文编号：1495851