基于DSA频谱规划辅助决策技术的应用研究

发布时间：2020-10-26 09:20

　　 无线电频谱是构建全球信息技术、科技创新和经济发展竞争新优势的关键战略资源。新一轮科技革命和产业变革将同人类社会发展形成历史性交汇,频谱资源对我国经济社会发展和国防现代化建设的支撑作用将愈加明显。本文提出了基于动态频谱分配(Dynamic Spectrum Allocation,DSA)的频谱规划辅助决策系统设计方案,并针对FM调频广播频段白频谱应用进行了实际场景仿真,对推进现有的静态频谱规划方式向动态频谱规划管理的转变、提高频谱规划分配效率及我国频谱利用率有着重要的参考价值和意义。本文的主要工作有:第一,分析总结了静态频谱授权和动态频谱规划两种频谱管理方式的现状,研究了空白频谱检测技术和频谱规划辅助决策的两种支撑技术;第二,研究了基于DSA的频谱规划辅助决策系统设计方案,并对87 MHz～108 MHz频段的自由空间传播模型、室外环境的Egli传播模型及不规则地形条件下的Longley-Rice传播模型进行了仿真研究,为后面进行实际场景仿真做好铺垫;第三,基于白频谱终端设备的最大发射功率阈值,运用Visualyse仿真软件,对北京地区登记在册的FM调频广播台站进行了建模和场景搭建,研究了 87 MHz～108 MHz白频谱动态频谱分配的具体应用。本文基于DSA对频谱规划辅助决策技术的应用做了全面的了解和研究,为建立频谱规划辅助决策系统和提高频谱利用率提供了参考。
【学位单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN98
【部分图文】：

华北ＩＩＩ力大学硕士学位论文??线电管理相关事宜的协调、涉外无线电管理工作等。??无线电频谱的定义是〇?ＧＨｚ?￣?３０００?ＧＨｚ范围内的电磁波频率的集合。国际电??信联盟制定的《无线电规则》中，根据合理、有效利用无线电频谱的原则，定义??划分了四十二种无线电业务，所有的无线电应用都包含在这四十二种无线电业务??中。《中华人民共和国无线电频率划分规定》中规定，在特定的条件下某一频段可??同时被…种或多种无线电业务使用［１９１。图２－丨是我国无线电频谱划分图。丨１前，??大多数的无线电应用都集中在３?ＧＨｚ以下的频段中，并且在〇?ＧＨｚ？３０００?ＧＨｚ的??无线电频谱范围内，主要使用６０?ＧＨｚ以下的频段，这是由于技术等因素的限制。??一方面，随着全球无线电技术的飞速发展，各种无线电技术和业务的广泛应??用，无线电应用对频谱的需求巨大，对应的各行业领域的发展也与频谱的需求紧??密联系。另一方面，由于无线电播特性及各类硬件制造的局限，频谱资源中特性??优异的频段已经被分配给了各类授权业务，如广播业务及卫星通信业务等，在这??之中很难再有富裕的频谱资源来满足丨ＭＴ－２０２０?（５Ｇ）、移动互联网、物联网等新??兴技术对频谱的巨大需求。??ｉｌｌ?ｆｒ?Ｉ?■’了?－Ｕ?－?一＇?＇?■＇?■?＾?Ｉ?ｊ??

华北电力大学硕士学位论文??目前，静态频谱分配方式是世界各国频谱管理机构主要采用的频谱管理分配??方式。在我国，频谱管理机构采用行政审批的方式来对频谱资源进行静态频谱分??配。行政审批方式的优点在于行政效率高并且分配工作等过程便于集中管理。但??是，对于某些黄金频段来说，这些频段的商业竞争性很高，这样的分配方式造成??了这些频段的价值体现不明显的问题。并且，这样的分配方式带来的问题是，对??很多无线电业务来说，对频谱资源的利用不够充分，频谱利用率相对较低，使频??谱资源供需之间的矛盾更加深化了［２｜］。如图２－２所示是目前无线电管理部门采用??的静态频谱授权方式业务活动图。从图中可以看出，当需要使用新技术、部署新??业务或新系统时，首先要根据ＩＴＵ规则和国家无线电管理法规制度对新技术进行??研究、对频谱资源进行战略规划；然后结合划分数据和仿真数据并在ＩＴＵ规则和??国家无线电管理法规制度的基础上对频谱资源进行规划；最后结合规划数据、监??测数据、技术标准、政策进行频率审批。??划仿?监?台设??

白频谱设备在可用信道列表中选用适用的信道建立通信连接，并将信道选??择结果反馈至数据库，数据库根据白频谱设备的反馈进行可用信道列表的更新，??防止新的白频谱设备接入己被占用的可用信道。如图２－４所示是地理位置数据库网??络部署场景示例图。主白频谱设备可以直接与地理位置数据库进行连接，从白频??谱设备只能通过主白频谱设备与地理位置数据库建立连接。基于地理位置数据的??动态频谱分配方法可以完全避免隐藏终端节点问题。同时，因为授权用户的信息??始终储存在数据库中而白频谱设备是无法获取这些数据的，所以有关授权用户的??信息也得到了很好的保护。并且由于白频谱设备是基于数据库来使用信道的，独??立于信道特性，所以可以有效降低虚警概率。????藤游．?；；．ｖ：．??子?地理位１数据痄??Ｉ■先进的地理碰引聚??，，破＇、、
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本文编号：2856810