认知无线网络中非理想频谱检测下的切换研究

发布时间：2017-04-06 20:17

  本文关键词：认知无线网络中非理想频谱检测下的切换研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：认知无线电网络中,频谱切换为了保证授权用户(主用户)的服务质量,当主用户重新使用授权频段时,未授权用户(次用户)必须无条件地退出授权频段。一方面,实际的频谱检测中不可避免地存在虚警和漏检概率,导致频谱切换无效,故而频谱检测的性能严重影响频谱切换的效率。另一方面,非理想的频谱检测,可能会改变频谱切换中次用户的目标信道序列。不同的目标信道对频谱切换的整体性能有非常大的影响。本文从非理想频谱检测下的频谱切换和最优目标信道选择算法两方面进行研究,具有非常重要的现实意义。针对次用户在非理想频谱检测情况下出现频谱切换不准确的问题,本文利用PRP(Preemptive Resume Priority)M/G/1排队网络模型描述频谱切换的过程,提出一个具有错误数据重传机制的频谱切换算法。该算法在漏检和虚警概率的前提下,推导了次用户频谱切换时延的表达式。然后,通过传输时延和扩展数据传输时间两个参数分析了算法的性能。最后,通过实验仿真讨论了漏检概率与扩展数据传输时间和用户流量负载的关系,定量分析了漏检概率对次用户扩展数据传输时间的影响,验证了该算法的有效性。针对主动频谱切换中预先确定的目标信道存在高失效风险,从而增加切换时延的问题,提出一种基于混合主被动频谱切换的最优目标信道选择算法。该算法结合主动频谱切换和被动频谱切换的优点,引入最小累积切换时延作为评价标准,综合考虑次用户的多次中断、主用户的到达率和非理想频谱检测对次用户累积切换时延的影响,并详细分析和推导了非理想检测下次用户的累积切换时延。仿真表明,相较于随机目标信道选择策略、主动和被动频谱切换中的目标信道选择策略,该算法能有效降低次用户的累积切换时延。尤其是在信道状态变化频繁或业务量较大等极端情况下,该算法的性能优势尤为明显。
【关键词】：认知无线电 频谱切换 信道选择 非理想检测 排队论
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN925
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 认知无线电技术的发展背景8-9
• 1.2 选题背景与意义9-10
• 1.3 认知频谱切换的关键技术10-12
• 1.4 论文研究内容以及章节安排12-14
• 第2章 认知无线电中频谱切换算法综述14-23
• 2.1 频谱切换的产生14-15
• 2.2 频谱切换的过程与抽象方法15-17
• 2.2.1 频谱切换的过程简述15-16
• 2.2.2 频谱切换的抽象方法16-17
• 2.3 代表性的频谱切换算法及其分析17-22
• 2.3.1 基于概率论的频谱切换算法17-18
• 2.3.2 基于马尔可夫过程的频谱切换算法18-19
• 2.3.3 基于排队论的频谱切换算法19-20
• 2.3.4 基于模糊逻辑的频谱切换算法20-21
• 2.3.5 基于模糊神经网络的频谱切换算法21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 非理想频谱检测下频谱切换算法及分析23-42
• 3.1 引言23-24
• 3.2 具有错误数据重传机制的频谱切换算法24-27
• 3.3 频谱切换算法性能参数定义27-28
• 3.4 SU的扩展数据传输时间28-34
• 3.4.1 传输时延分析28-33
• 3.4.2 扩展数据传输时间分析33-34
• 3.5 仿真结果与分析34-40
• 3.5.1 两种频谱检测情况下的切换性能比较34-36
• 3.5.2 主次用户的业务量和漏检概率对SU性能的影响36-39
• 3.5.3 接收端接收到正确数据的概率比较39-40
• 3.6 本章小结40-42
• 第4章 基于混合频谱切换的最优目标信道选择算法42-61
• 4.1 引言42-43
• 4.2 基于混合频谱切换的网络场景和问题假设43-46
• 4.3 基于混合频谱切换的累积时延分析46-51
• 4.3.1 理想检测中的累积时延分析46-49
• 4.3.2 非理想检测中的时延分析49-51
• 4.4 基于混合频谱切换的最优目标信道选择算法51-53
• 4.5 仿真分析53-60
• 4.5.1 理想检测下SU的累积切换时延分析54-55
• 4.5.2 PU的到达率对SU累积切换时延的影响55-57
• 4.5.3 虚警和漏检概率对SU累积切换时延的影响57-58
• 4.5.4 信道的阻塞概率分析58-60
• 4.6 本章小结60-61
• 第5章 总结与展望61-63
• 5.1 全文总结61-62
• 5.2 未来展望62-63
• 参考文献63-70
• 致谢70-72
• 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：289607