认知蜂窝网密集立体覆盖与频谱共享技术研究

发布时间：2017-08-11 05:06

  本文关键词：认知蜂窝网密集立体覆盖与频谱共享技术研究

  更多相关文章： 密集立体覆盖 3D波束赋形 混合频谱共享 联合子载波-功率控制

【摘要】：当前全世界各个领域都进入了飞速发展的时期,国家综合国力日益强盛,伴随着国家通信技术从1G到4G跨越式发展,且“互联网+”被提上了国家发展的重要战略议程,使得通信网络技术受到越来越多的重视。但是我们也能看到社会快速发展,公众需求与技术供给之间的矛盾也日益突显,认知无线电技术就是矛盾对之一。目前国家加快推进了城市化建设,越来越多的城市变得尤为密集,而依托这样背景不断更新的无线通信技术也需要随之进行调整,以此不断地适应发展变革中的社会环境,可见无线通信技术面临的挑战也将越来越大。认知无线电技术背负着解决当前频谱使用率不高的历史责任,众多学者对认知无线电中的频谱共享问题进行了研究。认知无线电技术解决频谱共享的算法在众多学者的努力下日趋成熟,而当前针对城市化进程带来的密集立体覆盖空间内的频谱共享探讨还相对较少。因此,为了能适应时代发展的技术更新,本文旨在众多学者研究的基础之上,探讨又一新的视角。本文将从认知蜂窝网密集立体覆盖的场景中去探讨频谱共享问题。首先,本文围绕认知无线电技术发展历程、核心技术、未来趋势等进行介绍,通过相关技术的简介,分析了本文研究的意义。其次,本文就认知无线电频谱共享技术的核心,包括感知、接入、分配、共享等关键原理进行了介绍,多天线系统、功率控制理论等进行了明晰的阐释,为后续内容的开展打下一定基础。在此基础上,本文构建密集立体覆盖场景,提出一种结合卫星点波束覆盖以及3D波束赋形技术的优化覆盖算法,并结合立体几何的空间覆盖分析,使得本文构建的算法可以很好地解决在密集立体场景中的立体覆盖问题,并且提出算法的优化性能通过仿真得到了验证。最后,在密集立体空间实现了覆盖性能优化的前提下,本文进一步研究在该场景下的频谱共享机制,提出一种新的混合频谱共享机制。该混合机制中灵活处理了频谱共享在传统模式中的不足,并就此联合子载波与功率分配,实现了密集立体场景下的频谱共享系统性能的提升。
【关键词】：密集立体覆盖 3D波束赋形 混合频谱共享 联合子载波-功率控制
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN925
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 课题研究背景及意义10-16
• 1.1.1 认知无线电技术概述11-12
• 1.1.2 认知无线电基本原理12-13
• 1.1.3 认知无线电技术优势13
• 1.1.4 4G—LTE13-16
• 1.2 研究现状概述16-18
• 1.2.1 认知无电线国内外研究进展16-17
• 1.2.2 频谱共享研究现状17-18
• 1.3 本文主要内容与组织结构18-20
• 第二章 认知无线电网络相关技术概述20-32
• 2.1 认知无线电网络核心技术20-21
• 2.1.1 频谱感知20-21
• 2.1.2 频谱资源决策及接入技术21
• 2.1.3 频谱资源的分配与共享21
• 2.2 认知无线电频谱共享21-25
• 2.2.1 频谱共享概述21-22
• 2.2.2 频谱共享技术分类22-25
• 2.3 OFDM MIMO技术25-29
• 2.3.1 OFDM系统26
• 2.3.2 MIMO系统26-28
• 2.3.3 OFDM—MIMO系统28-29
• 2.4 功率分配技术29-31
• 2.4.1 功率分配技术分类29-30
• 2.4.2 功率分配理论30-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第三章 密集立体蜂窝网三维点波束覆盖32-48
• 3.1 立体场景下的覆盖32-33
• 3.2 3D波束覆盖33-36
• 3.2.1 卫星点波束33-34
• 3.2.2 立体波束赋形34-36
• 3.3 认知蜂窝网密集立体覆盖算法36-43
• 3.3.1 系统模型36-37
• 3.3.2 3D波束赋形37-40
• 3.3.3 立体覆盖范围求解40-43
• 3.4 仿真分析43-46
• 3.5 本章小结46-48
• 第四章 密集场景3D波束赋形下的频谱共享机制研究48-62
• 4.1 引言48
• 4.2 频谱共享场景48-50
• 4.2.1 MIMO-OFDM系统48-49
• 4.2.2 水平-垂直混合覆盖模型49-50
• 4.3 混合频谱共享50-59
• 4.3.1 干扰温度和SINR限制下的共享机制50-53
• 4.3.2 混合接入方式53-55
• 4.3.3 联合子载波与功率分配55-59
• 4.4 频谱共享算法仿真59-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第五章 总结与展望62-64
• 5.1 研究课题总结62
• 5.2 下一步研究展望62-64
• 致谢64-66
• 参考文献66-70
• 附录 攻读学位其间发表论文目录70

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本文编号：654313