基于Markov认知无线电动态频谱接入策略研究

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1、分类号TN929．53密级公开重庆邮电大学硕士学位论文论文题目基于Markov认知无线电动态频谱接入策略研究英文题目ResearchonDynamicSpectrumAccessStrategyBaseonMarkovforCognitiveRadio论文提交日期2Q12=Q3论文答辩日期2Q12：Q5论文评阅人答辩委员会主席2012年5月26日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重鏖邮电态堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的

2、材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：热签字日期：2。l≥年j≯6日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重压邮鱼太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆邮电态堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)，学位论文作者签名：导师签签字日期：2-012年主月76日签字日期：年月11重庆邮电大学硕士论文摘要随着无线网络的发展显现出高

3、速化，个人化，以及智能化等趋势，这使得无线网络面临着严峻的挑战，如对频谱资源需求以及新的无线技术的应用提出新的要求。频谱资源的稀缺与现实频谱利用率不足是当前通信界所急需解决的问题，在此背景环境下引入认知无线电技术，动态使用频谱资源，从而有效提高频谱利用率。动态频谱接入策略是动态频谱接入技术之一，也是认知无线电关键技术之一，用于认知用户动态选择频谱，从而很大程度上决定了认知无线网络QoS性能和系统的吞吐量，因而探索高性能的动态频谱接入策略是认知无线电发展的理论基础。目前，认知无线电动态频谱接入策略研究相对较少，本文主要研究目的是设计不同应用场景的认知无线电网络动态频谱接入策略，通过

4、建立数学模型以此分析不同接入策略下的认知无线网络性能。本文首先介绍国内外关于动态频谱接入策略的研究进展，在认知无线电网络中针对分级交叉共享的动态频谱接入场景进行建模分析，考虑了动态频谱切换过程，使用马尔科夫数学分析方法，计算出切换概率、阻塞概率、掉线概率，并综合分析各个参数对这些概率的影响。同时提出为主用户预留最优信道方案。同时，根据802．22标准，针对宽带授权系统与窄带未授权系统的异构网络，提出基于认知无线电技术的随机动态频谱接入策略，并进行数学建模，分析认知网络中的次用户接入性能，如次用户的呼叫阻塞率、呼叫中断率等，并考虑对传输层的影响。同时针对延时不是很敏感的业务提出具有

5、缓存机制的动态频谱接入策略。当存在缓存机制时，如果系统信道被接满后，被中断的次用户或新到来的次用户可以在缓存器中排队等待而不立即放弃通信，从而增加了次用户接入成功率，有效降低系统的呼叫阻塞率，提高系统接入容量。最后通过建立一个简单的TCP分析模型，以此来分析次用户吞吐量的性能，结果表明，具有缓存机制的接入策略其吞吐量性能要优于不具有缓存机制的动态频谱接入。关键词：认知无线电，动态频谱接入，Markov模型，缓存机制重庆邮电大学硕士论文AbstractAbs仃actWiththedevelopmentofwirelessnetworkshowshighspeed，personal，

6、andintelligenttrend，whichmakesthewirelessnetworkisfacingseriouschallenges，suchasthespectrumresourcedemandandtheapplicationofnewwirelesstechnologywithnewrequirements．Thespectrumresourcesofthescarcityandtherealityofthespectrumutilizationrateofinadequacyisneededtosolvetheproblemincurrentcommunic

7、ationfield，thepaperintroducesthecognitiveradiotechnologyunderthisback哥oundenvironment，todynamicallyusethespectrumresources，SOastoeffectivelyimprovethespectrumutilizationratio．Dynamicspectrumaccessstrategyisoneofthedynamicspectntmaccesstechnol