基于QoE的認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)頻譜分配方法研究.pdf

1、頻譜資源十分匱乏已經(jīng)是無(wú)線通訊領(lǐng)域面臨的必然問(wèn)題。隨著人們對(duì)無(wú)線應(yīng)用的需求不斷增多，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中基于用戶(hù)需求的頻譜分配的研究十分重要。目前認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中基于需求的頻譜分配方式的研究大多采用服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS）指標(biāo)，往往是針對(duì)用戶(hù)優(yōu)先級(jí)，或簡(jiǎn)單的多目標(biāo)加權(quán)組合，很難直接準(zhǔn)確的量化終端用戶(hù)的服務(wù)質(zhì)量與滿(mǎn)意度；且目前的頻譜分配方式一般采用信道分配方式，帶寬的利用率較低；且大多考慮理想的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，很少有

2、綜合考慮網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化、信道質(zhì)量、授權(quán)用戶(hù)狀態(tài)以及認(rèn)知用戶(hù)需求的完整模型，很難繼續(xù)推廣實(shí)際應(yīng)用中。
　　本文針對(duì)這些問(wèn)題，結(jié)合用戶(hù)體驗(yàn)質(zhì)量（Quality of Experience，QoE）評(píng)估以及認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性特點(diǎn)，提出了基于QoE的認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)頻譜分配方法。本文的主要工作如下：
　?。?）結(jié)合認(rèn)知無(wú)線電能自由切換中心頻率、帶寬以及調(diào)整參數(shù)的特性，為了更靈活有效的利用有限的頻譜資源，針對(duì)帶寬分配問(wèn)題進(jìn)行了描述和建

3、模，以充分利用不連續(xù)帶寬來(lái)滿(mǎn)足不同的用戶(hù)需求。
　?。?）分析了認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性、復(fù)雜性以及對(duì)這方面研究的欠缺，對(duì)認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及用戶(hù)行為進(jìn)行較全面的描述以及建模，包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、主用戶(hù)行為、信道特性以及次用戶(hù)需求進(jìn)行數(shù)學(xué)描述和分析。結(jié)合QoE對(duì)用戶(hù)滿(mǎn)意度的量化評(píng)估，提出了基于QoE的動(dòng)態(tài)頻譜分配模型，將基于用戶(hù)需求的帶寬分配問(wèn)題描述成限制條件下的動(dòng)態(tài)尋優(yōu)數(shù)學(xué)問(wèn)題。
　?。?）研究了啟發(fā)式算法的尋優(yōu)性，設(shè)計(jì)了改進(jìn)型蜜蜂

4、算法，該算法中引入螢火蟲(chóng)算法的聚合特性和全局尋優(yōu)性，實(shí)現(xiàn)更好的尋優(yōu)性和收斂性；同時(shí)針對(duì)本文問(wèn)題，以?xún)?yōu)化整體用戶(hù)滿(mǎn)意度為目標(biāo)，設(shè)計(jì)了用戶(hù)公平性保證機(jī)制，并結(jié)合基于QoE的動(dòng)態(tài)頻譜分配模型，提出了基于QoE及改進(jìn)型蜜蜂算法的自適應(yīng)頻譜分配優(yōu)化算法，并與其他已有優(yōu)化算法比較，以證明算法的優(yōu)越性。
　?。?）為了更好的描述用戶(hù)的需求以及分配過(guò)程，本文采用通用軟件無(wú)線電外設(shè)（Universal Software Radio Peripher