認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中基于二重退避的CSMA方案研究.pdf

1、近幾年信息產(chǎn)業(yè)特別是在移動(dòng)通信行業(yè)發(fā)展比較迅速的情況下，使用無線寬帶服務(wù)的地方越來越多，有限的頻譜資源正變得越來越貧乏。一方面，現(xiàn)有的寶貴而有限的頻譜資源與不斷增加的頻譜接入量已經(jīng)成為制約未來無線通信行業(yè)發(fā)展的主要障礙。另一方面，由于當(dāng)下固定的頻譜資源管理政策，導(dǎo)致已被分配的頻譜資源利用效率非常低。認(rèn)知無線電被認(rèn)為是一種新型而有效的技術(shù)，它具有靈活、自主和適變的特性，因而可以成功解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合問題，使頻譜資源能夠高效的利用。因此，該技

2、術(shù)已經(jīng)成為處理頻譜資源匱乏難題的有效措施。
　　本學(xué)位論文以非時(shí)隙結(jié)構(gòu)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中媒體接入控制協(xié)議作為重點(diǎn)研究對(duì)象，探討非時(shí)隙結(jié)構(gòu)中具有二重退避的全偵聽載波多址接入方案的性能，并且設(shè)計(jì)了求最佳平均二重退避時(shí)間的算法。
　　首先，通過分析非時(shí)隙結(jié)構(gòu)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)，提出了非時(shí)隙結(jié)構(gòu)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中具有二重退避的載波偵聽多址接入方案。在該方案中每個(gè)非授權(quán)用戶在發(fā)送自己的數(shù)據(jù)包之前都必須要檢測(cè)所有信道。假如非授權(quán)用戶偵聽到信道處于閑置

3、狀態(tài)，那么它將任意選取空閑信道當(dāng)中的一個(gè)并開始發(fā)送自己的數(shù)據(jù)包。假如非授權(quán)用戶沒有檢測(cè)到空閑信道，那么它將馬上進(jìn)入二重退避狀態(tài)。
　　其次，構(gòu)建了非時(shí)隙結(jié)構(gòu)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中具有二重退避的CSMA方案的數(shù)學(xué)模型，并分析了其性能。采用了三維連續(xù)時(shí)間馬爾可夫過程，并且結(jié)合矩陣分析的方法，獲得了此系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)概率，從而推導(dǎo)出了評(píng)價(jià)系統(tǒng)性能的性能指標(biāo)：非授權(quán)用戶的吞吐量和受迫中斷概率，并對(duì)一重退避方案和二重退避方案的性能進(jìn)行了比較。比較結(jié)果表明