基于隨機(jī)幾何的認(rèn)知蜂窩網(wǎng)絡(luò)性能分析.pdf

1、隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速普及，蜂窩網(wǎng)移動通信業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出爆炸性增長，有限的頻譜資源越來越不能夠滿足人們?nèi)找嬖鲩L的帶寬需求，頻譜資源短缺以及頻譜資源的利用率不高使更多可用頻譜資源的探索成為下一代蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。認(rèn)知無線電是一項可以有效解決上述問題的創(chuàng)新性技術(shù)，它通過頻譜感知、自適應(yīng)調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)來實現(xiàn)動態(tài)頻譜接入和智能頻譜分配。將認(rèn)知無線電技術(shù)應(yīng)用于下一代蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)，能夠使傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)伺機(jī)使用空閑頻譜，補(bǔ)充蜂窩網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)頻譜分配政策，從而提

2、高頻譜利用率。但是由于主要網(wǎng)絡(luò)的抗干擾要求和主要/認(rèn)知系統(tǒng)的空間隨機(jī)分布，使得認(rèn)知蜂窩系統(tǒng)可用無線資源隨機(jī)變化，進(jìn)而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的特性，這是傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)所不具備的特征，因此，本文針對上行鏈路和下行鏈路兩個不同的場景，建立兩個不同的模型，并利用不同的研究方法分析認(rèn)知蜂窩網(wǎng)絡(luò)中各種無線資源對系統(tǒng)性能的影響，為認(rèn)知蜂窩網(wǎng)絡(luò)的實際應(yīng)用價值和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供指導(dǎo)。本文主要創(chuàng)新點如下:
　　(1)本文提出具有最大吞吐量和QoS保障

3、兩種類型的認(rèn)知蜂窩網(wǎng)絡(luò)，分析這兩種不同認(rèn)知蜂窩系統(tǒng)上行鏈路容量。仿真結(jié)果顯示，最大吞吐量認(rèn)知蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)容量容易受到主要用戶密度和認(rèn)知小區(qū)半徑的影響;QoS保障的認(rèn)知蜂窩網(wǎng)絡(luò)則更容易受到陰影衰落和小區(qū)內(nèi)主要用戶位置的影響。此外，在FMC頻帶上接入這兩種認(rèn)知蜂窩網(wǎng)絡(luò)都能獲得較大的吞吐量。
　　(2)本文在泊松-費列羅里模型的基礎(chǔ)上分析認(rèn)知蜂窩網(wǎng)絡(luò)下行鏈路中斷概率，并研究中斷概率限制下功率與認(rèn)知帶寬的關(guān)系。經(jīng)仿真發(fā)現(xiàn)，認(rèn)知蜂窩網(wǎng)絡(luò)下行