動(dòng)態(tài)頻譜共享無線通信系統(tǒng)頻譜切換及調(diào)度算法研究.pdf

1、動(dòng)態(tài)頻譜資源共享（Dynamic Spectrum Sharing，DSS）目前成為了大幅度提升頻譜利用率的關(guān)鍵技術(shù)之一。動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)突破了傳統(tǒng)的頻譜分配機(jī)制，從全新的角度來使用頻譜資源，從而到達(dá)解決頻譜資源短缺的目的。而認(rèn)知無線電（Cognitive Radio，CR）則被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)頻譜共享的重要技術(shù)手段，成為了當(dāng)前無線通信領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)，涉及到的關(guān)鍵技術(shù)均需要深入的研究。
　　空閑頻譜的隨著空間時(shí)間變化的特性以及不同

2、業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS）要求是目前動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)研究與應(yīng)用中面臨的兩個(gè)主要問題，而動(dòng)態(tài)頻譜管理則是解決這些問題最核心的技術(shù)。本論文將針對(duì)動(dòng)態(tài)頻譜環(huán)境中的頻譜切換算法和無線調(diào)度算法進(jìn)行了較為深入的研究。通過對(duì)動(dòng)態(tài)頻譜環(huán)境的分析和總結(jié)，提出了能夠適用于動(dòng)態(tài)頻譜共享系統(tǒng)下的主動(dòng)式頻譜切換算法、調(diào)度算法并對(duì)相應(yīng)的性能進(jìn)行了仿真分析。
　　論文首先對(duì)動(dòng)態(tài)頻譜共享系統(tǒng)概念、發(fā)展背景以及頻譜切換技術(shù)、無線

3、資源調(diào)度算法研究現(xiàn)狀、重要意義作了簡(jiǎn)單的介紹。然后在第二章中對(duì)動(dòng)態(tài)頻譜共享系統(tǒng)中頻譜切換研究面臨的挑戰(zhàn)作了較為詳細(xì)的討論，并且通過與傳統(tǒng)頻譜切換策略比較，提出了動(dòng)態(tài)頻譜共享系統(tǒng)下頻譜切換的關(guān)鍵技術(shù)和性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。接下來從現(xiàn)有研究中總結(jié)出了兩種截然不同的頻譜切換策略：反應(yīng)式頻譜切換策略和主動(dòng)式頻譜切換策略并作了比較。之后對(duì)目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于動(dòng)態(tài)頻譜共享系統(tǒng)中調(diào)度算法研究做了綜述。在第三章中，本論文基于每信道狀態(tài)表示的動(dòng)態(tài)頻譜共享系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)了

4、一種基于預(yù)測(cè)的主動(dòng)式頻譜切換算法，仿真結(jié)果證明比起反應(yīng)式頻譜切換算法，新算法在性能上會(huì)有明顯的提高。然后介紹了動(dòng)態(tài)頻譜共享系統(tǒng)仿真平臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)仿真工具OPNET上的實(shí)現(xiàn)，并且根據(jù)系統(tǒng)的性能要求，利用該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)頻譜接入策略的優(yōu)化。在第四章中，本論文討論了動(dòng)態(tài)頻譜共享系統(tǒng)中調(diào)度算法對(duì)頻譜切換策略的影響，并設(shè)計(jì)了一種能夠適用于動(dòng)態(tài)頻譜共享系統(tǒng)的調(diào)度算法，仿真結(jié)果表明即使在發(fā)生中斷的時(shí)候該算法也能夠?yàn)樗蟹鞘跈?quán)用戶提供有效的QoS保障，從而可