基于凸優(yōu)化理論的無線網(wǎng)絡(luò)跨層資源分配研究.pdf

1、浙江大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院博士學(xué)位論文基于凸優(yōu)化理論的無線網(wǎng)絡(luò)跨層資源分配研究姓名：程鵬申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師：仇佩亮張朝陽20080401浙江大學(xué)博士學(xué)位論文中文摘要功率控制問題、端到端時延分配問題，這三個子問題都可以在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中分布式地解決，并且可以用子梯度更新法來更新鏈路價格，從而得到全局最優(yōu)解s研究了認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)(CognitiveRadioNetwork)中的跨層資源分配問題，包括異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)共存問

2、題和動態(tài)頻譜接入問題兩個部分。對于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)共存問題，首先從多用戶信息論的角度研究了當(dāng)3G蜂窩網(wǎng)同2G蜂窩網(wǎng)共存時，認(rèn)知用戶在主用戶QoS約束下的速率可達(dá)區(qū)域，以及獲得和速率最大點(diǎn)的最優(yōu)接入策略，然后又研究了當(dāng)3G蜂窩網(wǎng)絡(luò)同WLAN共存時，認(rèn)知用戶在主用戶QoS約束下的功率可達(dá)區(qū)域，以及如何獲得和功率最小點(diǎn)的最優(yōu)功率控制算法。對于動態(tài)頻譜接入問題，考慮了一個采用OFDMA接入方式，并且同時存多個主用戶和認(rèn)知用戶的無線認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)。研究了在每個

3、主用戶干擾溫度(InterferenceTemperature)受限的情況下，認(rèn)知用戶如何通過聯(lián)合地調(diào)整它們的速率、功率和頻譜資源，使得速率加權(quán)和達(dá)到最大。首先對涉及到的物理層和鏈路層進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，將研究的通信問題轉(zhuǎn)化為最優(yōu)化問題，然后用凸優(yōu)化理論分析了該問題，并分別基于貪婪算法和拉格朗日對偶法提出了兩個不同的中心式算法，可以證明，這兩個算法都是近似最優(yōu)的算法，同時具有比較低的復(fù)雜度。最后通過引入虛時鐘，提出了分布式的實(shí)現(xiàn)協(xié)議。關(guān)鍵詞