基于認知用戶QoS及信道特征的動態(tài)頻譜分配.pdf

1、新興的無線通信技術迅速發(fā)展，頻譜資源非常珍貴，但是限于現行的頻譜管理辦法，可用的頻譜利用率卻不高。認知無線電是為提高授權頻譜資源利用率產生的技術。動態(tài)頻譜分配是認知無線電的一項關鍵技術，本文主要從認知用戶可以獲得的帶寬效益、信道利用率、認知用戶QoS和認知用戶傳輸數據可靠性幾個方面提出了關于動態(tài)頻譜分配的算法。
　　 本文先提出了一種基于Kuhn-Munkres保證認知用戶QoS的動態(tài)頻譜分配算法，目標是提高認知用戶可以獲得的帶

2、寬效益和信道的利用率，同時保證認知用戶的QoS，即縮短認知用戶等待分配信道的時間。首先對認知用戶和信道劃分優(yōu)先權，再規(guī)定不同優(yōu)先權的認知用戶只能使用特定優(yōu)先權的信道，最后利用圖論中的Kuhn-Munkres算法完成分配。該算法的特點是將認知用戶和信道兩個方面結合考慮，通過相關規(guī)定縮短認知用戶占用信道的時間，以信道的利用率和認知用戶可以獲得的帶寬效益為優(yōu)化條件，并采用Kuhn-Munkres算法獲得兩者之間的折中。實驗仿真表明，本算法認知

3、用戶可以獲得的帶寬效益接近于貪婪算法，在認知用戶數與信道數相等的前提下，信道的利用率接近1，同時明顯縮短了申請發(fā)送數據的認知用戶等待分配信道的時間。
　　 在實際的認知用戶使用信道發(fā)送數據的過程中，主用戶可能會突然切入使用授權信道，因為主用戶對授權信道擁有優(yōu)先權，對授權信道的使用具有隨機性，認知用戶在傳輸數據的過程中有隨時被中斷的可能，認知用戶的權益無法保證。在基于Kuhn-Munkres算法保證認知用戶QoS的動態(tài)頻譜分配算法

4、中沒有考慮到這種情況，所以本文又提出一種保證認知用戶使用空閑信道傳輸可靠性的動態(tài)頻譜分配算法。
　　 首先統(tǒng)計出每一條授權信道的空閑時長和空閑概率，并預計出每一個認知用戶發(fā)送數據擬占用信道的時間;然后進行比較:當認知用戶的擬占用信道時間小于等于授權信道的最小空閑時長時，采用Kuhn-Munkres算法將這部分空閑的授權信道分配給認知用戶;當認知用戶擬占用信道的時間大于所有的授權信道的最小空閑時長或者認知用戶在使用信道傳輸數據過程