基于主用户移动性的感知用户时间分配方法研究

摘要

认知无线电的主要目的是在主用户不占用频谱或是感知用户自身传输不会对主用户的通信质量造成影响的情况下，感知用户可以利用授权频谱，从而提高频谱的利用率。认知无线电技术主要包括频谱感知，功率控制和频谱管理技术。传统的认知无线电技术主要针对主用户和感知用户静止的认知网络。随着IEEE802.22标准的提出，移动性的研究逐渐成为了研究热点。因为认知网络在多媒体接入技术中应用广泛，而多媒体接入技术的协议多是基于时间分配的，因而本文重点研究了主用户移动场景下感知用户的时间分配方法。
　　本文首先构建了认知无线电网络下主用户在感知用户的干扰域内和干扰域外的时间分配模型。其次，从用户移动的角度给出了单个感知用户可用的传输时间，并提出了感知时间门限的问题。即由于主用户的移动性，频谱感知算法不会因为感知时间越长感知越准确。为了给出实际中可以应用的时间参数设计方法，特别针对随机模型中最为常用的随机游走模型，本文给出了单感知用户占用频谱情况下最优传输时间和感知时间门限的表达式。再次，为了探究认知无线电系统的容量，研究了移动场景下感知用户容量的问题，得到了在主用户移动场景下，在主用户通信所能允许的最大干扰概率一定时，感知用户传输的总时长不变的结论。最后，本文研究了保证主用户通信情况下，感知用户通信的传输中断概率和受到主用户的干扰概率。

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第1章 绪 论

1.1 课题的来源

1.2 课题研究的背景和意义

1.3 国内外在该方向的研究现状及分析

1.4 主要研究内容

第2章 主用户移动场景下感知用户时间分配模型

2.1 感知用户的时间划分与主用户移动场景下存在的问题

2.2 主用户网络模型

2.3 一般移动场景下主用户在干扰域内外的时间分配模型

2.4 感知用户时间分配模型

2.5 本章小结

第3章 基于随机游走模型的时间分配方法

3.1 随机游走模型下主用户在干扰域内外的时间分配

3.2 随机游走模型下感知用户最优传输时间和感知时间门限

3.3 蒙特卡罗仿真验证

3.4 本章小结

第4章 基于多感知用户移动特性的干扰用户容量分析

4.1 静态认知网络的干扰用户容量

4.2 主用户的ON-OFF信道模型

4.3 用户移动场景下干扰用户容限的分析

4.4 仿真与结果分析

4.5 本章小结

第5章 基于ON-OFF信道的时间分配方案性能分析

5.1 传统ON-OFF信道下感知用户的干扰分析模型

5.2 基于主用户移动性ON-OFF信道下的干扰模型

5.3 干扰概率与传输中断概率的仿真结果

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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致谢