本文关键词：认知无线电技术,动态,频谱接入,频谱利用率,接入技术,下一代无线通信网络,接入问题,三维马尔可夫链,空闲频谱,分析,着法,公平性,预留信道,算法,无线频谱资源,关键技术,系统,无线通信技术,通信服务质量,数据传输速率
近几年，无线通信领域中各种语音、图像、视频等数字化业务大量增长，一方面导致数据传输速率越来越高，对传输带宽的要求越来越高；另一方面导致有限的无线频谱资源变得日益紧张，成为将来制约无线通信发展的瓶颈。然而，研究发现，已经授权给现有多种无线电业务的频谱在时间和空间上存在不同程度的闲置，即存在频谱空穴(SpectrumHole)，或称为空闲频谱，造成了频谱资源的严重浪费。认知无线电(CR，CognitiveRadio)技术即是人们用来改变现有频谱短缺局面的一项关键技术。 干式油底壳认知无线电是在软件无线电(SDR，SoftDefinedRadio)基础上发展而来的一种新型的智能无线通信技术，它通过感知外界的环境特征，自动调整设备的发射和接收参数，使内部状态适应周围环境的变化。认知无线电技术的研究目标是提高频谱利用率及系统容量，保证更优良的通信服务质量，这也是下一代无线通信网络(Next Generation Network)亟待解决的问题。动态频谱接入(DSA，Dynamic Spectr
um Access)技术是认知无线电的关键技术之一，它通过CR的感知功能来探测到空闲频谱，并通过CR自适应功能及时利用该频谱，从而大大提高了频谱利用率。动态频谱接入技术的研究重点是：在授权频段或不授权频段，通过利用信道分配、功率控制、干扰避免和机会调度等方法，寻某种频谱接入策略或算法来合理利用空闲频谱，达到以下一个或多个目标：
(1)提高频谱利用率
(2)避免干扰
(3)体现公平性
(4)通信开销小
光纤光栅压力传感器
(5)算法简单。
专家预言，CR的动态频谱接入技术在下一代无线通信网络中将有非常广阔的应用前景。 本文主要包含以下内容：
第一，研究了认知无线电与动态频谱接入的要点和技术。详细论述了动态频谱接入技术的基本概念，动态频谱接入技术中的难点，介绍了该领域国内外研究现状。
第二，利用最优化理论和图论中的着理论(ColouringTheory)研究了动态频谱接入问题，介绍了协作着法、本地协商着法、基于规则着法的频谱分配策略；分析了两种实际通信环境下的动态频谱接入问题，即次用户为无线接入点和次用户为传输链路；分析了两种情况下的频谱利用率，通过对原算法的改进，避免了对主用户干扰，保证了公平性，还改善了频谱利用率，并通过理论分析和实验仿真证实了改进算法的优越性。
第三，通过马尔可夫链模型研究了动态频谱接入过程，重点研究了一维、二维、三维马尔可夫链在解决此类问题的应用。分析了主、次用户系统带宽相同与不同，等级式接入与共享式接入，预留信道与不预留信道情况下的动态频谱接入问题，并根据实际应用，详细讨论了开放频谱和主、次用户共存情况下的接入问题，通过对系统公平性、频谱利用率、掉线率、阻塞率的性能分析，提出了改进策略。
作 者： 徐姗 靶向代谢组学分析
学科专业： 信号与信息处理 授予学位： 硕士
学位授予单位： 南京邮电大学 导师姓名： 郑宝玉
投票箱制作学位年度： 2008 语 种： chi
分类号： TN92
关键词： 认知无线电 动态频谱接入 无线通信 空闲频谱
机标分类号：
