認知無線網(wǎng)絡的跨層優(yōu)化資源配置研究.pdf

1、認知無線網(wǎng)絡的跨層優(yōu)化資源配置研究認知無線網(wǎng)絡的跨層優(yōu)化資源配置研究ResearchofCognitiveWirelesswkResourceAllocationBasedonCrosslayerOptimization學科專業(yè)：信息與通信工程研究生：劉超指導教師：劉開華教授天津大學電子信息工程學院二零一四年十二月摘要近年來，隨著無線通信應用的快速增多，幾乎所有的頻譜資源都已分配殆盡。在這種情況下，聯(lián)邦電信交通委員會在2002年的頻譜資

2、源報告中顯示，大部分的授權頻譜在絕大多數(shù)時間和頻率位置上都沒有被使用。認知無線電因此被提出來提高頻譜的使用效率。在認知無線網(wǎng)絡中，認知節(jié)點具有實時感知周圍環(huán)境和決策通信參數(shù)的能力。首先，本文對認知無線網(wǎng)絡及跨層優(yōu)化技術基礎進行了介紹。其次，提出了一種認知無線網(wǎng)絡的跨層架構，經(jīng)驗證該架構可實用且穩(wěn)定。然后，在充分研究物理層、數(shù)據(jù)鏈路層及網(wǎng)絡層的基礎上，首次提出了基于認知adhoc無線網(wǎng)絡的物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層的三層跨層優(yōu)化協(xié)議設計，在設

3、計協(xié)議的過程中，為了更加準確的衡量系統(tǒng)的通信容量，提出用有效信道容量的概念代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實時信道容量，它綜合考慮了實際信道的利用情況與信道容量，經(jīng)過驗證，該協(xié)議能有效提升通信系統(tǒng)的可靠度與準確性。最后，本文研究了認知網(wǎng)絡中利用跨層優(yōu)化進行頻譜利用率高效化的方法，在研究的過程中，采取認知無線網(wǎng)絡中通常采用的NCOFDM調(diào)制方式作為研究對象，提出了對傳統(tǒng)算法的改進——基于分塊優(yōu)先的遺傳算法，該算法與傳統(tǒng)的遺傳算法和連續(xù)子載波優(yōu)先的遺傳算法優(yōu)化算