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无线移动通信技术发展日新月异,各种新业务需求的带宽越来越大,然而无线频谱资源是有限的不可再生资源,所以在通信技术飞速发展的同时业界也面临着频谱资源紧缺的问题。认知无线电技术作为公认的提高频谱利用率的最有效的技术之一,它能够主动侦测频谱使用情况,自适应的改变自身通信参数,伺机选择授权用户暂时没有使用的频段进行通信,具有灵活、频谱利用率高等优点。
认知无线电技术的关键是动态频谱共享,认知用户如何利用动态变化的频谱空洞进行通信。频谱共享的核心是动态频谱接入,本文主要研究了无线资源管理中的接纳控制技术在动态频谱接入中的应用。
本文首先介绍了认知无线电的发展背景及其相关知识,对认知无线电技术中的动态频谱接入技术进行了较详细的介绍;接着对于接纳控制技术做了简要概述,提出一种基于接纳控制思想的的动态频谱接入方案;然后对认知网络中的动态频谱接入过程进行建模分析,最后提出了一种基于参数的接纳控制方案。
基于接纳控制思想的动态频谱接入方案给主用户设定专用的保护信道,并且让主用户以一定的规则使用信道,方案虽然减少了网络中认知用户的可用频谱资源,但是却有效的降低了主次用户之间发生冲突的概率,从而认知用户的切换概率就降低了。
用排队论中的强制优先排队模型对动态频谱接入进行数学建模,通过用马尔科夫理论分析和C代码编程仿真验证了模型建立的可行性,并且得到认知用户在认知无线网络动态频谱接入过程中的切换概率和阻塞概率等接入性能参数数据表。
通过分析认知用户的接入性能参数,提出了一种适用于认知无线网络的基于参数的接纳控制方案。通过仿真验证该方案可以通过控制接入主用户网络的认知用户的量保证已成功接入网络的认知用户得到符合业务QoS的满意服务。