認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點(diǎn)選擇與信道分配算法研究

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1、朵各才寺成Ａ著ＥＥＣＴＳＯＮＩｔＣＳＣｌＥＮＣＯＬＯＣＹＯＦＣＨＮＡ＾＾ＵＮｌＶＥＲＳＩＴＶＯＦＬＥＡＮＤＴＥＣＨＭ碩±學(xué)位論文＇：；ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ．＇／－巧，ｓＨ吉：ｉＩ巧－啼；：．Ｉ盧＾？＇則＾占職人？１換Ｉ；ＨＨｔ［■＾－ｖ．：：；：ｌ＼；：７？■論義題旨認(rèn)知閥絡(luò)中繼節(jié)點(diǎn)選擇與信遁分配算法阱究學(xué)科專業(yè)適信與信息系統(tǒng)學(xué)號(hào)２０１３２１Ｑ１Ｑ５１５作者姓名魏鳳生＇．：＇．：：：．；指營(yíng)教師蔣化銅副敬撥＇Ｖ：讀態(tài)韻雲(yún)

2、：讚：．ｉｉｕ１：…．巧獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研巧成果。據(jù)我所知，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方夕ｈ論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。。作者簽名■＾之＝＾鳳占曰期年＾月日論文使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，

3、允許論文被查閱和借閱。本＾＾將學(xué)位論文人授權(quán)電子科技大學(xué)可＾的全部或部分內(nèi)容編入，有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索可Ｗ用影印、縮或掃描采印等復(fù)段保存、匯編學(xué)位論文。制手（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）作者簽＝導(dǎo)師簽名名：請(qǐng)ｉａ電年＾＾曰期：Ｖ曰月占分類號(hào)密級(jí)注1UDC學(xué)位論文認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點(diǎn)選擇與信道分配算法研究魏鳳生指導(dǎo)教師蔣體鋼副教授電子科技大學(xué)成都（姓名、職稱、單位名稱）申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士學(xué)科專業(yè)通信與信息系統(tǒng)提交論文日期2016.05.16論文答辯日期2016.05.20學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)2016年6月日答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人注

4、1：注明《國(guó)際十進(jìn)分類法UDC》的類號(hào)。RESEACHONRELAYSELECTIONANDCHANNELALLOCATIONALGORITHMINCOGNITIVERADIONETWORKAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemAuthor:WeiFengshengAdvisor:AssociateProf.JiangTigangSchool:SchoolofCommunicat

5、ionandInformationEngineering摘要摘要認(rèn)知無(wú)線電被認(rèn)為是緩解無(wú)線頻譜資源稀缺問(wèn)題的一個(gè)行之有效的技術(shù)，在認(rèn)知無(wú)線電上發(fā)展而來(lái)的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)，是目前的研究熱點(diǎn)。本文針對(duì)認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的中繼選擇與信道分配問(wèn)題進(jìn)行了研究，通過(guò)將該問(wèn)題建模為一個(gè)三維指派問(wèn)題，并使用拉格朗日松弛與次梯度算法給出了求解近似最優(yōu)值的方法，進(jìn)而得出了求解多源節(jié)點(diǎn)下的聯(lián)合中繼選擇與信道分配問(wèn)題的JRSCA(JointRelaySelectionandChannelAllocation,JRSCA)算法；在信道少于信源的場(chǎng)景中，為了兼顧網(wǎng)絡(luò)的公平性，將JRSCA算法進(jìn)行了適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展

6、，提出了解決一類變權(quán)二維指派問(wèn)題的算法，并用該算法替換JRSCA算法中調(diào)用的Kuhn-Munkres算法，最終得到了能夠保證認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)公平性的FJRSCA(FairJointRelaySelectionandChannelAllocation,FJRSCA)算法；考慮到功率分配能夠大幅提升系統(tǒng)的吞吐量，因此本文研究了在認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中只有單源節(jié)點(diǎn)需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的中繼、信道、功率聯(lián)合分配問(wèn)題，給出了解決此問(wèn)題的SJRCP(SinglesourceJointRelay,ChannelandPowerallocation,SJRCP)算法；另外，在得出SJRCP算法的過(guò)程中，

7、本文給出了解決一類凸優(yōu)化問(wèn)題的一個(gè)算法，該算法可以有效地解決SJRCP中的功率分配問(wèn)題以及其他類似的多載波優(yōu)化問(wèn)題。與內(nèi)點(diǎn)法相比，該算法的運(yùn)行時(shí)間與迭代次數(shù)均不受問(wèn)題規(guī)模的影響。仿真結(jié)果表明，JRSCA算法、FJRSCA算法以及SJRCP算法均優(yōu)于已知的同類算法：在多源節(jié)點(diǎn)的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中，與目前已知的同類算法GRC(GreedybasedRelayselectionandChannelallocation,GRC)算法相比，JRSCA算法可以提高10%左右的吞吐量；當(dāng)認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中信道數(shù)少于信源時(shí)，F(xiàn)JRSCA算法不但能在吞吐量上超出GRC算法約5%，而且可以達(dá)到比G

8、RC算法更好的公平性；在