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《認知中繼網(wǎng)絡(luò)動態(tài)資源分配問題研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、—————————————————————認知中繼網(wǎng)絡(luò)動態(tài)資源分配問題研究—————————————————————ResearchonDynamicResourceAllocationinCognitiveRelayNetworks————————————作者姓名：楊偉偉專業(yè)名稱：通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師：趙曉暉教授學(xué)位類別：工學(xué)博士論文答辯日期：2018年6月2日授予學(xué)位日期：年月日答辯委員會組成：姓名職稱工作單位主席朱明研究員中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所委員王宏志教授長春工業(yè)大學(xué)李元春教授長春工業(yè)大學(xué)韓太林教授長春理工大學(xué)劉云清教
2、授長春理工大學(xué)未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個人，均不得對本論文的全部或部分內(nèi)容進行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學(xué)術(shù)性使用不在此限）。否則，應(yīng)承擔(dān)侵權(quán)的法律責(zé)任。吉林大學(xué)博士（或碩士）學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的
3、法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》投稿聲明研究生院：本人同意《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》出版章程的內(nèi)容，愿意將本人的學(xué)位論文委托研究生院向中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社的《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》投稿，希望《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》給予出版，并同意在《中國博碩士學(xué)位論文評價數(shù)據(jù)庫》和CNKI系列數(shù)據(jù)庫中使用，同意按章程規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。論文級別：□碩士?博士學(xué)科專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)論文題目：認知中繼網(wǎng)絡(luò)動態(tài)資源分配問題研究作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：年月日作者聯(lián)系地址
4、（郵編）：吉林省長春市南湖大路5372號（130012）作者聯(lián)系電話：18843109634摘要認知中繼網(wǎng)絡(luò)動態(tài)資源分配問題研究摘要隨著智能終端設(shè)備的普及和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量的爆發(fā)式增長，無線頻譜資源需求越來越大。無線頻譜是一種非再生資源，傳統(tǒng)頻譜資源固定劃分的方式存在頻譜資源利用率低的問題。認知無線電（CR,Cognitiveradio）是一種能夠有效解決頻譜資源短缺和頻譜利用率低問題的智能無線通信技術(shù)。在認知無線電網(wǎng)絡(luò)中同時存在主用戶（授權(quán)頻譜用戶）和次用戶（非授權(quán)頻譜用戶），且次用戶可以在不影響主用戶通信服務(wù)質(zhì)量（QoS,Qualityofser
5、vice）的條件下共享主用戶的頻譜，從而提高頻譜利用率。正交頻分多址復(fù)用（OFDM,Orthogonalfrequencydivisionmultiplexing）技術(shù)以其頻譜利用率高、抗多徑時延能力強和有效地消除符號間干擾等優(yōu)勢被應(yīng)用到認知無線電網(wǎng)絡(luò)中。在OFDM認知無線電網(wǎng)絡(luò)中，次用戶發(fā)射機根據(jù)周圍設(shè)備反饋的信道狀態(tài)信息，動態(tài)地分配子載波和功率來滿足主用戶對干擾門限的要求和次用戶的業(yè)務(wù)需求。當(dāng)次用戶之間的通信距離遠或者信道衰落嚴重時，次用戶需要提高發(fā)射功率才能保證通信的可靠性，但此時也會對主用戶帶來嚴重的干擾。在認知無線電網(wǎng)絡(luò)中引入?yún)f(xié)作中繼
6、技術(shù)，可以擴展通信覆蓋范圍、提升頻譜利用率和有效地解決通信距離遠帶來的發(fā)射功率大問題。但認知中繼網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的拓撲結(jié)構(gòu)卻給資源分配工作帶來了巨大的挑戰(zhàn)?？紤]到認知中繼網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在面臨的問題和未來的發(fā)展趨勢，本文分別從信道狀態(tài)信息不確定性、用戶體驗質(zhì)量（QoE,Qualityofexperience）、能量效率和物理層安全幾個方向?qū)φJ知中繼網(wǎng)絡(luò)動態(tài)資源分配問題展開了研究，主要的工作和貢獻如下：首先，現(xiàn)有認知中繼網(wǎng)絡(luò)資源分配問題的研究多數(shù)都是基于理想的信道狀態(tài)信息，然而由于信道估計誤差、量化誤差和反饋時延等因素的影響，次用戶發(fā)射機很難獲得精確的信道狀態(tài)信息
7、。為了克服信道狀態(tài)信息不確定性的影響，本文在單主用戶功率獨立控制的認知中繼網(wǎng)絡(luò)中，以最大化次用戶系統(tǒng)吞吐量為優(yōu)化目標，提出了一種啟發(fā)式魯棒中繼選擇算法和最優(yōu)的魯棒功率分配算法。本文采用Worst-case魯棒優(yōu)化理論和拉格朗日對偶方法求解魯棒功率分配問題，并推導(dǎo)得出了最優(yōu)的功率分配解析解。本文通過理論分析說明了算法的有效性，通過仿真實驗驗證了所提魯棒資源分配算法與理想信道狀態(tài)信息下提出的非魯棒資源分配算法相比，能夠嚴格地保證主用戶干擾門限的要求，但是需要付出一定的次用戶系統(tǒng)吞吐量作為代價。隨后，本文針對上述基于單主用戶功率獨立控制的認知中繼網(wǎng)絡(luò)
8、魯棒資源分配算法做了如下改進：1）聯(lián)合控制次用戶發(fā)射機和中繼節(jié)點發(fā)射功率，使次用戶系統(tǒng)功率分I吉林大學(xué)博士學(xué)位論文配過程更加靈活；2）在主用戶網(wǎng)絡(luò)中部
