認知無線電網(wǎng)絡中圖著色頻譜分配算法的研究.pdf

1、無線通信技術起步并迅猛發(fā)展，導致了人們對頻譜的需求量逐年遞增。但是，能夠用于分配的信道資源卻越來越緊缺，這種現(xiàn)象對無線通信技術的發(fā)展起到了很大的阻礙作用，嚴重制約了信道資源利用率的提高。
　　在這種情況下，科學家們引入了智能化的認知無線電(Cognitive Radio, CR)技術，通過主動學習和檢測周圍所處環(huán)境的信息，判斷頻譜資源的利用情況，一旦發(fā)現(xiàn)空閑頻段的存在，立刻判斷空閑頻段對未通信認知用戶的可用情況，若認知用戶可利用此

2、頻段，就以機會的方式接入該信道。而當檢測到有授權用戶再次接入該信道時，認知用戶必須立即退出。這種方式大大提升了頻譜資源的利用率，減少了“頻譜空洞”的產生，有效降低了認知用戶的等待時間。
　　首先，本文介紹了認知無線電的關鍵技術及常用的頻譜分配模型，對圖著色模型的常用算法進行了分析，給出了MATLAB平臺下的仿真結果，并對結果進行分析。
　　其次，本文采用了基于MMR準則的CSGC頻譜分配改進算法，引入了效益等級的概念，采用新

3、的算法標號準則，并在算法中引入連通分支的思想。仿真證明，基于MMR準則的CSGC頻譜分配改進算法很大程度上提升了瓶頸用戶的效益，大大縮短了信道的分配時間，提高了算法的公平性。
　　最后，對于頻譜分配算法的研究，主要是針對穩(wěn)定的網(wǎng)絡。一旦網(wǎng)絡環(huán)境發(fā)生變化，必須更新拓撲圖，重新進行頻譜分配，這種算法降低了其他節(jié)點的通信效率，增加了時間開銷和用戶等待時間。針對此現(xiàn)象，本文研究了基于連通分支算法的頻譜分配調整算法。仿真結果表明，調整算法大