【摘要】：近年來(lái),隨著無(wú)線通信應(yīng)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(huì)在2002年的頻譜資源報(bào)告中顯示,大部分的授權(quán)頻譜在絕大多數(shù)時(shí)間和頻率位置上都沒(méi)有被使用。認(rèn)知無(wú)線電因此被提出來(lái)提高頻譜的使用效率。在認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中,認(rèn)知節(jié)點(diǎn)具有實(shí)時(shí)感知周?chē)h(huán)境和決策通信參數(shù)的能力。首先,本文對(duì)認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及跨層優(yōu)化技術(shù)基礎(chǔ)進(jìn)行了介紹。其次,提出了一種認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的跨層架構(gòu),經(jīng)驗(yàn)證該架構(gòu)可實(shí)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(luò)層的基礎(chǔ)上,首次提出了基于認(rèn)知ad-hoc無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的物理層/數(shù)據(jù)鏈路層/網(wǎng)絡(luò)層的三層跨層優(yōu)化協(xié)議設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)協(xié)議的過(guò)程中,為了更加準(zhǔn)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(shí)時(shí)信道容量,它綜合考慮了實(shí)際信道的利用情況與信道容量,經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,該協(xié)議能有效提升通信系統(tǒng)的可靠度與準(zhǔn)確性。最后,本文研究了認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中利用跨層優(yōu)化進(jìn)行頻譜利用率高效化的方法,在研究的過(guò)程中,采取認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中通常采用的NC-OFDM調(diào)制方式作為研究對(duì)象,提出了對(duì)傳統(tǒng)算法的改進(jìn)——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)化算法(SCGA)相比,能夠顯著提高通信系統(tǒng)對(duì)頻譜資源的利用率。經(jīng)仿真驗(yàn)證,本文提出的算法在提升稀缺頻譜資源利用率的同時(shí)能顯著提升整體通信系統(tǒng)的吞吐量和抗干擾能力。
【圖文】：

45.6) 99 (45.5，96.9) 10圖 3-2 為本文所提設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)分層設(shè)計(jì)及物理層/路由層跨層設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)包投遞率的比較。其中，，GA 的迭代次數(shù)為 500。由仿真曲線可以看出，本文設(shè)計(jì)三層跨層設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)包投遞率明顯優(yōu)于其他兩種設(shè)計(jì)，而數(shù)據(jù)包投遞率直觀反映了通信系統(tǒng)模型的通信系統(tǒng)準(zhǔn)確度及通信效率，即本文所提設(shè)計(jì)從通信系統(tǒng)準(zhǔn)確度上優(yōu)于其他兩種設(shè)計(jì)。圖 3-2 本文所提設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)分層設(shè)計(jì)及物理層/路由層跨層設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)包投遞率的比較圖 3-3 為本文所提設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)分層設(shè)計(jì)及物理層/路由層跨層設(shè)計(jì)系統(tǒng)吞吐量的比較，仿真條件同上。由仿真曲線可以看出，在相同的信道估計(jì)誤差的情況

圖 3-3 本文所提設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)分層設(shè)計(jì)及物理層/路由層跨層設(shè)計(jì)系統(tǒng)吞吐量的比較 總結(jié)本文研究了認(rèn)知 ad-hoc 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的跨層優(yōu)化問(wèn)題。通過(guò)引入有效信道容量
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TN925

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2571937