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1、东北大学硕士学位论文目录目录独创性声明I摘要UABSTRACTIll第1章绪论11.1研究背景11.2主要工作及论文结构31.3课题来源4第2章概述52.1认知无线电技术介绍52.1.1认知无线电网络的系统结构62.1.2认知无线电关键技术82.2协作通信技术介绍142.2.1协作通信工作方式142.2.2技术特点!.162.3定向天线技术介绍172.3.1定向天线的原理172.3.2定向天线对网络的影响182.3.3定向天线技术的优点192.4本章小结19第3章认知网络频谱接入算法213.1基于感知发送时间结构的机会频谱接入算法213.1.1 TSTS算法模型介绍223.1.2 TSTS算法
2、原理223.3 TSTS算法步骤与流程图253.2基于单信道的混合模型动态频谱接入算法263.2.1 SMDA算法模型介绍273.2.2 SMDA算法原理273.2.3 SMDA算法步驟与流程图3133仿真和分析323.3.1仿真环境及参数设置 323.3.2仿真结果及分析 323.4本章小结 37第4章 认知网络协作多跳算法394.1基于多信道的混合模型动态频谱接入算法404.1.1 MMDA算法概述404.1.2 MMDA基本原理404.1.3 MMDA算法步骤与流程图424.2基于全向天线的认知协作多跳算法434.2.1问题定义444.2.2量化准则444.2.3 CCMO算法原理464
3、.2.4 CCMO算法步骤与流程图494.3基于定向天线的认知协作多跳算法514.3.1定向超模型524.3.2 CCMD算法原理5343.3 CCMD算法步骤与流程图554.4仿真结果及分析564.4.1 MMDA算法仿真及分析564.4.2 CCMO算法仿真及分析584.4.3 CCMD算法仿真及分析594.5本章小结62第5章认知网络信道分配算法635.1基于图论的信道分配算法635.1.1模型介绍635.1.2算法原理635.1.3算法不足655.2基于最大连通性的认知网络信道分配算法655.2.1 MCFA模型介绍655.2.2 MCFA 算法原理 665.2.3 MCFA算法步骤与
4、流程图685.3仿真结果及分析695.3.1 MCFA算法性能仿真对比及分析695.3.2基于全向天线的MCFA算法仿真及分析715.3.3基于定向夭线的MCFA算法仿真及分析735.4本章小结7475第6章总结6.1工作总结756.2展望76#东北大学硕士学位论文目录#东北大学硕士学位论文目录77参考文献致谢85攻读硕士学位期间的研究成果 87攻读硕士学位期间参与的科研项目89#东北大学硕士学位论文第1章绪论第1章绪论1.1研究背景无线通信技术正在快速发展，无线业务日益丰富。例如，2008年我国发放了第三代 (3G)无线移动通信牌照;2009年8月温家宝总理提出将物联网列为国家新兴战略性产业
5、; 2011年中国移动开始在上海等六个城市开展TD-LTE的测试组网叫2011年出现的Wi-Fi 业务正在如火如荼的进行。这些快速、丰富的无线应用正推动着我们社会迅速向前发 展。可以预见，4G、物联网等的无线通信和相关的无线应用、产业马上就会成熟，5G 等未来技术也即将出现，因此无线通信领域有着广阔的发展空间和应用前景。无线设备和应用的快速发展，导致网络流量急剧上升,网络拥塞等问题日益严重4。 因此，只有通过有效的手段对网络中的各种业务流量进行统计与分析，才能进一步促进 网络管理、网络维护与网络规划等网络操作6)。研究人员通过研究无线网络的流量特 征，发现单纯提髙无线频谱的数量并不能有效减缓网
6、络拥塞等问题。这主要是因为无线 频谱的利用率不高。由于传统无线通信系统釆用的是固定频谱分配策略，使得无线通信 系统只能严格按照频谱的划分，使用授权的频段，该策略已经阻碍了频谱利用率的有效 提高，有限的频谱资源被低效的使用，大量的授权频段未被充分利用。这种矛盾促使 无线频谱资源管理机构审查其政策，并寻求创新的无线通信方式，从而能更加灵活智能 的使用频谱。认知无线电囱(CognitiveRadio, CR)的槪念正是在这种背景下提出來的。这种技术 能够有效的解决频谱使用效率不足的问题。该技术能使无线设备与周围的无线环境交互 信息,依据这些信息，无线设备能够动态的调整其发射参数,从而最优化频谱利用率
7、旳铁 美国联邦通讯委员会(Federal Communications Commission, FCC)将频谱分配给固定用 户，称之为授权用户(Primary Users, PU),无线网络中存在着一些未被分配频谱或者 信道的用户，称之为从用户(Secondary Users, SU),从用户能够暂时的使用主用户未 使用的频谱【。认知无线电使从用户具有认知能力【问和可重构性。认知能力是指设备具有感知和 收集周围环境的信息，具体包括发射频率、带宽、功率和调制方式等。从用户具备认知 能力就能够分辨出最合适的频谱。可重构性是抬从用户能够依据感知到的信息，快速调 整其发射参数从而达到最优的性能。认知无线电通过机会的方式利用频谱，从用户能够 感知到未用的频谱，选择最合适的信道，接入信道以及当主用户使用信道时退出信道。
