基于QoE的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)動態(tài)頻譜分配方法研究.pdf

1、頻譜資源十分匱乏已經(jīng)是無線通訊領(lǐng)域面臨的必然問題。隨著人們對無線應(yīng)用的需求不斷增多，實現(xiàn)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中基于用戶需求的頻譜分配的研究十分重要。目前認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中基于需求的頻譜分配方式的研究大多采用服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS）指標(biāo)，往往是針對用戶優(yōu)先級，或簡單的多目標(biāo)加權(quán)組合，很難直接準(zhǔn)確的量化終端用戶的服務(wù)質(zhì)量與滿意度；且目前的頻譜分配方式一般采用信道分配方式，帶寬的利用率較低；且大多考慮理想的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，很少有

2、綜合考慮網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化、信道質(zhì)量、授權(quán)用戶狀態(tài)以及認(rèn)知用戶需求的完整模型，很難繼續(xù)推廣實際應(yīng)用中。
　　本文針對這些問題，結(jié)合用戶體驗質(zhì)量（Quality of Experience，QoE）評估以及認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)性特點(diǎn)，提出了基于QoE的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)動態(tài)頻譜分配方法。本文的主要工作如下：
　?。?）結(jié)合認(rèn)知無線電能自由切換中心頻率、帶寬以及調(diào)整參數(shù)的特性，為了更靈活有效的利用有限的頻譜資源，針對帶寬分配問題進(jìn)行了描述和建

3、模，以充分利用不連續(xù)帶寬來滿足不同的用戶需求。
　?。?）分析了認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)性、復(fù)雜性以及對這方面研究的欠缺，對認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及用戶行為進(jìn)行較全面的描述以及建模，包括對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、主用戶行為、信道特性以及次用戶需求進(jìn)行數(shù)學(xué)描述和分析。結(jié)合QoE對用戶滿意度的量化評估，提出了基于QoE的動態(tài)頻譜分配模型，將基于用戶需求的帶寬分配問題描述成限制條件下的動態(tài)尋優(yōu)數(shù)學(xué)問題。
　?。?）研究了啟發(fā)式算法的尋優(yōu)性，設(shè)計了改進(jìn)型蜜蜂

4、算法，該算法中引入螢火蟲算法的聚合特性和全局尋優(yōu)性，實現(xiàn)更好的尋優(yōu)性和收斂性；同時針對本文問題，以優(yōu)化整體用戶滿意度為目標(biāo)，設(shè)計了用戶公平性保證機(jī)制，并結(jié)合基于QoE的動態(tài)頻譜分配模型，提出了基于QoE及改進(jìn)型蜜蜂算法的自適應(yīng)頻譜分配優(yōu)化算法，并與其他已有優(yōu)化算法比較，以證明算法的優(yōu)越性。
　?。?）為了更好的描述用戶的需求以及分配過程，本文采用通用軟件無線電外設(shè)（Universal Software Radio Peripher