基于qoe的认知无线电网络资源分配研究

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1、巧聲毛謂心專图硕ｄｔ学位论文胃圓觀圏３基于ＱｏＥ的认知无线电网络资源分配研究ｓ作者姓名刘洪巧６誦指导教师姓名、职務刘雪芳副教按申请学位类别工学硕壬ｅａ圍ｓｌ西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含一■为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位

2、或证书而使用过的材料。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一。学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任名、如Ｉ的：本人签名：巧弓日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明；本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即研究生在校攻读学位期间论义工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论

3、、发明专利等成果学。文，署名单位为西安电子科技大。保密本授权书的学位论义在＿＿年解密后适用，：；ｉ巧：导师签名本人签名ｉ、：名，日；日期）期学校代码10701学号1301120149分类号TN92密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于QoE的认知无线电网络资源分配研究作者姓名：刘洪月一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：刘雪芳副教授学院：通信工程学院提交日期：2016年3月QoE-BasedResourceAllocationinCognitiveRadioN

4、etworksAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByLiuHongyueSupervisor:LiuXuefangAssociateProfessorMarch2016摘要摘要近年来，随着互联网数据量的不断增长，频谱资源短缺问题日益严重，服务器压力逐渐增加，这些都极大的影响了网络性能。与此同时，用户对于通信服务质量的需求不

5、断提高，因此，一种高效而合理的资源分配方案在网络性能的改善中变得尤为重要。在本文中，我们利用认知无线电技术在频谱利用率方面的优势以及用户体验质量QoE在衡量业务性能方面的直接性与可靠性，分别在两个场景下研究了认知无线电网络的资源分配方案，其一是基于QoE的单业务认知无线电网络中继选择与信道调度算法，其二是基于QoE的多业务认知无线电网络缓存协作算法。在单业务认知无线电网络场景中，本文考虑了认知无线电网络动态频谱接入的特性及QoE影响指标，以最大化次级用户的最小业务QoE作为目标，并以可用空闲频谱在同一段时间内只能被一个用户利用的准则作为约束

6、条件，建立了基于QoE的中继选择及信道分配模型。模型采用协作中继的思想，使次级用户相互协作，充分利用空闲频谱。为了简化模型的求解，本文放松变量条件限制，将模型转化为混合整数二次约束问题，并借助CPLEX优化器求解。通过与其他利用QoS作为优化指标的资源分配方案相比，本文中继选择及信道分配联合算法可有效提高用户最小QoE，避免个别用户体验质量差的情况。在多业务认知无线电网络场景中，本文综合考虑认知无线电网络主次级用户相互干扰的特性以及不同业务的QoE指标要求，提出了一种基于QoE的多业务缓存协作方案。该方案涉及缓存布局、缓存查询、调度技术，旨

7、在最大化各个业务的平均QoE。本文采用启发式算法求解缓存布局模型。仿真结果表明，相比未缓存方案，本文缓存协作方案可有效提高业务的平均QoE，并保证高负荷网络下QoE的稳定性。关键词：认知无线电，用户体验质量，中继选择，信道分配，缓存协作IABSTRACTABSTRACTInrecentyears,withthegrowthoftheamountofinternetdata,theshortageofspectrumresourcesbecomesmoreandmoreseriousandthedataontheserverisonthein

8、crease,whichgreatlyaffectnetworkperformance.Atthesametime,theusers’demandforthequalityofc