认知无线电网络中动态合作中继选择算法的研究

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2、ｅｄｏｎｃｈｅｍｅｙｙｌｉＳｓｆｏｒｐＭｏｂｉｌｅｕｓｅｒｓｉ打Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ民ａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋｓ作者：谭哲导师：荆涛北京交通大学２０１６年３月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留。特、使用学位论文的规定授权北京交通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘レ。学校可

3、ッ为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：译考＾剧币签名：马為？／谷签字日期／；年月日签字日期：兴年令月日午）学校代码：１０００４密级：公开化京交通大学硕壬学位论文认知无线电网络中动态合作中继选择算法的研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＤｎａｍｉｃＣｏｏｅｒａｔｉｖｅＲｅｌａｓｅｌｅｃｔｉｏｎＳｃｈｅｍｅｓｆｏｒｙｐｙＭｏｂｉｌｅｕｓｅｒｓｉｎＣｏｎｉｔｉｖｅＲ

4、ａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋｓｇ作者姓名：谭哲学号：１３１２０１２５：导师姓名荆涛职称：教授：学位类别；王学学位级别硕±：通信与信息系统研究方向学科专业：无线通信北京交通大学２０１６年３月ｉ北京交通大学硕±学位论文摘要摘要在无线通信终端日益普及的今天一，频谱资源己经成为了种宝贵的稀缺资源。然而目前大部分的频谱都是固定分配给用户，但是用户对频谱的使用在时间巧空间上都具有多样性，这样就造成了频谱资源的严重浪费，频谱资源利用率较低。认知无线

5、电网络技术由于其可Ｗ感知网络中的空闲频段并动态调整通信参数来利一用空闲频谱而得到了广泛的关注，被认为是种提高频谱资源利用率的有效途径。然而，，在认知无线电网络中双方的通信也会受到阴影、衰落等因素的影响，而，不能满足通信质量。合作中绝技术具有空问分集增益可有效地对抗衰落，提高通信质量，它主要帮助用户高效的选择。中继选择算法是合作中维的关键技术合适的中继节点，。而无线网络中的大部分用户是处于不断移动的状态将理论研究与实际的移动模型相结合十分具有现实意义。所Ｗ本文主要研究的是认

6、知无线电网络中针对移动用户的合作中继选择算法。本文主要有两个创新点一：是将合作中继选择算法建立在用户处于移动状态的基础上，更接近于现实的网络场景，这是往的研究工作所忽视却对于算法的实际实施十分必要的；二是将优化停止理论应用在了动态中继选择算法上，使得中继选择过程中不需要遍历所有的中继节点，从而大大减小了中继选择的时间和损耗，提高了中继选择的效率。本文首先介绍了合作中继选择算法的国内外研究现状，并重点强调了本文研究内容的背景意义和必要性。然后介绍了认知无线电的基本原

7、理、移动社交网的常用模型、合作中继技术的基本原理及本文引入算法的基本原理。为了解决网络中用户移动性的问题，我们引入了约束马尔科夫决策过程模型，将主用户的位置移动和缓存器状态作为主用户的两个状态，将丢包率和中继传输损耗作为约束条件，并用线性规划进行求解，中继选择算法达到了系统通信质量和损耗之间的动态平衡。然而这种算法具有两个局限性，首先它并没有考虑ＳＵ的移动性，而且它对中继的选择的需要Ｗ遍历所有候选中继为基础，这降低了中继选择效率。所＞［＾１，为了使移动模型更加接近现实情况

8、，并解决遍历所有中继节点所导致的中继选择效率低的问题一，我们将移动模型进步复杂化，创新性地将用户的移动性建模转化为次级用户可作中继节点的概率，并引入了经济学领域的优化停止理论，提出了基于优化停止理论的动态中继选择算法，从而在保证通信质量的同时提高了中继选择效率。最后，我们通过实验仿真验证，本文提出的两种中继选择算法都达到了预期的效果并在用户移动的网络环境中具有良好的性能表现。关键词：认知无线电合作中继技术动态中继选择算法；；；移动社交网北京交通大学硕±学位论文ＡＢ