認知無線網絡中基于分組偵聽的CSMA方案研究.pdf

1、信息時代的高速發(fā)展，將使無線通信網絡面臨嚴峻的挑戰(zhàn)，例如異構網絡多種標準并存、頻譜資源的“短缺”與“浪費”等。如何有效提高頻譜利用效率對提升無線網絡質量至關重要，因此認知無線電技術中機會頻譜接入方案作為提高頻譜利用率的核心技術應運而生。在認知無線網中授權用戶不使用的頻譜可經認知無線網絡允許后，由非授權用戶機會式的使用，從而提高頻譜利用效率。本學位論文將根據提出的非時隙結構中基于分組偵聽的CSMA方案的性能，分析非授權用戶的吞吐量、受迫中

2、斷概率、數據包的傳輸時延等問題。
　　首先，提出在多信道認知無線網絡中吞吐量和終端能量消耗兩者兼顧的改進型頻譜偵聽方案。方案中將整個信道分成 A、B兩組。每一個非授權用戶在發(fā)送數據包之前首先偵聽A組信道，如果非授權用戶檢測到了空閑信道，則隨機選擇其中一個信道后接受服務。如果非授權用戶未檢測到空閑信道，則立即進入退避狀態(tài)。退避結束之后，偵聽B組信道，重復上述接入過程。該方案能有效減少終端的能量消耗并且能保持一定的吞吐量。
　　

3、其次，根據CSMA方案的隨機特性，構建三維連續(xù)時間馬爾可夫模型，并利用矩陣分析的方法，獲得系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)概率，得出非授權用戶吞吐量、受迫中斷概率和傳輸時延等系統(tǒng)性能評價指標。
　　最后，在系統(tǒng)參數給定的情況下，本文提出的基于分組偵聽的CSMA方案與混合偵聽、全偵聽、隨機m-偵聽方案進行了性能比較。
　　對比實驗結果表明，基于分組的信道偵聽方案的傳輸時延性能優(yōu)于隨機m-偵聽方案。非授權用戶吞吐量和受迫中斷概率性能都略低于混合偵聽方