基于凸優(yōu)化理論的無線網(wǎng)絡(luò)跨層資源分配研究.pdf

1、浙江大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院博士學(xué)位論文基于凸優(yōu)化理論的無線網(wǎng)絡(luò)跨層資源分配研究姓名：程鵬申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師：仇佩亮張朝陽20080401浙江大學(xué)博士學(xué)位論文中文摘要功率控制問題、端到端時(shí)延分配問題，這三個(gè)子問題都可以在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中分布式地解決，并且可以用子梯度更新法來更新鏈路價(jià)格，從而得到全局最優(yōu)解s研究了認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)(CognitiveRadioNetwork)中的跨層資源分配問題，包括異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)共存問

2、題和動(dòng)態(tài)頻譜接入問題兩個(gè)部分。對(duì)于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)共存問題，首先從多用戶信息論的角度研究了當(dāng)3G蜂窩網(wǎng)同2G蜂窩網(wǎng)共存時(shí)，認(rèn)知用戶在主用戶QoS約束下的速率可達(dá)區(qū)域，以及獲得和速率最大點(diǎn)的最優(yōu)接入策略，然后又研究了當(dāng)3G蜂窩網(wǎng)絡(luò)同WLAN共存時(shí)，認(rèn)知用戶在主用戶QoS約束下的功率可達(dá)區(qū)域，以及如何獲得和功率最小點(diǎn)的最優(yōu)功率控制算法。對(duì)于動(dòng)態(tài)頻譜接入問題，考慮了一個(gè)采用OFDMA接入方式，并且同時(shí)存多個(gè)主用戶和認(rèn)知用戶的無線認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)。研究了在每個(gè)

3、主用戶干擾溫度(InterferenceTemperature)受限的情況下，認(rèn)知用戶如何通過聯(lián)合地調(diào)整它們的速率、功率和頻譜資源，使得速率加權(quán)和達(dá)到最大。首先對(duì)涉及到的物理層和鏈路層進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，將研究的通信問題轉(zhuǎn)化為最優(yōu)化問題，然后用凸優(yōu)化理論分析了該問題，并分別基于貪婪算法和拉格朗日對(duì)偶法提出了兩個(gè)不同的中心式算法，可以證明，這兩個(gè)算法都是近似最優(yōu)的算法，同時(shí)具有比較低的復(fù)雜度。最后通過引入虛時(shí)鐘，提出了分布式的實(shí)現(xiàn)協(xié)議。關(guān)鍵詞