面向面向带宽可调应用的频谱分配算法研究与实现

123456aa · 发表于 2022-4-13 11:06:31

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雅宝题库解析：
近几年来无线频谱资源越来越贫乏，现在固定的频谱分配方法越来越难以满足现阶段人们的需求，动态频谱分配算法是解决这个题目的一个重要方法。随着带宽可调应用在应用中比例的提高，在频谱分配的过程中考虑应用的带宽可调性成为必然。本文在分析目前的频谱分配算法的优缺点的基础上，采用资源预留的思想对面向带宽可调应用的实时频谱分配算法进行了深入的分析与研究，主要包括以下三个方面：1. 客户的平均到达速率和客户的平均服务时间是频谱分配算法,尤其是实时频谱分配算法，两个重要参数，本文对历史数据进行分析，得到了两个参数的特征，对客户平均到达速率提出了基于时间序列分析的预测算法，对客户的平均服务时间提出了基于最大似然比的预测算法。2. 为了更好的利用应用的带宽可调性，本文在频谱分配的过程中使用了满意度的概念。根据频谱利用率将频谱分配系统分为了3个状态，分析出了状态边界的计算方法，并根据不同状态的特点将系统状态和客户流的预测算法进行了结合。用生灭过程对系统进行了理论分析得到了系统的平衡解，并在此基础上还对系统的动态特性进行了近似分析。3. 为了对频谱分配算法进行验证，搭建了面向带宽可调应用的网络实验平台，实现了实验节点以及节点之间的交互协议。实验节点包括中间控制节点、中间数据节点和客户节点。在中间控制节点上实现了本文的频谱分配算法，在客户节点上实现了基于软件无线电和OFDM的动态频谱访问方法。本文使用真实的网络数据[1]对频谱分配算法进行仿真实验验证，在仿真实验过程中系统繁忙时最高同时在线人数达到100人，由于频谱资源有限，此时的满意度为23%，系统空闲时同时在线人数10人左右，此时满意度为100%。系统的频谱利用率在80%左右浮动，系统的客户的公平性指标也大于0.8，系统拒绝客户的比例小于0.1%，客户一次服务和中间节点交互次数为2次，客户的等待时间也小于1秒。实验结果表明，本文算法满足了设计目标。

面向面向带宽可调应用的频谱分配算法研究与实现

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