多信道认知用户饱和吞吐量分析-哈尔滨工业大学学报.pdfVIP

第４２卷　第５期 哈　尔　滨　工　业　大　学　学　报 Ｖｏｌ４２ Ｎｏ５ 　 　 ２０１０年５月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＨＡＲＢＩＮＩＮＳＴＩＴＵＴＥＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｍａｙ２０１０ 　　　　　　 多信道认知用户饱和吞吐量分析 谭学治，徐贵森，刘玉涛，刘春红 （哈尔滨工业大学 通信技术研究所，哈尔滨市 １５００８０，ｘｕｇｕｉｓｅｎ＠ｈｉｔｃｒｃ．ｈｉｔ．ｅｄｕ．ｃｎ） 摘　要：为计算认知网络中系统饱和吞吐量的变化情况，提出一种分析认知用户间饱和吞吐量的三维马尔 科夫模型．模型假设存在有限的认知用户在理想的信道上通信，通过分析８０２１１ＤＣＦ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）提供的两种退避接入机制，计算出认知用户间饱和吞吐量的理论值，并通过ＮＳ２仿真软件建立多信 道实验场景，计算系统实际吞吐量．实验结果表明，多信道理论仿真结果与实际吞吐量基本吻合；随着认知用 户信道数的增加，系统的饱和吞吐量近似成线性增加． 关键词：８０２１１；多信道；认知用户；饱和吞吐量 中图分类号：ＴＮ９２９５３２ 文献标志码：Ａ 文章编号：０３６７－６２３４（２０１０）０５－０７３２－０４ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌｃｏｇｎｉｔｉｖｅｕｓｅｒｓ ＴＡＮＸｕｅｚｈｉ，ＸＵＧｕｉｓｅｎ，ＬＩＵＹｕｔａｏ，ＬＩＵＣｈｕｎｈｏｎｇ （ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００８０，Ｃｈｉｎａ，ｘｕｇｕｉｓｅｎ＠ｈｉｔｃｒｃ．ｈｉｔ．ｅｄｕ．ｃｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃｏｍｐｕｔｅｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｓｙｓｔｅｍｓａｔｕｒａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｉｎｃｏｇｎｉｔｉｖｅｎｅｔｗｏｒｋ，ａｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎ ｓｉｏｎａｌＭａｒｋｏｖｃｈａｉｎｍｏｄｅｌｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｓａｔｕｒａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｏｆｃｏｇｎｉｔｉｖｅｕｓｅｒｓ，ｗｉｔｈｔｈｅａｓ ｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｆｉｎｉｔｅｎｕｍｂｅｒｏｆｃｏｇｎｉｔｉｖｅｕｓｅｒｓａｎｄｉｄｅａｌｃｈａｎｎｅｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｗｏａｃｃｅｓｓ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙＩＥＥＥ８０２．１１ｔｏｃｏｍｐｕｔｅｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｖａｌｕｅｏｆｓａｔｕｒａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｂｅｔｗｅｅｎｃｏｇｎｉ ｔｉｖｅｕｓｅｒｓ．ＡｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍｗａｓｂｕｉｌｔｂｙＮＳ２ｔｏｃｏｍｐｕｔｅｔｈｅａｃｔｕａｌｓａｔｕｒａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ． Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｍｏｄｅｌｉｓｅｘｔｒｅｍｅｌｙａｃｃｕｒａｔｅｉｎｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｔｈｅｓｙｓｔｅｍｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔａｎｄｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｉｎｃｒｅａｓｅｓｌｉｎｅａｒｌｙｗｉｔｈｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｃｏｇｎｉｔｉｖｅｕｓｅｒｓ＇ｃｈａｎｎｅｌｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：８０２．１１；ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ；ｃｏｇｎｉｔｉｖｅｕｓｅｒ；ｓａｔｕｒａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ 　　认知无线电技术以其高效利用频谱资源被认 现了本文提出多信道模型，修改后的移动节点最 ［１］ 为是解决频谱资源贫乏问题的最佳方案 ．认知 多可在１０条信道上通信，其中每条信道又都遵守 无线电的原则是，认知用户在不干扰主用户通信 ８０２１１ＤＣＦ提供的两种接入机制．根据不同数量 的情况下进行通信，即当认知用户检测到主用户 认知用户计算理论吞吐量，同时针对同一场景使 通信时，必