基于排队论的一种高吞吐量信道分配协议设计

Design of high throughput channel allocation protocol based on queuing theory
陶志勇1
张鑫诺1
王诗1
高党召2
1. 辽宁工程技术大学 电子与信息工程学院, 辽宁 葫芦岛 125105
2. 电子科技大学 深圳高等研究院, 广东 深圳 518110

摘要

针对复杂多变的认知无线电系统中难以为次用户高效分配信道的问题,提出了一种高吞吐量信道分配协议——TKMA协议。该协议根据主用户(PU)活动、次用户(SU)实时业务需求、信道条件等信息构建用户信道的效用矩阵,在保障PU通信质量的前提下以SU系统总效用值最大化为目标进行信道分配,并利用改进Kuhn-Munkras算法结合轮询调度进行求解。为了评估该协议性能,建立了通用的多用户多信道认知无线电系统模型,利用排队理论描述数据包传输过程,并通过马尔可夫稳态求解推导出SU的性能指标。实验结果表明,与以往提出的化简方法和传统的公平随机分配协议相比,使用TKMA协议在SU系统总的吞吐量、平均时延、平均队长、拒绝率等指标上都得到更优的结果,证明了所提协议和系统模型的有效性。

基金项目

2021年辽宁省教育厅项目(LJKZ0349)
辽宁省高等学校基本科研项目(LJKMZ20220679)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.12.0627
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2024年第41卷 第9期

发布历史

[2024-05-08] 优先出版

引用本文

陶志勇, 张鑫诺, 王诗, 等. 基于排队论的一种高吞吐量信道分配协议设计 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (9). (2024-05-14). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2023.12.0627. (Tao Zhiyong, Zhang Xinnuo, Wang Shi, et al. Design of high throughput channel allocation protocol based on queuing theory [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (9). (2024-05-14). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2023.12.0627. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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