در این پایان نامه به مطالعه تخصیص منابع برای شبکه های ofdma که دارای مدل های ترافیکی مختلفی هستند، پرداخته شده است. مسأله های بهینه سازی تخصیص منابع ارائه شده در این پایان نامه، به دو نوع تقسیم شده اند. نوع اول مسأله های بهینه سازی تخصیص منابع، برای شبکه هایی است که فقط دارای مدل ترافیکی جاری هستند و نوع دوم مسأله های بهینه سازی تخصیص منابع برای شبکه هایی است که دارای مدل های ترافیکی جاری و کشسان هستند. ترافیک های جاری به دسته سرویس های گفته می شود که مقید به حداقل تأخیر می باشند. سرویس های کشسان در مقابل به ترافیک های اتلاق می شود که در مقابل تأخیر حساسیت زیادی ندارد. تخصیص منابع بر اساس اطلاعات لحظه ای و آماری زیرحامل ها مورد بررسی قرار گرفته است. در روش تخصیص منابع براساس اطلاعات بهره های لحظه ای، تأثیر خطای تخمین بهره زیرحامل-ها بر روی انواع مختلف مسأله های بهینه سازی ارائه شده در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته است. در روش تخصیص منابع براساس اطلاعات آماری بهره ها، کل محدوده بهره هر زیرحامل (از صفر تا بی نهایت) به چند ناحیه تقسیم شده و به هر ناحیه، نرخی متناظر شده است. بعد از اینکه مرزهای این ناحیه ها مشخص شدند، در هر بار ارسال، بهره های لحظه ای زیرحامل های تخصیص داده شده به کاربران، در هر یک از این ناحیه ها قرار بگیرند، نرخ های متناظر با آن ناحیه ها، به آن زیرحامل ها اختصاص داده می شوند. مرزهای هر یک از ناحیه ها، به عنوان یک متغیر مجهول در مسأله های بهینه سازی ارائه شده در این پایان نامه، در نظر گرفته شده اند و روش هایی برای یافتن آنها ارائه شده است.

گسترش شبکه های بی سیم و محدود بودن منابع رادیویی باعث شده است که تخصیص کارای منابع بیش از گذشته مورد توجه پژوهشگران قرار گیرد. در یک شبکه بی سیم با منابع محدود، هرکاربر درخواست سرویسی با کیفیت معین را دارد که برای رسیدن به آن نیازمند استفاده از منابع شبکه می باشد. منابع شبکه می تواند توان مورد نیاز برای دریافت سرویس و پهنای باند باشد که به دلیل محدود بودن این منابع، استفاده کارا از آنها امری ضروری می¬باشد. در قسمت اول این رساله، الگوریتم¬های کارا برای تخصیص ارگادیک منابع برای دو حالت پیوسته و گسسته در شبکه¬های رادیو شناختی که از مدل آستری و دسترسی چندگانه با تقسیم فرکانسی متعامد استفاده می¬کنند، پیشنهاد می گردد. همانطور که می¬دانیم در روش تخصیص ارگادیک منابع، محدودیت¬ها به صورت متوسط آماری در نظر گرفته می¬شوند و ممکن است در برخی از لحظه¬ها از مقدار آستانه خود تجاوز کنند. برای حل این مشکل، الگوریتم¬هایی که در این فصل ارائه می¬شوند پایور در برابر تغییرات لحظه¬ای محدودیت¬ها هستند. همچنین، الگوریتم¬های پیشنهادی در مقابل عدم قطعیت اطلاعات لحظه¬ای کانال تداخلی (میان گیرنده اولیه و فرستنده ثانویه) و ثانویه (میان فرستنده و گیرنده ثانویه) نیز پایور می¬باشند. در ادامه، به منظور افزایش عملکرد شبکه¬های ثانویه از رله¬های ثابت استفاده می¬گردد. از آنجایی که در الگوریتم¬های ارائه شده به اطلاعات آماری کانال¬ها نیاز است، تأثیر خطای تخمین اطلاعات آماری کانال¬ها روی عملکرد شبکه¬های رادیو شناختی بررسی می¬شود. در قسمت دوم این رساله، تخصیص منابع برای شبکه¬های رادیو شناختی امن بررسی می¬گردد. در ابتدا، روش جدید تخصیص منابع برای دو حالت لحظه¬ای و ارگادیک در شبکه¬های رادیو شناختی که امنیت را برای هر دو شبکه اولیه و ثانویه تضمین می¬کند، ارائه می¬شود. الگوریتم¬های ارائه شده برای حالت ارگادیک، پایور در مقابل تغییرات لحظه¬ای محدودیت¬ها هستند. همچنین، الگوریتم¬های ارائه شده در مقابل عدم قطعیت اطلاعات لحظه¬ای کانال¬ها نیز پایور می¬باشند. در ادامه، تخصیص ارگادیک منابع در شبکه¬های رادیو شناختی امن مبتنی بر ofdma که از رله¬های ثابت استفاده می¬کنند، مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین به منظور در نظر گرفتن شرایط واقعی، فرض شده است که بهره-های سه کانال مورد استفاده ثانویه (میان فرستنده و گیرنده ثانویه مجاز)، تداخلی (میان فرستنده ثانویه و گیرنده اولیه مجاز) و شنود (میان فرستنده ثانویه و استراق¬سمع¬کننده) دارای عدم قطعیت هستند و در ادامه نشان داده می شود که الگوریتم¬های ارائه شده در برابر عدم قطعیت¬ سه کانال مورد استفاده پایور می¬باشند.