認在無線電系統(tǒng)中資源分配策略研究.pdf

1、近年來，隨著無線通信業(yè)務的快速增長以及對無線通信信息傳輸速率和質(zhì)量的要求越來越高，可用頻譜資源變得日益緊張。因此如何有效充分地利用頻譜資源成為無線通信技術發(fā)展的關鍵性問題。認知無線電(Cognitive Radio，CR)作為一種能夠有效提高頻譜利用率的關鍵技術成為無線通信研究的新熱點。其通過允許非授權(quán)用戶（認知用戶，SU）在保證授權(quán)用戶(主用戶，PU)通信質(zhì)量的前提下，動態(tài)地接入授權(quán)頻帶來進行數(shù)據(jù)傳輸，能夠明顯地提高頻譜利用率和系統(tǒng)容

2、量。然而，如何將認知無線電技術應用于生活中的實際場景，如何進一步提升認知系統(tǒng)的性能等問題，仍是當前亟需解決的關鍵性問題。鑒于此，本文針對上述問題，提出了相應的解決方法。本文的創(chuàng)新工作如下:
　　(1)針對實際生活中大多數(shù)認知無線電場景存在多個主用戶，且具有較強活躍性的問題，提出了基于多主用戶活躍性的多功率認知接入策略。理論推導了該策略下認知系統(tǒng)吞吐量的數(shù)學表達式，以及進行了計算機仿真驗證。結(jié)果表明，本文提出的認知接入機制能夠使認知

3、用戶選擇最優(yōu)的授權(quán)信道進行傳輸，并且自適應地采用多功率接入策略，不僅減小了對授權(quán)用戶的干擾，而且最大化了認知系統(tǒng)的容量。
　　(2)鑒于非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA)技術相對于傳統(tǒng)正交接入方式的明顯優(yōu)勢，本文提出了一種基于NOMA的認知無線電系統(tǒng)模型。并且在基于感知的頻譜共享接入方式中，考慮平均傳輸功率限制和平均干擾功率限制，以最大限度地提高認知網(wǎng)絡的吞吐量為目的，提出了傳

4、輸功率的最優(yōu)分配算法。研究結(jié)果表明所提出的基于NOMA的認知無線電模型較傳統(tǒng)正交接入下認知無線電模型的性能有了明顯提高，并且能更好地體現(xiàn)公平性的原則。
　　(3)鑒于多組多播系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)多播方式的明顯優(yōu)勢，本文提出了一種基于SSSA多組多播認知系統(tǒng)模型。然后在此模型下，以使多組多播認知系統(tǒng)速率最大化為目標，并且在考慮最大傳輸功率限制和最大干擾功率限制的前提下，提出了一種最優(yōu)功率分配算法。最后通過計算機仿真驗證了該方法能夠明顯提升