基于能量收集的認知無線網絡協(xié)作中繼技術研究.pdf

1、現(xiàn)代無線通信技術的快速發(fā)展使得未來無線通信網絡中能量資源與頻譜資源將會成為稀缺資源。在能量受限的無線通信網絡中，例如無線傳感器網絡，傳感器節(jié)點通常僅僅只有少量的電量，因此需要額外的能量以延長工作時間，同時也需要更多可利用的頻譜資源來提升其通信能力。
　　認知無線電技術被認為是一種提升無線網絡頻譜利用效率的有效技術，能量收集技術使得網絡中的節(jié)點獲得額外的能量補充，而協(xié)作中繼技術利用節(jié)點間的協(xié)作傳輸實現(xiàn)空間分集獲得了傳輸速率的提升。與

2、此同時，無線信息與能量同時傳輸技術是能量收集技術中新興的一種技術，實現(xiàn)了信息與能量的同時傳輸。
　　本文以認知無線網絡中協(xié)作中繼技術與能量收集技術之間的融合為研究點，構建了基于能量收集的認知協(xié)作中繼系統(tǒng)模型，針對多對主用戶收發(fā)節(jié)點和多對認知用戶收發(fā)節(jié)點共存的網絡通信場景，基于能量收集技術在認知發(fā)送節(jié)點能量受限的條件下設計了一種認知協(xié)作中繼傳輸機制，認知發(fā)送節(jié)點利用主用戶的授權頻段中繼主用戶數(shù)據和傳輸自身數(shù)據，并通過功率分割技術利用

3、一部分主用戶發(fā)送節(jié)點發(fā)送的數(shù)據獲得傳輸能量補充，實現(xiàn)了認知無線網絡中主用戶與認知用戶之間的能量和信息雙重合作。
　　在協(xié)作中繼過程中，認知用戶發(fā)送節(jié)點通過能量收集技術獲得能量并將其用于中繼傳輸，采用基于迫零算法的波束成形技術對發(fā)送信息進行預編碼，實現(xiàn)了信息的無干擾同時傳輸?；谥貜团馁u理論為主用戶發(fā)送節(jié)點和認知發(fā)送節(jié)點設計了一種最優(yōu)中繼節(jié)點的選擇機制，在對主用戶發(fā)送節(jié)點和所選認知發(fā)送節(jié)點發(fā)送功率的功率分配進行合理協(xié)商的基礎上，實現(xiàn)