認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中能量分配和頻譜共享的研究.pdf

1、近幾年，通信行業(yè)發(fā)展迅速，頻譜資源短缺的問題變得越來越突出。同時(shí)隨著通信終端多樣性、智能化以及寬屏化的發(fā)展，個(gè)人移動(dòng)設(shè)備的耗電量也變得越來越不容忽視。如何提高無線通信系統(tǒng)的頻譜利用率同時(shí)降低能量消耗是目前急需解決的問題之一。
　　頻譜共享和能量采集是為了改進(jìn)帶寬和能量效用用來滿足與日俱增的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，本文進(jìn)行了如下工作。
　　1.本文面向認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)提出一種有效的基于中繼頻譜共享協(xié)議。其中，次用戶(Secondar

2、y User，SU)能隱約地從主用戶(Primary User，PU)傳輸信號(hào)中采集無線電頻譜能量。次用戶可以利用采集到的能量協(xié)助主用戶PU數(shù)據(jù)傳輸以至于換取頻譜接入的機(jī)會(huì)。次用戶傳輸機(jī)采用Alamouti coding和Superpositioncoding技術(shù)促進(jìn)中繼主用戶數(shù)據(jù)和傳輸次用戶數(shù)據(jù)。次用戶接收機(jī)采用聯(lián)合編碼和干擾相消技術(shù)以恢復(fù)檢索想要的信號(hào)。主用戶數(shù)據(jù)中繼分配功率越多，對(duì)主用戶來說就能獲得更高的吞吐量。在確保主用戶吞吐量

3、滿足的情況下，根據(jù)最大化次用戶SU吞吐量?jī)?yōu)化功率分配。試驗(yàn)結(jié)果表明本文給出的協(xié)議能顯著改進(jìn)系統(tǒng)吞吐量，同時(shí)揭示了不同系統(tǒng)設(shè)置對(duì)于網(wǎng)絡(luò)部署的影響。
　　2.研究在認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中帶有能量采集的協(xié)作頻譜共享，其中所有主用戶和次用戶是重疊在二維空間。本文提出一種可以促進(jìn)能量采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃惴?。每個(gè)主用戶應(yīng)該從由接入點(diǎn)發(fā)送的無線信號(hào)上采集能量，且所有的接入點(diǎn)和次用戶有穩(wěn)定的能量供應(yīng)。為了改進(jìn)能量采集效率，在每個(gè)主用戶之間應(yīng)用一種能量采集

4、區(qū)域，其中與主用戶距離最近的次用戶被選中轉(zhuǎn)換無線能量。主用戶可以利用采集的能量在相反的鏈路上傳輸數(shù)據(jù)到接入點(diǎn)。但是由于微弱的傳輸功率和嚴(yán)重的路徑損失更可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸失敗。在這種情況下，一種協(xié)作區(qū)域被應(yīng)用在每個(gè)主用戶和它對(duì)應(yīng)的接入點(diǎn)之間，其中一個(gè)合適的且指向接入點(diǎn)信道狀態(tài)信息條件最好的次用戶發(fā)射機(jī)被選中來轉(zhuǎn)發(fā)主用戶數(shù)據(jù)。由于次用戶的協(xié)作，主用戶系統(tǒng)性能需求很容易滿足，因此一部分帶寬釋放出來共享給次用戶數(shù)據(jù)傳輸。在主用戶系統(tǒng)性能限制情況下