攜能認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作通信方案研究.pdf

1、無線通信系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展遇到頻譜資源匱乏、網(wǎng)絡(luò)能量受限、傳統(tǒng)點(diǎn)到點(diǎn)通信接近香農(nóng)極限等前所未有的巨大挑戰(zhàn)。認(rèn)知無線電的橫空出世極大限度地提高了現(xiàn)有頻譜資源的利用率，有效地緩解了頻譜資源稀缺問題。能量收集技術(shù)由于其可以為無線通信節(jié)點(diǎn)無間斷地提供綠色無污染的能量和便捷部署的特點(diǎn)，而成為解決網(wǎng)絡(luò)受限問題實(shí)現(xiàn)綠色通信的有效方法。本文主要就認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中主次用戶間能量與信息的雙重合作問題進(jìn)行研究，有以下幾點(diǎn)結(jié)論：
　　針對通過時隙切換收集能量的認(rèn)知

2、無線網(wǎng)絡(luò)，研究了主次用戶間能量與信息的合作方案，即次用戶作為主用戶的中繼節(jié)點(diǎn)協(xié)助其完成傳輸信息，為自己爭取更多的機(jī)會接入主用戶的授權(quán)頻段；同時次用戶從主用戶發(fā)送端的RF信號中收集能量為中繼轉(zhuǎn)發(fā)和自身傳輸供能。通過聯(lián)合優(yōu)化主次用戶的頻段使用時隙和發(fā)射功率分配，最大化了次用戶網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)吞吐量。
　　針對次用戶基于功率分割的接收機(jī)結(jié)構(gòu)，RF信號被功率分割裝置分為兩部分，分別用于主用戶的信息解碼和RF能量收集，提出了基于功率分割的主次用戶

3、協(xié)同通信方案，為主次用戶之間的能量與信息合作提供了一個額外的自由度，并使其可以在一個時隙內(nèi)同時完成，有助于認(rèn)知中繼在接收信息與收集能量之間實(shí)現(xiàn)更好的折中。
　　考慮認(rèn)知中繼發(fā)送信號時的子載波分配問題，即把認(rèn)知中繼的子載波分為兩部分，分別用于主用戶的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和自身的信息傳輸，使二者可以在同一時隙內(nèi)得到更好的平衡。對于產(chǎn)生的混合整數(shù)優(yōu)化問題，本文提出了基于分支定界的最優(yōu)迭代優(yōu)化算法和基于對偶分解的次優(yōu)迭代算法。后者性能接近最優(yōu)算法，但