共存式協(xié)作頻譜接入方法中的資源優(yōu)化算法研究.pdf

1、隨著無線用戶不斷增多和通信業(yè)務(wù)需求快速增長(zhǎng)，頻譜資源越來越緊張，一定程度上制約了無線通信系統(tǒng)的發(fā)展。美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(Federal Communications Commission，F(xiàn)CC)的大量研究報(bào)告中顯示當(dāng)前無線頻譜的利用率很低，只有15％～85％。認(rèn)知無線電(Cognitive Radio，CR)作為一種可以提高頻譜利用率以解決當(dāng)下頻譜資源匱乏的技術(shù)而被提出，能夠在保持一定干擾限制伺機(jī)接入授權(quán)頻譜。但在現(xiàn)有的共存式頻譜接入

2、技術(shù)中，授權(quán)用戶與認(rèn)知用戶通過相同的帶寬發(fā)送信號(hào)從而存在干擾，并且目前大多數(shù)頻譜接入方法只適用于授權(quán)用戶的直接傳輸鏈路足夠好可以承受認(rèn)知用戶所引起的額外干擾的情況。協(xié)作分集技術(shù)作為一種空間分集技術(shù)，通過在源和目的端之間引入中繼信道來降低無線鏈路中的路徑衰弱影響，從而提高鏈路可靠性。本文針對(duì)共存式頻譜接入方法，在多用戶系統(tǒng)中，結(jié)合協(xié)作分集技術(shù)從不同角度提出了抗干擾的認(rèn)知用戶選擇方法，并對(duì)頻譜資源優(yōu)化問題作了研究，進(jìn)一步提高授權(quán)頻譜的利用率

3、。本文主要工作和成果如下:
　　(1)針對(duì)多認(rèn)知用戶系統(tǒng)中的認(rèn)知用戶選擇問題和共存式頻譜接入中的干擾問題，我們提出兩種基于性能最優(yōu)的認(rèn)知用戶選擇方法。在這兩種方法中，系統(tǒng)通過最大化認(rèn)知系統(tǒng)速率并保證授權(quán)用戶達(dá)到目標(biāo)速率來選擇一個(gè)或者兩個(gè)認(rèn)知用戶接入授權(quán)頻譜。此時(shí)，認(rèn)知用戶使用不相交的帶寬來傳輸認(rèn)知用戶信號(hào)與授權(quán)用戶信號(hào)，互相之間將不會(huì)產(chǎn)生干擾。同時(shí)，我們研究了這兩種方法中的時(shí)間和帶寬的聯(lián)合優(yōu)化分配。仿真結(jié)果表明這兩種認(rèn)知用戶選擇方