基于雙向協(xié)作的頻譜接入方法研究.pdf

1、隨著科技的快速發(fā)展，無線通信已經(jīng)廣泛滲透在人們的日常生活，不僅提高了人們的工作效率，也為人們休閑娛樂的開展提供了便利。為了更好地保證無線通信業(yè)務的服務質(zhì)量，建設更高傳輸速率和更高頻譜利用率的無線通信網(wǎng)絡無疑是當前急需解決的問題。
　　認知無線電(Cognitive Radio，CR)技術通過共享無線頻譜資源，能有效提高系統(tǒng)頻譜利用率。此外，協(xié)作通信技術憑借其信道分集增益，實現(xiàn)了無線通信信道容量的增加，提高了信號傳輸?shù)目煽啃?。這兩種

2、技術的結合已經(jīng)成為當前研究熱點。然而，目前無線通信半雙工的工作模式使得單向協(xié)作方式存在固有頻率損失問題。本論文在認知無線電技術和協(xié)作通信技術結合的基礎上引入雙向協(xié)作方式，圍繞系統(tǒng)中主用戶(Primary User, PU)與認知用戶(Secondary User, SU)之間的干擾問題以及認知用戶傳輸性能優(yōu)化問題展開研究，主要工作和成果如下:
　　1、在無線認知雙向協(xié)作系統(tǒng)模型中，提出了基于功率分配的雙向協(xié)作頻譜接入方法。通過采用

3、解碼轉(zhuǎn)發(fā)（Decode-and-Forward，DF）中繼模式，認知用戶利用一部分功率幫助主用戶發(fā)送信號，利用剩余功率發(fā)送自己的信號，在保證主用戶達到目標速率的條件下最大化認知用戶自身的傳輸速率。仿真結果表明，與直傳通信和基于固定功率分配的雙向協(xié)作頻譜接入方法相比，該方法在改善主用戶的通信性能方面具有更好的自適應性，且能幫助認知用戶獲得更大的傳輸速率。
　　2、為了進一步解決基于功率分配的雙向協(xié)作頻譜接入方法中主用戶與認知用戶之間

4、互相干擾問題，我們提出了兩種基于時間和帶寬分配的雙向協(xié)作頻譜接入方法。在所提方法中，通過對時間和帶寬優(yōu)化，一方面，利用不同的帶寬發(fā)送主用戶信息和認知用戶信息，消除了主用戶與認知用戶之間的干擾;另一方面，在滿足主用戶達到目標速率的條件下，為認知用戶留出更多傳輸時間，使得認知用戶能夠獲得更大的傳輸速率。仿真結果表明，我們所提的兩種頻譜接入方法不僅彌補了基于功率分配的雙向協(xié)作頻譜接入方法存在干擾問題的不足，而且能讓認知用戶獲得更寬的頻譜接入范