認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)性能分析以及能量收集研究.pdf

1、認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中，認(rèn)知用戶在接入信道之前需要進(jìn)行感知，然后通過感知結(jié)果決定是否接入信道。但是授權(quán)用戶可以隨時(shí)接入信道，如果選擇被認(rèn)知用戶占用的信道，那么認(rèn)知用戶就要讓出這個(gè)信道，這會影響用戶的服務(wù)質(zhì)量。所以，如何在嚴(yán)格保證認(rèn)知用戶的服務(wù)質(zhì)量的情況下，最大化系統(tǒng)的吞吐率仍然面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。另外，認(rèn)知用戶在感知、傳輸和數(shù)據(jù)處理的過程中會消耗大量的能量，所以需要能量收集技術(shù)來解決這個(gè)問題。在基于能量收集的認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中，大多數(shù)研究都是在認(rèn)

2、知用戶的發(fā)送端增加能量收集技術(shù)。但是，接收端在處理數(shù)據(jù)時(shí)也會消耗大量的能量。在接收端也增加能量收集技術(shù)之后，如何保證系統(tǒng)的吞吐率不低于有固定能量供應(yīng)的系統(tǒng)仍然是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問題。
　　針對認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中嚴(yán)格保證服務(wù)質(zhì)量問題，我們提出了一種基于動態(tài)接納概率和剔除概率的機(jī)制。我們的目標(biāo)是在嚴(yán)格保證系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的條件下使得系統(tǒng)的吞吐率達(dá)到最大。首先，我們通過建立一個(gè)連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型對系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析，然后通過解一個(gè)非線性規(guī)劃

3、得到系統(tǒng)的最佳接納概率和剔除概率，最后通過和其他的接納控制進(jìn)行對比，證明了我們提出的系統(tǒng)是最優(yōu)的。上述系統(tǒng)雖然最大可能提高了系統(tǒng)的頻譜利用率，但是卻沒有考慮能量效率。所以緊接著本文提出了一種基于時(shí)隙的認(rèn)知無線電系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，認(rèn)知用戶的發(fā)送端和接收端都通過能量收集技術(shù)從周圍環(huán)境中獲取能量，實(shí)現(xiàn)一個(gè)自供應(yīng)的系統(tǒng)。我們把每個(gè)時(shí)隙分為三個(gè)部分：能量收集、信道感知和數(shù)據(jù)發(fā)送?？紤]到這三個(gè)部分各自所占用時(shí)間之間的平衡，我們集中于找到最佳時(shí)間分