認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中基于多用戶分集的干擾對(duì)齊技術(shù)研究.pdf

1、近年來，認(rèn)知無線電作為一種智能的動(dòng)態(tài)頻譜接入技術(shù)，能夠解決無線通信系統(tǒng)中頻譜稀缺的問題，因此得到了廣泛的關(guān)注與研究。在認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中，認(rèn)知用戶自適應(yīng)地設(shè)置傳輸參數(shù)，伺機(jī)接入授權(quán)頻譜，與授權(quán)用戶共享同一頻段，使有限的頻譜能夠被更多的用戶所使用。認(rèn)知無線電規(guī)定，認(rèn)知用戶對(duì)授權(quán)用戶的干擾必須小于一定的閾值，這嚴(yán)重地限制了接入頻譜的認(rèn)知用戶數(shù)量。為了進(jìn)一步提高頻譜利用率，本論文將基于多用戶分集的干擾對(duì)齊技術(shù)應(yīng)用到認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中，能夠有效地消

2、除多用戶之間的互干擾，在保證授權(quán)用戶服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，為更多的認(rèn)知用戶提供動(dòng)態(tài)接入頻譜的機(jī)會(huì)，并最大化認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的總吞吐量。此外，考慮到綠色通信的要求，還將功率分配技術(shù)結(jié)合到基于多用戶分集的干擾對(duì)齊網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率和能量效率。論文具體完成了如下工作。
　　(1)首先從理論上定量的分析了信號(hào)經(jīng)過干擾對(duì)齊處理后，接收端的SINR下降的原因。然后與MIMO系統(tǒng)比較，定性的分析了這一問題。為了充分利用認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中大量認(rèn)知用

3、戶的資源，將基于多用戶分集的干擾對(duì)齊技術(shù)應(yīng)用到認(rèn)知無線電頻譜共享中，既能有效地消除多用戶之間的干擾、使更多的用戶接入頻譜，又能解決SINR下降的問題。
　　(2)考慮到認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中認(rèn)知用戶數(shù)量是動(dòng)態(tài)變化的，給出了兩種頻譜共享的模型:模型一中，提出了OIASO算法和OIAT算法，在保證授權(quán)用戶的通信要求的前提下，最優(yōu)化認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的吞吐量;模型二中，認(rèn)知用戶較少，提出了IAUS和IAUAS算法，充分保證了授權(quán)用戶的傳輸速率。

4、　　(3)考慮到實(shí)際的無線通信系統(tǒng)中信道是非對(duì)稱衰落的，認(rèn)知用戶接入頻譜的機(jī)會(huì)不均等。為此，在原頻譜共享算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，添加了乘性公平因子，對(duì)OIAT算法和改進(jìn)后的算法進(jìn)行了Jain公平指數(shù)的比較，結(jié)果表明:認(rèn)知用戶的公平性得到了提升。
　　(4)研究了基于多用戶分集的干擾對(duì)齊網(wǎng)絡(luò)中的功率分配的問題，以進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率和能量效率。并在提出的算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，分析了計(jì)算復(fù)雜度，結(jié)果顯示改進(jìn)的算法能夠以較小的性能