認知無線電系統(tǒng)中協(xié)作通信技術(shù)的研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)的發(fā)展和人們對通信質(zhì)量要求的提升，頻譜利用率較低的現(xiàn)狀嚴(yán)重制約了通信事業(yè)的發(fā)展。認知無線電技術(shù)的出現(xiàn)很好地解決了這一難題。用戶可以通過使用該技術(shù)完成對周邊環(huán)境的感知，并通過重新配置自身參數(shù)使用該頻譜，接入最理想的頻譜。用戶不停地感知周邊可以使用的空閑頻譜來提高頻譜資源的利用率。協(xié)作通信技術(shù)通過共享網(wǎng)絡(luò)空間中其他用戶的發(fā)射天線，按某種方式協(xié)同其他用戶傳輸信息，從而產(chǎn)生類似 MIMO的傳輸效果，使接收端獲得空間分集增益，提高了整

2、個系統(tǒng)容量。
　　將協(xié)作通信技術(shù)用于認知無線電系統(tǒng)，次用戶以相互協(xié)作的方式感知頻譜，發(fā)送信息，充分提高頻譜的利用率。認知無線電與協(xié)作通信的結(jié)合提高了感知準(zhǔn)確度、頻譜利用率，同時還增加了系統(tǒng)容量，充分合理的利用了無線資源。然而協(xié)作通信的引入也增加了無線網(wǎng)絡(luò)的安全隱患。認知環(huán)境的開放性使惡意用戶有了接入頻譜的可能，對網(wǎng)絡(luò)的安全性造成了威脅。
　　本文將認知無線電技術(shù)與協(xié)作通信技術(shù)相結(jié)合，解決主用戶占用頻譜卻不能有效地傳輸信息這一

3、問題。本文將網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)用于協(xié)作節(jié)點用來提高整個認知無線電系統(tǒng)的容量以及通過功率分配方案達到最優(yōu)化使用系統(tǒng)資源?？紤]到網(wǎng)絡(luò)的安全性，文章中將對中繼協(xié)作節(jié)點是否安全分開討論。
　　首先本文詳細介紹了認知無線電和協(xié)作通信這兩種技術(shù)，并講述了將協(xié)作通信引入認知無線電系統(tǒng)的必要性。文中給出了完美認知模型和更加貼合實際的認知模型，并闡述了動態(tài)接入頻譜的三種模式，還分析了認知無線電系統(tǒng)中存在的安全問題。協(xié)作通信常用的幾種協(xié)議以及協(xié)作通信用于認

4、知中的幾種模型也在文中提到。
　　其次，針對主用戶不能完成通信卻占用頻譜不釋放資源的情況，主用戶犧牲頻譜的使用換取傳輸?shù)挠行远x擇需要發(fā)送信息的次用戶來協(xié)作傳輸，提出一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的協(xié)作通信方法。次用戶采用物理層網(wǎng)絡(luò)編碼和調(diào)制編碼技術(shù)實現(xiàn)協(xié)作與自身通信的目的。文中還針對主用戶的要求設(shè)計了基于瞬時信道容量和遍歷信道容量的功率分配方案，并根據(jù)此功率分配方案對協(xié)作節(jié)點的進行了選取，實現(xiàn)系統(tǒng)資源的最佳利用。
　　最后，針對認知無