基于干擾溫度的動態(tài)頻譜統(tǒng)籌技術(shù).pdf

1、認(rèn)知無線電技術(shù)是一門新興的無線通信技術(shù)，旨在解決當(dāng)前固定頻譜分配政策導(dǎo)致的頻譜資源相對緊缺的問題。通過頻譜空穴檢測、動態(tài)頻譜統(tǒng)籌及自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)制，認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)能在不影響現(xiàn)有通信系統(tǒng)性能的情況下，從空、時、頻三維度對頻譜資源進(jìn)行二次開發(fā)重復(fù)利用，極大地提高了頻譜的利用率。本文針對認(rèn)知無線電中的動態(tài)頻譜統(tǒng)籌技術(shù)進(jìn)行相關(guān)研究，主要涉及其中的功率控制算法，信道分配算法和公共信道建立算法。首先，本文分析了認(rèn)知無線電中頻譜資源的動態(tài)特性，及其對頻

2、譜統(tǒng)籌技術(shù)的影響。FCC為此提出了干擾溫度的概念，旨在規(guī)劃及管理非授權(quán)認(rèn)知用戶占用頻譜產(chǎn)生的干擾。本文在干擾溫度概念基礎(chǔ)上，提出了基于干擾溫度的CDMA多址接入頻譜統(tǒng)籌算法。其次，本文針對FCC中提出的固定接收機(jī)干擾模型，把認(rèn)知無線電頻譜統(tǒng)籌擴(kuò)展到單信道多用戶的情況，并提出了平均功率分配算法和影子價格功率分配算法。兩種算法分別基于接收機(jī)干擾溫度均等和用戶間干擾溫度均等原則。仿真結(jié)果表明，同等信道容量下，影子價格法通過犧牲計算復(fù)雜度換取了

3、更優(yōu)的能耗表現(xiàn)。然后，本文分別探討了在合作機(jī)制和非合作機(jī)制下認(rèn)知無線電多信道共享的問題，并利用博弈論中關(guān)于公共資源分配策略對問題進(jìn)行求解。對于合作用戶，通過建立勢力場博弈，采用逐項求優(yōu)算法，可獲得一個純策略納什均衡解。非合作用戶由于缺乏相應(yīng)的對稱特性，由于無法構(gòu)建勢力場函數(shù)，本文采用無悔學(xué)習(xí)迭代算法求解。經(jīng)過仿真運(yùn)算，博弈最終收斂于一個混合策略納什均衡解。最后，本文研究了認(rèn)知用戶合作的基礎(chǔ)——公共信道建立算法。通過對認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中非授