基于OFDM雙向協(xié)作的頻譜接入方法研究.pdf

1、隨著通信技術的不斷發(fā)展，無線通信逐漸在人們的日常生活中占據(jù)越來越重要的地位。然而，不斷增長的頻譜需求和有限的頻譜資源之間的矛盾成為制約無線通信技術發(fā)展的重要原因之一，從而尋求一種有效提高無線頻譜資源利用率的技術成為了現(xiàn)今無線通信發(fā)展的重要目標。認知無線電作為一種能夠有效提高頻譜資源利用率的新型技術吸引了國內(nèi)外研究者的密切關注，并且協(xié)作通信作為一種增強系統(tǒng)覆蓋范圍和提高鏈路可靠性的重要技術，常被應用于認知無線電中。在現(xiàn)有的共存式頻譜接入方

2、法中，授權用戶和認知用戶使用相同的帶寬發(fā)送信息從而互相干擾。因此，本文在認知無線電背景下，研究具有更高頻譜效率的雙向協(xié)作頻譜接入方法，利用正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術解決授權用戶與認知用戶之間的干擾問題，并對資源分配問題展開分析，主要工作和成果如下:
　　(1)針對認知雙向協(xié)作通信中授權用戶和認知用戶之間的干擾問題，本文首先提出了一種基于OFDM

3、雙向解碼轉發(fā)協(xié)作的認知系統(tǒng)單向傳輸頻譜接入方法。該方法中認知用戶在第二個時隙使用不同的子載波分別發(fā)送授權用戶和認知用戶的信息，從而消除用戶之間的干擾。在保證授權用戶都能達到目標速率的情況下，對子載波和功率分配進行了聯(lián)合優(yōu)化，從而最大化認知用戶傳輸速率。仿真結果顯示，該方法可以使授權系統(tǒng)和認知系統(tǒng)雙方的通信性能都獲得提高。為進一步提高頻譜利用率，提出了一種基于OFDM雙向解碼轉發(fā)協(xié)作的認知系統(tǒng)雙向傳輸頻譜接入方法，即在第一個時隙，授權用戶

4、使用一部分子載波發(fā)送自己的信息，剩余的子載波將被用于發(fā)送認知用戶的信息，從而授權系統(tǒng)和認知系統(tǒng)都可以獲得雙向傳輸。仿真結果顯示，相比較于單向傳輸，該方法具有更好的性能改善。
　　(2)針對授權用戶在認知系統(tǒng)的信息安全問題，提出了一種基于OFDM雙向放大轉發(fā)協(xié)作的頻譜接入方法。在所提方法中，認知用戶在第二個時隙使用一部分子載波放大轉發(fā)授權用戶的信息，并利用剩余的子載波發(fā)送自己的信息，從而消除授權用戶和認知用戶之間存在的干擾。該方法在