認(rèn)知異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的功率控制研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)多樣性的需求也在不斷提高。多種網(wǎng)絡(luò)為不同需求的用戶提供服務(wù)，形成了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)能夠解決用戶分布不均的問(wèn)題，具有廣闊的應(yīng)用前景。多種網(wǎng)絡(luò)的融合也帶來(lái)了網(wǎng)絡(luò)間的干擾問(wèn)題，認(rèn)知無(wú)線電(Cognitive Radio，CR)技術(shù)能夠感知并智能地分配頻譜，從而有效地控制和減少干擾。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的研究者們對(duì)認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的研究日益深入，標(biāo)準(zhǔn)不斷提高。其中功率控制技術(shù)能夠在提高頻譜利用率的同時(shí)有效降低干

2、擾，成為了認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的研究熱點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　認(rèn)知異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中主要存在網(wǎng)絡(luò)選擇和跨層干擾問(wèn)題，論文通過(guò)對(duì)近幾年文獻(xiàn)資料和研究現(xiàn)狀分析，針對(duì)上述問(wèn)題展開(kāi)深入研究。具體的研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(1)針對(duì)兩種網(wǎng)絡(luò)共存的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，提出了基于接入概率的接入控制算法。以接入概率表達(dá)式為基礎(chǔ)，討論了基站下行功率對(duì)接入概率的影響，通過(guò)控制基站下行發(fā)送功率達(dá)到控制接入概率值的目的，最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的接入性能優(yōu)化，在避免干擾宏用戶的前

3、提下提高家庭用戶傳輸質(zhì)量。通過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明了最優(yōu)功率的存在性。仿真結(jié)果表明，提出的算法可以讓新的家庭用戶接入最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)資源得到合理分配，從而有效提高系統(tǒng)容量。
　　(2)針對(duì)雙層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的跨層干擾問(wèn)題，提出了分層功率控制算法。在宏蜂窩和家庭蜂窩共存的系統(tǒng)中，對(duì)宏用戶和家庭用戶分別進(jìn)行功率控制來(lái)降低跨層干擾。宏基站首先根據(jù)平均上行功率預(yù)算來(lái)決定宏用戶的發(fā)送功率，優(yōu)先保證宏用戶的服務(wù)質(zhì)量;然后引入干擾定價(jià)機(jī)制，對(duì)家庭用

4、戶的上行干擾征收一定的費(fèi)用，控制家庭用戶的發(fā)送功率，從而降低家庭用戶帶來(lái)的跨層干擾。仿真結(jié)果表明，本文提出的分層功率控制算法保證了宏用戶的服務(wù)質(zhì)量，并有效控制了跨層干擾。
　　(3)在認(rèn)知異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，提出了基于動(dòng)態(tài)干擾溫度的功率調(diào)整策略。系統(tǒng)中家庭用戶以u(píng)nderlay方式與宏用戶共享頻譜，干擾溫度門限隨著信道狀態(tài)、家庭用戶數(shù)量等參量動(dòng)態(tài)調(diào)整。算法在干擾門限下得到以家庭用戶的信干噪比為目標(biāo)的功率迭代公式。仿真結(jié)果表明，動(dòng)態(tài)干擾溫度