認知無線電網(wǎng)絡(luò)中能量分配和頻譜共享的研究.pdf

1、近幾年，通信行業(yè)發(fā)展迅速，頻譜資源短缺的問題變得越來越突出。同時隨著通信終端多樣性、智能化以及寬屏化的發(fā)展，個人移動設(shè)備的耗電量也變得越來越不容忽視。如何提高無線通信系統(tǒng)的頻譜利用率同時降低能量消耗是目前急需解決的問題之一。
　　頻譜共享和能量采集是為了改進帶寬和能量效用用來滿足與日俱增的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨螅疚倪M行了如下工作。
　　1.本文面向認知無線電網(wǎng)絡(luò)提出一種有效的基于中繼頻譜共享協(xié)議。其中，次用戶(Secondar

2、y User，SU)能隱約地從主用戶(Primary User，PU)傳輸信號中采集無線電頻譜能量。次用戶可以利用采集到的能量協(xié)助主用戶PU數(shù)據(jù)傳輸以至于換取頻譜接入的機會。次用戶傳輸機采用Alamouti coding和Superpositioncoding技術(shù)促進中繼主用戶數(shù)據(jù)和傳輸次用戶數(shù)據(jù)。次用戶接收機采用聯(lián)合編碼和干擾相消技術(shù)以恢復(fù)檢索想要的信號。主用戶數(shù)據(jù)中繼分配功率越多，對主用戶來說就能獲得更高的吞吐量。在確保主用戶吞吐量

3、滿足的情況下，根據(jù)最大化次用戶SU吞吐量優(yōu)化功率分配。試驗結(jié)果表明本文給出的協(xié)議能顯著改進系統(tǒng)吞吐量，同時揭示了不同系統(tǒng)設(shè)置對于網(wǎng)絡(luò)部署的影響。
　　2.研究在認知無線電網(wǎng)絡(luò)中帶有能量采集的協(xié)作頻譜共享，其中所有主用戶和次用戶是重疊在二維空間。本文提出一種可以促進能量采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃惴?。每個主用戶應(yīng)該從由接入點發(fā)送的無線信號上采集能量，且所有的接入點和次用戶有穩(wěn)定的能量供應(yīng)。為了改進能量采集效率，在每個主用戶之間應(yīng)用一種能量采集

4、區(qū)域，其中與主用戶距離最近的次用戶被選中轉(zhuǎn)換無線能量。主用戶可以利用采集的能量在相反的鏈路上傳輸數(shù)據(jù)到接入點。但是由于微弱的傳輸功率和嚴重的路徑損失更可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸失敗。在這種情況下，一種協(xié)作區(qū)域被應(yīng)用在每個主用戶和它對應(yīng)的接入點之間，其中一個合適的且指向接入點信道狀態(tài)信息條件最好的次用戶發(fā)射機被選中來轉(zhuǎn)發(fā)主用戶數(shù)據(jù)。由于次用戶的協(xié)作，主用戶系統(tǒng)性能需求很容易滿足，因此一部分帶寬釋放出來共享給次用戶數(shù)據(jù)傳輸。在主用戶系統(tǒng)性能限制情況下