WRAN系統(tǒng)的多維頻譜重用方法研究.pdf

1、近年來隨著各種無線應用的迅速增加，對頻譜的需求量越來越大。為了提高現(xiàn)有頻譜的利用率，認知無線電技術(shù)應運而生。無線區(qū)域網(wǎng)是世界上第一個利用認知無線電技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)，通過機會利用處于甚高頻和特高頻的電視頻段，為農(nóng)村及偏遠地區(qū)提供通信服務。本文主要研究無線區(qū)域網(wǎng)中的認知用戶從多個維度重用授權(quán)用戶頻譜資源的方法。本文的主要工作如下:
　　(1)闡述了在無線區(qū)域網(wǎng)中進行多維頻譜重用的研究背景及意義，介紹了無線區(qū)域網(wǎng)中的頻譜感知與頻譜共享技術(shù)

2、;總結(jié)了國內(nèi)外多維頻譜重用方法的研究現(xiàn)狀。
　　(2)基于多維頻譜空穴的概念，研究了聯(lián)合時-頻-空域的多維頻譜重用方法，在不考慮用戶間干擾的情況下，分析了多維頻譜重用方法改善系統(tǒng)效益的性能。
　　(3)針對小區(qū)內(nèi)用戶間的共存與干擾問題，改進了現(xiàn)有的下行鏈路共存模型，并以改進模型為基礎(chǔ)，提出了一種基于圖論的聯(lián)合空域與頻域的下行鏈路多維頻譜重用方法，該方法將最大化下行鏈路速率等效為求解二分圖的最大匹配問題，利用匈牙利算法對問題求

3、解以降低常規(guī)搜索算法所需的計算復雜度。理論分析和仿真結(jié)果表明，所提算法通過利用預編碼技術(shù)與子信道劃分技術(shù)能夠有效地改善用戶通信質(zhì)量并提高系統(tǒng)下行鏈路的傳輸速率，實現(xiàn)對空域及頻域頻譜空穴的高效利用。
　　(4)針對現(xiàn)有的上行鏈路共存模型未考慮空域頻譜空穴問題，建立了一種更為合理的共存模型，并以改進模型為基礎(chǔ)提出一種基于博弈論的聯(lián)合空域與頻域的上行鏈路多維頻譜重用方法，該方法將信道和天線發(fā)射權(quán)值的聯(lián)合分配問題建模為潛在博弈問題，具有較