頻譜共享認知中繼網(wǎng)絡性能分析.pdf

1、協(xié)作中繼技術能夠有效地提高抗多徑衰落性能和信道容量而受到了廣泛的關注。近幾年來，協(xié)作中繼技術被廣泛的應用到認知網(wǎng)絡中以提高認知網(wǎng)絡的性能，并且形成了一個新的研究方向——認知中繼網(wǎng)絡。然而，不同于傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡，認知中繼網(wǎng)絡中由于存在額外的功率限制，主用戶的干擾限制，所以傳統(tǒng)的協(xié)作中繼理論不再適用。鑒于此，本文主要研究了頻譜共享認知中繼網(wǎng)絡的性能，主要工作如下三點：
　　(1)在存在多個主用戶的情況下，推導了采用部分信道狀態(tài)信息中繼

2、選擇協(xié)議的認知中繼網(wǎng)絡準確的端到端中斷概率閉式解析式。另外，在高信噪比條件下，得到了一個簡單準確的端到端中斷概率漸進解析式。理論分析表明，在高信噪比條件下，認知中繼網(wǎng)絡中斷概率值只與中繼節(jié)點到目的節(jié)點之間的信道增益和中繼節(jié)點到主用戶之間的信道增益比值有關，與認知中繼網(wǎng)絡中的中繼數(shù)量無關。
　　(2)在由信道估計出錯造成的非理想信道狀態(tài)信息條件下，分析了認知中繼網(wǎng)絡環(huán)境下機會中繼選擇協(xié)議和選擇協(xié)作協(xié)議的干擾概率性能，推導了兩種單中繼

3、選擇協(xié)議干擾概率的閉式解析式。理論分析表明，從干擾概率角度看，選擇協(xié)作協(xié)議優(yōu)于機會中繼協(xié)議，但是二者的極限干擾概率相同。此外，在信道狀態(tài)信息非理想的情況下，無論是采用機會中繼還是選擇協(xié)作協(xié)議，增加中繼數(shù)量都會對主用戶造成更大的干擾。
　　(3)在由信道狀態(tài)信息反饋延遲造成的非理想信道狀態(tài)信息條件下，分析了認知中繼網(wǎng)絡的性能，推導了準確的干擾概率閉式解析式。理論研究表明，在非理想信道狀態(tài)信息條件下，主用戶的干擾概率將恒定維持在0.7