可充電協(xié)作認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的中斷性能分析.pdf

1、近年來(lái)，基于無(wú)線通信的智能設(shè)備、應(yīng)用以及服務(wù)呈現(xiàn)出了爆發(fā)式的增長(zhǎng)。然而，無(wú)線通信可用的頻譜資源有限。在目前的頻譜分配機(jī)制下，頻譜的利用率較低。因此，可提高頻譜利用率的認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)引起了專家和學(xué)者們的廣泛關(guān)注?；谡J(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的通信系統(tǒng)可以充分利用有限的頻譜資源，并提供質(zhì)量更好的服務(wù)。另外，無(wú)線傳輸?shù)奶匦詻Q定了傳統(tǒng)無(wú)線通信系統(tǒng)的傳輸速率和服務(wù)質(zhì)量無(wú)法滿足很高的要求。因此，能夠同時(shí)提高無(wú)線通信的質(zhì)量以及頻譜利用效率的協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)非常值得

2、研究。再者，作為一個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)普遍存在的問(wèn)題，持續(xù)的能量供給也是協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)重要的問(wèn)題。因此，本論文將攜能通信技術(shù)應(yīng)用于協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)。
　　本論文主要從信息論的角度，針對(duì)可充電協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量以及物理層安全這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了研究，并且就不同參數(shù)對(duì)系統(tǒng)通信質(zhì)量以及安全性能的影響進(jìn)行了詳細(xì)的分析。另外，本論文還針對(duì)可充電協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中不同的協(xié)作策略，即單個(gè)中繼和多個(gè)中繼協(xié)作，分別進(jìn)行了研究。并且，對(duì)這兩種協(xié)作策略可實(shí)現(xiàn)的

3、性能進(jìn)行了對(duì)比分析?？紤]到Nakagami-m衰落信道比Rayleigh衰落信道更接近實(shí)際無(wú)線信道，所以本論文采用Nakagami-m衰落信道。
　　具體來(lái)講，本論文的主要研究?jī)?nèi)容及成果如下：
　　第一，分析了可充電協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中的主用戶在單中繼協(xié)作和多中繼協(xié)作機(jī)制下，分別可實(shí)現(xiàn)的速率的表達(dá)式。然后，根據(jù)中斷概率的定義，得到了主用戶分別采用單中繼和多中繼協(xié)作時(shí)，中斷概率的具體表達(dá)式。
　　第二，研究了不同系數(shù)對(duì)系統(tǒng)中斷

4、性能的影響并對(duì)直接傳輸，單中繼協(xié)作以及多中繼協(xié)作在不同系數(shù)下的中斷性能進(jìn)行了對(duì)比。其中，就次要用戶可實(shí)現(xiàn)的速率以及主用戶可實(shí)現(xiàn)的速率的折衷這一指標(biāo)來(lái)講，單中繼協(xié)作策略優(yōu)于直接傳輸和多中繼協(xié)作。也就是說(shuō)，在采用單中繼協(xié)作策略的系統(tǒng)中，次要用戶可以獲取到更多的利益。
　　第三，針對(duì)可充電協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中的安全中斷問(wèn)題進(jìn)行了研究，分析了可充電協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)在單中繼和多中繼協(xié)作策略下主用戶分別可實(shí)現(xiàn)的安全容量，并根據(jù)安全中斷概率定義，通過(guò)推導(dǎo)