認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)功率分配算法研究.pdf

1、認(rèn)知無(wú)線電是一種能夠根據(jù)所處通信環(huán)境自適應(yīng)調(diào)整和重構(gòu)工作參數(shù)的智能頻譜共享系統(tǒng)，認(rèn)知用戶以機(jī)會(huì)方式或通過(guò)嚴(yán)格控制發(fā)射功率接入分配給主用戶的授權(quán)頻譜，只要對(duì)主用戶造成的干擾低于容限。在認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)線資源管理（RRM）單元承擔(dān)接入控制、信道分配、頻譜切換和功率控制等功能，旨在合理分配傳輸功率，高效利用無(wú)線頻譜。為了保證主用戶對(duì)頻譜資源的使用優(yōu)先權(quán)和正常通信，必須對(duì)認(rèn)知用戶執(zhí)行嚴(yán)格的傳輸功率控制，功率分配是認(rèn)知用戶共享主用戶授權(quán)頻譜的

2、關(guān)鍵之一。本文研究認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)功率分配算法，針對(duì)基于underlay共享的認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)，研究結(jié)合用戶公平性和優(yōu)先級(jí)的最優(yōu)功率分配算法；鑒于在無(wú)線通信系統(tǒng)中能量效率（EE）和頻譜效率（SE）的關(guān)聯(lián)性，應(yīng)將其聯(lián)合優(yōu)化，針對(duì)基于hybrid共享的認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)，研究基于傳輸功率和干擾功率約束的能效功率分配算法。
　?、?underlay頻譜共享模式是一種干擾受限的頻譜共享模式，允許認(rèn)知用戶與主用戶共存于相同頻譜，但不允許超過(guò)主用戶干

3、擾容限。在underlay認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中，由于主用戶干擾容限是對(duì)所有認(rèn)知用戶增加共同約束，但各認(rèn)知用戶可能具有優(yōu)先級(jí)，且行為自私。為此，提出一種基于非統(tǒng)一定價(jià)的功率分配算法，考慮認(rèn)知用戶存在優(yōu)先級(jí)差異，采取非統(tǒng)一定價(jià)機(jī)制來(lái)減少均衡數(shù)量，讓優(yōu)先級(jí)更高的認(rèn)知用戶獲得更大的傳輸速率；導(dǎo)出了該算法能獲得唯一均衡點(diǎn)的充分條件；對(duì)算法的性能進(jìn)行了仿真分析。
　?、?hybrid頻譜共享模式是一種underlay和overlay交織共享模式，

4、根據(jù)頻譜感知結(jié)果，當(dāng)主用戶存在時(shí)，采用underlay模式，通過(guò)控制發(fā)射功率，減小對(duì)主用戶產(chǎn)生的干擾；當(dāng)主用戶空閑時(shí)，切換到overlay模式，以提高頻譜利用率。在hybrid認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中，分別針對(duì)主用戶平均功率約束和峰值功率約束，研究能效-譜效均衡的功率分配算法，將信號(hào)處理電路功耗作為總功耗的一部分，首先建立主用戶平均干擾功率約束和峰值干擾功率約束下的優(yōu)化模型，采用加權(quán)求和法將優(yōu)化問(wèn)題的多個(gè)目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為目標(biāo)函數(shù)加權(quán)求和形式，基于