認(rèn)知無線電中的干擾建模和消除技術(shù)研究.pdf

1、認(rèn)知無線電（Cognitive Radio, CR)被認(rèn)為是解決未來頻譜資源緊張問題的關(guān)鍵技術(shù)，隨著通信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展和通信需求人群的急劇增加，怎樣將認(rèn)知無線電技術(shù)帶入實(shí)用階段成為擺在通信研究者面前的一個問題。在認(rèn)知無線電的應(yīng)用中，需要解決一個關(guān)鍵問題，即認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)不能對授權(quán)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生有害干擾。
　　本論文從干擾的角度出發(fā)，對干擾建模和干擾消除技術(shù)進(jìn)行了研究，研究內(nèi)容可以分為三個部分：
　　首先，本論文介紹了研究認(rèn)知無線電

2、對授權(quán)網(wǎng)絡(luò)的干擾的意義，接著從基于感知的干擾建模和基于應(yīng)用的干擾建模兩個方面總結(jié)了現(xiàn)有的干擾建模的研究背景、分析方法和應(yīng)用前景。在對上述干擾建模研究的基礎(chǔ)上，通過仿真驗(yàn)證了干擾建模的有效性和實(shí)際意義。針對已有的模型和分析方法，本論文將其應(yīng)用于認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)參數(shù)匹配問題，認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)實(shí)際環(huán)境靈活地對網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行選擇和調(diào)整。
　　通過對干擾建模的研究，可以得出認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)幾乎不可能不對授權(quán)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生干擾，再加上認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的多樣性、移動性，

3、認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)對授權(quán)用戶產(chǎn)生有害干擾也幾乎不可避免。因此，本論文第二部分提出了一種基于博弈的非協(xié)作式干擾消除方案。當(dāng)授權(quán)用戶受到干擾過大時，非協(xié)作式干擾消除方案可以使認(rèn)知用戶在只獲得本地信息的情況下，采用動態(tài)博弈的方式消除對授權(quán)用戶的干擾。仿真結(jié)果顯示，非協(xié)作式干擾消除方案可以有效保護(hù)授權(quán)用戶通信。
　　在非協(xié)作式干擾消除方案中，缺乏對干擾消除量的總體規(guī)劃，無法根據(jù)認(rèn)知用戶通信質(zhì)量合理地安排認(rèn)知用戶對干擾消除的貢獻(xiàn)，且為了達(dá)到納什均衡無

4、法控制干擾消除量的大小，導(dǎo)致非協(xié)作式干擾消除方案中干擾消除量的效用無法最大化。為了解決上述問題，本論文第三部分給出了基于博弈的協(xié)作式干擾消除方案。協(xié)作式干擾消除方案將認(rèn)知用戶作為一個整體加以考慮，根據(jù)通信質(zhì)量協(xié)調(diào)認(rèn)知用戶對干擾消除量的貢獻(xiàn)，不僅可以在總體上滿足干擾消除的要求，同時可以保證認(rèn)知用戶的通信質(zhì)量受到的影響最小，甚至可以改善某些認(rèn)知用戶的通信質(zhì)量。基于博弈的協(xié)作式干擾消除方案具有公平性、最優(yōu)性、高效性和認(rèn)知用戶效用配置的靈活性等