協(xié)作認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)中基于能效和譜效的資源分配技術(shù)研究.pdf

1、隨著無(wú)線(xiàn)通信的發(fā)展，人們對(duì)無(wú)線(xiàn)應(yīng)用的服務(wù)需求和服務(wù)質(zhì)量越來(lái)越高，使得無(wú)線(xiàn)頻譜日益緊張，為了提高頻譜使用效率，提出了認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)。在認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)中，認(rèn)知用戶(hù)可以發(fā)現(xiàn)并機(jī)會(huì)式地利用周?chē)鸁o(wú)線(xiàn)環(huán)境中存在的可用頻譜，實(shí)現(xiàn)對(duì)空閑授權(quán)頻譜的動(dòng)態(tài)接入，從而提高頻譜利用率。為了滿(mǎn)足用戶(hù)高速率需求，協(xié)作通信成為關(guān)注的熱點(diǎn)，它通過(guò)協(xié)作分集技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在天線(xiàn)數(shù)目不變的情況下使得系統(tǒng)的速率得到提高。在關(guān)注頻譜利用率和頻譜效率的同時(shí)，也必須考慮基站，特別是移動(dòng)端

2、的能耗問(wèn)題，過(guò)多的能耗可能帶來(lái)更大的浪費(fèi)和污染，所以綠色、高效無(wú)線(xiàn)電通信已經(jīng)成為今后發(fā)展的熱點(diǎn)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了多中繼多用戶(hù)OFDMA上行系統(tǒng)中基于能量效率的資源分配問(wèn)題。研究的目的是在考慮一些實(shí)際情況下，例如對(duì)用戶(hù)和中繼的單個(gè)功率限制、考慮每個(gè)用戶(hù)的速率需求，最大化上行系統(tǒng)的能量效率。通過(guò)聯(lián)合子載波配對(duì)、中繼選擇、子載波分配和功率分配形成了一個(gè)基于能量效率的資源優(yōu)化問(wèn)題。由于求解的復(fù)雜性，把所考慮分式的能效優(yōu)化

3、問(wèn)題轉(zhuǎn)化為等效的非分式問(wèn)題，然后通過(guò)對(duì)偶和次梯度算法得到了最優(yōu)的分配策略。為了降低計(jì)算的復(fù)雜度，提出了兩種低復(fù)雜算法。最后仿真結(jié)果評(píng)價(jià)了所提算法的性能，同時(shí)比較了電路消耗的功率和中繼數(shù)目對(duì)能效的影響。⑵研究了協(xié)作認(rèn)知OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)基于頻譜效率的資源分配問(wèn)題，分為基于感知的頻譜共享接入和機(jī)會(huì)接入兩種情況。研究的目的是通過(guò)合理分配感知時(shí)間和發(fā)射功率最大化認(rèn)識(shí)系統(tǒng)的平均吞吐量。在一個(gè)兩跳的協(xié)作通信中，為了提高感知的準(zhǔn)確度，提出了讓認(rèn)知用戶(hù)和