認知無線電網(wǎng)絡(luò)中多中繼合作傳輸?shù)难芯?pdf

1、通信信息化技術(shù)在近幾年得到了快速的發(fā)展，同時無線智能設(shè)備也大量普及，使得無線頻譜已成為一種非常寶貴的技術(shù)資源。認知無線電技術(shù)可以使未授權(quán)的用戶感知網(wǎng)絡(luò)中未被使用的頻段，通過動態(tài)地調(diào)整工作參數(shù)來有效地利用頻譜，最終使頻譜利用率得到提高。然而在認知無線電網(wǎng)絡(luò)中，主用戶之間的信號傳輸也會受到如陰影、衰落等因素的影響，這些影響嚴(yán)重損害了通信雙方的信道質(zhì)量。這種情況下，選擇合適的次級用戶作為中繼進行合作傳輸可以有效地改善認知無線電網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)性能。

2、相比單中繼合作傳輸，多中繼合作傳輸能夠獲取更大的空間分集增益，使認知用戶獲得更高的傳輸速率。因此，中繼選擇算法尤其是多中繼選擇算法，主要用于解決通信雙方如何高效地找到信道質(zhì)量好的中繼問題，是合作傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)方案。本文主要研究認知無線電網(wǎng)絡(luò)中的多中繼的合作傳輸問題。
　　本文首先介紹了中繼選擇算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，著重闡述了本文研究的中繼選擇算法的必要性和創(chuàng)新性。然后介紹了認知無線電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、合作中繼技術(shù)的基本概念和相關(guān)技術(shù)，并對

3、最優(yōu)停止理論做了簡單概述。
　　接下來，本文分別從非實時數(shù)據(jù)合作傳輸和實時數(shù)據(jù)合作傳輸兩個方面展開研究。在非實時數(shù)據(jù)合作傳輸?shù)难芯恐?，本文?yīng)用合作中繼同步傳輸相同信息的傳輸模型，并考慮在認知無線電網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，次級用戶的傳輸不能對主用戶的通信造成干擾這一限制因素。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合中繼排序思想提出了三個基于不同排序函數(shù)的線性復(fù)雜度多中繼選擇算法和一個二次復(fù)雜度的多中繼選擇算法。這些算法能夠以較大的合作中繼數(shù)量獲取較高的信噪比增益，從而

4、保證了非實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾浴１疚倪€通過仿真對所提出的多中繼選擇算法的性能做了驗證和比較分析。
　　在實時數(shù)據(jù)合作傳輸?shù)难芯恐?，本文以高清視頻通話為背景構(gòu)建了相應(yīng)的系統(tǒng)模型和時隙結(jié)構(gòu)。為了節(jié)省選擇中繼花費的時間以提高整個時隙內(nèi)的傳輸速率，使其能夠達到720P高清視頻傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，本文提出了基于多重停止理論的多中繼選擇算法，使原用戶無需觀察完所有中繼再進行綜合比較便能選出最優(yōu)的中繼用戶進行合作傳輸。本文還提出了基于0-1背包問題的視頻