定向傳輸下的認(rèn)知無(wú)線電頻譜共享方法.pdf

1、本文對(duì)基于定向傳輸?shù)恼J(rèn)知無(wú)線電鏈路的頻譜共享方法進(jìn)行了研究，通過(guò)本研究分析了在認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中給認(rèn)知用戶配備定向天線，利用定向天線對(duì)頻譜的空間分隔特性來(lái)提高認(rèn)知用戶接入主用戶當(dāng)前正在使用頻帶的概率，使得認(rèn)知用戶與主用戶能夠在同一時(shí)間維度和地理維度上共同使用同一頻帶進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)了時(shí)間、空間、頻率三個(gè)維度上的頻譜共享，增加了認(rèn)知無(wú)線電鏈路的頻譜接入機(jī)會(huì)，充分利用了有限的頻率資源，提高了頻譜利用效率。
　　本文從研究背景和意義出發(fā)，查

2、閱了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀，對(duì)認(rèn)知無(wú)線電相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了細(xì)致的闡述，包括認(rèn)知無(wú)線電的定義、結(jié)構(gòu)、特征、功能等；同時(shí)對(duì)定向天線相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了介紹，包括定向天線的相關(guān)定義、類型和定向天線技術(shù)在認(rèn)知無(wú)線電當(dāng)中的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，研究了基于定向傳輸?shù)恼J(rèn)知用戶單跳鏈路與主用戶網(wǎng)絡(luò)的頻譜共享策略，給認(rèn)知用戶配備定向天線，來(lái)避免對(duì)處于同一時(shí)空條件下的主用戶造成干擾，從而與主用戶共用同一個(gè)信道進(jìn)行通信，增加了認(rèn)知用戶的頻譜接入機(jī)會(huì)。并將此推廣到多跳鏈路當(dāng)中，

3、與定向轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制相結(jié)合，研究了基于定向傳輸?shù)亩嗵J(rèn)知鏈路與主用戶網(wǎng)絡(luò)共同使用同一頻譜資源的策略。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下兩個(gè)方面：①對(duì)基于定向傳輸?shù)狞c(diǎn)對(duì)點(diǎn)單跳鏈路與主用戶網(wǎng)絡(luò)頻譜共享策略的研究，研究了三種頻譜接入策略即波束寬度變換策略、波束方向調(diào)節(jié)策略以及這兩種策略的混合使用。通過(guò)仿真，對(duì)三種頻譜共享策略進(jìn)行了性能分析，通過(guò)分析得出，三種策略中混合策略的性能最優(yōu)，在存在主用戶對(duì)當(dāng)前信道使用的情況下，混合策略能夠?qū)⒄J(rèn)知用戶與主

4、用戶使用同一信道的概率最大提高67％；而波束方向調(diào)節(jié)策略最大能夠達(dá)到48%；波束寬度調(diào)節(jié)策略最大能夠達(dá)到36%。認(rèn)知用戶頻譜接入機(jī)會(huì)的提高使得系統(tǒng)吞吐量相應(yīng)得到了極大提高。與傳統(tǒng)的使用全向天線的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)相比，混合策略最大能夠?qū)⑼掏铝刻岣?6%，波束方向調(diào)節(jié)策略最大可將吞吐量提高50%，而波束寬度變換策略對(duì)吞吐量的提升范圍為16%-34%。②將點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單跳鏈路頻譜共享策略與定向轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制相結(jié)合，將本研究擴(kuò)展到了多跳鏈路當(dāng)中，研究了基于定向傳