基于馬爾科夫鏈的感知無(wú)線電信道容量和性能研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信業(yè)務(wù)的高速發(fā)展，所需要的無(wú)線頻譜資源越來(lái)越多，頻譜資源越來(lái)越貧乏。為了提高授權(quán)頻段的利用率，這迫使我們必須尋找新的技術(shù)來(lái)提高頻譜利用率，感知無(wú)線電正是在這種背景下產(chǎn)生的，它能夠自動(dòng)檢測(cè)周圍的環(huán)境情況，在不對(duì)授權(quán)用戶造成干擾的情況下利用頻譜空洞進(jìn)行通信。
　　 針對(duì)感知無(wú)線電信道的動(dòng)態(tài)特性，本文首先給出基于馬爾科夫鏈的襯墊式頻譜共享方案下的感知無(wú)線電系統(tǒng)模型，在此模型中考慮了頻譜檢測(cè)錯(cuò)誤。在此基礎(chǔ)上給出了系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

2、，根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖得到系統(tǒng)每個(gè)狀態(tài)的方程，通過(guò)求解狀態(tài)方程導(dǎo)出了感知用戶A和B的容量表達(dá)式。然后，為了保護(hù)主用戶給出了保護(hù)條件，在保護(hù)條件的限制下通過(guò)推導(dǎo)得出了感知用戶A和B的最優(yōu)接入概率表達(dá)式。進(jìn)一步，分析了虛警概率和漏檢概率對(duì)感知用戶的容量造成的影響。仿真結(jié)果表明，隨著感知用戶檢測(cè)錯(cuò)誤概率不斷增加，感知用戶的容量不斷降低；而感知用戶的最優(yōu)接入概率保證了感知用戶A和B接入頻譜進(jìn)行通信的效率性和公平性。
　　 在感知無(wú)線電系統(tǒng)

3、中，頻譜檢測(cè)錯(cuò)誤將會(huì)引起感知用戶和主用戶之間的沖突，對(duì)主用戶的通信造成干擾。本文使用馬爾科夫鏈對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模，使用狀態(tài)圖的方法來(lái)分析頻譜檢測(cè)錯(cuò)誤造成的影響。在充分考慮頻譜檢測(cè)錯(cuò)誤和隨機(jī)的信道搜索順序的基礎(chǔ)上，給出了兩種沖突解決方案下的系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，并使用主用戶中斷概率作為性能指標(biāo)導(dǎo)出了感知用戶對(duì)主用戶造成的干擾的估計(jì)。仿真結(jié)果表明，隨著感知用戶檢測(cè)概率不斷增加(感知用戶檢測(cè)性能趨于精確)，則主用戶中斷概率不斷降低，仿真結(jié)果和理論分析結(jié)