認(rèn)知無(wú)線電場(chǎng)景下中繼協(xié)作通信的功率分配研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，人們對(duì)無(wú)線寬帶通信的需求量呈現(xiàn)出幾何式增長(zhǎng)。因此，頻譜資源緊缺成為目前無(wú)線通信系統(tǒng)中亟待解決的問(wèn)題。然而，目前無(wú)線頻譜資源的利用率并不高，造成這種現(xiàn)象的主要矛盾點(diǎn)是：一邊是已授權(quán)頻譜資源的利用率不高，一邊是頻譜需求量的快速增加。認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)(CR)可以從本質(zhì)上解決已授權(quán)頻段使用率不高的問(wèn)題。在認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中，認(rèn)知用戶通過(guò)感知授權(quán)頻段的使用情況，在不對(duì)授權(quán)用戶造成破壞性影響的條件下合理使用這些頻譜

2、資源，可以進(jìn)一步提高頻譜利用率。認(rèn)知無(wú)線電能提高頻譜利用率，但認(rèn)知用戶不能對(duì)授權(quán)用戶的正常通信造成破壞性干擾，這限制了認(rèn)知用戶的發(fā)射功率，從而限制了認(rèn)知用戶的通信業(yè)務(wù)速率；而中繼協(xié)作能有效地提升數(shù)據(jù)傳輸效率，產(chǎn)生分集增益，顯著地優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)性能，使認(rèn)知用戶在低功率發(fā)射的情況下達(dá)到業(yè)務(wù)所需求的速率。因此，認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)和協(xié)作通信倍受無(wú)線通信界的關(guān)注。在認(rèn)知無(wú)線電中繼協(xié)作通信系統(tǒng)中，既要使認(rèn)知用戶對(duì)授權(quán)用戶造成的干擾小于干擾門(mén)限值，又要使認(rèn)

3、知用戶達(dá)到通信業(yè)務(wù)所需的速率；同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)低功耗“綠色”通信，又力圖使系統(tǒng)的功率消耗最小。
　　本文探討了認(rèn)知無(wú)線電中繼協(xié)作通信系統(tǒng)中，認(rèn)知用戶的功率優(yōu)化分配問(wèn)題。在認(rèn)知無(wú)線電中繼協(xié)作通信場(chǎng)景下，提出了一種基于授權(quán)用戶通信質(zhì)量保證的功率優(yōu)化分配算法。在該算法中，首先利用松弛耦合約束條件，把滿足時(shí)間共享?xiàng)l件的優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的拉格朗日函數(shù)，然后消除拉格朗日函數(shù)約束條件的耦合關(guān)系，并通過(guò)KKT條件和次梯度法對(duì)優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行求解。該算