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认知无线电媒体接入策略研究

黄羽  
【摘要】: 认知无线电是解决当前频谱资源紧缺问题的一个有效途径。认知无线电可以感知周围环境,主动改变自身参数,充分利用尚未被完全使用的授权频谱,提高了频谱资源的利用率。认知无线电使用中,接入控制可以提高频谱利用率、控制授权用户受到的干扰,是认知无线电研究的重要组成部分。 本文主要研究认知无线电中媒体接入控制策略。针对集中式功率控制方式循环收敛速度慢的缺点,本文提出了基于最小二乘的功率及接入控制算法。该算法以保证服务质量的前提下尽量为最多的用户服务为目标,将带有限制条件的不等式求解问题转化为方程组求解问题,进而获得功率分配的闭式解,算法的性能和收敛速度都得到了提高。对分布式功率控制方式收敛点可能达不到最优的缺点,本文提出了基于用户损益博弈策略的功率分配算法,将改变发射功率对各个用户容量的影响加权和作为效用函数,用户依据自身功率变化对效用函数的影响做出改变发射功率的判断。当使用系统容量作为效用函数时,该算法显著提高了系统容量。在分布式功率控制中,还存在需要对认知用户最大发射功率进行限制,以保证授权用户在极端条件下仍可以正常通信。本文提出的基于干扰比例分配的最大发射功率限制对已有研究中将所有认知用户均使用相同最大发射功率限制进行了改进,依据认知用户与授权用户间的信道增益对认知用户的最大发射功率进行限制,获得了良好的效果。


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