论文部分内容阅读
随着无线通信的快速发展,无线通信设备的急剧增加使得用户对网络服务质量(QoS)需求增加。从而使得本来就稀缺的频谱资源显得更加紧缺。认知无线电技术的出现很好地解决了频谱稀缺问题,其允许认知用户感知利用空闲频谱资源,为提高频谱利用率提出了一个全新的方法。认知无线电分为两种模式overlay和underlay。同时随着5G的发展,认知无线电与能量采集技术的结合不仅解决频谱稀缺问题而且能极大地缓解能量消耗。本文重点研究了基于混合模式下的认知无线电网络中的频谱感知和分配问题以及能量采集在认知无线电网络中的应用和影响,主要工作如下:1、提出了一种在认知无线电网络中的动态频谱感知和接入模型。由于虚警概率的影响,这个模型在必要的时候允许次用户连续感知两次且根据感知结果选择不同的接入方式。在认知无线电网络中感知结果往往严重影响数据传输。因此提出了 一种基于混合overlay/underlay认知无线电的频谱感知接入策略,且同时联合考虑频谱感知和数据传输。比较以往的相关工作,分析结果指出我们的方法能在次用户吞吐量方面达到显著的改进。2、提出了一种带有能量采集的混合overlay/underlay认知无线电接入策略。在研究的系统里,次用户(SU)能从主用户(PU)的信号中和其他环境资源中采集能量。次用户要么运行在两种传输模式之一:overlay和underlay以最大化吞吐量,要么为了节约能量保持休眠模式,要么为了最大化剩余能量从主用户信道采集能量。我们提出了一种接入策略,其中部分可观测马尔科夫决策过程框架被利用来决定次用户的行动,且能量阈值可以决定次用户的传输模式。仿真表明对于给定的系统参数,所提出的系统比overlay-only认知无线电和只从环境资源采集能量的混合认知无线电系统拥有更高的吞吐量。