分布式认知无线电网络用户有效吞吐量优化.pdfVIP

—ISSN10—00-0054清华大学学报(自然科学版)2008年第48卷第4期 14／40 CN 506—509 11—2223／NJ Univ(SciTech)，2008，V01．48，No．4 Tsinghu／l 分布式认知无线电网络用户有效吞吐量的优化 马志矗， 曹志刚 (清华大学电子工程系，微波与数字通信国家重点实验室，北京100084) 摘 要：为了解决认知无线电中，认知无线电用户(sU)如 为此，学术界提出了对某时、某地的空闲频谱可 何在不干扰授权用户(PU)正粥通信的情况下共享频谱资源 以进行二次使用的认知无线电技术，通过机会频谱共 和优化频谱使用的问题，该文在根据实际情况提出的 享方式实现频谱的使用D]。使用授权频段通信的用户 Markov的PU信道占用模型的基础上，针对PU的行为。制 称为授权用户，或首要用户(PU)，它拥有频谱的绝 定了一套合理的SU多信道接入方案。分析了SU占用信道 对使用权。非授权用户，又称为次要用户(SU)，以不 数以及感知周期对用户有效吞吐量的影响。通过最优化有 影响PU的正常通信为前提，可以选择空闲频段进行 效吞吐量问题的理论推导和分析，得出了解析解。通过与仿 通信。通过对PU行为的监测，就可以在不改变原PU 真结果的比较，验证了理论结果的正确性，分析了曲线变化 的协议，即不需要让PU知道SU存在的情况下，与 的特点，得出有效吞吐量分别随SU占用信道教以及感知周 PU共享频谱且不干扰PU正常使用授权频段[4吲。 期的增加而先增大后减小的结论。 在分布式网络环境下，通过控制信道，SU之间 关键词：认知无线电f机会频谱接入，有效吞吐量 可以共享感知结果，实现动态频谱共享[1]。本文将频 92 中图分类号：TN 文献标识码：A 谱划分为若干个信道，物理层采用OFDM实现，若 文章编号：1000—0054(2008)04—0506—04 干个子载波对应于一个子信道。SU可以占用其中 多个空闲信道，通过周期性频谱感知，及时发现对 basedondistributed Goodputoptimization PU的干扰，并将干扰信道让出．，同时切换到其他空 radionetwork cognitive 闲的信道。对使用OFDM的物理层，只要一个信道 MA Zhiyao，CAOZhigang 受干扰而无法正确接收，则整帧数据均无效，这会导 bfMicrowaveand 致干扰发生后的数据均无法接收。 (StateKeyLaboratory DigitalCommunication， ofElectrical Department Engineering，TsinghuaUniversity， 、在认知无线电系统中，SU占用的信道越多，被 1000