基于随机几何的认知无线网络累加干扰传输容量分析-信号与信息处理专业论文.docxVIP

南 京 邮 电 大 学 硕士学位论文摘要 学科 、专业：工 学 信号与信息处理 研 究 方 向： 认知无线电技术 作 者：2009 级研究生 申 琪 指导教师：田 峰 题 目： 基于随机几何的认知无线网络累加干扰传输容量分析 英文题目: Capacity Analysis on Aggregate interference of Cognitive Radio Networks based on Stochastic Geometry 主 题 词：认知无线网络，累加干扰，随机几何，协作传输，传输容量，中 断概率 Keywords: Cognitive Wireless Network ， Aggregative Interference ， Stochastic Geometry, Cooperative Transmission，Transmission Capacity，Outage Probability 南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要 南京邮电大学硕士研究生学位论文 摘要 南京邮电大学硕士研究生学位论文Ab 南京邮电大学硕士研究生学位论文 Abstract I I PAGE PAGE IV 摘 要 认知无线电技术自从被提出以来，一直被认为是解决频谱利用效率的最佳方案。认知无 线网络中的干扰也一直被认为是认知无线电技术研究的一个重要方面。本文引入随机几何的 方法分析了认知无线电累加干扰模型，重点研究了认知无线网络累加干扰下的传输容量问题。 首先，在主用户网络和认知用户网络共存的网络中引入了协作传输机制，即主用户采用 放大—转发模式，而认知用户采用直接传输模式。在研究过程中考虑了认知用户对主用户产 生的累加干扰，比较了采用协作传输网络和非协作传输网络下主用户的中断概率和传输容量。 仿真结果表明，协作传输网络可以有效降低共存网络中主用户的中断概率、提高主用户的传 输容量；而且，协作传输网络增加了认知用户的传输密度，但并没有降低主用户的通信性能。 在无衰落信道模型下，本文对比了协作传输的两种模式：放大—转发和解码—转发，前者更 好地降低了主用户的中断概率，并且系统设计简单，易于实现。 其次，本文研究了瑞利衰落信道模型中，在中断概率被限制的条件下，共存网络的传输 容量与主用户中断概率增量之间的关系。在推导中，本文考虑了认知用户对主用户产生的累 加干扰以及主用户的自干扰。仿真结果显示，在共存网络中适当提高主用户的中断概率，可 以有效地降低认知用户的中断概率，提高认知用户的传输容量；而且，相对单一传输网络， 系统的总传输容量明显提高。与单一网络研究不同，本文研究了两个网络传输容量的平衡性 的渐进解。该章节的研究都是基于瑞利衰落信道模型下，相比以前的无衰落信道模型，本章 的研究更符合实际信道环境，具有更好的实际意义。 综上所述，本文的研究对于减小无线系统的累加干扰，提高频谱利用率，增大网络传输 容量有一定的理论意义和参考价值。 关键词：认知无线网络，累加干扰，随机几何，协作传输，传输容量，中断概率 Abstract Cognitive radio technology has been considered as the best solution to improve the spectrum efficiency since it was proposed. Interference is an important aspect in the study of cognitive radio technology. This paper focuses on the transmission capacity with aggregate interference which employs a stochastic geometry model in cognitive radio networks. Firstly, this paper introduces a cooperative transmission scheme in an overlaid wireless network where a primary (PR) users network and a secondary (SR) users network coexist together. In this scheme, the PR users employ DAF scheme, whereas the CR users transmit directly. The outage probability and capacity of the PR users are analyzed with the consideration of