张琰，盛敏，李建东，韩维佳，马骁

（西安电子科技大学 ISN国家重点实验室 信息科学研究所，陕西 西安 710071）

1 引言

随着无线通信技术的飞速发展，新一代无线网络正逐渐向着多元化、异构化、智能化方向发展，因此多种无线通信网络的高效互联互通也就成为了目前业界关注的焦点。然而，面对如此复杂的异构网络，传统蜂窝网络中的 IMS（IP multimedia subsystem）技术已经很难驾驭。2005年美国弗吉尼亚工学院的 W.Thomas 等人提出了一个全新的概念——认知网络[1]，给人们指明了管理复杂网络的新方向，并以优化网络端到端效能为目标，通过透彻地认知网络中的资源使用状态，以自组织的方式实现网络资源的管理和控制。另一方面，Laneman等早在 2003 年就给出了节点间相互协作的方法和理论增益，这也为提高网络的传输质量和资源利用效率提供了新的途径[2]。不难发现：认知和协作这2项新兴技术有着天然的互补特性，通过认知技术可以寻找、挖掘到网络中闲置的可用资源，而通过节点乃至网络间的协作则可以最大化资源的利用效率，从而释放出更多的可用资源，两者相辅相成[3,4]。因此，在文献[5]中O.Simeone首次提出次级用户可以通过中继主用户的数据来提高主用户的传输性能，同时自身也获得更多的信道使用机会，进而达到“双赢”的局面。这一核心思想为协作认知技术的研究奠定了基础。其后，Goldsmith等从信息论的角度进一步证明了次级用户和主用户间协作能够带来的系统容量增益[6]，从而给出了该领域研究的理论支撑。……