魏飞，杨震

（南京邮电大学 宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室，江苏 南京 210003）

1 引言

可分配频谱资源的短缺以及已分配频谱利用率偏低的差异现状已成为制约无线通信发展的瓶颈。认知无线电[1]技术通过认知无线电（CR, cognitive radio）用户或称为次用户（SU, secondary user）与主用户（PU, primary user）共享频谱资源的方式来最大化频谱利用率，作为一种解决频谱资源短缺困境的有效技术手段正受到广泛的研究。在CR场景中，CR用户通常可采用基于频谱空洞（spectrum hole）或干扰温度约束的方式与PU共享频谱资源，前者通过检测PU的活动性，当发现PU处于静默状态时（即PU不在通信）接入PU的空闲频谱，后者则是一种与PU同时共存的方式，通过使得所有CR用户对PU接收端的叠加干扰限制在PU的干扰门限内，在保证PU正常通信的前提下与PU共享频谱。

近年来，CR研究从最初的在时域与频域与PU共存拓展到空间域，主要集中在满足给定的PU干扰温度约束的条件下如何给 SU分配资源（如发送功率以及空间方向选择）以优化 CR系统的某种性能度量[2～7]。文献[2]研究了如何设计发送协方差矩阵使得单个MIMO CR用户获得的信息速率最大；文献[3]研究了单个MIMO CR用户在完全获取、部分获取以及无法获取其与 PU接收端信道状态信息时最大化信干噪声比(SINR,signal-to-interference- plus-noise ratio)的波束赋形问题；文献[4]研究了多用户CR构成的多址接入信道(MAC, multiple access channel)中最大化加权速率和的最优功率分配问题；文献[5]研究了在使用零强制的决策反馈均衡器的情况下，多用户 CR构成的SIMO MAC中的速率和最大化以及SINR平衡问题，提出了联合波束赋形和功率分配算法；……