任晓岳, 陈长兴

(空军工程大学理学院, 陕西 西安 710000)



Underlay认知无线电网络功率与允入控制优化算法

任晓岳, 陈长兴

(空军工程大学理学院, 陕西 西安 710000)

研究了衬底式(Underlay)频谱共享认知无线电网络中允入控制算法对系统总吞吐量、总传输概率及认知用户中断概率的影响,并提出两种新功率与允入控制联合优化算法。所提算法基于信干噪比与功率对应关系,引入有效信干噪比、有效链路增益比两个新权值。在非可行系统中依据新权值逐步移除违规认知用户,使允入认知用户数目最大化并有效控制总传输功率。在可行系统中利用新权值将“极大—极小”服务质量和总吞吐量优化两个问题转化为易解决的传统线性规划问题。仿真实验结果表明，新算法复杂度低、用户中断概率小且系统吞吐量大。

频谱共享; 允入控制; 中断概率; 总吞吐量

0　引　言

无线频谱资源紧缺已成为制约无线通信技术服务进一步发展的瓶颈。认知无线电技术对授权频谱“二次利用”成为近年来提升频谱资源利用率的一个重要研究方向[1-5]。随着对认知技术深入研究,频谱共享方面获得了一定的研究成果[4-15]。综合频谱共享方面主要研究可知理论上衬底式频谱共享比覆盖式频谱共享的频谱利用率更高,但现有算法仍存在不足。文献[9]提出利用天线阵列达到最小化链路总传输功率目的的分布式算法,但主用户被允许提高传输功率的有效限度未能给出。文献[10]提出一种最大化允入控制算法,在满足单一主用户服务质量要求基础上最大化允入认知用户数量,但该算法将主用户的传输功率等级设为固定值,实用性存在缺陷且计算复杂度较高。……