谢显中，肖正瑛，张森林

(重庆邮电大学 个人通信研究所，重庆 400065)



认知多址接入系统中的能量消耗优化研究

谢显中，肖正瑛，张森林

(重庆邮电大学 个人通信研究所，重庆 400065)

考虑认知多址接入系统中的多个次用户与主用户同时共享多个信道的能量消耗问题，次用户能够同时感知和接入多个主用户信道并把对主用户的干扰维持在一定的范围内。为了减少能量消耗，需要对感知时间、信道以及功率进行合理的分配，同时，把干扰功率作为约束条件以保证主用户的服务质量。在基于多用户多信道感知的频谱共享方案中，所建立的初始优化问题为非凸整型组合分式规划问题，为了对感知时间、信道及功率进行联合优化，将其进行凸松弛并进一步转化为一个含参数的线性问题，从而提出一种最小化能量消耗的算法。通过实验仿真讨论次用户数量，信道数量及干扰功率对能量消耗和最优感知时间的影响，同时也验证了分析结果。

认知无线电；多址接入；频谱共享；能量消耗

0　引　言

近年来，频谱的稀缺以及大部分授权频谱的低利用率促进了认知无线电(cognitive radio，CR)[1]技术的发展，在保证主用户(授权用户)不受到有害干扰的条件下，认知无线电通过使次用户(非授权用户)接入授权频谱来提高频谱利用率。次用户接入授权频谱有3种方式。第1种为机会频谱接入(opportunistic spectrum access，OSA)[2]：次用户只有在检测到主用户信道空闲时才接入；第2种为频谱共享(spectrum sharing，SS)[3]：采用干扰功率作为约束条件来保证主用户的QoS，使次用户能够与主用户同时接入相同的授权频谱；……