本文關(guān)鍵詞：認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作通信技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《南京郵電大學(xué)》 2013年

認(rèn)知無線電系統(tǒng)中協(xié)作通信技術(shù)的研究

徐中偉  

【摘要】：隨著通信技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)通信質(zhì)量要求的提升，，頻譜利用率較低的現(xiàn)狀嚴(yán)重制約了通信事業(yè)的發(fā)展。認(rèn)知無線電技術(shù)的出現(xiàn)很好地解決了這一難題。用戶可以通過使用該技術(shù)完成對(duì)周邊環(huán)境的感知，并通過重新配置自身參數(shù)使用該頻譜，接入最理想的頻譜。用戶不停地感知周邊可以使用的空閑頻譜來提高頻譜資源的利用率。協(xié)作通信技術(shù)通過共享網(wǎng)絡(luò)空間中其他用戶的發(fā)射天線，按某種方式協(xié)同其他用戶傳輸信息，從而產(chǎn)生類似MIMO的傳輸效果，使接收端獲得空間分集增益，提高了整個(gè)系統(tǒng)容量。 將協(xié)作通信技術(shù)用于認(rèn)知無線電系統(tǒng)，次用戶以相互協(xié)作的方式感知頻譜，發(fā)送信息，充分提高頻譜的利用率。認(rèn)知無線電與協(xié)作通信的結(jié)合提高了感知準(zhǔn)確度、頻譜利用率，同時(shí)還增加了系統(tǒng)容量，充分合理的利用了無線資源。然而協(xié)作通信的引入也增加了無線網(wǎng)絡(luò)的安全隱患。認(rèn)知環(huán)境的開放性使惡意用戶有了接入頻譜的可能，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全性造成了威脅。 本文將認(rèn)知無線電技術(shù)與協(xié)作通信技術(shù)相結(jié)合，解決主用戶占用頻譜卻不能有效地傳輸信息這一問題。本文將網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)用于協(xié)作節(jié)點(diǎn)用來提高整個(gè)認(rèn)知無線電系統(tǒng)的容量以及通過功率分配方案達(dá)到最優(yōu)化使用系統(tǒng)資源�？紤]到網(wǎng)絡(luò)的安全性，文章中將對(duì)中繼協(xié)作節(jié)點(diǎn)是否安全分開討論。 首先本文詳細(xì)介紹了認(rèn)知無線電和協(xié)作通信這兩種技術(shù)，并講述了將協(xié)作通信引入認(rèn)知無線電系統(tǒng)的必要性。文中給出了完美認(rèn)知模型和更加貼合實(shí)際的認(rèn)知模型，并闡述了動(dòng)態(tài)接入頻譜的三種模式，還分析了認(rèn)知無線電系統(tǒng)中存在的安全問題。協(xié)作通信常用的幾種協(xié)議以及協(xié)作通信用于認(rèn)知中的幾種模型也在文中提到。 其次，針對(duì)主用戶不能完成通信卻占用頻譜不釋放資源的情況，主用戶犧牲頻譜的使用換取傳輸?shù)挠行远x擇需要發(fā)送信息的次用戶來協(xié)作傳輸，提出一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的協(xié)作通信方法。次用戶采用物理層網(wǎng)絡(luò)編碼和調(diào)制編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)協(xié)作與自身通信的目的。文中還針對(duì)主用戶的要求設(shè)計(jì)了基于瞬時(shí)信道容量和遍歷信道容量的功率分配方案，并根據(jù)此功率分配方案對(duì)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的進(jìn)行了選取，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的最佳利用。 最后，針對(duì)認(rèn)知無線電系統(tǒng)中不可靠中繼的情況，論文研究了認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中基于信息安全的協(xié)作通信策略，并將中繼選擇策略用于協(xié)作過程中。主用戶通過加入人工噪聲來使竊聽者無法準(zhǔn)確破解消息。通過對(duì)系統(tǒng)安全容量的分析指定了中繼選擇策略，并分析了人工噪聲功率分配策略。系統(tǒng)在加入?yún)f(xié)作之后，安全容量比無協(xié)作過程有明顯的提高。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TN925
【目錄】：

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