【摘要】：隨著無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和5G通信技術(shù)的飛速演進(jìn),加之無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用日漸廣泛,無(wú)線頻譜資源作為非可再生資源變得越來(lái)越稀缺。但是,頻譜資源緊缺和目前頻譜資源利用率低的矛盾日益凸出。為了解決這一問(wèn)題,上個(gè)世紀(jì)末,人們提出了認(rèn)知無(wú)線電CR(Cognitive Radio)的概念。認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)可以允許次用戶(Secondary User)機(jī)會(huì)地接入授權(quán)網(wǎng)絡(luò)中,在不影響主用戶(Primary User)正常通信的前提下與主用戶共享同一頻率,這可以大大提高頻譜利用效率與網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力。認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)為今后無(wú)線通信的發(fā)展提供了無(wú)限可能。目前已有很多學(xué)者致力于研究認(rèn)知無(wú)線電領(lǐng)域的各類問(wèn)題。在認(rèn)知無(wú)線電的研究領(lǐng)域中,正交頻分復(fù)用技術(shù)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)以其明顯的優(yōu)點(diǎn)在認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中得到廣泛的使用。在多用戶的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中,OFDM能夠動(dòng)態(tài)分配子載波給各個(gè)用戶,并且相鄰子載波間的干擾很低,將OFDM技術(shù)和認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)相結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)頻譜資源的充分和合理的利用。在實(shí)際傳輸環(huán)境中經(jīng)常會(huì)有由于傳輸距離約束、邊緣效應(yīng)和遮蔽效應(yīng)等不良因素,造成信息無(wú)法完成端到端的傳送。為了解決這一問(wèn)題,中繼協(xié)同傳輸技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,它在增加分集增益的基礎(chǔ)上,擴(kuò)大了拓?fù)浞秶蛡鬏斁嚯x。以往在資源分配問(wèn)題的研究中,人們往往默認(rèn)所獲得的信道狀態(tài)信息CSI(Channel State Information)是完美的。但是由于信道狀態(tài)信息的獲取是來(lái)自于對(duì)信道狀態(tài)的估計(jì),所以它不可避免會(huì)存在估計(jì)誤差和各種干擾。它們的存在有可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)的通信性能產(chǎn)生很大的影響。研究具有抗干擾能力的具有魯棒性的功率分配方法很有必要。近些年來(lái),人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)無(wú)線通信應(yīng)用的日益增長(zhǎng)帶來(lái)了大量的能源消耗,而且這種消耗還在不斷擴(kuò)大。這其中,由于傳統(tǒng)無(wú)線通信技術(shù)沒(méi)有考慮消耗能源會(huì)帶來(lái)不必要的環(huán)境污染和能源利用率低的問(wèn)題。目前,解決這一問(wèn)題的綠色通信技術(shù)正在得到人們的認(rèn)同,并不斷發(fā)展。本文綜合考慮上面提到的問(wèn)題和技術(shù),針對(duì)基于OFDM的認(rèn)知無(wú)線中繼協(xié)同網(wǎng)絡(luò)、各種信道的不確定性和綠色通信的理念提出了基于最大化能量有效性的魯棒功率分配算法。該算法采用上境圖法、拉格朗日乘子法、KKT(Karush-Kuhn-Tucker)條件和基于魯棒Worst-case方法解出發(fā)射功率的解析解,并給出了算法的迭代形式。計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果表明,在最小吞吐量和最大發(fā)射功率的以及干擾問(wèn)題的約束下,該算法可以通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)射功率來(lái)達(dá)到系統(tǒng)能量有效性最優(yōu)的效果。同時(shí),該算法計(jì)算復(fù)雜度低、收斂速度快,可以有效克服信道狀態(tài)信息的不確定性影響。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN925

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本文編號(hào)：2553403