认知无线电Ad Hoc网络中的动态频谱接入

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本文将认知无线电动态频谱接入技术应用于Ad Hoc网络中,首先使用功率和频谱效用损失异步制约的迭代算法,对认知无线电链路发射机端进行动态功率控制,以改变链路接收机端的信号干扰噪声比,从而调整认知无线电链路的传输速率,实现频谱资源的合理利用。其次,为进一步减少认知无线电链路间的干扰,提出一种接入筛选机制。该机制针对认知无线电链路间干扰值的不确定性,用干扰值的概率分布进行描述,计算与干扰值概率分布相对应的信息熵,从而选择出接入筛选机制中需要的自适应干扰阈值,以此避免具有高干扰功率的链路接入可用频谱。最后,仿真结果表明:以上基于发射功率控制的动态频谱接入筛选算法,能有效减少认知无线电链路间的总干扰。但在认知无线电Ad Hoc网络中,主用户使用频谱的情况决定了可用频谱的特性,且用户的移动性决定了可用频谱在每个用户处会有所不同。因此,需考虑有主用户存在的网络中的多频谱接入策略。本文基于已有的动态信道接入策略,提出了一种认知信道接入MAC层策略。首先,由物理层的认知无线电频谱检测技术检测出空闲频谱,为认知用户提供可接入信道;其次,网络中的认知用户各自维护一个实时更新的信道状态列表,该策略根据信道状态列表找出需要通信的两个认知用户重叠的可用信道,计算出每条重叠可用信道的主用户利用率之和;最后选择该利用率之和最小的信道进行数据传输,提高了数据信道可用传输时间。仿真结果表明,该策略在不影响主用户通信的情况下,可使认知用户充分利用授权频谱,提高了整个网络的吞吐量。
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