认知无线电网络中的功率控制算法研究

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1、认知无线电网络中的功率控制算法研究赵斌国家新闻出版广电总局七二五台山西灵石031308【文章】近年来，在通信领域中，认知无线电X络发展很快，且取得了较好的应用效果，在无线通信发展中具有较强的代表性。本文在无线电功率控制算法的基础上，通过相应模型的建立，对认知无线电X络中的功率控制算法给予探讨。【关键词】通信领域；认知无线电X络；功率控制算法；电功率计算随着人们生活水平的提高，科学技术的不断进步，人们越来越认可和接受无线电通信行业，在实际生活中，无线电高新技术的种类越来越多。在计算功率控制方面，常规认知无线电X络过于繁琐，且计算的准确性具有不稳定性，本文在博弈论的

2、基础上，对认知无线电X络中的功率控制算法进行分析，不断探索计算方式更为简单、操作更为简便的功率控制算法。1在博弈论的基础上，无线电功率控制算法的基本现状随着认知无线电X络的发展，频谱共享技术仍然是最为关键的，但频谱共享的实施是建立在用户正常通信行为的基础之上。一般情况下，认知用户的自身发射功率是影响频谱共享正常实施的主要原因，因此，寻找有效的认知无线电功率控制算法，可以妥善解决此类问题。简单来说，功率控制算法是指在特定的形式中，为了使认知用户的联合数据实现最大化传输，就应该对多个用户的自身发射功率进行同时选择。为了达到这一目的，就需要对所有用户的发射频率进行提升

3、，但在提升过程中，虽然系统的总体性能完全具有提升部分用户发射频率的能力，但会给其他认知用户带来一定的负面影响，这是必须考虑到的。最好的方式就是一系列计算的基础上，获得联合数据的传输速率。单从计算方面来说，此过程过于复杂，需要以博弈论为依据，对遗传算法进行充分利用与结合，使两组用户之间形成博弈，进而建立一个相应的模型，在策略空间中，使用遗传算法进行相应的搜索，已达到优化计算的目的，有利于大部分用户自身发生功率的提升。2认知无线X络中的几种关键技术分析2.1空闲频谱检测在认知无线电X络使用之前，就需要对空闲频带传播的相关信息进行充分利用。因此，在实际工作中，对空闲频

4、谱的检测工作不能忽视。对空闲频谱进行检测时，如果没有认知无线电用户，物理层以上协议必须保持沉默，在这种方式的基础上，可以在周围无线环境中确保获得的相应的频谱功率，都于已知授权用户。无线电环境会随着时间的变化而变化，对于不同的授权用户类型来说，发射频率的损失也不一样，想要频谱实现感知功能，就必须具有较高的灵活性。可以使用各种方法，促进频谱实施使用功率的提升，有效的检测方法主要有干扰检测、静态循环特性检测、合作探测、滤波器检测及能量检测等。2.2测发射功率控制在认知无线电X络中，主要有两种控制方式：功率控制式和分布式，均属于无线电通信系统工作范围内。在实际工作中，剩

5、余用户发射的功率是对用户造成影响的主要因素，有效控制发射功率，可以较好地解决这一问题，经过实际检验，在博弈论和信息论的基础上，都可以实现较好地控制。2.3频谱分配在频谱分配过程中时，需要考虑三个问题：（1）在实际操作过程中，影响认知无线电X络用户的干扰因素；（2）无线电用户之间存的干扰作用是相互的；（3）在认识无线电系统中，必须对用户公平性和效益进行分析。3基于博弈论的算法分析3.1代价函数首先选定一个小区，本小区的基本用户情况为共有N个用户，每个用户都具有自身收益，且发射功率会对用户收益产生直接影响。为了提升SIR，增加自身发射功率是用户比较常用的使用方法，进

6、而产生相应的干扰，对剩余用户的使用造成一定影响，使用户的实际使用效率不断降低，因此，相关研究人员的主要任务就是寻找较好的解决办法，实行X络收费，使我们的X络环境秩序得以优化，而这一效果的实现可以依附于发射功率单调增函数。在对基站和用户进行排序时，必须根据远近，当用户增益具有较好的路径时，对剩余用户将会产生较小的影响，如果用户的增益属于最差路径，将会给剩余用户带来极大的危害。因此，在制定相应的收费标准时，具体的判定方式，可以依据危害程度来实现。随着反射功率的变化，函数值也在不断变化，在线性代价函数的基础上，实现功率控制的影响。在设计函数时，需要对实际计算使用效率和

7、复杂程度进行考虑，虽然已经设计了部分函数，但实际应用却存在较多困难，最优函数的表达式：且β被定义为：该函数与设计标准完全符合，但是计算过程比较复杂，在实际运行中，也与最初的目标相差很远，因此，需要进行相应的改善，而函数优化规则的使用，具有较高的解决效果。3.2在认知用户公平性的基础上博弈模型的相关设计不同的用户，存在着信道差异，从增益效果来说，有的用户比较好，有的用户比较差，本着公平的原则，常规状态下，较多的惩罚主要用于增益效果较好的用户。而易于实现代价函数的函数表达式为：，可以妥善处理这一问题，得到用户的最低发射功率。式中，hi表示用户链路增益；为常数，属于比

8、例函数，且在取值时，必须