机会频谱接入感知优化：主用户干扰下传输时隙调度提升

本文主要探讨了"主用户干扰约束下的机会频谱接入感知-传输时隙优化调度"这一主题，针对认知无线电系统中的一个重要问题，即如何在尊重主用户（primary users, PU）的正常使用和限制其受到的干扰的同时，最大化认知用户（secondary users, SU）的系统吞吐量。研究发表于2013年12月的《通信学报》上，作者张晶、陆音、高西奇和郑福春分别来自东南大学移动通信国家重点实验室和南京邮电大学电子科学与工程学院的江苏省无线通信重点实验室。 首先，论文构建了一个理论框架，考虑了在切换机制下认知系统的吞吐量和主用户干扰率之间的关系。通过对感知时间和感知周期的联合优化，设计了一个模型来平衡这两者之间的冲突。感知时间是指认知用户检测可用频谱的时间，而感知周期则是指这种检测过程的重复周期。 接下来，作者针对在给定的主用户干扰率和次用户（SU）感知质量的要求下，推导出了一个最优的感知时间和感知周期的闭合表达式。这个表达式旨在找到在保证服务质量的同时，能够最大程度提升认知系统整体性能的策略。优化目标是确保认知用户的高效利用频谱资源，同时减少对主用户的潜在干扰。 论文的核心部分，即"时隙优化调度方案"部分，详细阐述了如何根据上述分析结果，有效地分配和管理传输时隙，以实现认知系统吞吐量的最大化。通过具体的计算，文中展示了这种优化调度方案的实际效果，即在不同主用户干扰率和感知质量条件下，认知系统所能达到的最高数据传输速率。 最后，仿真结果强有力地证明了提出的时隙调度方案的有效性，它不仅提高了认知系统的吞吐量，还能够更好地应对主用户干扰率和感知质量变化带来的挑战。关键词包括“机会频谱接入”、“时隙调度优化”、“干扰约束”以及“系统吞吐量”，这些都是该研究的关键技术点和研究焦点。 这篇论文为解决认知无线电网络中的频谱共享问题提供了一种实用且高效的解决方案，对于理解和优化无线通信系统在频谱资源受限条件下的性能具有重要的理论和实践价值。