超越空闲信道：通过信号对齐在大规模MIMO认知无线电网络中释放空闲空间

认知无线电网络（CRN）传统上专注于利用空闲信道以提高频谱效率。然而，随着无线网络日益密集，基于信道的策略面临越来越多的限制。本文通过探索共信道传输中未充分利用的空闲空间潜力，引入了一种范式转变。通过将大规模多输入多输出（MIMO）系统与信号对齐技术相结合，我们使次用户能够在不干扰主用户的情况下传输，方法是将他们的信号对齐到主接收机的零空间中。我们提出了一种全面的框架，将空间频谱感知、信号对齐和资源分配协同整合，专门为CRN中的次用户设计。理论分析和大量模拟验证了该框架，证明了在频谱效率、吞吐量和干扰抑制方面的显著提升。结果表明，所提出的方法不仅确保了与主用户的无干扰共存，还为次用户传输释放了未开发的空闲空间资源。