具有定向感知与通信的认知毫米波网络覆盖研究

毫米波的传播特性为包括认知频谱共享（CSS）在内的多种场景中的空间与时间频谱共享创造了前景。然而，由于毫米波传输的定向特性，采用全向感知的 CSS 在毫米波频段效率不高，因为这限制了次级网络接入频谱的能力。这促使我们创建一种基于随机几何的分析方法，以考察毫米波网络中定向认知感知的影响。我们探讨了一个多对次级发射机-接收机与一对主发射机-接收机共存、构成认知网络的场景。次级发射机的位置采用齐次泊松点过程（PPP）建模，相应的次级接收机位于其周围。对每个次级发射机施加定向传输阈值，以限制其对主接收机的干扰。我们推导了次级用户的介质接入概率以及某一时刻活跃的次级发射机比例。为理解认知的可行性，我们推导了主链路与次级链路的覆盖概率。我们通过数值结果提供了多种设计见解。例如，我们在确保两链路覆盖的同时研究了干扰阈值的最优值及其对各参数的依赖。我们发现定向性作为关键因素改善了两条链路的性能。此外，允许位置感知的次级定向性有助于实现所有次级链路的相似覆盖。