具有暴露次级用户的底层认知无线电随机空中波束成形
信息论
2015-08-04 v2 math.IT
摘要
本文介绍了底层认知无线电系统中的暴露次级用户问题，其中次级到主用户以及主用户到次级信道均具有视距 (LoS) 分量。基于 LoS 信道的 Rician 模型，我们通过解析和数值方法表明，当在主用户接收端施加干扰约束时，LoS 干扰会阻碍可实现的次级用户容量。这是由于存在主导 LoS 分量时干扰信道波动的动态范围较差所致。为了提高此类系统的容量，我们建议在次级终端使用电子可控寄生阵列辐射器 (ESPAR) 天线。ESPAR 天线仅涉及单个射频链路，并具有可重构的辐射方向图，该方向图通过改变一组电抗负载，将任意权重分配给 个正交基辐射方向图来控制。通过将正交方向图视为多个虚拟偶极天线，我们随时间随机改变其权重，从而产生人工信道波动，能够完美消除 LoS 干扰的不利影响。该方案被称为随机空中波束成形 (RAB)，由于其仅使用单个射频链路，非常适用于紧凑且低成本的移动终端。此外，我们在多用户设置下研究了暴露次级用户问题，表明 LoS 干扰会阻碍多用户干扰分集，并影响次级用户 (SU) 容量随用户数量增长的速率。利用 RAB，我们表明 LoS 干扰实际上可以通过机会零陷来利用，以改善多用户分集。
引用
@article{arxiv.1406.1724,
title = {Random Aerial Beamforming for Underlay Cognitive Radio with Exposed Secondary Users},
author = {Ahmed M. Alaa and Mahmoud H. Ismail and Hazim Tawfik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.1724},
year = {2015}
}