基于可重构天线的频谱感知：基本极限与潜在增益
网络与互联网体系结构
2014-03-05 v1 信息论
math.IT
摘要
我们为认知无线电网络中的频谱感知提出了一种新范式，该范式在次级用户（SU）接收端仅使用单一天线即可提供分集与容量增益。所提方案基于可重构天线：一种能够通过改变其几何构型来改变辐射特性的天线。每种构型被指定为一种天线模式或状态，并对应一个不同的信道实现。基于可重构天线的抽象模型，我们处理了认知无线电问题的两种不同设置，并给出了可达到的分集与吞吐量增益的基本极限。首先，我们探讨了传统协作与非协作频谱感知方案中分集增益与编码增益之间的（协作与否）权衡，表明协作并非总是有益的。基于此分析，我们提出了两种基于可重构天线的感知方案，分别称为状态切换与状态选择。结果表明，在全局能量约束下，这两种方案均优于协作与非协作频谱感知。其次，我们研究了（感知-吞吐量）权衡，并证明使用可重构天线可缩短最优感知时间，从而允许更长的传输时间，进而获得更高的吞吐量。此外，状态选择可用于提升SU传输的容量。
引用
@article{arxiv.1403.0930,
title = {Spectrum Sensing Via Reconfigurable Antennas: Fundamental Limits and Potential Gains},
author = {Ahmed M. Alaa and Mahmoud H. Ismail and Hazim Tawfik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.0930},
year = {2014}
}