认知MIMO系统基于授权通信模式信息的空频域机会接入

李钊，李建东，肖丽媛

(西安电子科技大学 综合业务网理论及关键技术国家重点实验室，陕西 西安 710071)

1 引言

近年来，动态频谱共享技术受到越来越广泛的关注，这主要源于以下2个方面事实，①可分配给新应用的频谱资源越来越稀缺，②目前已分配频谱的利用率低。因此，频谱短缺的问题更主要的是由于频谱管理政策的不合理，而不是可用频率资源的不足[1]。

动态频谱共享是在保证授权业务服务质量的前提下允许非授权应用共享已分配的频率资源，实现频谱共享的基本方法包括重叠(underlay)共享方式和交叉(overlay)共享方式[2]。重叠共享允许次级业务持续接入频谱，但认知用户的发射功率受到严格控制，即认知用户对授权通信的干扰需满足干扰容限。交叉共享对认知用户的发射功率没有严格约束，但需要通过准确感知频谱环境，合理选择空闲频谱完成认知通信。在重叠共享方式中，即便授权用户不发射，次级业务同样受到干扰容限的约束，对潜在的通过检测授权用户行为可获得的频谱机会未加利用；而交叉共享未考虑授权业务的干扰容限，忽略了系统共存的可能。这2种方法对频谱资源的利用都存在不足，因此也出现了将交叉共享与重叠共享相结合的混合策略的研究[2]。

认知无线电(CR, cognitive radio)技术[3]根据电磁环境进行动态频谱利用，在频谱共享领域具有重要研究意义。随着研究的深入，一部分工作将认知技术与多输入多输出(MIMO, multi-input multi-output)技术相结合，利用多天线提供的空域信号处理能力设计频谱感知与共享方法[4～7]。……