认知无线电中移动认知用户功率控制方法

杨广龙，谭学治，王 孝

（哈尔滨工业大学通信技术研究所，150001哈尔滨）

认知无线电技术通过允许认知用户智能感知和随机接入授权用户空闲的频谱来提高频谱利用率，让频谱资源稀缺的现状得以缓解［1-4］.通常，认知无线电根据频谱复用方式被分为3类：填充式（Overlay）、下垫式（Underlay）、交织式（Interweave）.在填充式共享中用户伺机接入频谱空穴，对授权用户的干扰较小［5-6］；在下垫式共享中， 认知用户受到授权用户“干扰容限”的严格约束，但频谱利用率较高，认知用户通过降低发射功率避免对授权用户的干扰［7-9］.

图1所示的认知无线电通信模型，认知用户工作在下垫式频谱共享模型下，认知用户为可移动用户.图中的a、b、c3个圆分别代表认知用户采用不同的功率控制算法时认知用户发射功率的覆盖范围，PRx为授权用户、CTx为认知用户发射单元、CRx为认知用户接收单元.从图中可以看出，当采用a功率控制算法时不但避免了对授权用户的干扰，同时也降低了系统能耗.当认知用户为移动用户时，减小能耗就能增加移动用户的使用时间，在实际应用中非常关键.

图1 一个授权用户，两个认知节点的共存式频谱共享模型

在公共网络和点对点无线网络中，功率控制问题被广泛的研究［10-13］，在global system for mobile communications（GSM）功率控制方法中，1800 M手机具有15个功率级别步长，每个功率级别差2 dB，GSM基站通过下行SACCH信道控制手机采用不同的发射功率级别［14-15］，GSM中采用的固定步长的功率控制算法能够简单有效的对移动用户进行功率控……