Beamforming and Rate Allocation in MISO Cognitive Radio Networks
我们考虑分散的多天线认知无线电网络，其中二级（认知）用户被授予同时频谱接入与持牌（主要）用户。我们对待分布式波束形成和速率分配的问题，使最小加权的二次速率最大化的二次用户。这样的优化受制于（1）用于次级用户的有限加权和功率预算，以及（2）在施加在每个初级接收机上的干扰电平不超过指定电平的意义上对初级用户的保证保护。基于由次级接收器部署的解码方法，我们考虑用于解决此问题的三种情形。在第一种情况下，每个次级接收器仅解码其指定的发射器，同时抑制其余的作为高斯干扰器（单用户解码）。在第二种情况下，每个次级接收器采用最大似然解码器（MLD）来联合解码所有次级传输，并且在第三种情况下，每个次级接收器使用无约束组解码器（UGD）。通过部署UGD，允许每个次级用户在抑制或取消剩余用户之后解码用户的任何任意子集（其包含其指定用户）。
2009-08-07 cs.IT math.IT
On the Capacity of the Cognitive Interference Channel with a Common Cognitive Message
在本文中，认知干扰信道与一个共同的消息，一个经典的认知干扰信道中的认知消息在两个接收机解码的变化，进行了研究。对于这个信道模型，新的外部和内部边界的开发，以及新的容量结果的离散无记忆和高斯的情况下。外边界是使用最初由佐藤开发的经典干扰信道和奈尔和埃尔贾迈勒的广播信道的边界技术。结合速率分裂、叠加编码和合并，得到了一个通用的内界。内外边界一致的“非常强的干扰”和“初级解码认知”制度。第一种机制包括这样的信道，其中在使两个接收器解码两个消息中没有最优性的损失，而在后一种机制中，在认知接收器处的干扰预消除实现容量。高斯信道的容量被证明是在一个恒定的加法间隙和一个恒定的乘法因子。
2012-08-20 cs.IT math.IT
New Results on the Capacity of the Gaussian Cognitive Interference Channel
两个用户的高斯认知干扰信道的容量，其中一个发射机具有两个消息的知识的经典干扰信道的变化，是已知的几个参数制度，但仍然是未知的一般。在本文中，我们考虑以下可实现的方案：认知发射机预编码其消息对在其预期的接收机由主用户创建的干扰，和认知接收机只解码其预期的消息，类似于“弱干扰”的最佳方案;主解码器解码这两个消息，类似于“非常强的干扰”的最佳方案。虽然认知消息是相对于主消息进行预编码的，但是通过对其进行解码，主接收器获得关于其自身消息的信息，从而提高其速率。我们表明：（1）该方案实现了我们所说的“初级认知解码”机制的容量，即，不包括在已知容量的“非常强的干扰”状态中的“强干扰”状态的子集;（2）对于大得多的参数集，该方案在1比特/s/Hz或因子2的容量内，从而改进了最佳已知的恒定间隙结果;（3）基于对近似容量结果的分析，我们提供了对认知编码器处的干扰预编码与主接收器处的干扰解码之间的权衡的见解。
2010-07-09 cs.IT math.IT
Scaling Laws of Cognitive Networks
我们考虑一个认知网络，由n个随机对的认知发射机和接收机同时通信，在存在多个主用户。感兴趣的是认知用户实现的最大吞吐量如何随n缩放。此外，这些用户必须距离主用户多远才能保证给定的主中断。网络缩放定律考虑了两种情况：（i）当每个认知发射机使用恒定功率与有界距离处的认知接收机通信时，以及（ii）当每个认知发射机根据到所考虑的主用户的距离缩放其功率时，允许认知发射机-接收机距离增长。使用单跳传输，适合认知设备的机会主义性质，我们表明，在这两种情况下，路径损耗大于2，认知网络的吞吐量与认知用户的数量呈线性关系。然后，我们探索了一个主要的专属区域的认知发射器的半径。对于给定的主中断约束，我们得到了这个半径的界。这些界限可以帮助设计一个具有专属区域的主网络，在该区域之外，认知用户可以自由传输。我们的研究结果表明，机会二级频谱接入使用单跳传输是有前途的。
2007-10-24 cs.IT math.IT
Beacon-Assisted Spectrum Access with Cooperative Cognitive Transmitter and Receiver
频谱接入是认知无线电在不干扰传统系统的情况下检测和利用频谱空洞的重要功能。在本文中，我们提出了新型的协作通信模型，并展示了如何在一对辅助发射机和接收机之间部署此类合作来帮助它们更可靠地识别频谱机会。通过动态地和机会主义地将次级用户之一分配为中继以帮助另一个次级用户来促进这些合作，这导致更有效的频谱空洞检测。此外，我们调查的影响，错误检测的频谱空洞和丢失的通信机会的能力的辅助信道。具有干扰避免频谱接入的次用户的容量受到以下因素的影响：1）次发射机-接收机对如何有效地感测空闲频谱的可用性，以及2）次发射机-接收机对关于网络频谱活动的感知如何相关。我们表明，这两个因素都得到了改善，通过使用建议的合作协议。所提出的协议之一需要在网络中进行明确的信息交换。这种信息交换在实践中易于出现无线信道错误（即，是不完美的）并且造成带宽损失。我们分析了这种不完善的信息交换的能力，以及带宽成本的影响，可实现的吞吐量的影响。该协议还扩展到多用户二级网络。
2009-05-27 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom Region for the MIMO X Channel
我们提供了MIMO $X$信道的自由度区域的可扩展性以及逆结果，即，具有两个发射机、两个接收机的系统，每个发射机、两个接收机配备有多个天线，其中独立的消息需要通过固定信道从每个发射机传送到每个接收机。在每个节点处具有M=1个天线的情况下，我们发现总（和速率）自由度在上下界为$1 \leqη_X^\star \leq {4/3}$。如果$M>1$和通道矩阵是非退化的，则精确的自由度为$η_X^\star = {4/3}M$。无需脏纸编码或连续解码的简单迫零足以实现${4/3}M$自由度。在所有节点的天线数量相等的情况下，我们探索了当一些消息以认知无线电的方式提供给发射机或接收机时自由度的增加。与认知发射机，我们表明，自由度的数量$η= {3/2}M$（$M>1$）的MIMO $X$信道。在MIMO $X$信道上也可以利用认知接收机获得相同的自由度。在对比的$X$信道的结果，我们表明，对于MIMO \emph{interference}信道，自由度没有增加，即使发送器和接收器的一个用户知道其他用户的消息。然而，如果\emph{each}用户具有认知发射机或认知接收机，则干扰信道可以实现完全的$2M$自由度。最后，如果信道随时间/频率变化，则在所有节点处具有单天线$(M=1)$的$X$信道在没有共享消息的情况下具有精确的4/3自由度，并且在认知发射机或认知接收机的情况下具有精确的3/2自…
2007-05-11 cs.IT math.IT
Capacity Limits of Cognitive Radio with Distributed and Dynamic Spectral Activity
我们调查的能力，机会主义的通信中存在的动态和分布式频谱活动，即当随时间变化的频谱孔感知的认知发射机是相关的，但不相同的感知认知接收机。使用因果和非因果边信息在发送器和/或接收器的通信的信息理论框架，我们得到的解析容量表达式和相应的数值结果。我们发现，即使通信以仅3-5个符号的突发方式发生，认知无线电通信对动态频谱环境也具有鲁棒性。握手开销的值进行了调查，轻负载和重负载的系统。我们发现，从发送器到接收器的开销信息流的容量的好处是可以忽略不计的，而在相反的方向上的反馈信息开销显着提高容量。
2005-09-26 cs.IT math.IT
Cooperative Feedback for Multi-Antenna Cognitive Radio Networks
认知波束成形（CB）是一种多天线技术，用于在认知无线电网络中的主用户（PU）和次用户（SU）之间进行有效的频谱共享。具体地，多天线SU发射机应用CB来抑制对PU接收机的干扰以及增强相应的SU链路性能。本文针对多输入单输出（MISO）SU信道与单输入单输出（SISO）PU信道共存的情况，提出了一种基于PU接收机到SU发送机的有限速率协作反馈的CB设计新的实用范例。具体地，PU接收器向SU发送器传送用于计算SU发送波束成形器的量化的SU到PU信道方向信息（CDI），以及根据PU接收器处的可容忍干扰裕度来调节SU发送功率的干扰功率控制（IPC）信号。提出了两种基于协作反馈的CB算法：一种是限制SU发射波束形成器与量化后的SU到PU信道方向正交，另一种是放松这种约束。此外，利用SU CDI从SU发射机到PU接收机的协作前馈，以允许更有效的协作反馈。分析了不同CB和协作反馈/前馈算法下SU链路的中断概率，并由此刻画了CDI和IPC反馈之间的最优比特分配折衷。
2010-10-15 cs.IT math.IT
Opportunistic Scheduling in Underlay Cognitive Radio based Systems: User Selection Probability Analysis
在本文中，考虑了多个认知或次级用户竞争将其信息发送到认知目的地（例如，eNodeB）使用主用户的频谱资源。新的封闭形式的表达式推导出认知用户的选择概率与机会调度，其中采用最佳的度量机会传输。分析结果证实了蒙特卡洛模拟，可以用来证明机会调度中实现的公平性。它示出的公平性，在所有认知用户之间的传输机会均等，只能看到的情况下，当认知发射机和认知接收机之间的距离的分数，和认知发射机和主接收机是相同的每个认知发射机。
2018-06-19 cs.IT math.IT
Superposition Coding-Based Bounds and Capacity for the Cognitive Z-Interference Channels
本文研究了具有两个发射机和两个接收机的认知干扰信道，其中认知发射机非因果地知道主发射机的消息和码字。我们首先介绍一个离散的无记忆更有能力的CIC，这是一个扩展到更有能力的广播信道（BC）。使用叠加编码，我们提出了一个内界和一个外界的容量区域。当主用户受到强干扰时，外边界也是有效的。对于高斯CIC，该外边界适用于$|a| \geq 1 $，其中$a$是从次用户到主接收机的干扰链路的增益。然后将这些容量内边界和外边界应用于高斯认知Z干扰信道（GCZIC），其中只有主接收机受到干扰。在显示联合高斯输入最大化GCZIC的这些界限后，我们评估了该通道的界限。新的外边界是严格比其他外边界的能力的GCZIC在强干扰（$a^2 \geq 1 $）。特别是，外边界与$|a| \geq \sqrt{1 + P_1}$的内边界一致，因此，建立了GCZIC在此范围内的容量。对于这样大的$a$，在认知发射机处的叠加编码和在主接收机处的连续解码是实现容量的。
2011-02-06 cs.IT math.IT
Bounds and Capacity Theorems for Cognitive Interference Channels with State
研究了一类带状态的认知干扰信道，其中两个发射机（发射机1和2）通过干扰信道与两个接收机（接收机1和2）通信。两个发射机联合地向两个接收机发送公共消息，并且发射机2还向接收机2发送单独的消息。信道被独立同分布（i.i.d.）状态序列。首先研究了状态序列仅在发射机2处非因果已知的情况。对于离散无记忆信道及其退化信道，给出了容量域的内界和外界。容量区域的特征在于退化的半确定性信道和满足较少噪声条件的信道。进一步研究了高斯信道，基于干扰与接收器1处的信号的比较，将高斯信道划分为两种情况。对于每种情况，推导出容量区域的内、外边界，并刻画了容量区域的部分边界。全容量区域的特征在于满足某些条件的信道。进一步研究了第二种情况，其中状态序列在发射机2和接收机2处都是非因果已知的。得到了离散无记忆信道和高斯信道的容量区域。它还表明，这种能力是通过某些高斯信道与状态noncausally只知道在发射机2。
2012-07-08 cs.IT math.IT
Energy Efficiency in Multi-Hop CDMA Networks: a Game Theoretic Analysis Considering Operating Costs
博弈论分析是用来研究接收机的选择和发射功率的多跳网络中，节点使用直接序列码分多址（DS-CDMA）通信的能量效率的影响。一个纳什均衡的游戏中，网络节点可以选择他们的接收机，以及他们的发射功率，以最大限度地提高每单位的能量（包括发送和操作能量），他们发送的比特总数。在这种情况下，不同的线性多用户接收器的使用所产生的能量效率进行比较的非合作游戏。当使用多用户接收机，特别是线性最小均方误差（MMSE）接收机，而不是传统的匹配滤波器接收机时，观察到能量效率的显着增益。
2008-01-23 cs.IT math.IT
On the Capacity of Partially Cognitive Radios
本文研究了部分消息信息下的认知无线电问题。这里，考虑干扰信道设置，其中一个发射机（“认知”发射机）部分地知道另一个（“合法”用户）的消息。该信道的容量区域上的外边界被发现为“弱”干扰的情况下（其中从认知发射机到合法接收机的干扰是弱的）。这个外边界显示为离散无记忆和高斯信道的情况下。随后确定一个可实现的区域的混合干扰高斯认知无线电信道，其中从合法的发射机到认知接收机的干扰是“强”的。它示出，对于一类混合高斯认知无线电信道，部分的外边界是可实现的，从而导致该信道的容量区域的一部分的表征。
2008-12-29 cs.IT math.IT
Parallel Gaussian Channels Corrupted by Independent States With a State-Cognitive Helper
我们考虑一个状态相关的并行高斯信道，具有独立的状态和一个共同的认知助手，其中两个发射机希望通过两个并行的子信道发送独立的信息到它们相应的接收机。每个通道被独立的加性高斯态破坏。这些状态既不为发射机所知，也不为接收机所知，但以非因果的方式为辅助器所知。助手的目标是通过减轻状态来帮助可靠的通信。外部和内部边界推导和段的容量区域的特点是各种信道参数。
2018-10-28 cs.IT math.IT
Robust Max-Min Fairness Energy Harvesting in Secure MISO Cognitive Radio With SWIPT
研究了一种多输入单输出的认知无线电下行链路网络，该网络同时进行无线信息和功率传输。在该网络中，次级用户与多个主用户和多个能量收集接收器共存。为了保证安全通信和能量收集，研究了不完全信道状态信息下鲁棒安全人工噪声辅助波束形成和功率分配设计问题。具体地说，最大-最小公平能量收集问题下制定的有界信道状态信息误差模型。提出了一种基于${\cal S}\text{-Procedure} $的一维搜索算法。结果表明，最佳的鲁棒安全波束形成可以实现。阐明了在最大-最小公平性准则下二级用户接收机的保密率与能量收集接收机收集的能量之间的权衡。
2016-02-26 cs.IT math.IT
Optimal Power Control over Fading Cognitive Radio Channels by Exploiting Primary User CSI
本文研究了频谱共享认知无线电网络，其中一个次级用户（SU）或认知无线电链路与一个现有的主用户（PU）链路在同一频带上同时通信。假设SU发送器在从SU发送器到PU和SU接收器的衰落信道上具有完美的信道状态信息（CSI）（如文献中通常假设的），以及在从PU发送器到PU接收器的衰落信道上具有完美的CSI（一个新的假设）。通过增加PU CSI，我们研究了SU在不同衰落状态下的最优功率控制，以最大化SU的遍历容量，并提出了一种新的保护PU传输的约束条件，该约束条件限制了SU传输导致的PU的最大遍历容量损失。结果表明，建议SU功率控制策略优于传统的政策的约束下，在PU接收机的最大可容忍的干扰功率/interperferecne温度，在可实现的遍历能力的PU和SU。
2009-02-17 cs.IT math.IT
General Spectrum Sensing in Cognitive Radio Networks
认知无线电（CR）发射机和CR接收机（CR链路）之间的成功操作依赖于可靠的频谱感知。对于网络CR，需要在CR发射机处进行频谱感测，并且需要关于CR接收机处的频谱可用性的进一步信息。重新定义了频谱感知以及适用于认知无线电网络（CRN）的统计推断，我们从数学上推导出条件，允许CR发射机转发数据包CR接收机下保证中断概率，并证明了本地频谱可用性的相关性之间的合作节点和CR接收机决定的合作计划的有效性。应用我们的新的数学模型，潜在的隐藏终端在CRN，我们说明了允许的传输区域的CR，定义为邻域，不再是圆形的形状，即使在一个纯路径损耗信道模型。这导致非对称CR链路，使双向链路通常不适合CRN，但这种挑战可以通过协作感知来缓解。因此，频谱感知能力决定了CRN的拓扑结构。对于多个协作节点，为了充分利用频谱可用性，由于信息交换开销有限，提出了协作节点的选择方法。将可靠性定义为协作节点在CR接收端提供的频谱可用性信息，通过应用邻域面积，可以从链路和网络两个角度比较协作节点的感知能力。此外，由于动态CRN缺乏集中协调，CR只能在有限的感知时间内获得局部和部分信息，因此提出了鲁棒频谱感知。合作计划的限制和它们对网络操作的影响也得到了。
2009-07-16 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of the MIMO Interference Channel with Cooperation and Cognition
在本文中，我们探讨的好处，在总（和速率）自由度（DOF）的意义上，合作和认知信息共享的两个用户多输入多输出（MIMO）高斯干扰信道与$M_1$，$M_2$天线在发射机和$N_1$，$N_2$天线在接收机。对于协作的情况（包括仅在发射机处的协作、仅在接收机处的协作、以及在发射机以及接收机处的协作），DOF是$\min \{M_1+M_2, N_1+N_2, \max(M_1, N_2)), \max(M_2, N_1)\}$，其与没有协作的信道的DOF相同。对于认知消息共享的情况，DOF是$\min \{M_1+M_2, N_1+N_2, (1-1_{T2})((1-1_{R2}) \max(M_1, N_2) + 1_{R2} (M_1+N_2)), (1-1_{T1})((1-1_{R1}) \max(M_2, N_1) + 1_{R1} (M_2+N_1)) \}$，其中当发射机$i$是（不是）认知发射机时，DOF是$1_{Ti} = 1$ $(0)$，并且以相同的方式定义$1_{Ri}$。我们的研究结果表明，虽然这两种技术可能会增加MIMO干扰信道的总速率容量，只有认知消息共享可以增加自由度。我们还发现，它可能是更有益的用户有一个认知发射器比有一个认知接收器。
2008-03-12 cs.IT math.IT
Spectrum Sharing Radar: Coexistence via Xampling
本文提出了一种频谱共享技术，使监视雷达和通信传输在一个共同的频谱无干扰的操作。认知无线电接收器使用低采样和处理速率来感测频谱。该雷达是一种认知系统，采用基于采样的接收机，并在几个窄带中传输。我们的主要贡献是联盟的两个以前的想法，CRo和认知雷达（CRr），和他们的适应，以解决频谱共享问题。
2016-11-19 cs.IT math.IT
Indirect Channel Sensing for Cognitive Amplify-and-Forward Relay Networks
在认知无线电网络中，主信道信息是有益的。但在认知系统中，直接进行信道估计无法获得较好的性能.只有一种可能的方式是主接收机将主信道信息广播给认知用户，但这需要对主接收机进行改造，并增加宝贵的频谱资源。协作通信也是一种很有前途的技术。针对认知放大转发（AF）中继网络的主信道，提出了一种间接信道感知方法。由于主AF中继节点重传的信号中包含信道效应，认知无线电可以接收主AF中继节点的重传信号，并从中提取信道信息。然后，最小二乘信道估计和稀疏信道估计可以分别用于解决密集和稀疏多径信道。数值实验表明，所提出的间接信道检测方法具有可接受的性能。
2011-07-08 cs.IT math.IT
Capacity Theorems for the Cognitive Radio Channel with Confidential Messages
认知无线电作为一种受大脑启发的无线通信方案，通过允许认知用户接入授权给主用户的未充分利用的频谱，有效地利用了稀缺的无线电频谱资源。认知无线电除了具有通信可靠性高、频谱利用率高等特点外，信息传输的安全性和抗窃听能力也是其重要的应用领域。在本文中，这个问题是从信息论的观点。探讨了认知无线电信道（CRC）的容量限制与机密消息。作为认知无线电的理想化信息理论模型，该信道包括两个发射机，它们向它们对应的接收机发送独立的消息，使得一个发射机，即，认知发射机非因果地访问另一发射机的消息，即，主要的发射机。指定给每个接收者的信息必须对其他接收者保密。每个消息的保密级别使用含糊率进行评估。新的内边界和外边界的能力模糊区域的建立。结果表明，这些界限重合的一些特殊情况。具体来说，容量模糊区域推导出一类噪声较小的CRC和一类半确定性CRC。对于只需要对认知发送端的消息保密的情况，也为弱干扰下的高斯CRC建立了容量模糊域。
2014-02-20 cs.IT math.IT
Optimal power control in Cognitive MIMO systems with limited feedback
研究了认知无线电多输入多输出系统中的最优功率分配问题。重点是提供有限的反馈解决方案，旨在最大限度地提高次系统速率受到的平均干扰造成的主要通信的约束。有限反馈解决方案是通过减少在次级发射机（STx）处对于STx和次级接收机（SRx）之间的链路可用的信息以及通过限制在STx处对应于STx和初级接收机PRx之间的链路的可用信息的水平来获得的。蒙特卡洛模拟结果给出，允许量化所提出的算法实现的性能。
2014-01-30 cs.IT math.IT
On the Asymptotic Throughput of the k-th Best Secondary User Selection in Cognitive Radio Systems
我们分析了由多个次级用户（发射机）和一个次级接收机组成的次级多用户网络的多用户分集方案的渐近平均和有效吞吐量。考虑到次用户处的发射功率自适应策略以满足主接收机处的瞬时干扰约束，次接收机选择第$k$最佳次用户用于传输，即，具有第$k$最高信噪比（SNR）的次用户。我们使用极值理论表明，$k$第最高的SNR收敛均匀分布的逆伽马随机变量为一个固定的$k$和大量的二级用户。我们使用这个结果推导出封闭形式的渐近表达式的平均和有效的吞吐量的$k$第最好的二级用户。
2018-06-28 cs.IT math.IT
Blind Null-space Tracking for MIMO Underlay Cognitive Radio Networks
最近已经提出了盲零空间学习（BNSL），用于快速且准确地学习与次级发射器和初级接收器之间的信道矩阵相关联的零空间。在本文中，我们提出了一种信道跟踪增强的算法，即盲空间跟踪（BNST）算法，允许传输的信息的辅助接收机（SR），同时学习零空间的时变目标信道。具体地，增强的算法最初执行BNSL扫描以便获取零空间。然后，它执行修改的雅可比旋转，使得在同时向SR发送信息的同时，对主接收机的感应干扰以概率$p$保持低于给定阈值$P_{Th}$。我们目前的仿真结果表明，该方法具有严格的性能优于BNSL算法的信道具有独立的瑞利衰落与一个小的多普勒频率。
2012-03-30 cs.IT math.IT
Capacity Bounds and Exact Results for the Cognitive Z-interference Channel
我们研究了离散无记忆Z干扰信道（ZIC），其中遭受干扰的发射机对是认知的。我们首先提供了一个上限的能力，这个通道。然后，我们表明，当不经历干扰的发射机-接收机对的信道是确定性的，我们提出的上限匹配曹和陈在2008年提供的已知下限。所得到的结果意味着，与高斯认知ZIC中不同，在所考虑的信道中，需要在非认知发射机处进行叠加编码以及在认知发射机处进行Gel'fand-Pinsker编码，以最小化干扰的影响。作为所获得的容量区域的副产品，我们获得了广义的Gel'fand-Pinsker条件下的容量，其中发射器-接收器对在编码器处存在非因果已知的干扰的情况下进行通信。
2012-02-15 cs.IT math.IT
On Ergodic Sum Capacity of Fading Cognitive Multiple-Access and Broadcast Channels
研究了认知无线电（CR）网络与现有主无线电网络共享频谱时的信息理论极限。特别是，衰落的认知多址接入信道（C-MAC）的第一次研究，其中多个次用户发送到次基站（BS）下的个人发射功率约束和一组干扰功率约束，每个应用在一个主接收机。本文认为，长期（LT）或短期（ST）的发射功率约束在每个次级发射机的衰落状态，结合LT或ST的干扰功率约束在每个主接收机。在每种情况下，最佳的功率分配方案推导出次级用户，以实现遍历和容量的衰落C-MAC，以及条件的动态时分多址（D-TDMA）计划在次级网络中的最优性。衰落认知广播信道（C-BC），在次级网络中的下行链路传输模型，然后研究下的LT/ST发射功率约束在次级BS联合LT/ST干扰功率约束在每个主接收机。它示出的D-TDMA确实是最佳的实现各态历经的总容量的衰落C-BC的发射功率和干扰功率约束的所有组合。
2009-08-03 cs.IT math.IT
Access Policy Design for Cognitive Secondary Users under a Primary Type-I HARQ Process
在本文中，一个认知无线电网络，由任意数量的次用户（SU），其中主用户（PU）采用类型I混合自动重传请求（HARQ）被认为是。利用PU重传中的冗余，每个SU接收器应用前向干扰消除以在后续PU重传中移除成功解码的PU消息。SU接收器处的PU消息状态的知识和来自PU接收器的ACK/NACK消息被发送回发射器。通过这种方法，并使用约束马尔可夫决策过程（CMDP）模型和约束多代理MDP（CMMDP），集中式和分散式的最佳访问策略的SU提出了最大限度地提高他们的平均吞吐量和下的PU吞吐量约束。在分散的情况下，每个SU的信道接入决策对于其他SU是未知的。数值结果表明，所提出的政策的好处，在SU的总吞吐量。结果还表明，集中式访问策略设计优于分散式设计，特别是当PU可以容忍一个低的平均长期吞吐量。最后讨论了部分状态信息下分散访问策略设计的困难。
2015-06-20 cs.IT math.IT
MIMO Wiretap Channel under Receiver Side Power Constraints with Applications to Wireless Power Transfer and Cognitive Radio
我们认为多输入多输出（MIMO）窃听信道下的最小接收端功率约束，除了通常的最大发射端功率约束。这个问题是由具有无线能量传输的能量收集通信激发的，其中附加的目标是除了向另一个接收器递送安全数据之外还向接收器递送最小量的能量。在本文中，我们描述了确切的秘密容量的MIMO窃听信道下的发射机和接收机侧的功率约束。我们首先表明，解决这个问题是等价于解决的保密能力的窃听信道的双边相关矩阵约束下的信道输入。我们展示了相反的扩展通道增强技术，我们的情况下。我们提出了两个可实现的方案，实现保密能力：第一个可实现的方案使用一个高斯码本与一个固定的平均值，和第二个可实现的方案使用人工噪声（或合作干扰）连同高斯码本。平均值或人工噪声的作用是在不牺牲安全速率的情况下实现能量传输。这是信道模型的第一个实例，其中对于MIMO窃听信道，使用平均信号或使用经由人工噪声的信道前缀是严格必要的。然后，我们扩展我们的工作，考虑最大接收端功率约束。这个问题是由认知无线电应用激发的，其中增加的目标是降低接收器处的接收信号能量（干扰温度）。我们进一步扩展我们的研究结果：需要在两个接收器的接收器侧的功率约束;考虑在两个接收器的保密约束，研究广播信道的机密消息;并删除保密约束，研究经典的广播信道。
2016-07-05 cs.CR cs.IT cs.NI
On Cognitive Interference Networks
本文研究了具有相等数量发射机和接收机的多用户干扰网络的和速率容量的高功率渐近行为。我们假设每个发射机都知道它希望传达给其相应接收机的消息，也知道其他发射机的子集希望发送的消息。假设接收器无法以任何方式合作，因此它们必须仅根据接收到的信号做出决定。我们专注于网络的前日志，这是定义为限制比率的总和速率容量的一半对数的发送功率。我们提出了上界和下界的网络的前日志。下限是基于一个线性部分消除方案，需要线性变换高斯码本，以便消除在接收机的子集中的干扰。在别名中，边界给出了导致完整前日志的网络和边信息设置的完整表征，即，在等于发射机（和接收机）的数量的前对数中，以及在其前对数等于完整前对数减1的网络的完整表征中。它们还充分表征了网络，其中只有当每个发射机知道所有用户的消息时才能实现完整的预日志，即，当边信息是“满的”时。
2007-07-06 cs.IT math.IT
Robust Layered Transmission in Secure MISO Multiuser Unicast Cognitive Radio Systems
研究了认知无线电下行链路多用户多输入单输出（MISO）通信网络中的鲁棒资源分配算法设计。我们专注于一个二级系统，它提供单播安全的无线分层视频信息，多个单天线二级接收器。资源分配算法设计被公式化为用于最小化次级发射机处的总发射功率的非凸优化问题。所提出的框架考虑了服务质量（QoS）的要求，在二级系统中的视频通信保密性，在二级发射机的潜在窃听者（主接收机）的信道状态信息（CSI）的不完善，以及在主接收机的最大可容忍接收干扰功率的限制。因此，所提出的问题制定利用分层传输和人工噪声生成的自保护架构，以确保通信保密。半定规划（SDP）松弛推导出一个资源分配算法，找到全局最优解的制定的问题。仿真结果表明，与传统的单层传输方案相比，所提出的分层传输资源分配算法具有显著的传输功率节省和对CSI不完善的鲁棒性。
2015-11-26 cs.IT math.IT
Three-User Cognitive Interference Channel: Capacity Region with Strong Interference
研究了两个主用户和一个认知用户的三用户认知无线电网络的容量域。提出了一种三用户认知干扰信道（C-IFC），该信道中的一个发射机具有认知能力，并且以非因果的方式知道另外两个发射机的消息。首先，基于允许所有接收机以两种不同的顺序解码所有消息的方案，得到三用户C-IFC的容量区域的两个内界。接下来，推导出两组条件，在这两组条件下，所提出的模型的容量区域与三用户C-IFC的容量区域相一致，其中所有三个消息都需要在所有接收器。在这些条件下，被称为强干扰条件，所提出的三用户C-IFC的容量区域的特征。此外，高斯三用户C-IFC被认为是和容量结果推导出高斯的情况下。文中还提供了一些数值例子。
2012-06-19 cs.IT math.IT
Optimal Harvest-or-Transmit Strategy for Energy Harvesting Underlay Cognitive Radio Network
考虑了一种具有能量收集的认知无线电网络，该网络以时隙方式工作。主用户（PU）在每个时隙中以恒定的功率发送，而次用户（SU）从主用户的发送中获取能量或发送其数据。我们提出了一个最佳的离线收获或发送策略，在每个时隙中，SU决定是否收获能量或发送其数据限制在主接收机的干扰。我们的目标是在能量因果关系和干扰约束下最大化SU的可实现速率。将优化问题转化为一个混合整数非线性规划问题，并利用广义Benders分解算法求解最优的收获或传输策略。通过仿真，分析了各种系统参数和主接收端干扰约束对最优策略的影响。
2018-05-05 cs.IT math.IT
Joint Secure Beamforming for Cognitive Radio Networks with Untrusted Secondary Users
在本文中，我们认为在正交频分多址（OFDMA）系统的信息接收机（IR）和能量接收机（ER）共存的同时无线信息和功率传输（SWIPT）。IR被服务于尽力保密数据，并且ER以最小所需的收获功率收获能量。为了增强物理层安全性，同时满足能量收集要求，我们引入了一种新的基于频域人工噪声的方法。通过发射功率和子载波分配研究了加权和保密率最大化的最优资源分配问题。所考虑的问题是非凸的，而我们提出了一个有效的算法来解决它的基础上拉格朗日对偶方法。仿真结果表明，与其他启发式方案相比，该算法的有效性。
2015-09-03 cs.IT math.IT
Robust AN-Aided Beamforming and Power Splitting Design for Secure MISO Cognitive Radio With SWIPT
研究了一种同时进行无线信息和功率传输的多输入单输出认知无线电下行网络。在该网络中，次级用户与多个主用户和多个能量收集接收器共存。为了保证安全通信和能量收集，研究了不完全信道状态信息（CSI）下鲁棒安全人工噪声辅助波束形成和功率分配设计问题。具体而言，发射功率最小化问题和最大-最小公平能量收集问题，制定了有界CSI误差模型和概率CSI误差模型。这些问题是非凸的，解决起来很有挑战性。针对这些问题，提出了一种一维搜索算法，在有界CSI误差模型下基于${\cal S}\text{-Procedure} $，在概率CSI误差模型下基于Bernstein型不等式.结果表明，最佳的鲁棒安全波束形成下的有界CSI误差模型可以实现，而一个次优波束形成的解决方案下的概率CSI误差模型可以得到。阐明了在最大最小公平性准则下，次用户接收机的保密率与能量收集接收机所收集的能量之间的折衷。
2016-02-22 cs.IT math.IT
Cooperative Beamforming in Cognitive Radio Relay Networks Using Amplify-and-Forward Relaying Technique
在这项工作中，我们研究的问题中继波束形成的认知无线电中继网络使用放大转发（AF）中继技术。我们考虑一个认知无线电网络，由单一的主要和多个次要的发射机/接收机。此外，还有几个中继节点可以帮助主网络和辅助网络。提出了一种新的中继站波束赋形方法，其中中继站的波束赋形权值是一个优化问题的解。优化问题的目标是最大化在辅接收机（SU-RX）处的最坏情况的信号与干扰加噪声比（SINR），并且约束是主接收机（PU-RX）上的干扰功率和中继节点的总发送功率。我们表明，波束形成问题可以转化为二阶锥规划（SOCP）问题，并解决了二分法搜索方法。我们的仿真结果表明，性能的改善作为一个功能的大小和功率的中继网络。
2019-10-18 cs.IT eess.SP math.IT
On the Maximum Sum-rate Capacity of Cognitive Multiple Access Channel
我们考虑的通信场景中，多个认知用户希望通信到同一个接收器，在主传输的存在。假设认知发射机具有关于主传输的边信息。在假设不存在认知用户的情况下，以主传输容量不变为约束条件，推导了认知用户的容量域。此外，容量区域的最大和速率点的特征在于，通过优化分配每个认知用户发送自己的信息的功率。
2006-12-05 cs.IT math.IT
Performance Analysis of a Cognitive Radio Network with an Energy Harvesting Secondary Transmitter under Nakagami-m Fading
在本文中，我们考虑了一个覆盖的认知无线电网络，在其中的一个次要的发射机（ST）愿意中继的信息的主要发射机向主要的接收机。作为回报，ST可以接入许可频带以将其自身的信息与主信号叠加发送到辅助接收器。功率受限的ST使用功率分割协议来从其接收到的信号中收获能量以增加其发射功率。我们分析了独立Nakagami-m衰落下的主系统和次系统的性能，推导出相应的中断概率在积分为基础的表达式。此外，考虑到高信噪比，我们得到非常紧密的封闭形式的近似中断概率。此后，通过进一步分析的近似，我们揭示了新的见解的分集阶数和编码增益的两个系统。我们的分析结果进行了验证，通过广泛的蒙特卡罗模拟。
2017-11-27 cs.IT math.IT
The Area Under a Receiver Operating Characteristic Curve Over Enriched Multipath Fading Conditions
这项工作致力于分析的性能的能量检测为基础的频谱感知的存在下，丰富的衰落条件下，这是不同的大量的多径分量和缺乏一个占主导地位的组件。这种类型的衰落条件的特点是有效地由众所周知的Nakagami ${-}q$或Hoyt分布和建议的分析进行的上下文中的区域下的接收器工作特性（ROC）曲线（AUC）。与广泛使用的检测概率度量不同，AUC是一个单一的度量，并且已经被证明能够在与认知无线电、雷达系统和生物医学工程等相关的应用中评估检测器的性能。在此基础上，新的解析表达式推导出的平均AUC和它的互补指标，平均CAUC，所涉及的时间带宽产品的整数和分数值。导出的表达式有一个听话的代数表示，使他们方便地处理分析和数值。在此基础上，他们被用来分析的行为，基于能量检测的频谱感知在丰富的衰落条件下的不同严重性的情况下，这表明，能量检测器的性能，正如预期的那样，密切相关的衰落参数$q$的值。
2016-12-29 cs.IT math.IT
Multi-Objective Resource Allocation for Secure Communication in Cognitive Radio Networks with Wireless Information and Power Transfer
本文研究了具有多个系统设计目标的多用户多输入单输出二次通信系统的资源分配问题。我们认为认知无线电网络中的次级接收器能够收获的无线电频率时，他们是空闲的能量。次级系统向次级接收器提供同时的无线功率和安全信息传输。我们提出了一个多目标优化框架的设计帕累托最优资源分配算法的基础上加权切比雪夫方法。特别地，算法设计结合了三个重要的系统目标：总发射功率最小化、能量收集效率最大化和干扰功率泄漏与发射功率比最小化。所提出的框架考虑到服务质量的要求，在次级系统中的通信保密性和潜在的窃听者（空闲的次级接收器和主接收器）在次级发送器的信道状态信息的不完善性。所采用的多目标优化问题是非凸的，并通过半定规划（SDP）松弛重铸为凸优化问题。结果表明，利用SDP松弛问题的原最优解和对偶最优解可以构造原问题的全局最优解。此外，当对偶问题的解不能用于构造最优解时，提出了两种次优资源分配方案。数值结果不仅证明了所提出的次优方案的接近最优的性能，但也揭示了一个有趣的权衡考虑冲突的系统设计目标之间。
2015-04-23 cs.IT math.IT
Protocol Design and Stability Analysis of Cooperative Cognitive Radio Users
单个认知无线电发射机-接收机对与两个主要用户共享频谱，这两个主要用户与各自的接收机通信。每个主用户有一个本地流量队列，而认知用户有三个队列;一个存储自己的流量，而其他两个是中继队列，用于存储从两个主用户接纳的主中继数据包。提出了一种新的协作认知媒体接入控制协议，其中认知用户利用主频谱带的空闲时间。每个中继队列的流量到达控制使用可调的准入因子，而中继队列服务调度控制通过信道访问概率分配给每个队列的基础上的操作频带。所提出的协议的稳定区域的特征在于其最大预期吞吐量的光。数值结果表明，所提出的合作认知协议的性能增益。
2014-01-18 cs.IT cs.NI math.IT
Cooperative Beamforming for Cognitive Radio-Based Broadcasting Systems with Asynchronous Interferences
为了解决异步干扰问题的一个广义的情况下，多个主和多个辅助接收机，在本文中，我们提出了一种创新的合作波束形成技术。特别地，协作波束成形设计被公式化为最优化问题，其最大化次级目的地的加权和可实现的传输速率，同时其保持主接收器处的异步干扰低于其目标阈值。针对这一问题，提出了一种两阶段次优协作波束形成技术。首先，它找到对应于不同次要目的地的波束成形方向。其次，它在不同的波束成形方向之间分配功率。由于对应于多个主接收机的多个干扰约束，第二阶段中的功率分配方案仍然是复杂的。因此，我们还提出了一种低复杂度的功率分配算法。建议的波束成形技术的情况下，当合作CR节点（CCRNs）有统计或错误的信道知识的主接收机扩展。我们还研究了联合CCRN选择和波束形成技术的性能。数值结果表明，与迫零波束形成（ZFBF）技术相比，该波束形成技术可以显著降低主接收端的异步干扰信号，提高次接收端的总传输速率.
2014-05-08 cs.IT math.IT math.OC
On The Secrecy of the Cognitive Interference Channel with Channel State
本文研究了认知状态相关干扰信道中的保密问题。在这种情况下，我们有一个主要的和认知发射机-接收机对。认知发送器将主发送器的消息作为边信息。此外，信道的状态在认知编码器处是已知的。因此，认知编码器使用此边信息与主发送器合作，并机密地发送其单独的消息。推导了该信道的可达速率区域和速率区域的外边界。所得结果作为特例推广到已有的工作中。
2012-08-22 cs.IT math.IT
Noisy DPC and Application to a Cognitive Channel
在本文中，我们首先考虑一个信道被两个独立的高斯噪声$S ~ N(0,Q)$和$Z_0 ~ N(0,N_0)$污染。当发射机和/或接收机知道独立的有噪声版本的$S$时，计算该信道的容量。它示出的信道容量大于容量时，$S$是完全未知的，但小于容量时，$S$是完全已知的发送器或接收器。例如，如果仅在发射机处已知$S$的一个噪声版本，则容量为$0.5log(1+P/(Q(N_1/(Q+N_1))+N_0))$，其中$P$是输入功率约束，而$N_1$是破坏$S$的噪声的功率。然后，我们考虑高斯认知干扰信道（IC），并提出了一个因果噪声脏纸编码（DPC）的战略。我们使用这种噪声DPC策略计算可实现的区域，并在达到速率上界时量化该区域。
2009-01-19 cs.IT math.IT
Prescient Precoding in Heterogeneous DSA Networks with Both Underlay and Interweave MIMO Cognitive Radios
这项工作探讨了一种新的异构动态频谱接入网络，其中的主用户（PU）共存的两个交织和交织认知无线电（ICR），所有终端都可能配备多个天线。底层认知发射机（UCT）被允许与受干扰约束的PU同时发射，而ICR采用频谱感测并且仅当PU和UCT都不存在时才被允许接入共享频谱。我们研究的MIMO预编码算法的设计，UCT，增加在ICR的检测概率，同时满足所需的服务质量目标的认知接收机（UCR）和约束泄漏到PU的干扰。这种主动方法（称为预知预编码）的目的是最小化由于不完美的频谱感测而导致的从ICR到UCR和主接收器的干扰的概率。我们从用于多个单天线UCR和多天线PU/ICR的下行链路预知预编码算法开始。然后，我们提出了有先见之明的块对角化算法的MIMO MIMO MIMO下行链路的空间复用多个多天线UCR执行。数值实验表明，预知预编码的UCT提供了一个显着的性能增益相比，传统的预编码策略。
2012-06-06 cs.IT math.IT
Cognitive Wyner Networks with Clustered Decoding
我们研究了一个干扰网络，其中相等数量的发射机和接收机位于两条平行线上，每个发射机与其预期的接收机相对。我们考虑两种短距离干扰模型：“非对称网络”，其中每个发射机发送的信号只受到其左邻居（如果存在）发送的信号的干扰，以及“对称网络”，其中它受到其左邻居和右邻居的干扰。每个发射机知道它自己的消息、它左边的$t_\ell$发射机的消息和它右边的$t_r$发射机的消息。每个接收机基于在其自己的天线、在其左边的$r_\ell$接收天线和在其右边的$r_r$接收天线处接收的信号来解码其消息。对于这样的网络，我们提供了复用增益的上限和下限，即，高信噪比的和速率容量的渐近对数增长。在某些情况下，我们的边界满足，例如，对于非对称网络。我们的结果显示出发射机侧信息参数$t_\ell, t_r$和接收机侧信息参数$r_\ell, r_r$之间的等价性，在这个意义上，增加/减少$t_\ell$或$t_r$一个正整数$δ$对复用增益的影响与增加/减少$r_\ell$或$r_r$一个$δ$的影响相同。此外，即使在非对称网络中，左侧信息参数$t_\ell, r_\ell$和右侧信息参数$t_r, r_r$之间也是等价的。
2013-10-09 cs.IT math.IT
Multi-Phase Smart Relaying and Cooperative Jamming in Secure Cognitive Radio Networks
在本文中，我们研究了在四节点认知无线电网络中的合作安全通信，次级接收器被视为一个潜在的窃听相对于主传输。在保证主用户保密率和传输方案不变的情况下，允许次用户发送自己的信号。在此设置下，我们推导出次用户的可实现的速率和相关的约束条件，以保证主用户的弱保密率，当Gelfand-Pinsker编码是在二级发射机使用。此外，我们提出了一个多阶段的传输方案，包括1）清洁中继与合作干扰的阶段和2）的延迟，以成功解码的主要消息在次级发射机。还推导出了次用户的容量上限。数值结果表明：1）通过根据节点的相对位置，合理选择不同传输方案的次用户参数，该方案的性能优于传统方案; 2）在0.3bits/信道使用范围内，推导出的容量上界接近次用户的可达速率，特别是当次用户发射机/接收机分别与主用户发射机/接收机足够远/足够近时。因此，智能二次发射机能够调整其中继和协作干扰，以保证主保密率，并同时从相关的几何位置发送其自己的数据。
2016-05-13 cs.IT math.IT
On the Coverage of Cognitive mmWave Networks with Directional Sensing and Communication
本文利用随机几何建模含PPP次级用户的认知毫米波网络，分析定向感知与传输阈值下的接入概率、活动比例及主次链路覆盖概率，表明定向性和位置感知可提升并均衡覆盖。
2023-06-02 cs.IT eess.SP math.IT
MIMO Precoding in Underlay Cognitive Radio Systems with Completely Unknown Primary CSI
该文研究了一种新的认知无线电（CR）系统，其中干扰信道对主接收机（PR）的瞬时或统计信道状态信息（CSI）对于CR是完全未知的。对于单信道接收机的情况下，我们假设必须保证最小的信息速率的CR主信道的CSI是已知的CR发射机。我们首先表明，低秩CR干扰是更可取的，以提高吞吐量的PR相比，传播更少的功率在更多的发送维度。基于这一观察，我们然后提出了一个秩最小化CR传输策略，假设最小的信息速率必须保证在CR主信道上。我们提出了一个简单的解决方案，称为节俭注水（FWF），使用所需的最少的功率来实现速率约束与最小秩传输协方差矩阵。我们还提出了两个启发式的方法，已被用于在以前的工作中转换到凸优化问题的秩最小化问题。所提出的计划，然后推广到一个MIMO CR下行链路网络与多个接收机。最后，对瑞利衰落信道下的干扰温度和泄漏率中断概率进行了理论分析，证明了直接FWF方案虽然比探试法和经典注水法具有更高的干扰温度，但仍能获得更高的PR吞吐量，这就质疑了将干扰温度作为CR干扰的度量。
2012-04-05 cs.IT math.IT
Cognitive Radio: An Information-Theoretic Perspective
认知无线电已经被提出作为实现授权频谱的有效重用的手段。认知无线电的关键特征是它能够识别主（许可）用户并调整其通信策略以最小化其产生的干扰。我们考虑的通信场景中，主要和认知用户希望沟通到不同的接收器，受到相互干扰。将认知无线电建模为具有关于主传输的边信息的发射机，我们表征了认知无线电在以下约束下可以可靠地通信的最大速率：（i）不为主用户创建干扰，以及（ii）主编码器-解码器对不注意认知无线电的存在。
2006-05-09 cs.IT math.IT
Secure Relay Beamforming over Cognitive Radio Channels
本文考虑了认知中继信道，研究了存在窃听者和主用户的放大转发中继波束形成设计。我们的目标是优化认知中继波束形成系统的性能，同时限制在主接收器的方向上的干扰，并保持传输的信号从窃听者的秘密。我们表明，在总功率和个人功率约束下，该问题成为一个拟凸优化问题，可以用内点法求解。我们还提出了两个次优的零空间波束形成方案，这是在一个更有效的计算方式。
2010-09-30 cs.IT math.IT
Cognitive Radio from Hell: Flipping Attack on Direct-Sequence Spread Spectrum
在本文中，我们介绍了一个强大的对抗攻击，称为翻转攻击，直接序列扩频（DSSS）系统。在这种攻击中，适当地位于发射机和接收机之间的攻击者以50%的速率在空中瞬时翻转所发送的符号，从而将信道容量驱动为零。与传统的干扰攻击不同，这种攻击在完美执行时，无法在接收器处使用信噪比测量来检测。然而，这种攻击需要攻击者完全知道模型中所有通道的实现。我们首先介绍了翻转攻击的窄带频率平坦信道的后果，并随后讨论其在宽带频率选择性信道的可行性。从合法用户的角度，我们提出了一种方法来检测这种攻击，并提出了算法，以提高在攻击下的错误性能。我们强调，未来的网络物理系统，采用DSSS应设计收发器，以检测拟议的翻转攻击，然后应用适当的对策。
2018-04-03 cs.IT math.IT
Throughput of Cognitive Radio Systems with Finite Blocklength Codes
本文研究了有限块长码在认知无线电信道中的吞吐量问题。认知用户首先通过信道感知确定主用户的活动，然后以取决于信道感知决策的功率电平发起数据传输。假设在数据传输阶段采用有限块长码。因此，在接收中可能发生错误，并且可能需要重传。主用户的活动被建模为一个两状态的马尔可夫链和一个八状态的马尔可夫链被构造为认知无线电信道建模。信道状态信息（CSI）被假设为仅由辅接收机完全已知或者由辅发射机和接收机两者完全已知。在发射机处没有CSI的情况下，执行固定速率传输，而在完美的CSI知识下，对于给定的目标错误概率，发射机根据信道条件改变速率。在这些假设下，吞吐量在缓冲区的约束的存在下，通过表征的最大恒定到达率，可以支持的认知无线电信道，同时满足一定的限制缓冲区违规概率。吞吐量之间的权衡，缓冲区的限制，编码块长度，和感知时间为固定速率和可变速率传输进行了数值分析。在变速率传输的情况下，平均错误概率，感知阈值和感知持续时间之间的关系进行了研究。
2013-08-23 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Power Loading for OFDM-based Cognitive Radio Systems with Channel Uncertainties
针对信道不确定性下基于正交频分复用的认知无线电系统，提出了一种新的能量效率优化算法。我们制定了一个优化问题，保证了最低所需的速率和指定的功率预算的次要用户（SU），同时限制干扰的主要用户（PU）的统计方式。优化问题是非凸的，它被转化为一个等价的问题，使用分式规划的概念。与文献中的所有相关作品不同，我们考虑了SU发送器和接收器对之间的链路上的不完美的信道状态信息（CSI）的影响，并且我们还考虑了SU的有限感知能力的影响。由于干扰约束在统计上得到满足，因此SU发射机不需要来自PU接收机的完美CSI反馈。仿真结果表明，随着信道估计误差的增大，EE恶化.与文献中相关工作的比较表明，如果SU不考虑频谱感知误差，则PU接收机处的干扰阈值可以被严重超过，EE略有恶化。
2019-02-08 cs.IT eess.SP math.IT
Exploiting Multi-Antennas for Opportunistic Spectrum Sharing in Cognitive Radio Networks
在认知无线电（CR）网络中，存在次要（较低优先级）用户打算通过机会性地利用最初分配给现有主要（较高优先级）用户的发射频谱来彼此通信的场景。对于这样的场景，次用户通常必须同时在两个冲突的目标之间进行权衡：一个是最大化其自身的传输吞吐量;另一个是最小化其在每个主接收器处产生的干扰量。在本文中，我们研究了这个基本的权衡从信息理论的角度来看，通过表征二次用户的信道容量下，它自己的发射功率约束，以及一组干扰功率约束，每个施加在一个主接收机。特别是，本文利用多天线在次级发射机有效地平衡空间复用的次级传输和干扰避免在主接收机。凸优化技术用于设计用于实现二次传输容量的最佳二次传输空间频谱的算法。次优的解决方案，便于实施，并与最佳解决方案的性能进行比较。此外，为单信道传输开发的算法也被扩展到多信道传输的情况，由此次用户能够通过不仅在空间中而且在时域和频域中的传输适配来实现机会性频谱共享。
2007-11-28 cs.IT math.IT
