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      基于協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中的主用戶定位研究

      2015-05-30 20:37:05狄文橋
      中國新通信 2015年22期
      關(guān)鍵詞:認(rèn)知無線電協(xié)作定位

      狄文橋

      【摘要】 本文研究主用戶定位,分析一種協(xié)作認(rèn)知定位的模型。利用認(rèn)知節(jié)點(diǎn)間的協(xié)作機(jī)制,使得該機(jī)制能在提高定位系統(tǒng)精度及改善系統(tǒng)可靠性等方面給出理論參考。

      【關(guān)鍵詞】 認(rèn)知無線電 協(xié)作 定位

      前言:在當(dāng)今各行各業(yè)中,定位服務(wù)發(fā)揮著重要角色。例如現(xiàn)有基于GPS、WIFI和蜂窩網(wǎng)等技術(shù)的定位服務(wù)占據(jù)著市場主導(dǎo)。近年來,隨著認(rèn)知無線電(CR)和協(xié)作自組織技術(shù)的深入研究,將CR和協(xié)作的基本思想引入傳統(tǒng)定位系統(tǒng)中,已成為新的研究熱點(diǎn)。

      一、協(xié)作認(rèn)知定位系統(tǒng)基本架構(gòu)

      在定位系統(tǒng)中,任何發(fā)收裝備的信號(hào)覆蓋都有限,且信號(hào)頻率越高或帶寬越寬其作用范圍也就越小。于是為解決局限的信號(hào)覆蓋問題,增加作用距離就格外重要,而協(xié)作網(wǎng)絡(luò)則是一種擴(kuò)大通信范圍的有效措施。在協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中,各設(shè)備間能夠進(jìn)行信號(hào)中轉(zhuǎn),從而使信號(hào)能夠作用于范圍更廣的目標(biāo)終端。換言之,在協(xié)作定位系統(tǒng)中,目標(biāo)節(jié)點(diǎn)有時(shí)不能直接地接收源發(fā)射節(jié)點(diǎn)的信號(hào),但通過接收協(xié)作中繼節(jié)點(diǎn)的信號(hào),可實(shí)現(xiàn)良好的通信效果,進(jìn)而為協(xié)作定位提供了重要的保障。

      圖1所示一種混合蜂窩網(wǎng)系統(tǒng)。當(dāng)認(rèn)知節(jié)點(diǎn)(CR1)收到主用戶(PU2)的定位請(qǐng)求時(shí),在主機(jī)站(BS)所覆蓋的信號(hào)范圍下,認(rèn)知用戶在其周圍則形成一個(gè)認(rèn)知集。當(dāng)認(rèn)知集形成后,在該集內(nèi)進(jìn)行多參數(shù)測量,如TOA ,AOA,RSS等,這些參數(shù)則可提供給相應(yīng)的定位算法,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)定位服務(wù)。

      二、協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中主用戶的特點(diǎn)

      與傳統(tǒng)定位系統(tǒng)相比,CR網(wǎng)絡(luò)中認(rèn)知用戶主要有以下特性:第一,CR網(wǎng)絡(luò)中主用戶可以與認(rèn)知用戶實(shí)現(xiàn)相互通信,并且認(rèn)知用戶還能夠隨多種信號(hào)的傳輸方式的變化而變化。第二,認(rèn)知用戶能在不干擾主用戶的前提下?lián)駲C(jī)去使用主用戶頻譜資源。因此,認(rèn)知用戶能夠與周圍的其它認(rèn)知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息交互,進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)對(duì)主用戶進(jìn)行協(xié)作定位。

      三、協(xié)作定位網(wǎng)絡(luò)的測量模型

      在二維空間中,只要確定了主用戶節(jié)點(diǎn)與其通信周圍內(nèi)三個(gè)不同的認(rèn)知節(jié)點(diǎn)的距離,通過圓周定位法進(jìn)而可確定主用戶的二維位置坐標(biāo)Cp=[xp yp]T。

      四、結(jié)語

      由于協(xié)作認(rèn)知定位的研究還處于起步階段,相關(guān)理論研究還不夠深入。為簡化分析,本文選擇基于RSS測量值作為定位系統(tǒng)的參考算法。通過分析,本文所研究的協(xié)作認(rèn)知定位系統(tǒng),在理論上能夠體現(xiàn)該系統(tǒng)的合理性,這為今后的理論研究提供了良好的基礎(chǔ)。

      參 考 文 獻(xiàn)

      [1] Mitola J, Maguire G Q. Cognitive radio: Making Software Radios More Personal [J]. IEEE Personal Communications, 1999, 6(4):13-18

      [2]王常健. 多徑時(shí)延估計(jì)及被動(dòng)定位基本問題研究[D]. 東南大學(xué), 2007.

      [3] Fitzek F.H.P, M.D. Kate, 周正(譯).認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò) [M]. 北京郵電大學(xué)出版社,2011

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