研究认知网络容量标度律

随着无线网络的广泛应用，频谱资源越来越紧张，而与此同时又存在相当比例的已分配频谱未得到充分利用，其利用率仅为15%～85%[173-174]。解决这一问题的方法之一就是允许一些用户在保证不对授权用户产生消极影响的前提下，机会式地接入频谱。从而，就有认知网络这一技术/概念的提出。认知网络通常由两个运行在同一个频谱上的独立网络重叠构成。次网（Secondary Network）中的节点装备着认知射频接口（Cognitive Radio），能够感知闲置的频谱且能够得到关于主网（Primary Network）的相关信息。

本章研究认知网络的容量标度律。其中，认知网模型由主自组织网络（PaN）和次自组织网络组成（Sa N）。我们设定PaN的网络拓扑为（n，n），设定Sa N的网络拓扑为（m，m），即随机密集网。由于无线传输介质的特点，只要Pa N和Sa N的调度时间存在重叠，则在非协作通信[19]的假设下，二者之间必然存在互为消极的影响（干扰）。因此，认知网络的容量上界显然不会超过单一形式网络的容量。(www.xing528.com)

认知网络中最重要的前提条件是主网不会因为次网的原因改变它的协议。否则，可以用一个简单的时间等分策略即可使得主网和次网达到单一形式网络的容量上界[98，111，175]。在这种约束下，一个具有挑战性的问题是当主网的协议已经设置好，在保证不影响主网吞吐量的前提下，如何设计针对次网的协议，使次网达到最优吞吐量。本章将致力于解决这一问题。