[發明專利]控制信道受限的認知無線電合作頻譜感知方法

有效

• 申請號: 200910071438.8
• 申請日: 2009-02-25
• 公開（公告）號: CN101488814A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 汪洋;張欽宇;張乃通;張繼良;盧為黨
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明屬于無線通信領域，具體涉及到一種認知無線電合作頻譜感知方 法。

背景技術

隨著無線服務和設備如移動通信、公共安全、電視廣播等的出現和不斷發 展，許多頻段已經被分配給授權用戶，然而數據融合中心FCC頻譜政策專責 小組的報告指出無論是收入富裕的城市地區，還是鄉村偏遠地區，其授權頻譜 資源均沒有得到充分的利用。這顯然加劇了對日趨緊張的頻譜資源的浪費。采 用機會頻譜接入的認知無線電技術被認為是提高無線頻譜利用率的最佳方案 之一，參見以下三篇文章：[1]、《頻譜政策專責小組的報告》(Federal? Communications?Commission，“Spectrum?Policy?Task?Force?Report”[R]Rep.ET? Docket?no.02-135，Nov.2002)；[2]、《認知無線電：讓軟件無線電更加個人化》 (J.Mitola?and?G.Q.Maguire，“Cognitive?radio：Making?software?radios?more? personal”[J]IEEE?Personal?Communications，vol.6，pp.13-18，Aug.1999)；[3]、 《認知無線電：智能的無線通信》(S.Haykin，“Cognitive?radio：brain-empowered? wireless?communications”[J]IEEE?J.Select.Areas?Commun.，vol.23，pp.201-220， Feb.2005)。

由于二級用戶終端SU必須能夠隨時感知主用戶PU是否存在從而避免對 主用戶PU造成干擾，頻譜感知是認知無線電的重要環節。采用聯合檢測的方 法對頻譜進行感知有效的解決了陰影衰落和隱藏終端帶來的問題，參見以下兩 篇文章介紹：[1]、《認知無線電頻譜感知的一些問題》(D.Cabric，S.M.Mishra， and?R.W.Brodersen，“Implementation?issues?in?spectrum?sensing?for?cognitive? radios”[A]in?Proc.of?Asilomar?Conf.on?Signals，Systems，and?Computers[C]， Pacific?Grove，CA，USA，Nov.7-10，2004，pp.772-776)；[2]、《用于衰落環境 中機會接入的頻譜感知》(A.Ghasemi?and?E.S.Sousa，“Collaborative?spectrum? sensing?for?opportunistic?access?in?fading?environments，”[A]in?Proc.1st?IEEE? Symp.New?Frontiers?in?Dynamic?Spectrum?Access?Networks[C]，Baltimore，USA， Nov.8-11，2005，pp.131-136)，而這些問題是單節點感知解決不了的。聯合檢 測需要各個二級用戶終端SU節點利用單節點檢測的方法(如能量檢測法)各 自完成對主用戶PU的檢測后將信息傳送到數據融合中心FC，數據融合中心 FC根據上述檢測信息得到信道是否被主用戶PU占用的結論，顯然，聯合檢 測需要一條控制信道傳遞各個節點的感知信息。然而，由于認知用戶本身的非 授權性，控制信道的存在性、帶寬、信道質量等往往具有不確定性，因此認知 無線電中需要重點分析如何降低對控制信道的依賴性。

香港科技大學的文章《帶寬受限的聯合頻譜感知》(Chunhua?Sun；Wei? Zhang；Letaief，K.B.“Cooperative?Spectrum?Sensing?for?Cognitive?Radios?under? Bandwidth?Constraints”[A]Wireless?Communications?and?Networking? Conference[C]，2007.WCNC?2007.IEEE?11-15March?2007?Page(s)：1-5)中提出 了一種忽略小信息含量判決結果的檢測方法，這種方法對控制信道的依賴性很 低，其性能也隨著對控制信道的依賴性降低而下降。