[發明專利]一種吞吐量最大化的認知無線電系統

無效

• 申請號: 201010104479.5
• 申請日: 2010-01-29
• 公開（公告）號: CN101800623A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 曹洋;屈代明;鐘國輝;江濤;王德勝
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L12/00;H04L7/00;H04N101/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發明屬于無線通信領域，涉及其中的認知無線電系統(Cognitive Radio?System)，特別涉及基于機會式頻譜接入(Opportunistic?Spectrum Access，OSA)的認知無線電系統。

背景技術

近幾年來，動態頻譜接入(Dynamic?Spectrum?Access，DSA)技術作為 一種有潛力大幅提升頻譜資源利用率的新興無線通信技術，受到了世界各 國科研機構的廣泛關注。現存DSA技術的介紹與分類見Q.Zhao?and?B.M. Sadler，“A?survey?of?dynamic?spectrum?access，”IEEE?Signal?Processing Magazine，vol.24，no.3，pp.79-89，May?2007。在其中，一種采用分層接入結 構的機會頻譜接入(Opportunistic?Spectrum?Access，OSA)技術被強調。在 基于OSA的認知無線電系統中，主要用戶(Primary?User)被定義為某段授 權頻帶的所有者，享有自由使用該頻帶的優先權利；次要用戶(Secondary User)可以通過頻譜感知(Spectrum?Sensing)來發現授權頻帶上的頻譜空 洞(Spectrum?Hole)并加以利用。頻譜感知具體包括能量檢測(Energy Detector?Based?Sensing)、匹配濾波檢測(Matched-filtering?Detection)或是 循環平穩特征檢測(Cyclostationarity?Feature?Detection)，詳見T.Yucek?and?H. Arslan，“A?survey?of?spectrum?sensing?algorithms?for?cognitive?radio applications，”IEEE?Communications?Surveys&Tutorials，vol.11，2009。頻譜 空洞被定義為在特定時間段內和特定地理區域內不被主要用戶使用的授權 頻帶。為了使用這些動態出現的頻譜空洞，同時對在同一頻帶上工作的主 要用戶產生有限的干擾，次要用戶需要進行嚴格的干擾約束。對于基于數 據包(Packet-based)的主要用戶，次要用戶通過限制主要用戶數據包的被 碰撞概率來保護主要用戶。常見的基于OSA的認知無線電系統分為兩種： 多信道認知無線電系統和單信道認知無線電系統。在這兩種認知無線電系 統中，次要用戶通常采用先聽后說(Listen-before-talk)的數據傳輸方式， 參見Z.Qing，R.Wei，and?A.Swami，“Spectrum?Opportunity?Detection：How Good?Is?Listen-before-Talk？，”in?Asilomar?Conference?on?Signals，Systems?and Computers.pp.767-771，2007)。這種數據傳輸方式把時間分成等長的時隙， 一個時隙包括一個檢測子時隙和一個傳輸子時隙。檢測子時隙為每一個時 隙的開頭部分，之后剩余的部分為一個傳輸子時隙。一般情況下，傳輸子 時隙的長度遠大于檢測子時隙的長度，例如，傳輸子時隙的長度超過檢測 子時隙長度的50倍，參見S.Geirhofer，L.Tong，and?B.M.Sadler，“Cognitive medium?access：Constraining?interference?based?on?experimental?models，”IEEE Journal?on?Selected?Areas?in?Communications，vol.26，pp.95-105，2008。在不 同類別的認知無線電系統中，多種能使次要用戶吞吐量最大化的接入方法 被提出。