[發(fā)明專利]一種吞吐量最大化的認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010104479.5
• 申請(qǐng)日: 2010-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101800623A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹洋;屈代明;鐘國(guó)輝;江濤;王德勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L1/00
• 分類號(hào): H04L1/00;H04L12/00;H04L7/00;H04N101/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)線通信領(lǐng)域，涉及其中的認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)(Cognitive Radio?System)，特別涉及基于機(jī)會(huì)式頻譜接入(Opportunistic?Spectrum Access，OSA)的認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近幾年來(lái)，動(dòng)態(tài)頻譜接入(Dynamic?Spectrum?Access，DSA)技術(shù)作為 一種有潛力大幅提升頻譜資源利用率的新興無(wú)線通信技術(shù)，受到了世界各 國(guó)科研機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。現(xiàn)存DSA技術(shù)的介紹與分類見(jiàn)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(jié) 構(gòu)的機(jī)會(huì)頻譜接入(Opportunistic?Spectrum?Access，OSA)技術(shù)被強(qiáng)調(diào)。在 基于OSA的認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中，主要用戶(Primary?User)被定義為某段授 權(quán)頻帶的所有者，享有自由使用該頻帶的優(yōu)先權(quán)利；次要用戶(Secondary User)可以通過(guò)頻譜感知(Spectrum?Sensing)來(lái)發(fā)現(xiàn)授權(quán)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(cè)(Energy Detector?Based?Sensing)、匹配濾波檢測(cè)(Matched-filtering?Detection)或是 循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)(Cyclostationarity?Feature?Detection)，詳見(jiàn)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(shí)間段內(nèi)和特定地理區(qū)域內(nèi)不被主要用戶使用的授權(quán) 頻帶。為了使用這些動(dòng)態(tài)出現(xiàn)的頻譜空洞，同時(shí)對(duì)在同一頻帶上工作的主 要用戶產(chǎn)生有限的干擾，次要用戶需要進(jìn)行嚴(yán)格的干擾約束。對(duì)于基于數(shù) 據(jù)包(Packet-based)的主要用戶，次要用戶通過(guò)限制主要用戶數(shù)據(jù)包的被 碰撞概率來(lái)保護(hù)主要用戶。常見(jiàn)的基于OSA的認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)分為兩種： 多信道認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)和單信道認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)。在這兩種認(rèn)知無(wú)線電系 統(tǒng)中，次要用戶通常采用先聽(tīng)后說(shuō)(Listen-before-talk)的數(shù)據(jù)傳輸方式， 參見(jiàn)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(shù)據(jù)傳輸方式把時(shí)間分成等長(zhǎng)的時(shí)隙， 一個(gè)時(shí)隙包括一個(gè)檢測(cè)子時(shí)隙和一個(gè)傳輸子時(shí)隙。檢測(cè)子時(shí)隙為每一個(gè)時(shí) 隙的開(kāi)頭部分，之后剩余的部分為一個(gè)傳輸子時(shí)隙。一般情況下，傳輸子 時(shí)隙的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于檢測(cè)子時(shí)隙的長(zhǎng)度，例如，傳輸子時(shí)隙的長(zhǎng)度超過(guò)檢測(cè) 子時(shí)隙長(zhǎng)度的50倍，參見(jiàn)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(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中，多種能使次要用戶吞吐量最大化的接入方法 被提出。