[發明專利]基于無速率碼的認知多用戶多信道系統的分布式接入傳輸方法

有效

• 申請號: 201010148535.5
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN101820333A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 陳少磊;張朝陽;陳曉明;吳可鏑
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04W16/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

1.一種基于無速率碼的認知多用戶多信道系統的分布式接入傳輸方法，其 特征在于，認知多用戶多信道系統由任意個主用戶和K個從用戶組成，系統中 包含N_total條子信道，在每一個長度為T的傳輸時隙，每一個從用戶所面對的所有 子信道都是獨立同分布，服從方差參數σ²＝1的瑞利信道；各子信道被視作具有 “空”、“忙”兩個狀態，主用戶不占用子信道對應的狀態為“空”，反之為“忙”，對 于子信道n，由狀態“忙”向狀態“空”的轉移速率為α，由狀態“空”向狀態“忙”的 轉移速率為β，其中n為子信道標號，n＝1，2，...N_total；各個從用戶感知子信道“空” 或“忙”狀態的誤檢概率為θ，虛警概率為δ；對于從用戶k，其發送端有H_k個消 息數據包需要傳輸，其中k表示從用戶標號，k＝1，2，...，K，從用戶k對自己的H_k個 消息數據包通過無速率碼進行編碼，得到源源不斷生成的編碼包，并按照如下 步驟進行接入傳輸操作：

1)在每一個傳輸時隙，從用戶k的發送端首先感知各個子信道的“空”或“忙” 的狀態，從用戶k的發送端在每一個傳輸時隙感知得到的狀態為“空”的子信道數 目N可由下式表達：

N=Ntotal(αα+β·(1-δ)+βα+β·θ);]]>

2)從用戶k的發送端從N條感知得到的狀態為“空”的子信道中隨機選擇L條 供自己使用，在每一條選中的子信道上發送一個編碼包，從用戶k的傳輸信噪比 設定為

3)從用戶k的接收端接收從選中的子信道上傳輸而來的編碼包，設定一個 譯碼信干噪比門限值ξ，只有當編碼包的接收信干噪比大于此門限值時，才將該 編碼包做硬判決并用于譯碼，否則丟棄該編碼包；

4)重復步驟1)到步驟3)，直至從用戶k的接收端接收到H_k(1+ε)個接收信 干噪比大于譯碼信干噪比門限值ξ的編碼包并完成譯碼，其中ε是無速率碼的編 碼參數，從用戶k的接收端發送一個反饋信息，告知其發送端停止編碼包的傳輸；

所述的從用戶k的發送端從N條感知得到的狀態為“空”的子信道中隨機選 擇L條供自己使用步驟包括：在給定各個從用戶在每一個傳輸時隙感知得到的狀 態為“空”的子信道數目N、系統中從用戶數目K、傳輸時隙長度T、各子信道由 狀態“忙”向狀態“空”的轉移速率α、由狀態“空”向狀態“忙”的轉移速率β、各個 從用戶感知子信道“空”或“忙”狀態的誤檢概率θ、虛警概率δ、譯碼信干噪比門 限值ζ、從用戶傳輸信噪比從用戶與主用戶的編碼包相沖突碰撞的最大概率 限制Γ的情況下，可以按照如下方法確定各個從用戶在每一個傳輸時隙隨機選擇 的子信道數目的最佳值L^*，從而在滿足對主用戶通信干擾限制的條件下，最大 化從用戶吞吐量：

(1)計算L的取值上限值

式中表示下取整運算；

(2)計算拐點值

(3)計算式中min{.}表示取最小值運算；

(4)根據L_optimal的值進行判決，如果L_optimal＝L_max，則令L^*＝L_max，退出L^*的求解 過程；否則進入步驟(5)；

(5)令式中表示下取整運算，表示上取整 運算，令函數將L_left和L_right代入f(L)的表達式中，如 果f(L_left)≥f(L_right)，則令L^*＝L_left；否則令L^*＝L_right。