[發明專利]聯合中繼選擇與功率分配的系統及方法

有效

• 申請號: 201110115815.0
• 申請日: 2011-05-05
• 公開（公告）號: CN102223644A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 馮志勇;張平;陳翼翼;陳鑫;王勛;謝鋒林
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W16/14
• 分類號: H04W16/14;H04W52/30;H04W52/46;H04B17/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種聯合中繼選擇與功率分配的系統，其特征在于，所述系統包括：

通過通信鏈路進行交互的至少一個認知基站(11)和至少一個認知終端(12)；所述認知基站(11)包括認知數據庫(111)、鏈路連通概率計算單元(112)、發送功率范圍計算單元(113)、以及資源分配決策單元(114)；所述認知終端(12)包括頻譜檢測單元(121)、信道測量單元(122)、參數配置單元(123)以及中繼解碼轉發處理單元(124)；其中，

認知數據庫(111)，用于存儲本小區內所有認知終端上報的頻譜檢測結果和信道測量結果，并連接至鏈路連通概率計算單元(112)和發送功率范圍計算單元(113)，為其提供分析計算的數值依據；

鏈路連通概率計算單元(112)，根據所述認知數據庫(111)中各個認知終端上報的所述頻譜檢測結果，計算出各段鏈路的連通概率，并連接至資源分配決策單元(114)，為其提供決策的依據；

發射功率范圍計算單元(113)，根據所述認知數據庫(111)中各個認知終端上報的所述信道測量結果，計算出各個終端發送功率的上下限，并連接至資源分配決策單元(114)，為其提供決策的依據；

資源分配決策單元(114)，根據所述鏈路連通概率計算單元(112)和所述發送功率范圍計算單元(113)提供的依據，結合總發送功率限制，依據動態規劃算法以及最短路徑算法進行中繼選擇和功率分配的分配決策；

頻譜檢測單元(121)，用于檢測本認知終端所在處主用戶的頻譜占用狀況；

信道測量單元(122)，用于測量本認知終端與其他中繼簇里的認知終端之間的鏈路信道質量；

參數配置單元(123)，根據認知基站的資源分配決策結果執行終端參數配置功能，對本認知終端是否參與中繼轉發以及相關發送功率進行配置；

中繼解碼轉發處理單元(124)，若中繼簇中的本認知終端被選中作為中繼節點，對接收到的信號進行解碼轉發，協助完成數據的中繼傳輸。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述鏈路連通概率計算單元(112)根據所述認知數據庫(111)中各個認知終端的所述頻譜檢測單元(121)上報的所述主用戶的頻譜占用狀況，分析出信道的空閑概率，并結合鏈路最小容量約束下的中斷概率，計算出所述各段鏈路的連通概率。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述發射功率范圍計算單元(113)根據所述認知數據庫(111)中各個認知終端的所述信道測量單元(122)上報的所述鏈路信道質量，結合中繼節點的最小接收功率約束，推算出各個認知終端允許的最小發送功率；結合主用戶所允許的最大干擾約束，推算出各個認知終端允許的最大發送功率。

4.一種聯合中繼選擇與功率分配的方法，應用于如權利要求1-3任一所述的系統中，其特征在于，所述方法包括步驟：

步驟201，認知終端(12)收到認知基站(11)指示后，利用頻譜檢測單元(121)對主用戶的信號進行頻譜檢測，利用信道測量單元(122)對不同中繼簇不同中繼節點之間的信道質量進行測量；

步驟202，認知終端(12)將收集到的頻譜檢測結果和信道測量結果上報到認知基站(11)中的認知數據庫(111)；

步驟203，認知基站(11)中的鏈路連通概率計算單元(112)根據認知數據庫(111)中各個認知終端上報的所述頻譜檢測結果，計算出各段鏈路的連通概率；

步驟204，認知基站(11)中的發射功率范圍計算單元(113)根據認知數據庫(111)中的各個認知終端上報的所述信道測量結果，計算出各個終端發送功率的上下限；

步驟205，根據計算出的所述各個終端發送功率的上下限，確認各個終端節點實際可行的發送功率范圍，并從中繼簇中刪除上下限值不合理的終端節點；

步驟206，進行中繼選擇，從每個中繼簇中各自選擇出至少一個中繼節點，建立起從源節點到目的節點的至少一條中繼路由，并分配以具體功率；

步驟207，將中繼選擇及功率分配的最終決策結果下發給各認知終端，各認知終端根據所述決策結果進行配置和相應的中繼處理。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟203中，所述鏈路連通概率計算單元(112)根據所述認知數據庫(111)中各個認知終端的頻譜檢測單元(121)上報的主用戶的頻譜占用狀況，分析出信道的空閑概率，并結合鏈路最小容量約束下的中斷概率，計算出所述各段鏈路的連通概率。