[發明專利]一種認知無線電中靜態頻譜聚合的方法

有效

• 申請號: 201210148019.1
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN102647721A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 譚學治;殷聰;馬琳;王垚;盛飛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張果瑞

技術領域

本發明涉及一種認知無線電中靜態頻譜聚合的方法，屬于無線電領域。

背景技術

無線電頻譜是一種非常寶貴且非常有限的資源。人類發展到今天，大部分無線電頻譜資源已被分配殆盡，剩下的可用頻段屈指可數，即使能夠被人們使用，技術難度也非常大，所以認知無線電應運而生。認知無線電技術可以在現有的、已被授權的頻段中，將短時間內不被授權用戶(主用戶)占用的頻段提供給認知用戶使用，這樣既保證了授權用戶和認知用戶所需的通信資源，又盡可能的不浪費這些通信資源。因此認知無線電技術在未來無線通信領域將發揮重要的作用。

頻譜聚合技術是2006年英國國防部直屬的奈奎蒂克軍品公司提出的，其旨是要充分利用未授權的不連續的、零散的無線電頻譜碎片或者認知無線電中未被授權用戶占用的空閑頻段及不連續的頻段。此項技術可以廣泛應用在LTE或者認知無線電領域中，用以解決零散的、不連續的頻譜如何分配和使用問題。本發明中的靜態頻譜聚合是指不考慮時間因素對信道的影響，即主用戶和空閑頻段的分布一旦確定，就不隨著時間的變化而改變，始終保持相同的分布情況。

正交頻分復用技術OFDM(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing)作為LTE和未來4G所使用的技術標準之一，其主要思想是將信道分成若干子信道，將高速數據信號轉換成并行低速子數據流，調制到每個子信道上進行傳輸。而認知無線電使用NC-OFDM(Non-contiguous?OFDM，子載波不連續的OFDM)作為技術標準之一。NC-OFDM主要針對不連續的子載波或者子信道而設置的，其與OFDM的區別是可以選擇性的關閉子載波。具體來說，所發射的認知用戶NC-OFDM信號根據當前的信道狀況，將子信道上出現主用戶的相應子載波關閉，而繼續使用其余的子載波進行傳輸，從而避免對主用戶的干擾。

由于NC-OFDM的特點是利用子載波傳輸數據，因此每個子載波的帶寬都是相等的且要根據具體情況確定子載波的寬度。可以將NC-OFDM子載波帶寬定為xMHz。有如下公式：

xMHz×空閑頻段子載波數目＝空閑頻段帶寬??????????????(1)

xMHz×主用戶子載波數目＝主用戶帶寬??????????????????(2)

由于硬件設備的條件限制，不連續的空閑頻段能否被真正聚合，還需通過跨度這一概念來判斷，它用來衡量頻譜聚合的能力。跨度是指硬件設備傳輸數據時的最大帶寬或在傳輸數據時使用的最低頻率和最高頻率的距離。跨度越大，則在一段頻譜上可聚合的空閑頻段越多，兩個被聚合的空閑頻段距離可以越遠。

現有的認知無線電技術，接入信道的認知用戶少，不連續空閑頻段利用率低。

發明內容

本發明目的是為了解決現有的認知無線電技術，接入信道的認知用戶少，不連續空閑頻段利用率低的問題，提供了一種認知無線電中靜態頻譜聚合的方法。

本發明所述一種認知無線電中靜態頻譜聚合的方法：對無線電靜態頻譜中的空閑頻段進行聚合，分配給認知用戶，初始時，將跨度的左邊界置于所述無線電靜態頻譜的左邊界，

所述認知無線電中靜態頻譜聚合的方法包括以下步驟：

步驟一、將N個認知用戶所需求的帶寬由小到大排列，形成N個認知用戶所需求帶寬集合B＝{B₁，B₂，B₃，…，B_k，…，B_N}，其中B_k為第k個認知用戶k所需求帶寬，k＝1，2，3，…N，N為大于或等于1的自然數；

步驟二、判斷跨度的右邊界落點位置，在所述跨度內共V+1個空閑頻段供認知用戶使用，所述V+1個空閑頻段按從低頻到高頻的順序排列，形成空閑頻段集合其中[f_Li，f_Ui]代表第i個空閑頻段，f_Li為第i個空閑頻段的低頻邊界，f_Ui為第i個空閑頻段的高頻邊界，V為大于或等于1的自然數，跨度的右邊界如果落于則執行步驟三；跨度的右邊界如果落于的右側，則執行步驟五；

步驟三、去掉該跨度最后一個空閑頻段然后執行步驟四，

步驟四、將該跨度剩余的V個空閑頻段按順序依次計算前n+1個空閑頻段帶寬聚合的總和從而得到空閑頻段帶寬聚合集合M＝{M₁，M₂，M₃，…，M_n，…M_V-1}，n＝1，2，3，…V-1，