[發(fā)明專利]一種基于頻域的認知無線電協(xié)同感知與頻譜競爭的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210497788.2
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN103002449A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王璐;陳瑞良;伍楷舜;倪明選
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市香港科大霍英東研究院
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10;H04W16/14;H04W24/10
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1.一種基于頻域的認知無線電協(xié)同感知與頻譜競爭的方法，其特征是：基于無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點全雙工模式，通過分級載波結(jié)構(gòu)、全雙工微元報告信道、基于接收端的傳輸競爭以及基于次序匹配的頻譜分配算法四個模塊，首先利用正交頻分多路復(fù)用（Orthogonal?frequency-division?multiplexing,?OFDM）的多載波調(diào)制特性，在頻域?qū)⒖刂菩诺婪譃槲⒃獔蟾嫘诺篮臀⒃偁幮诺溃瑢f(xié)同檢測以及頻譜競爭需要的多個數(shù)據(jù)可以分別調(diào)制到不同信道的子載波上面，將傳統(tǒng)串行進行的協(xié)同檢測與頻譜競爭分配到頻域內(nèi)上并行進行；每一個次用戶應(yīng)該分配一個微元報告信道，來報告自己對于每個數(shù)據(jù)信道的檢測結(jié)果，微元報告信道將檢測結(jié)果進行壓縮；每個次用戶也需要一個微元競爭信道進行傳輸申請，每個次用戶利用無向圖點染色的方式，來分配自己的微元報告信道和微元競爭信道；并采用一種基于次序匹配的頻譜分配算法來分配競爭結(jié)果，從而大大降了這兩個控制過程占用頻譜的時間，提高了頻譜利用率，增大了網(wǎng)絡(luò)總吞吐量,?解決認知無線電網(wǎng)絡(luò)中因控制信息傳輸而占用大量頻譜資源的問題。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻域的認知無線電協(xié)同感知與頻譜競爭的方法，其特征是：基于正交頻分多路復(fù)用（Orthogonal?frequency-division?multiplexing,?OFDM）平臺，但也可相應(yīng)地擴展到其他多載波傳輸平臺。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻域的認知無線電協(xié)同感知與頻譜競爭的方法，其特征是：利用無線網(wǎng)絡(luò)全雙工模式，令用戶可以在發(fā)送檢測結(jié)果以及頻譜競爭時，同時獲得其他用戶的控制信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻域的認知無線電協(xié)同感知與頻譜競爭的方法，其特征是：利用OFDM多載波的特性，將控制信道的載波分級，將高速率的數(shù)據(jù)序列經(jīng)串/并變換后分割成為若干路低速數(shù)據(jù)流，每一路低速數(shù)據(jù)采用一個獨立的載波調(diào)制，疊加在一起構(gòu)成發(fā)送信號，從而并行的執(zhí)行協(xié)同檢測以及頻譜競爭。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于頻域的認知無線電協(xié)同感知與頻譜競爭的方法，其特征是：由控制信道的不同子載波來代表檢測的不同數(shù)據(jù)信道，相應(yīng)的，當(dāng)某個子載波上面?zhèn)魉偷男盘柺恰?”時，代表這個子載波對應(yīng)的信道是繁忙的，不能使用；“0”代表子載波對應(yīng)的信道是空閑的，可以使用，微元報告信道通過這種方式，可以將匯報結(jié)果所需要的控制信息量減少到最低。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于頻域的認知無線電協(xié)同感知與頻譜競爭的方法，其特征是：協(xié)同檢測利用全雙工的微元報告信道進行結(jié)果融合，有效地將融合時間控制在兩個時隙之內(nèi)，避免了傳統(tǒng)結(jié)果融合的大量時間消耗。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻域的認知無線電協(xié)同感知與頻譜競爭的方法，其特征是：發(fā)送端在頻譜競爭時段利用哈希函數(shù)表示接收端，即每個發(fā)送端次用戶將自己接收端次用戶的MAC地址用哈希函數(shù)映射成一個n比特的信息，然后利用自己的微元競爭信道進行發(fā)送，以此表示要與該次用戶進行數(shù)據(jù)傳輸，從而減少了競爭信令需要的資源消耗，有效地將頻譜競爭控制在兩個時隙之內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻域的認知無線電協(xié)同感知與頻譜競爭的方法，其特征是：收聽到傳輸請求的次用戶通過在自己的微元競爭信道發(fā)送隨機數(shù)進行競爭，在頻譜競爭時段，由接收端產(chǎn)生隨機數(shù)來進行頻譜競爭，既完成了二次握手，又有效地進行了頻譜競爭。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻域的認知無線電協(xié)同感知與頻譜競爭的方法，其特征是：競爭結(jié)果利用基于次序匹配的頻譜分配算法進行分配，同時多個次用戶根據(jù)競爭所選擇的隨機數(shù)由小至大排序，用戶根據(jù)測量結(jié)果對可用頻譜進行排序，并根據(jù)競爭結(jié)果確定傳輸次序，由此免去了多輪協(xié)商需要消耗的系統(tǒng)開銷，極大提高了頻譜利用率，增加了整體網(wǎng)絡(luò)吞吐量。