[發明專利]一種認知無線電中實現動態頻譜分配的方法

有效

• 申請號: 201410257823.2
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN103997739B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 馬琳;盛飛;譚學治;宋雙;何晨光
• 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: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于無線電技術領域，涉及一種認知無線電中實現動態頻譜分配的方法。

背景技術

頻譜作為一種不可再生的、有限的、寶貴的資源，通常使用單位都是由政府授權。授權頻段一經分配給某一使用單位，其他未授權用戶則不得占用該授權頻譜段進行數據傳輸。顯而易見，當授權用戶不使用授權頻段的時候，頻譜將處于閑置狀態。隨著諸如移動通信、衛星通信等無線業務的發展，對無線頻譜的需求持續增長，但是當授權用戶不出現在授權頻段上時，非授權用戶卻不能接入授權頻段，這導致了大量的頻譜閑置與浪費。為了解決這種矛盾，認知無線電技術應運而生。認知無線電技術是為了解決當下無線通信領域頻譜資源緊張而出現的通信新技術。認知無線電技術能在不妨礙授權用戶通信的前提之下，將空閑的授權頻譜分配給認知用戶使用，通過一種“機會接入”的方式使得非授權用戶也可以使用授權頻段，在認知用戶使用的過程中如果有授權用戶重新回歸到授權頻譜，這大大的提高了頻譜的利用率。

頻譜聚合技術是近年來無線電領域新興的一項技術，其核心思想是將較小的、不連續的頻譜碎片進行聚合，從而形成大帶寬的頻譜，然后分配給新的用戶使用。該技術可以實現高帶寬、高速率的數據傳輸。

正交頻分復用技術OFDM(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing)是采用將待傳輸數據流調制到多個子信道上面并行傳輸，從而實現大帶寬，高速率的數據傳輸。若將傳輸的子載波中不連續的、間斷的關掉一部分，便形成了NC-OFDM(Non-contiguous?Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing)技術，即離散正交頻分技術。

頻譜池是指將處于不同的頻譜位置的空閑頻段的信道全部收集起來然后形成一個邏輯上的頻譜池，頻譜池里面的資源就是信道。頻譜池系統有一個控制中心，控制中心控制整個頻譜池的信息。認知用戶通過頻譜感知將感知到的空閑的頻譜信息發送給控制中心，控制中心根據接收到的信息進行辨認，將辨認出來處于空閑的頻譜放入頻譜池中構成頻譜池中的資源。當存在用戶的接入請求時，控制中心可根據用戶的需求信息和頻譜池的資源信息進行相應的頻譜分配。

將頻譜聚合技術一次能聚合的頻譜寬度定義為“跨度”。NC-OFDM中是使用不連續的子載波傳輸數據，且每個子載波的頻譜寬度是一致的，具體的子載波帶寬視具體情況而定，設一個子載波的帶寬為x?Hz，那么在一個跨度內空閑頻譜帶寬為空閑子載波的數量與子載波帶寬乘積的結果。同理，那么在一個跨度內占用頻譜帶寬為占用子載波的數量與子載波帶寬乘積的結果。

發明內容

本發明提供了一種在離散正交頻分系統上進行的認知無線電中實現動態頻譜分配的方法，將頻譜聚合技術和頻譜池系統應用到認知無線電中以達到提高頻譜利用率、減少認知用戶的接入時間、減少認知用戶因為授權用戶的出現而出現頻譜切換的次數的目的。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種認知無線電中實現動態頻譜分配的方法，具體實施步驟如下：

第一步，將跨度的左邊界置于待聚合的無線電頻譜的左邊界，然后將等待接入的認知用戶按需求的帶寬按從小到大排列，可得排列的關于認知用戶需求的子載波個數集合B＝{B₁，B₂，B₃，…，B_k，B_k+1，…，B_N}，其中N為等待接入的認知用戶數，B_k為第k個認知用戶所需求的子載波個數，且有B_k≤B_k+1，k＝1，2，3，…，N。