[發明專利]基于地理頻譜數據庫的多對終端直通鏈路聯合功率控制方法

有效

• 申請號: 201410330736.5
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN105246141B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 王金龍;沈良;薛震;丁國如;吳啟暉;高瞻;鄭學強
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學
• 主分類號: H04W52/04
• 分類號: H04W52/04
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 唐代盛;孟睿

本發明提出一種基于地理頻譜數據庫的多對終端直通鏈路聯合功率控制方法。本發明包括：獲取各個用戶位置信息，利用模型計算每個鏈路損耗值，初始化各個用戶發射功率值；計算主用戶接收端的信干噪比值并判斷是否在合理范圍內；求取使每個D2D鏈路吞吐量達到最大時的該D2D鏈路中次級用戶的理論發射功率值；計算最優發射功率以及根據對主用戶接收端信干噪比的判斷進行迭代運算。本發明充分考慮了多個次級用戶鏈路協調共存問題，通過對各個次級用戶進行合理地功率控制，使得由次級用戶鏈路組成的系統的總吞吐量達到最大，可以進一步提升由次級用戶鏈路組成的系統的容量。

技術領域

本發明屬于無線通信認知無線電技術領域，具體涉及一種基于地理頻譜數據庫的多對終端直通鏈路聯合功率控制方法。

背景技術

當前無線通信領域頻譜資源緊缺成為制約無線通信發展的主要因素之一，認知無線電技術的出現能夠有效緩解這種局面。

在認知無線電的關鍵技術中，頻譜感知對設備的感知能力要求非常苛刻，另外即便是認知設備擁有很強的頻譜感知能力也無法避免一些由陰影帶來的如隱藏終端等問題。因此，頻譜感知無法很好地保證授權用戶的通信。

而地理頻譜數據庫技術相比頻譜感知技術更為可行，原因是地理頻譜數據庫技術彌補了單純地頻譜感知帶來的不足，它能夠為認知設備提供準確的空閑頻譜信息以及對應的允許發射功率。

在現有的有關地理頻譜數據庫的研究中，為協調次級用戶鏈路與主用戶網絡的共存，避免對授權用戶的干擾超過容限，一些文獻中采用了參考幾何模型來解決主接收用戶的相同信道以及鄰近信道的干擾問題，不同于以往不同信道間不會產生干擾的假設。在此基礎上，這些工作考慮了多個次級用戶鏈路對主接收用戶產生的相同信道和鄰近信道的疊加干擾，并由接入點對次級用戶的功率加以控制。然而這些工作并沒有將多個次級用戶鏈路間的協調和共存考慮在內，因為如果將多個次級用戶鏈路間的協調和共存考慮在內，會使得對次級用戶的功率控制變得更為復雜，在這種情況下如果沒有合理的機制來協調各次級用戶鏈路間的干擾問題，會造成通信質量下降，以至于每個用戶可能都無法獲得滿意的通信效益，造成頻譜資源的進一步浪費。現有技術中一種解決多個次級用戶鏈路協調共存的方法是使工作在相同信道的次級用戶鏈路在不同的時隙占用信道，即采用TDMA的方式占用相同的信道資源，可以有效地協調次級用戶鏈路間通信。這種方式簡便直觀，但每一個時刻只允許單獨的鏈路工作，且需要時間上的精準同步，而如果每一個時刻可以允許多個鏈路同時工作，并且如果考慮用戶在空間上的分布情況，則有些頻譜資源仍然可以復用，可以進一步提升由次級用戶鏈路組成的系統的容量。

發明內容

本發明提出一種基于地理頻譜數據庫的多對終端直通鏈路聯合功率控制方法，充分考慮了多個次級用戶鏈路協調共存問題，通過對各個次級用戶進行合理地功率控制，使得由次級用戶鏈路組成的系統的總吞吐量達到最大，可以進一步提升由次級用戶鏈路組成的系統的容量。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種基于地理頻譜數據庫的多對終端直通鏈路聯合功率控制方法，包括以下步驟：

步驟一：接入點獲取各個次級用戶的位置信息，并根據次級用戶的位置信息從地理頻譜數據庫獲得可用的信道資源并分配給各對D2D鏈路，使用傳播模型計算各個用戶之間的鏈路損耗值；初始化各個次級用戶的發射功率值；

步驟二：計算主用戶接收端信干噪比值，并判斷主用戶接收端信干噪比值是否在合理范圍內，如果在合理范圍內則繼續步驟3，如果不在合理范圍內，則調整各個次級用戶的發射功率值，使主用戶接收端信干噪比值在合理范圍內；

步驟三：求取使每個D2D鏈路吞吐量達到最大時，各D2D鏈路中次級用戶的理論發射功率值；