[發明專利]基于認知無線電的應急通信網絡的頻譜接入方法

有效

• 申請號: 202010143713.9
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111327376B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 張士兵;陳家俊;張碩;郭莉莉;陳永紅
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: H04B17/30
• 分類號: H04B17/30;H04B17/382;H04W4/90;H04W16/14;H04W84/18
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安

1.一種基于認知無線電的應急通信網絡的頻譜接入方法，其特征在于：包括：

構建基于認知無線電的應急通信網絡，將災區空域內的所有認知應急用戶作為網絡節點，構成包含若干個信道、若干個授權用戶和若干個認知應急用戶的自組織認知無線電的應急通信網絡；其中，授權用戶數和認知應急用戶數均不大于信道數；

對所有認知應急用戶進行特急認知用戶、緊急認知用戶和普通認知用戶的三個等級劃分；

根據認知應急用戶的等級分別進行網絡頻譜接入：

對于特急認知用戶，如果網絡中有空閑信道，則采用Overlay方式接入信道噪聲最小的空閑信道，接入的最大可傳輸速率為V₁；如果網絡中沒有空閑信道，則采用Underlay方式接入信道噪聲最小的信道，并與授權用戶共享信道，接入的最大可傳輸速率為V₂；

對于緊急認知用戶，如果網絡中有空閑信道，則采用Overlay方式接入信道噪聲最小的空閑信道，接入的最大可傳輸速率為V₃；如果網絡中沒有空閑信道，則采用Underlay方式接入信道噪聲最小的信道，并與授權用戶共享信道，接入的最大可傳輸速率為V₄，且緊急認知用戶在第n個信道中的發射功率P_Un須滿足約束P_Un≤I_n；

對于普通認知用戶，如果網絡中有空閑信道，則采用Overlay方式接入信道噪聲最小的空閑信道，接入的最大可傳輸速率為V₅；如果網絡中沒有空閑信道，則不能接入信道，保持等待直到有空閑信道出現，其中：

上式中，B_n為若干個信道中第n個信道的帶寬，n＝1，2，…，N；N為網絡中的信道數；σ_n²為第n個信道中的信道噪聲功率；P_En是特急認知用戶在第n個信道中的發射功率；h_n是第n個信道的增益；P_Sn是授權用戶在第n個信道中的發射功率；I_n是授權用戶在第n個信道中可承受的干擾容限；P_Un是緊急認知用戶在第n 個信道中的發射功率；P_On是普通認知用戶在第n個信道中的發射功率。

2.根據權利要求1所述的基于認知無線電的應急通信網絡的頻譜接入方法，其特征在于：所述認知應急用戶包括營救工作人員和受災人員的通信設備及其數據傳輸設備。

3.根據權利要求2所述的基于認知無線電的應急通信網絡的頻譜接入方法，其特征在于：對災區空域內的所有認知應急用戶根據其所在災區地域的受災嚴重程度或所傳輸的數據業務性質進行特急認知用戶、緊急認知用戶和普通認知用戶三個等級劃分。

4.根據權利要求1-3任一所述的基于認知無線電的應急通信網絡的頻譜接入方法，其特征在于：所述認知應急用戶采用的頻譜感知方法為頻譜感知與頻譜接入同時進行的連續頻譜感知方法。

5.根據權利要求4所述的基于認知無線電的應急通信網絡的頻譜接入方法，其特征在于：所述認知應急用戶所接入的頻譜是受災空域中所有可用頻譜。