[發(fā)明專利]利用復(fù)合式編碼提高認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)帶寬的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010541119.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111726812A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁微;李立欣;王大偉;高昂;李旭;張會(huì)生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04W16/14
• 分類(lèi)號(hào): H04W16/14
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務(wù)所(普通合伙) 61257
• 代理人: 李明全

本發(fā)明公開(kāi)了一種利用復(fù)合式編碼提高認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)帶寬的方法，認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)包括授權(quán)用戶發(fā)送端、授權(quán)用戶接收端和非授權(quán)用戶發(fā)送端，方法應(yīng)用于非授權(quán)用戶發(fā)送端；接收授權(quán)用戶接收端發(fā)出的反饋信息；將接收到的授權(quán)用戶發(fā)送端發(fā)出的廣播信息進(jìn)行解碼解調(diào)；將解碼解調(diào)后的廣播信息與信道狀態(tài)信息混合后，進(jìn)行編碼并調(diào)制；將編碼調(diào)制后的信息發(fā)送至授權(quán)用戶接收端；本發(fā)明通過(guò)結(jié)合自適應(yīng)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)編碼以及自適應(yīng)渦輪增壓編碼的編碼調(diào)制方式，用于解決協(xié)作式認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中頻譜資源的管理，以最大化信息傳輸過(guò)程中的總吞吐量為目的，通過(guò)非授權(quán)用戶進(jìn)行信息重傳，提高系統(tǒng)吞吐量，解決了系統(tǒng)帶寬短缺的問(wèn)題。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用復(fù)合式編碼提高認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)帶寬的方法。

【背景技術(shù)】

信息通信技術(shù)的發(fā)展和5G通信標(biāo)準(zhǔn)化的深入，加速了5G相關(guān)技術(shù)的突破和實(shí)踐，同時(shí)也為5GBeyond(5GB)等未來(lái)通信技術(shù)的發(fā)展提供了參考，其本質(zhì)就是通過(guò)高速互聯(lián)互通、泛在處理能力、增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)等5G及未來(lái)通信技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)傳輸速率、傳輸時(shí)延、鏈路可靠性、能量效率、體驗(yàn)質(zhì)量(Quality of Experience,QoE)等移動(dòng)通信核心性能指標(biāo)的全方位提升。

認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)(Cognitive Radio,CR)具備在頻域開(kāi)發(fā)頻譜空洞的能力，如果一個(gè)頻譜段沒(méi)有被授權(quán)用戶占用，則非授權(quán)用戶有機(jī)會(huì)接入并基于協(xié)作技術(shù)進(jìn)行其第二次通信傳輸。利用協(xié)作通信(Cooperative Communication)技術(shù)在CR網(wǎng)絡(luò)中完成頻譜分享已被廣泛的使用。其中，動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)編碼(DNC，Dynamic Network Codes)提出的每個(gè)用戶可在廣播階段將個(gè)人信息廣播給基站以及其他用戶們。

然而，在授權(quán)用戶將信息傳輸?shù)交镜倪^(guò)程中，由于各種原因會(huì)不可避免的導(dǎo)致基站難以接收到全部信息，進(jìn)而造成認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中系統(tǒng)傳輸效率低下，難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)吞吐量最大化。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是提供一種利用復(fù)合式編碼提高認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)帶寬的方法，以提高認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中系統(tǒng)吞吐量，解決系統(tǒng)帶寬短缺的問(wèn)題。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：利用復(fù)合式編碼提高認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)帶寬的方法，認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)包括授權(quán)用戶發(fā)送端、授權(quán)用戶接收端和非授權(quán)用戶發(fā)送端，方法運(yùn)行于非授權(quán)用戶發(fā)送端，具體包括：

接收授權(quán)用戶接收端發(fā)出的反饋信息；其中，反饋信息為授權(quán)用戶接收端在未成功解碼授權(quán)用戶發(fā)送端的廣播信息時(shí)生成的反饋信息；

將接收到的授權(quán)用戶發(fā)送端發(fā)出的廣播信息進(jìn)行解碼解調(diào)；

將解碼解調(diào)后的廣播信息與信道狀態(tài)信息進(jìn)行編碼并調(diào)制；

將編碼調(diào)制后的信息發(fā)送至授權(quán)用戶接收端。

進(jìn)一步地，編碼調(diào)制后的信息定義為：

其中，r_k表示第k個(gè)非授權(quán)用戶發(fā)送端，n表示當(dāng)前信息流的序號(hào)，M_a×b(i,j)為非授權(quán)用戶發(fā)送端中編碼器的轉(zhuǎn)換矩陣，a為轉(zhuǎn)換矩陣的行數(shù)上限值，b為轉(zhuǎn)換矩陣的列數(shù)上限值，i和j分別為轉(zhuǎn)換矩陣的當(dāng)前行數(shù)和列數(shù)，為解碼解調(diào)后的廣播信息，s_l表示第l個(gè)授權(quán)用戶發(fā)送端發(fā)出的廣播信息，為經(jīng)過(guò)非授權(quán)用戶發(fā)送端解碼并重新譯碼后的單位矩陣，為與單位矩陣相關(guān)的奇偶矩陣。

進(jìn)一步地，將解碼解調(diào)后的廣播信息與信道狀態(tài)信息進(jìn)行編碼并調(diào)制包括：

獲取當(dāng)前非授權(quán)用戶發(fā)送端的信噪比實(shí)時(shí)值；

將信噪比實(shí)時(shí)值與預(yù)定信噪比臨界值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果設(shè)置調(diào)制參數(shù)。

進(jìn)一步地，信噪比實(shí)時(shí)值通過(guò)調(diào)制方式的誤幀率計(jì)算得出。

進(jìn)一步地，奇偶矩陣生成方法為：