多用户混合式频谱共享方法和系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种多用户混合式频谱共享方法和系 统。
【背景技术】
[0002] 频谱共享是认知无线电重要技术之一，是认知用户在不干扰主用户的情况下与主 用户共享授权频段。目前有共存式频谱共享（Underlay)和机会式频谱共享（Overlay)。 Underlay模式即是认知用户感知到主用户存在的情况下与主用户共享频段。Overlay模式 即是认知用户感知到频段空闲的情况下利用接入频段。然而，在当前认知无线电的频谱共 享的研究中，基本只单独对underlay方式和overlay方式进行研究。在underlay模式下， 由于认知用户只能以很小的发射功率进行传输，因而只能近距离通信；而在overlay模式 下，由于认知用户只能在频谱空洞时使用频谱，因而无法充分利用频段。由此可见，单独使 用underlay模式和overlay模式难以保证授权频段可以被实时利用，频谱利用率低。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种多用户混合式频谱共享方法和系统，其能 够保证主用户的通信质量的前提下，最优化认知用户的中断概率，最终提高系统频谱利用 率和系统容量。
[0004] 为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
[0005] -种多用户混合式频谱共享方法，包括如下步骤：
[0006] 步骤1、认知用户发起频谱感知，感知授权频段是否空闲；
[0007] 步骤2、若步骤1感知到授权频段空闲，则认知用户拟采用机会式频谱共享模式下 的最优中断概率时的发射功率接入该授权频段；
[0008] 步骤3、计算待接入的认知用户的接收信噪比；若认知用户接收信噪比大于等于 预设的信噪比门限值时，则控制认知用户继续接入该授权频段；否则，控制认知用户接入其 他频段；
[0009] 步骤4、当新的认知用户接入该授权频段时，则假定新的认知用户已接入该授权频 段，同时计算该授权频段内包括新的认知用户在内的各认知用户的接收信噪比；若各认知 用户的接收信噪比均大于等于预设的信噪比门限值时，则正式允许新的认知用户接入该授 权频段；否则，控制新的认知用户接入其他频段；
[0010] 步骤5、若步骤1感知到主用户占用了授权频段即授权频段非空闲，则认知用户拟 采用共存式频谱共享模式下的最优中断概率时的发射功率接入该授权频段；
[0011] 步骤6,计算该认知用户的干扰；若认知用户的干扰大于主用户的干扰门限时，则 控制认知用户接入其他频段；若认知用户的干扰小于主用户的干扰门限时，则计算待接入 的认知用户的接收信噪比；若认知用户接收信噪比大于等于预设的信噪比门限值时，则控 制认知用户继续接入该授权频段；否则，控制认知用户接入其他频段；
[0012] 步骤7、当新的认知用户接入该授权频段时，则假定新的认知用户已接入该授权频 段，同时计算该授权频段内包括新的认知用户在内的所有认知用户的总干扰；若认知用户 的总干扰大于主用户的干扰门限时，则控制新的认知用户接入其他频段；若认知用户的总 干扰小于主用户的干扰门限时，则计算该授权频段内包括新的认知用户在内的各认知用户 的接收信噪比，若各认知用户的接收信噪比均大于等于预设的信噪比门限值时，则正式允 许新的认知用户接入该授权频段；否则，控制新的认知用户接入其他频段。
[0013] 作为改进，所述步骤4之后，还进一步包括对主用户授权频段监听过程，即当监听 到主用户返回至该授权频段时，则所有认知用户拟采用共存式频谱共享模式下的最优中断 概率时的发射功率接入该授权频段；此时，
[0014] 计算该授权频段内所有认知用户的总干扰；若所有认知用户的总干扰大于主用户 的干扰门限时，则控制部分认知用户退出该授权频段，直至让留下的所有认知用户的总干 扰小于主用户的干扰门限；
[0015] 若认知用户的总干扰小于主用户的干扰门限时，则计算该授权频段内的各认知用 户的接收信噪比，若各认知用户的接收信噪比均大于等于预设的信噪比门限值时，则允许 所有的认知用户接入该授权频段；否则，控制部分认知用户退出该授权频段，直至留下的各 认知用户的接收信噪比均大于等于预设的信噪比门限值。
[0016] 上述认知用户退出授权频段的方式是：
[0017] 当所有认知用户的总干扰大于主用户的干扰门限时，则按照认知用户接入授权频 段的先后顺序控制部分认知用户退出该授权频段，即让后接入的认知用户先退出授权频 段。
[0018] 当各认知用户的接收信噪比均小于预设的信噪比门限值时，则按照认知用户接入 授权频段的先后顺序控制部分认知用户退出该授权频段，即让后接入的认知用户先退出授 权频段。
[0019] 作为改进，所述步骤7之后，还进一步包括对主用户授权频段监听过程，即当监听 到主用户离开该授权频段时，则所有认知用户拟采用机会式频谱共享模式下的最优中断概 率时的发射功率接入该授权频段；此时，
[0020] 计算该授权频段内的各认知用户的接收信噪比，若各认知用户的接收信噪比均大 于等于预设的信噪比门限值时，则允许所有的认知用户接入该授权频段；否则，控制部分认 知用户退出该授权频段，直至留下的各认知用户的接收信噪比均大于等于预设的信噪比门 限值。
[0021] 上述认知用户退出授权频段的方式是：
[0022] 当各认知用户的接收信噪比均小于预设的信噪比门限值时，则按照认知用户接入 授权频段的先后顺序控制部分认知用户退出该授权频段，即让后接入的认知用户先退出授 权频段。
[0023] 步骤2中机会式频谱共享模式下的最优中断概率时的发射功率和步骤5中共存式 频谱共享模式下的最优中断概率时的发射功率均预先已确定。
[0024] 基于上述方法的多用户混合式频谱共享系统，由中心节点、主用户和至少一个认 知用户组成；中心节点与主用户无线连接，中心节点和各个认知用户无线连接。
[0025] 认知用户主要由认知中心单元、以及与认知中心单元相连的认知感知接收机、认 知收发信机和通信单元组成。通信单元与中心节点相连。
[0026] 认知感知接收机包括感知天线、感知射频前端模块、感知AD转换模块、感知数字 带通滤波模块和感知基带处理模块；感知天线经感知射频前端模块与感知AD转换模块的 输入端相连，感知AD转换模块的输出端经感知数字带通滤波模块与感知基带处理模块相 连；感知基带处理模块和感知射频前端模块与认知中心单元连接。
[0027] 认知收发信机包括收发天线、双工器、射频接收前端模块、接收AD转换模块、接收 数字带通滤波模块、射频发射前端模块、发射AD转换模块、发射数字带通滤波模块和收发 基带处理模块；收发天线经双工器分别连接射频接收前端模块的输入端和射频发射前端模 块的输出端；射频接收前端模块的输出端经接收AD转换模块与接收数字带通滤波模块的 输入端相连，接收数字带通滤波模块的输出端连接收发基带处理模块；收发基带处理模块 连接发射数字带通滤波模块的输入端，发射数字带通滤波模块的输出端经发射AD转换模 块与射频发射前端模块的输入端相连；收发基带处理模块、射频发射前端模块和射频接收 前端模块与认知中心单元连接。
[0028] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0029] 1、采用混合式频谱共享方式，当认知用户感知到频段空闲时，