/3-n)，认知用户利用aW带宽转发授权用户A的信息 帮助其达到目标速率，授权用户A经过3个时隙后获得的速率可以表示为
[0096]Ra=min{RAS,RSB} (16)
[0097] 其中
[0098]
[0099] 认知用户在第3个时隙同时利用剩余的（l-α)W带宽发送自己的信息，则认知用 户获得的速率可以表示为
[0100]
[0101] ④当RAB彡RAT，RBA彡RBT时，表示授权用户A和B在第1个和第2个时隙获得的速 率已经大于其目标速率RAT和RBT，此时α=β= 〇;
[0102] 授权用户Α和Β在第1个和第2个时隙分别使用m和η的时隙就可以达到目标速 率Mprbt，即
[0103]
[0104] " -- -
[0105] 认知用户在第3个时隙，占用时隙（1-m-n)，利用全部的带宽W发送自己的信息，则 认知用户获得的速率表示为
[0106]
[0107] 本友明的扠木构思为：由亍共存式频谮接人万法中，认知用尸和授权用户使用相 同的频谱同时进行通信，互相之间始终存在干扰，使得原本就非常有限的频谱资源得不到 充分利用，授权用户和认知用户的性能也会由于干扰受到影响。而且这种频谱接入方法使 用单向协作方式，由于其半双工的工作模式造成了频谱效率的损失。本专利方法中认知用 户通过双向协作的方式接入授权用户的频谱，授权用户和认知用户分别通过不同的时间和 带宽来发送信息，能够有效解决授权用户和认知用户之间的干扰问题。同时，认知系统以双 向协作方式接入授权用户的频谱，能够有效解决频谱效率损失的问题。
[0108] 本发明的有益效果主要表现在：（1)消除了共存式频谱接入方法中授权用户和认 知用户的干扰问题；（2)提升了频谱效率。
【附图说明】
[0109] 图1是本发明方法的双向协作抗干扰频谱接入模型示意图，其中 ~C?V(0,i/,./ )，i,jG{A,B,S,D}，i乒j，表示任意端点i到端点j的瑞利平坦衰落信道 的信道系数，且hpv为路径损耗指数，表示端点i到端点j的距离。
[0110] 图2为当授权用户A和B的目标速率不相同，即RAT=lbps/Hz、RBT= 1. 5bps/Hz 时，本文所提频谱接入方法的优化系数α、β、m和n随S位置的变化图
[0111] 图3为当授权用户A和B的目标速率不相同，即RAT=lbps/Hz、RBT=L5bps/Hz 时，授权用户和认知用户获得的速率随S位置的变化图。
【具体实施方式】
[0112] 下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0113] 参照图1~图3, 一种基于时间和带宽分配的双向协作抗干扰频谱接入方法，是基 于现有的无线电通信系统实现的。所述无线电通信系统包括一个主系统和一个认知系统， 主系统由授权用户A和授权用户B组成。认知系统由认知用户发送端S和认知用户接收端 D组成，认知系统通过寻找机会伺机接入主系统的频谱来传输自己的信息。假设主系统支持 中继功能，有一段授权频谱W，认知系统能够模拟主系统中的无线电协议和系统参数。
[0114] 本实施方式的方法中，认知用户以双向协作方式接入授权用户的频谱。授权用户 A和B计算自己通过直传时的速率和如果授权用户A和B达不到自己的目标速率 RAT和RBT，则允许认知用户以三个时隙解码转发协作方式接入自己的频谱。否则授权用户通 过直传发送自己的信息。认知用户接入授权用户的频谱后，授权用户A和B计算自己在第 一个和第二个时隙直传链路上的速率RAB和RBA。认知用户根据RAB和RBA是否能够达到目标 速率，通过以下四种不同方式接入授权用户的频谱。
[0115] 当RAB<RAT，RBA<RBT时，计算授权用户A和B在认知用户的帮助下获得的速率Ra 和RB，如果RA>RAT和RRBT，则授权用户A和B就会允许认识用户在第三个时隙接入自 己的频谱。否则，授权用户A和B通过直传发送自己的信息。认知用户接入授权用户A和B的频谱后，利用一部分的带宽转发授权用户A和B的信息，利用剩余的带宽发送自己的信 息。
[0116] 当RAB彡RAT，RBA<RBT时，计算授权用户B在认知用户的帮助下获得的速率RB，如 果RB>RBT，则授权用户B就会允许认识用户在第三个时隙接入自己的频谱。否则，授权用 户A和B通过直传发送自己的信息。认知用户接入授权用户B的频谱后，利用一部分带宽 帮助转发授权用户B的信息，利用剩余的带宽发送自己的信息。授权用户A在第一个时隙 分配一部分时间给认知用户发送信息。
[0117] 当RBA彡RBT，RAB<RAT时，计算授权用户A在认知用户的帮助下获得的速率RA，如 果RA>RAT，则授权用户A就会允许认识用户在第三个时隙接入自己的频谱。否则，授权用 户A和B通过直传发送自己的信息。认知用户接入授权用户A的频谱后，利用一部分带宽 帮助转发授权用户A的信息，利用剩余的带宽发送自己的信息。授权用户B在第二个时隙 分配一部分时间给认知用户发送信息。
[0118] 当RAB彡RAT，RBA彡RBT时，则授权用户A和B在第一个和第二个时隙分配一部分时 间给认知用户发送信息。认知用户在剩余的第三个时隙利用全部的带宽发送自己的信息。
[0119] 本实施方式中，授权用户A和B通过直传时的速率和可以通过如下方法获 得：
[0120]
[0121]
[0122] 其中PjPP汾别表示授权用户A和B的发送功率。
[0123] 本实施方式中，认知用户接入授权用户的频谱后，授权用户A和B获得的速率心和 rb，以及认知用户获得的速率馬可以通过如下方法获得：
[0124] 认知用户通过三个时隙解码转发协作方式接入授权用户的频谱。在第1个时隙， 授权用户A用全部W带宽发送信息给授权用户B和认知用户S，则A-B和A-S链路获得 的速率可以分别表示为：
[0125]
[0126]
[0127] 在第2个时隙，授权用户B用全部W带宽发送信息给授权用户A和认知用户S，则 B-A和B-S链路的速率可以分别表示为
[0128]
[0129]
[0130] 根据RAB和RBA是否能够达到目标速率RAT和RBT，RA，私和Rs有四种不同的形式。
[0131] ①当RAB<RAT，RBA<RBT时，表示授权用户A和B在第1个和第2个时隙达不到目 一1 标速率RAT和RBT，此时Μ 。 3
[0132] 在第3个时隙，占用1/3时隙，认知用户分别利用aW(〇<α< 1)和i3W(〇<β < 1)带宽转发授权用户Α和Β的信息帮助授权用户达到目标速率，授权用户Α和Β经过3 个时隙后获得的速率可以分别表示为
[0133] Ra=min{RAS,RSB} (5)
[0134] Rb=min{RBS,RSA} (6)
[0135] 其中
[0136]
[0137]
[0138] 认知用户在第3个时隙同时利用剩余的[1-(a+i3)]W带宽发送自己的信息，则认 知用户获得的速率可以表示为
[0139]
[0140] ②当RAB彡RAT，RBA<RBT时，表示授权用户A在第1个时隙获得的速率已经大于其 目标速率RAT，授权用户B在第2个时隙达不到目标速率，此时Λ=;，a=0。 3
[0141] 授权用户A在第1个时隙使用所（0 <m4 )的时隙就可以达到目标速率RAT，即 3
[0142]
[0143] 在第3个时隙，占用时隙（2/3-m)，认知用户利用带宽转发授权用户B的信息 帮助其达到目标速率，授权用户B经过3个时隙后获得的速率可以表示为
[0144] Rb=min{RBS,RSA} (13)
[0145] 其中
[0146]
[0147] 认知用户在第3个时隙同时利用剩余的（l_i3)W带宽发送自己的信息，认知用户 获得的速率可以表示为
[0148]
[0149] ③当RAB<RAT，RBA彡RBT时，表示授权用户A在第1个时隙达不到目标速率，授权 用户B在第2个时隙获得的速率已经大于其目标速率RBT，此时=β=0。 J
[0150] 授权用户B在第2个时隙使用/'/CΟ< ? <I)的时隙就可以达到目标速率RBT，即 3
[0151]
[0152]在第3个时隙，占用时隙（2/3-n)，认知用户利用aW带宽转发授权用户A的信息 帮助其达到目标速率，授权用户A经过3个时隙后获得的速率可以表示为
[0153] Ra=min{RAS,RSB} (16)
[0154] 其中
[0155]
[0156] 认知用户在第3个时隙同时利用剩余的（l-α)W带宽发送自己的信息，则认知用 户获得的速率可以表示为
[0157]
[0158] ④当RAB>RAT，RBA>RBT时，表示授权用户A和B在第1个和第2个时隙获得的速 率已经大于其目标速率RAT和RBT，此时α=β= 〇。
[0159] 授权用户Α和Β在第1个和第2个时隙分别使用m和η的时隙就可以达到目标速 率Mprbt，即
[0162] 认知用户在第3个时隙，占用时隙（1-m-n)，利用全部的带宽W发送自己的信息，则 认知用户获得的速率可以表示为
[0160]
[0161]
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