一种能量有效的协作频谱感知方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN104968001B(45)授权公告日2018.06.05(21)申请号201510406574.3(56)对比文件(22)申请日2015.07.10CN103281143A,2013.09.04,CN102223194A,2011.10.19,(65)同一申请的已公布的文献号CN102571241A,2012.07.11,申请公布号CN104968001ACN103780318A,2014.05.07,(43)申请公布日2015.10.07US2010081387A1,2010.04.01,(73)专利权人河海大学常州校区SinaMalekiETAL..CensoredTruncated地址213022江苏省常州市晋陵北路200号SequentialSpectrumSensingforCognitiveRadioNetworks.《arXiv:1106.2025v2[cs.SY](72)发明人高远谢秀坤朱昌平姚澄https://arxiv.org/pdf/1106.2025.pdf》汤一彬单鸣雷.2013,(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限周浩等.基于双门限能量检测的选择式协作公司32224频谱感知.《计算机仿真》.2014,第31卷(第1期),代理人董建林审查员王聪(51)Int.Cl.H04W16/14(2009.01)H04B17/382(2015.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种能量有效的协作频谱感知方法(57)摘要本发明公开了一种能量有效的协作频谱感知方法，频谱感知方法设置双能量门限，并通过两轮筛选，节省参与感知的认知用户数目。首先N个认知用户对主用户进行感知预判，然后选出能量值在两门限之外的M个用户继续感知，其余N-M个认知用户进入休眠状态，以节省感知能耗。在第二阶段选出累积能量值小于第一门限的S个认知用户，发送感知结果到融合中心，且不需要公共控制信道，而剩余的M-S个认知用户进入休眠状态，融会中心默认此M-S个认知用户的感知结果是主用户存在。本发明在保证频谱感知性能的条件下，通过减少参与感知用户数的方法，节省了系统的感知能耗。CN104968001BCN104968001B权利要求书1/1页1.一种能量有效的协作频谱感知方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：认知无线网络中N个认知用户进入检测主用户阶段的预感知阶段，第k个时隙中，利用时隙的比例的时长，α<1，N个认知用户对主用户的空闲频谱进行检测，每个认知用户采用双门限能量检测方法，两门限值分别设为λ1和λ2，λ1＜λ2；对于累计采样能量值在λ1和λ2之间的认知用户，进入休眠状态，既不发送也不接收信息，只消耗少量能量；步骤二：累计采样能量值在λ1和λ2之外的M个认知用户进入检测主用户阶段的持续感知阶段，利用时隙的比例的时长，α<1，M个认知用户对主用户的空闲频谱进行检测；对于累计采样能量值始终大于λ1的认知用户，进入休眠状态；步骤三：累计采样能量值始终小于λ1的S个认知用户进入检测结果报告阶段，利用时隙的1-α比例的时长，α<1，S个认知用户向融合中心发送信息；融合中心将接收到的感知结果进行融合；根据上述感知过程，得到频谱感知周期所耗总能量公式：P1’为每个认知用户进行能量检测所需功率，Ps’为每个认知用户向融合中心发射感知结果所需功率，E(M)为M的均值，其中p1表示认知用户累积采样能量值小于λ1或大于λ2的概率；E(S)为S的均值，其中p2表示认知用户累积采样能量值小于λ1的概率；步骤四：在保证感知性能的约束条件Pd＞Pdth，Pf＜Pfth下，可以得到使Et最小的M和S的最优解，其中Pd和Pdth分别表示主用户检测概率、主用户检测概率的门限值，Pf和Pfth分别表示虚警概率、虚警概率的门限值。2CN104968001B说明书1/6页一种能量有效的协作频谱感知方法技术领域[0001]本发明涉及一种能量有效的协作频谱感知方法，属于认知无线电技术领域。背景技术[0002]随着无线电业务的日渐开展，可用的频谱资源日渐匮乏，同时低频谱利用率更是加剧了这一局面。认知无线电作为下一代网络发展的关键技术，有效地解决了无线频谱资源紧缺的问题。认知无线电通过与其周围环境进行交互并进行理解学习，依据周围环境的变化自适应调整功率、编码和载波调制等无线操作参数，以此提升通信性能，提高频谱利用率。[0003]频谱感知是认知无线电实现的关键和前提，其目的是要准确且快速的感知到尽可能多的频谱空洞，保证空闲频段不被浪费。而协作频谱感知通过多个认知用户以相互协作的方式进行频谱感知，尽可能地减小单个认知用户在无线网络环境下有可能受到的多径衰落、阴影效应的影响，进一步提升系统整体感知性