专利名称：一种基于微分博弈的认知无线电系统功率控制方法
技术领域：
本发明涉及认知无线电、蜂窝移动通信领域，具体地说是涉及一种基于微分博弈 的认知无线电系统功率控制方法。
背景技术：
随着无线通信技术飞速发展，通信系统对无线频谱资源的需求也不断增加，稀缺 的频谱资源已无法满足不断增长的需求。从近年一些研究结果可以看到，频谱资源缺乏更 多是由于现有的频谱管理与分配策略造成的。现有的频谱管理与分配策略大多是基于静态 控制的模型，即管理机构将可用频谱资源划分成固定、非重叠的频谱块，这些频谱块大小固 定，并通过保护频带进行分割，将这些频谱块以独占的方式分配给不同的服务和技术，分配 到这些频段的用户被称为授权用户(或主用户)，例如，移动通信运营商、广播电视、军事和 公共安全部门等。这种静态控制的分配方式，频谱管理非常简单，但大量的测量数据表明其 频谱利用率却相当低下，以美国为例，在3GHz以下，己分配频谱的利用率随时间和地理位 置的变化从15%到85%，产生时间和空间上的频谱空穴(spectrum hole)。此外，工业、科学 及医药频段(Industrial Scientific and Medical, ISM)也开始推行开放式频谱利用策 略，带来了多种重要的新兴技术与技术革新，然而，由于多种异构网络之间的干扰，使得ISM 频段的频谱效率也不是太高。认知无线电(Cognitive Radio，CR)是一种智能无线通信系统，通过感知外 部环境，自适应调整系统参数以适应外部环境变化，并以机会方式动态接入空闲频谱，提高 频谱利用率。功率控制是无线资源管理的重要内容，因为它能有效降低系统各用户终端 的发射功率、抑制干扰、增加系统吞吐量、改善系统服务质量OioS)以及延长电池使用寿 命。另外，低的发射功率可减少终端辐射，有利于人体健康。
发明内容
本发明的目的在于提供构建出一种基于微分博弈的认知无线电系统功率控制方法。本发明一种基于微分博弈的认知无线电系统功率控制方法通过下述技术方案予 以实现本发明所述的控制方法包括如下步骤
1)认知无线电系统模型的构建
假设主用户(primary user)采用FDMA或TDMA多址方式，对于授权频谱资源，主用户 不可能连续利用，故易产生可被认知用户重新利用的频谱空穴；假设位于该小区的个认
知用户组成以基站为中心的CR系统，认知用户集合为双=(U,…4 ；在时间[‘7]内，认 知用户采用CDMA多址方式共享一段频谱空穴，静止或低速移动；在时刻se[‘r],认知用户( )的信干比(SIR)为
权利要求
1. 一种基于微分博弈的认知无线电系统功率控制方法，其特征在于所述的功率控制方 法包括如下步骤1)认知无线电系统模型的构建假设主用户primary user采用FDMA或TDMA多址方式，对于授权频谱资 源，主用户不可能连续利用，故易产生可被认知用户重新利用的频谱空穴；假 设位于该小区的个认知用户组成以基站为中心的CR系统，认知用户集合为
全文摘要
本发明涉及认知无线电、蜂窝移动通信领域，具体地说是涉及一种基于微分博弈的认知无线电系统功率控制方法。本发明所述的控制方法包括如下步骤1)认知无线电系统模型的构建；2)功率削减代价函数与功率辐射危害代价函数的设计；3)功率控制的微分博弈模型的构建；4)反馈纳什均衡的求解。本发明方法较好描述了实际CR系统时间连续的动态特性，建立了CR系统功率控制的非合作微分博弈模型，提出了一种基于微分博弈的分布式非合作功率控制方法，获得了反馈纳什均衡解析解。本发明DNPCDG算法通过功率控制，有效抑制了认知用户间干扰，从而提高总吞吐量，改善系统性能。
文档编号H04W52/24GK102075267SQ201010615209
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者刘涛, 吴华怡, 周贤伟, 张永德, 张鸣鲁, 张龙, 李永芳, 林大泽, 邓宇, 黄秋香 申请人:青海西部矿业科技有限公司