认知无线网络中干扰保护带取值的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种认知无线网络中干扰保护带取值的方法及装置，涉及认知无线电【技术领域】。该方法包含：S1、确定主用户发射机的传输距离R0和次用户的传输范围R；初始化主用户的网络保护带ρ1和次用户的通信概率Pa；S2、依据确定的参数，计算保护带值ρ；S3、判断ρ的当前值与ρ1的当前值的绝对值差，若二者差小于等于预定阈值，则认为ρ值已得到收敛，记录此时保护带值ρ；否则，执行步骤S4；S4、将ρ的值赋予ρ1，计算当前次用户通行概率Pa，并根据通信概率Pa重新计算保护带值ρ，继续执行步骤S3，直到ρ值收敛，并记录此时的保护带值ρ。本发明通过提供更为合理和精确的干扰网络保护带的值，保证更大的次用户共享频谱的空域面积，提高了次用户网络共享主用户网络频谱资源的利用率。
【专利说明】认知无线网络中干扰保护带取值的方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及认知无线电【技术领域】，具体涉及一种认知无线网络中干扰保护带取值 的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，频谱资源的利用存在不均衡现象。部分频段（如：当前2G、3G等移动通信 网络所使用的频段）处于超负荷状态，频谱资源严重"短缺"。而某些频段（如：UHF频段中 广播电视的空闲频谱资源）的频谱利用率却较低，造成了频谱资源的"浪费"。鉴于此，具备 频谱资源高效利用能力的认知无线电技术应运而生。通过高效、准确的频谱检测技术获得 无线网络空闲频谱信息，基于动态频谱管理方法完成空闲频谱的动态接入、频谱切换与避 让等功能，达到频谱资源的高效利用。然而，认知无线网络的实行面临着诸多挑战，例如，主 用户网络和次用户网络之间的相互干扰问题，次用户传输时的容量限制等。其中，干扰问题 是主要的问题。
[0003] 解决此干扰问题一种方法为：设计一定的传输区域，如果次用户在此区域范围中， 则需要限制其传输。此种都能有效的保证次用户对主用户的干扰。此方法的计算保护带的 方式是根据计算次用户网络对传输边缘主用户接收机的累积干扰，并把干扰转化为主用户 的传输中断概率。然后通过对主用户中断概率设置门限来计算干扰值需要满足的限制，从 而确定对主用户网络的保护带的大小。
[0004] 然而，考虑到实际情况，干扰是相互的，两个系统彼此之间都会产生干扰，虽然上 述计算的保护带能够保证次用户传输不会影响主用户，但是却不能保证次用户不受主用户 发射机的干扰。同时，如果假设次用户网络为Ad-hoc网络，次用户之间也会彼此产生干扰， 这样可能两个距离比较近的次用户就不能同时工作，由此产生的结果就是原来保护带范围 外的次用户无法保证全部能传输，而是有一定的概率可以通信，进一步会影响次用户网络 累积干扰的计算，而相应的保护带取值也需要改变。为得到更合理的保护带，为次级用户保 证更多的空域频谱接入机会是当前急需解决的问题。
【发明内容】
[0005] (一）解决的技术问题
[0006] 针对现有技术的不足，本发明提供一种认知无线网络中干扰保护带取值的方法及 装置，能够更为合理和精确的确定干扰保护带的值。
[0007] (二）技术方案
[0008] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
[0009] 一种认知无线网络中干扰保护带取值的方法，包含以下步骤：
[0010] S1、确定主用户发射机的传输距离&和次用户的传输范围边界R;并初始化主用 户的网络保护带Pi和次用户的通信概率Pa;
[0011] S2、依据步骤S1中确定的参数，计算保护带值P;
[0012]S3、判断所述P的当前值与所述Pi的当前值的绝对值差，若二者差值小于或等 于预定阈值，则认为P值已经得到收敛，记录此时的保护带值P;否则，执行步骤S4;
[0013]S4、将P值赋予Pi，计算当前次用户的通行概率匕，并根据所述通信概率匕重新 计算保护带值P，继续执行步骤S3,直到P值收敛为止，并记录此时的保护带值P。
[0014] 优选的，步骤S1中初始化的主用户的网络保护带Pl=0,次用户的通信概率P a=0。
[0015] 优选的，步骤S2中计算保护带值P的表达式为：
【权利要求】
1. 一种认知无线网络中干扰保护带取值的方法，其特征在于，包含w下步骤： 51、 确定主用户发射机的传输距离R。和次用户的传输范围边界R ;并初始化主用户的 网络保护带P 1和次用户的通信概率P。； 52、 依据步骤S1中确定的参数，计算保护带值P ; 53、 判断所述P的当前值与所述Pi的当前值的绝对值差，若二者差值小于或等于预 定阔值，则认为P值已经得到收敛，记录此时的保护带值P ;否则，执行步骤S4; 54、 将P值赋予Pi，计算当前次用户的通行概率P。，并根据所述通信概率P。重新计算 保护带值P，继续执行步骤S3,直到P值收敛为止，并记录此时的保护带值P。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中初始化的主用户的网络保护带 Pi=〇,次用户的通信概率Pa=〇。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中计算保护带值P的表达式为：
其中，P。和P。分别是主用户和次用户发射机发射功率，A是次用户均匀分布的密度，a 和b是主用户和次用户传输路损因子，ep是主用户接收机的中断概率限制，hp是主用户正 常传输的信干噪比口限，S2是背景噪声。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中计算次用户的通信概率P。的表达 式为：
其中，P。函数的表达式如下：
其中，，'I誌为保证任意两个次用户能同时正常传输的最小距离间隔，并满足：
其中，e。是保证次用户正常传输的中断概率限制，Q〇=%t- S2,朽|2是信道衰落，he 是次用户正常传输的信干噪比口限，S2是背景噪声。
5. -种认知无线网络中干扰保护带取值的装置，其特征在于，包含W下模块： 确定参数模块，确定主用户发射机的传输距离R。和次用户的传输范围边界R ;并初始
化主用户的网络保护带P 1和次用户的通信概率Pg ; 计算保护带值模块，依据步骤确定参数模块中确定的参数，计算保护带值P ; 绝对值差判断模块，判断所述P的当前值与所述Pi的当前值的绝对值差，若二者差 小于或等于预定阔值，则认为P值已经得到收敛，记录此时的保护带值P ;否则，执行重新 计算保护带的值模块； 重新计算保护带值模块，将P的值赋予Pl，计算当前次用户的通行概率P。，并根据所 述通信概率P。重新计算保护带的值P，继续执行步骤S3,直到P值收敛为止，并记录此时 的保护带值P。
6. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述确定参数模块中初始化的主用户的网 络保护带P 1=0,次用户的通信概率Pg=0。
7. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，计算保护带值模块中计算保护带值P的表 达式为：
其中，P。和P。分别是主用户和次用户发射机发射功率，1是次用户均匀分布的密度，a 和b是主用户和次用户传输路损因子，ep是主用户接收机的中断概率限制，hp是主用户正 常传输的信干噪比口限，S2是背景噪声。
8. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，重新计算保护带的值模块中计算次用户的 通信概率P。的表达式为： 化=?3佩+口，端。) 其中，P。函数的表达式如下：
其中，r立。为保证任意两个次用户能同时正常传输的最小距离间隔，并满足：
其中，e。是保证次用户正常传输的中断概率限制，Q。= S 2，2是信道衰落，h。是 次用户正常传输的信干噪比口限，S2是背景噪声。
【文档编号】H04W16/14GK104427511SQ201310382526
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】冯志勇, 冯泽冰, 袁凌武, 张轶凡, 张奇勋 申请人:北京邮电大学