[发明专利]认知无线电中的协作通信方法

权利要求书

1.一种认知无线电中的协作通信方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，主要用户和二级用户构成认知无线电网络，主要用户和二级用户在无协作模式下工作，主要用户可随时接入信道，若二级用户正在使用信道，则二级用户必须退出将信道交还于主要用户，二级用户只有在信道空闲时才能使用；

步骤二，若认知无线电网络中只存在一个二级用户，根据信道质量信息判断该二级用户的吞吐量提高率是否达到设定的阈值，如果大于等于设定的阈值选择该二级用户采用TDMA-AF协议技术与主要用户进行协作通信，否则不参与主要用户的通信；若认知无线电网络中存在多个二级用户，选择吞吐量提高量最大的二级用户做为接力用户进行协作通信；

所述的协作通信包括两个时隙：在第一个时隙，主要用户发送信息，中继站和二级用户同时收到信息，在第二个时隙，主要用户和二级用户同时发送信息，中继站同时接收到两者的信息。

2.根据权利要求1所述的认知无线电中的协作通信方法，其特征是，所述TDMA-AF协议，其工作于半双工模式下，其前向放大技术直接使用硬件实现。

3.根据权利要求1所述的认知无线电中的协作通信方法，其特征是，所述吞吐量提高率的阈值设为5％。

4.根据权利要求1所述的认知无线电中的协作通信方法，其特征是，所述第一个时隙中，主要用户发送信息，中继站和二级用户同时收到信息，二级用户在第一时隙只将接收到信息储存在缓冲区中，留在下一个时隙发送，

其中，主要用户与中继站的通信输入输出关系为：

yD,1=ESDhSDx1+nD,1,]]>

式中，下标S、D分别代表主要用户和中继站，y_D，1代表中继站所接收到的信息，x₁代表主要用户发送的信息，E_SD是在一个时隙中平均接收能量，代表了大尺度衰减，即路径衰减和屏蔽，h_SD是单位化的随机复数变量，代表信道增益也即是小尺度衰减，噪声分量n_D，1是中继站在第一个时隙所接收到的高斯白噪声；

主要用户与二级用户的输入输出关系为：

yR,1=ESRhSRx1+nR,1,]]>

式中，下标S、R分别代表主要用户和二级用户，y_R，1代表二级用户所接收到的信息，x₁代表主要用户发送的信息，E_SR是在一个时隙中平均接收能量，代表了大尺度衰减，h_SR是单位化的随机复数变量，代表信道增益也即是小尺度衰减，噪声分量n_R，1是二级用户在第一个时隙所接收到的高斯白噪声。

5.根据权利要求1或4所述的认知无线电中的协作通信方法，其特征是，所述主要用户和二级用户，其信息均以包为基本单位，包的进入按照泊松分布，包的长度为任意分布。

6.根据权利要求1或4所述的认知无线电中的协作通信方法，其特征是，所述二级用户，其在前向放大技术中，只将接收到的信号进行线性放大。