[发明专利]控制信道受限的认知无线电合作频谱感知方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信领域，具体涉及到一种认知无线电合作频谱感知方 法。

背景技术

随着无线服务和设备如移动通信、公共安全、电视广播等的出现和不断发 展，许多频段已经被分配给授权用户，然而数据融合中心FCC频谱政策专责 小组的报告指出无论是收入富裕的城市地区，还是乡村偏远地区，其授权频谱 资源均没有得到充分的利用。这显然加剧了对日趋紧张的频谱资源的浪费。采 用机会频谱接入的认知无线电技术被认为是提高无线频谱利用率的最佳方案 之一，参见以下三篇文章：[1]、《频谱政策专责小组的报告》(Federal  Communications Commission，“Spectrum Policy Task Force Report”[R]Rep.ET  Docket no.02-135，Nov.2002)；[2]、《认知无线电：让软件无线电更加个人化》 (J.Mitola and G.Q.Maguire，“Cognitive radio：Making software radios more  personal”[J]IEEE Personal Communications，vol.6，pp.13-18，Aug.1999)；[3]、 《认知无线电：智能的无线通信》(S.Haykin，“Cognitive radio：brain-empowered  wireless communications”[J]IEEE J.Select.Areas Commun.，vol.23，pp.201-220， Feb.2005)。

由于二级用户终端SU必须能够随时感知主用户PU是否存在从而避免对 主用户PU造成干扰，频谱感知是认知无线电的重要环节。采用联合检测的方 法对频谱进行感知有效的解决了阴影衰落和隐藏终端带来的问题，参见以下两 篇文章介绍：[1]、《认知无线电频谱感知的一些问题》(D.Cabric，S.M.Mishra， and R.W.Brodersen，“Implementation issues in spectrum sensing for cognitive  radios”[A]in Proc.of Asilomar Conf.on Signals，Systems，and Computers[C]， Pacific Grove，CA，USA，Nov.7-10，2004，pp.772-776)；[2]、《用于衰落环境 中机会接入的频谱感知》(A.Ghasemi and E.S.Sousa，“Collaborative spectrum  sensing for opportunistic access in fading environments，”[A]in Proc.1st IEEE  Symp.New Frontiers in Dynamic Spectrum Access Networks[C]，Baltimore，USA， Nov.8-11，2005，pp.131-136)，而这些问题是单节点感知解决不了的。联合检 测需要各个二级用户终端SU节点利用单节点检测的方法(如能量检测法)各 自完成对主用户PU的检测后将信息传送到数据融合中心FC，数据融合中心 FC根据上述检测信息得到信道是否被主用户PU占用的结论，显然，联合检 测需要一条控制信道传递各个节点的感知信息。然而，由于认知用户本身的非 授权性，控制信道的存在性、带宽、信道质量等往往具有不确定性，因此认知 无线电中需要重点分析如何降低对控制信道的依赖性。

香港科技大学的文章《带宽受限的联合频谱感知》(Chunhua Sun；Wei  Zhang；Letaief，K.B.“Cooperative Spectrum Sensing for Cognitive Radios under  Bandwidth Constraints”[A]Wireless Communications and Networking  Conference[C]，2007.WCNC 2007.IEEE 11-15March 2007 Page(s)：1-5)中提出 了一种忽略小信息含量判决结果的检测方法，这种方法对控制信道的依赖性很 低，其性能也随着对控制信道的依赖性降低而下降。