[发明专利]基于协同中继的认知SIMO网络接入方法

权利要求书

1.一种基于协同中继的认知SIMO网络接入方法，其特征在于认知基站收集网络中的信道响应，判断认知用户是否能够协同主用户通信以达到主用户所需的目标传输速率，若可以，则认知SIMO网络接入主用户的授权频段；若不可以，则不接入；它包括以下步骤：

步骤1、主用户发射机广播协同请求信息CRM，认知基站从接收到的CRM中估计主用户发射机到认知基站的M维信道响应矢量h^pb，各认知用户从接收到的CRM中估计主用户发射机到第c个认知用户的信道响应c＝1，2，...，N，同时，认知基站从CRM中获得主用户的目标传输速率R_pk，各认知用户将的估计值发送至认知基站；

其中M表示认知基站配置的天线数目，N表示认知网络中认知用户的数目；

步骤2、主用户的接收机对CRM做出响应，回复协同应答信息CAM给主用户发射机，各认知用户根据接收到的CAM估计其到主用户接收机的信道响应c＝1，2，...，N，并将估计值发送至认知基站；

步骤3、认知基站判断认知SIMO网络是否有能力协同主用户通信以达到主用户的目标传输速率：

首先，认知基站判断自己和各认知用户是否能够成功译码主用户数据；

(a)、如果认知基站所获得的数据速率大于主用户的目标传输速率，即条件满足，则认知基站可以成功译码主用户数据，其中p_p表示主用户发射机的发射功率，表示认知基站接收到的信道噪声功率；

(b)、如果第c个认知用户所获得的数据传输速率大于主用户的目标传输速率，即条件满足，则第c个认知用户可以成功译码主用户数据，并将第c个认知用户归入集合U₁，否则归入集合U₂，其中表示第c个认知用户接收到的信道噪声功率，集合U₁表示可以成功译码主用户数据的认知用户的集合，集合U₂表示不能成功译码主用户数据的认知用户的集合；

此时，如果集合U₁中的认知用户可以为主用户提供其所需的目标传输速率，即条件可以满足，同时认知基站可以成功译码主用户数据，则认知SIMO网络可以接入主用户的授权频段，认知基站向主用户发送协同确认信息CCM；

否则，认知SIMO网络不接入主用户的授权频段；其中表示主用户接收机处的信道噪声功率，p_c，max表示第c个认知用户所允许的峰值发射功率。

2.根据权利要求1所述的基于协同中继的认知SIMO网络接入方法，其特征是所述的认知基站向主用户发送协同确认信息CCM后，包括两个步骤：

步骤1、认知基站和各认知用户接收主用户数据：主用户发射机和接收机接收到了CCM后，开始进行数据发送，认知网络保持静默，接收主用户数据信息，认知基站和集合U₁中的认知用户对主用户数据进行译码；

步骤2、认知用户发送自身数据，同时中继主用户数据：认知SIMO网络接收完主用户数据后，集合U₁中的认知用户使用自己的部分发射功率发送自己的数据给认知基站，剩余部分功率转发主用户数据给主用户接收机以满足主用户的目标传输速率；集合U₂中的认知用户不转发主用户数据，使用全部发射功率发送自己的数据给认知基站；认知基站从接收到的混合信号中消除主用户数据的干扰，干扰消除后，对接收到的每一个认知用户的数据进行波束形成。