The invention discloses an energy efficiency-first spectrum sharing method for full-duplex cognitive system. Each occupancy period and a subsequent idle period are regarded as an authorized communication period on the time axis. During the first authorized communication period, the acquired energy efficiency cognitive user is initialized to implement spectrum detection and channel gain parameter estimation in the authorized frequency band, and real-time based on the spectrum detection results. Judge the situation of authorized user occupying spectrum; if authorized user does not exist, recognize the user to transmit data with normal transmission power and calculate the acquired energy efficiency at this time; if authorized user exists, estimate the potential energy efficiency of access authorized spectrum, and compare the potential energy efficiency with the acquired energy efficiency, when the potential energy efficiency is higher than the acquired energy efficiency. Access authorized frequency band, otherwise do not access. Through this method, the cognitive spectrum sharing method can adapt to the dynamic wireless spectrum environment and maximize energy efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种能效优先的全双工认知系统频谱共享方法
本专利技术属于无线通信
,具体涉及一种高能效的全双工认知系统频谱共享方法。
技术介绍
在全双工认知无线电网络中,现有的频谱共享方式主要是从提升无线通信频谱效率的角度而设计。例如,基于全双工的频谱共享方式包括全双工Interweave、全双工Underlay以及全双工Hybrid等,这些频谱共享方法虽然能提升频谱利用率,但是欠缺对能量效率的考虑,其能量效率仍有进一步提升的空间。全双工Interweave方式下的认知用户在授权用户不存在时才传输数据。全双工Underlay方式下的认知用户不管授权用户是否存在,都以固定的较小功率发送数据。全双工Hybrid方式则结合了上述两种方式来进一步提升频谱效率,当授权用户不出现时,全双工Hybrid方式与全双工Interweave方式相同,以正常功率发送数据;而当授权用户出现时,全双工Hybrid方式与全双工Underlay方式相同,以较小功率发送数据以避免对授权用户造成干扰。然而,虽然上述全双工频谱共享方式一定程度地提升了频谱利用率,但提升吞吐量所带来的能量消耗也相应增加,因此,上述全双工方案的能量效率(即传输单位比特数据所消耗的能量值)有待提升。
技术实现思路
为了提升全双工认知无线电的能量效率,本专利技术提出一种能效优先的全双工认知系统频谱共享方法(又称自适应方法),全双工认知用户可根据授权频谱空闲和占用期间的能量效率大小关系决定是否接入授权频段,从而使认知频谱共享方法适应动态变化的无线频谱环境,最大限度地提升能量效率。本专利技术的技术方案是:一种能效优先的全双工认知系统频 ...
【技术保护点】
1.一种能效优先的全双工认知系统频谱共享方法,其特征在于,在认知用户活动的时间轴上,将授权用户对频谱的占用描述为交替的占用期和空闲期,将每个占用期和接下来的一个空闲期视为一个授权通信周期,所述授权通信周期的总时长以及其中的空闲期时长与占用期时长的比例不要求完全一致;在第i个授权通信周期内,初始化既得能量效率E1=0,其中,i=1…N,N表示采样时间轴上的授权通信到达‑离去的次数;认知用户在授权频段上实施频谱检测及信道增益参数估计,并基于频谱检测结果实时判断授权用户占用频谱的情况;若授权用户不存在,则认知用户以正常的发送功率传输数据,并计算此时的既得能量效率E1;若授权用户存在,则估计接入授权频谱的潜在能量效率E2,并将所述潜在能量效率E2与所述既得能量效率E1进行比较,当所述潜在能量效率E2高于所述既得能量效率E1时,认知用户接入授权频段,否则不接入授权频谱。
【技术特征摘要】
1.一种能效优先的全双工认知系统频谱共享方法,其特征在于,在认知用户活动的时间轴上,将授权用户对频谱的占用描述为交替的占用期和空闲期,将每个占用期和接下来的一个空闲期视为一个授权通信周期,所述授权通信周期的总时长以及其中的空闲期时长与占用期时长的比例不要求完全一致;在第i个授权通信周期内,初始化既得能量效率E1=0,其中,i=1…N,N表示采样时间轴上的授权通信到达-离去的次数;认知用户在授权频段上实施频谱检测及信道增益参数估计,并基于频谱检测结果实时判断授权用户占用频谱的情况;若授权用户不存在,则认知用户以正常的发送功率传输数据,并计算此时的既得能量效率E1;若授权用户存在,则估计接入授权频谱的潜在能量效率E2,并将所述潜在能量效率E2与所述既得能量效率E1进行比较,当所述潜在能量...
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