專利名稱:一種基于微分博弈的認知無線電系統(tǒng)功率控制方法
技術領域:
本發(fā)明涉及認知無線電、蜂窩移動通信領域,具體地說是涉及一種基于微分博弈 的認知無線電系統(tǒng)功率控制方法。
背景技術:
隨著無線通信技術飛速發(fā)展,通信系統(tǒng)對無線頻譜資源的需求也不斷增加,稀缺 的頻譜資源已無法滿足不斷增長的需求。從近年一些研究結果可以看到,頻譜資源缺乏更 多是由于現有的頻譜管理與分配策略造成的?,F有的頻譜管理與分配策略大多是基于靜態(tài) 控制的模型,即管理機構將可用頻譜資源劃分成固定、非重疊的頻譜塊,這些頻譜塊大小固 定,并通過保護頻帶進行分割,將這些頻譜塊以獨占的方式分配給不同的服務和技術,分配 到這些頻段的用戶被稱為授權用戶(或主用戶),例如,移動通信運營商、廣播電視、軍事和 公共安全部門等。這種靜態(tài)控制的分配方式,頻譜管理非常簡單,但大量的測量數據表明其 頻譜利用率卻相當低下,以美國為例,在3GHz以下,己分配頻譜的利用率隨時間和地理位 置的變化從15%到85%,產生時間和空間上的頻譜空穴(spectrum hole)。此外,工業(yè)、科學 及醫(yī)藥頻段(Industrial Scientific and Medical, ISM)也開始推行開放式頻譜利用策 略,帶來了多種重要的新興技術與技術革新,然而,由于多種異構網絡之間的干擾,使得ISM 頻段的頻譜效率也不是太高。認知無線電(Cognitive Radio,CR)是一種智能無線通信系統(tǒng),通過感知外 部環(huán)境,自適應調整系統(tǒng)參數以適應外部環(huán)境變化,并以機會方式動態(tài)接入空閑頻譜,提高 頻譜利用率。功率控制是無線資源管理的重要內容,因為它能有效降低系統(tǒng)各用戶終端 的發(fā)射功率、抑制干擾、增加系統(tǒng)吞吐量、改善系統(tǒng)服務質量OioS)以及延長電池使用壽 命。另外,低的發(fā)射功率可減少終端輻射,有利于人體健康。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供構建出一種基于微分博弈的認知無線電系統(tǒng)功率控制方法。本發(fā)明一種基于微分博弈的認知無線電系統(tǒng)功率控制方法通過下述技術方案予 以實現本發(fā)明所述的控制方法包括如下步驟
1)認知無線電系統(tǒng)模型的構建
假設主用戶(primary user)采用FDMA或TDMA多址方式,對于授權頻譜資源,主用戶 不可能連續(xù)利用,故易產生可被認知用戶重新利用的頻譜空穴;假設位于該小區(qū)的個認
知用戶組成以基站為中心的CR系統(tǒng),認知用戶集合為雙=(U,…4 ;在時間[‘7]內,認 知用戶采用CDMA多址方式共享一段頻譜空穴,靜止或低速移動;在時刻se[‘r],認知用戶( )的信干比(SIR)為
權利要求
1. 一種基于微分博弈的認知無線電系統(tǒng)功率控制方法,其特征在于所述的功率控制方 法包括如下步驟1)認知無線電系統(tǒng)模型的構建假設主用戶primary user采用FDMA或TDMA多址方式,對于授權頻譜資 源,主用戶不可能連續(xù)利用,故易產生可被認知用戶重新利用的頻譜空穴;假 設位于該小區(qū)的個認知用戶組成以基站為中心的CR系統(tǒng),認知用戶集合為
全文摘要
本發(fā)明涉及認知無線電、蜂窩移動通信領域,具體地說是涉及一種基于微分博弈的認知無線電系統(tǒng)功率控制方法。本發(fā)明所述的控制方法包括如下步驟1)認知無線電系統(tǒng)模型的構建;2)功率削減代價函數與功率輻射危害代價函數的設計;3)功率控制的微分博弈模型的構建;4)反饋納什均衡的求解。本發(fā)明方法較好描述了實際CR系統(tǒng)時間連續(xù)的動態(tài)特性,建立了CR系統(tǒng)功率控制的非合作微分博弈模型,提出了一種基于微分博弈的分布式非合作功率控制方法,獲得了反饋納什均衡解析解。本發(fā)明DNPCDG算法通過功率控制,有效抑制了認知用戶間干擾,從而提高總吞吐量,改善系統(tǒng)性能。
文檔編號H04W52/24GK102075267SQ201010615209
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權日2010年12月30日
發(fā)明者劉濤, 吳華怡, 周賢偉, 張永德, 張鳴魯, 張龍, 李永芳, 林大澤, 鄧宇, 黃秋香 申請人:青海西部礦業(yè)科技有限公司