[发明专利]基于邻信道干扰的信道和功率的分配系统及分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种基于邻信道干扰的信道和功率的分配系统及分配方法。

背景技术

作为无线通信领域的前沿技术之一，认知无线电技术通过对周围无线环境相应系统参数(如发射功率、载波频率和调制技术)的调整，有效的解决了频谱稀缺的问题，其中，如何实现动态频谱分配是认知无线电技术解决频谱资源紧张的关键技术。

现有的实现动态频谱分配的方案，是在不考虑邻信道干扰的情况下产生的，如申请号为“201110274437.0”中国专利，其提出了一种用于认知无线电网络的信道和功率联合分配方法，该方法从认知用户的速率要求出发，利用合作博弈中纳什协调构造目标函数，得出了保证用户用频需求的条件下信道和功率的最优分配。在具体计算过程中，假定认知用户可以接入给定空闲信道，然后依据最低速率约束条件，结合公平性指标分析最大化系统容量时的信道和功率分配方案。

根据以上描述可以看出，现有技术适用于系统射频特性良好、不需要保护带宽隔离下的资源分配，但是在实际网络中，系统收发信机滤波特性并不理想，一方面干扰系统的发射机带外特性不理想会导致带外辐射，产生邻频干扰；另一方面，被干扰系统的接收机滤波特性不理想会导致其接收到邻信道其他系统的信号，产生阻塞干扰。同时，信号的带外特性也不能忽略，所以如果不考虑邻信道干扰的情况，基于理想化的系统射频特性进行信道和功率的分配就会导致实际中系统由于干扰而使得通信质量下降。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于邻信道干扰的信道和功率的分配系统及分配方法，使得在满足邻信道干扰限制的前提下，通过对信道和功率的联合分配，实现频谱的高效利用。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供一种基于邻信道干扰的信道和功率的分配方法，包括以下步骤：

S1、计算各子信道的信道距离限制，并对次用户网络终端的优先级进行标记；

S2、当所述次用户网络终端的可用子信道集合不是空集时，在所述可用子信道集合中，选择信道距离限制最小的子信道形成最小信道距离限制子信道集合；

S3、根据所述次用户网络终端满足最小信干比的发射功率，对所述最小信道距离限制子信道集合中的元素进行升序排列，形成子集；并将所述子集的第一个元素作为优先级最高的所述次用户网络终端的子信道进行传输。

优选的，所述步骤S1中计算各子信道的信道距离限制进一步包括：

判断主用户网络终端所占用信道的信道距离限制；

初始化所述主用户网络终端所占用信道的子信道的信道距离限制；

计算所述各子信道的信道距离限制。

优选的，所述判断主用户网络终端所占用信道的信道距离限制d_mi，通过以下方式进行判断：

其中，τ_i为主用户网络终端所占用信道的情况，当τ_i为0时，信道未被占用；τ_i为1时，信道被占用，且1≤i≤M；M为所述主用户网络终端所占用的信道数，Ω_h为高功率发射的主用户网络,1≤m≤M。

优选的，所述初始化所述主用户网络终端所占用信道的子信道的信道距离限制通过以下方式计算：

其中m=[(n-1)/N]+1，i=[(j-1)/N]+1；

其中，所述N为所述主用户网络终端所占用的每条信道所包含的子信道数，1≤j≤N×M，1≤n≤N×M。

优选的，所述计算所述各子信道的信道距离限制通过以下方式计算：

其中，为次用户网络终端所占用子信道的情况，当为0时，所述子信道未被占用；为1时，所述子信道被占用，且1≤j≤N×M。

本发明还提供一种基于邻信道干扰的信道和功率的分配系统，包括：

信道距离限制计算模块，用于计算各子信道的信道距离限制，并对次用户网络终端的优先级进行标记；

信道与功率分配模块，用于当所述次用户网络终端的可用子信道集合不是空集时，在所述可用子信道集合中，选择信道距离限制最小的子信道形成最小信道距离限制子信道集合；根据所述次用户网络终端满足最小信干比的发射功率，对所述最小信道距离限制子信道集合中的元素进行升序排列，形成子集；并将所述子集的第一个元素作为优先级最高的所述次用户网络终端的子信道进行传输。

优选的，所述信道距离限制计算模块，用于计算各子信道的信道距离限制中，包括：