所属领域： A 电子信息技术

技术成果简介

为了应对日益增长的环境问题和无线传输需求，在无线通信系统的设计中需要特别注重系统的能量效率和频谱效率。近期的研究表明，运用无线信息和能量同传技术可以使得终端从周围的射频信号中同时获取能量和处理信息。虽然通信终端也可以从太阳能和风能中获取电能，但这些传统的能量获取方式受天气等环境因素影响较大，无法很好地满足设备对不间断能量的需求，取而代之从射频信号中获取能量更为可控，更适用于如无线传感器网络等。另一方面，认知无线网络可以根据感知当前的无线传输环境，根据自身性能目标进行动态规划和配置来满足传输要求，是通过频谱共享来提高系统频谱效率的一种有效方法。将能量收集融合到认知无线电网络中有望为能量受限终端的运行提供不间断能量，同时提高频谱效率。因此，将认知无线电网络与能量采集相结合，可以为无线通信系统同时提高能量效率和频谱效率提供了一种有效的方法。在基于能量采集的认知无线电网络中，频谱共享方案存在以下的问题：1、所提出的能量获取方式均为线性能量采集。在实际应用场景中，大多终端的发射功率需要达到一定的阈值才能保证数据传输的有效性。因此所考虑的能量获取方式对实际应用时的理论指导有限；2、所提出的频谱共享方案中所涉及的传输参数只有传输时间和功率，而没有考虑带宽优化分配对系统传输性能的影响，这样无法对基于频谱复用的频谱共享方案提供参数优化方面的理论指导。为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于非线性能量采集的双用户协作认知频谱共享方法，包括传输模型，传输模型包括主系统发射端、主系统接收端、第一次系统用户、第二次系统用户和次系统接收端，当主系统发射端内的能量达到传输阈值，进入信息传输模式，包括第一个传输阶段和第二个传输阶段，第一个传输阶段中主系统发射端利用存储的能量和部分带宽发送信息给第二次系统用户和主系统接收端，同时第一次系统用户利用剩余的带宽传输信息给次系统接收端，第二个传输阶段中第二次系统用户分别发送主系统信号和其自己的信号，当主系统发射端内的能量未达到传输阈值时，进入能量采集模式。本发明进行非线性能量采集，并通过带宽分配系数进行带宽分配以提升整个系统的频谱效率。

技术成果前景

本发明中当主系统发射端内的能量没有达到传输阈值时，系统即进入能量采集模式，进行能量采集；考虑带宽优化分配对系统传输性能的影响，通过获取最优化的带宽分配系数来对信息传输时的带宽进行分配，有利于提升整个系统的频谱效率。