多用戶混合式頻譜共享系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多用戶混合式頻譜共享系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]頻譜共享是認知無線電重要技術(shù)之一，是認知用戶在不干擾主用戶的情況下與主用戶共享授權(quán)頻段。目前有共存式頻譜共享(Underlay)和機會式頻譜共享(Overlay)。Underlay模式即是認知用戶感知到主用戶存在的情況下與主用戶共享頻段。Overlay模式即是認知用戶感知到頻段空閑的情況下利用接入頻段。然而，在當前認知無線電的頻譜共享的研宄中，基本只單獨對underlay方式和overlay方式進行研宄。在underlay模式下，由于認知用戶只能以很小的發(fā)射功率進行傳輸，因而只能近距離通信；而在overlay模式下，由于認知用戶只能在頻譜空洞時使用頻譜，因而無法充分利用頻段。由此可見，單獨使用underlay模式和overlay模式難以保證授權(quán)頻段可以被實時利用，頻譜利用率低。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種多用戶混合式頻譜共享系統(tǒng)，其能夠保證主用戶的通信質(zhì)量的前提下，最優(yōu)化認知用戶的中斷概率，最終提高系統(tǒng)頻譜利用率和系統(tǒng)容量。
[0004]為解決上述問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]多用戶混合式頻譜共享系統(tǒng)，由中心節(jié)點、主用戶和至少一個認知用戶組成；中心節(jié)點與主用戶無線連接，中心節(jié)點和各個認知用戶無線連接。
[0006]認知用戶主要由認知中心單元、以及與認知中心單元相連的認知感知接收機、認知收發(fā)信機和通信單元組成。通信單元與中心節(jié)點相連。
[0007]認知感知接收機包括感知天線、感知射頻前端模塊、感知AD轉(zhuǎn)換模塊、感知數(shù)字帶通濾波模塊和感知基帶處理模塊；感知天線經(jīng)感知射頻前端模塊與感知AD轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連，感知AD轉(zhuǎn)換模塊的輸出端經(jīng)感知數(shù)字帶通濾波模塊與感知基帶處理模塊相連；感知基帶處理模塊和感知射頻前端模塊與認知中心單元連接。
[0008]認知收發(fā)信機包括收發(fā)天線、雙工器、射頻接收前端模塊、接收AD轉(zhuǎn)換模塊、接收數(shù)字帶通濾波模塊、射頻發(fā)射前端模塊、發(fā)射AD轉(zhuǎn)換模塊、發(fā)射數(shù)字帶通濾波模塊和收發(fā)基帶處理模塊；收發(fā)天線經(jīng)雙工器分別連接射頻接收前端模塊的輸入端和射頻發(fā)射前端模塊的輸出端；射頻接收前端模塊的輸出端經(jīng)接收AD轉(zhuǎn)換模塊與接收數(shù)字帶通濾波模塊的輸入端相連，接收數(shù)字帶通濾波模塊的輸出端連接收發(fā)基帶處理模塊；收發(fā)基帶處理模塊連接發(fā)射數(shù)字帶通濾波模塊的輸入端，發(fā)射數(shù)字帶通濾波模塊的輸出端經(jīng)發(fā)射AD轉(zhuǎn)換模塊與射頻發(fā)射前端模塊的輸入端相連；收發(fā)基帶處理模塊、射頻發(fā)射前端模塊和射頻接收前端模塊與認知中心單元連接。
[0009]所述通信單元為wifi單元。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過改進系統(tǒng)特別是認知用戶的結(jié)構(gòu)來提高頻譜利用率，即通過認知感知接收機感知授權(quán)頻段是否被主用戶占用，并將感知結(jié)果經(jīng)認知中心單元及其通信單元發(fā)送至中心節(jié)點，中心節(jié)點確定認知用戶的接入方式，并反饋回認知中心單元。認知中心單元在感知頻段空閑時，則控制認知收發(fā)信機采用Overlay方式接入頻段；若感知到主用戶存在，則控制認知收發(fā)信機采用Underlay方式接入頻段。這樣不僅可以保證授權(quán)頻段可以被實時利用，增大了頻譜利用率，且能夠?qū)崿F(xiàn)多單個或多個主用戶與多個認知用戶共享多個頻譜。
【附圖說明】
[0011]圖1是多用戶混合式頻譜共享系統(tǒng)的模型圖。
[0012]圖2是圖1中認知用戶的原理框圖。
[0013]圖3是圖2中認知感知接收機的原理框圖。
[0014]圖4是圖2中認知發(fā)信機的原理框圖。
【具體實施方式】
[0015]多用戶混合式頻譜共享系統(tǒng)，如圖1所示，由中心節(jié)點、主用戶和至少一個認知用戶組成。
[0016]認知用戶，如圖2所示，主要由認知中心單元、以及與認知中心單元相連的認知感知接收機、認知收發(fā)信機和通信單元組成。通信單元與中心節(jié)點相連。在本實施例中，所述通信單元選用無需授權(quán)的通信單元，如wifi通信單元等。
[0017]認知感知接收機包括感知天線、感知射頻前端模塊、感知AD轉(zhuǎn)換模塊、感知數(shù)字帶通濾波模塊和感知基帶處理模塊。感知天線經(jīng)感知射頻前端模塊與感知AD轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連，感知AD轉(zhuǎn)換模塊的輸出端經(jīng)感知數(shù)字帶通濾波模塊與感知基帶處理模塊相連。感知基帶處理模塊和感知射頻前端模塊與認知中心單元連接。參見圖3。
[0018]認知收發(fā)信機包括收發(fā)天線、雙工器、射頻接收前端模塊、接收AD轉(zhuǎn)換模塊、接收數(shù)字帶通濾波模塊、射頻發(fā)射前端模塊、發(fā)射AD轉(zhuǎn)換模塊、發(fā)射數(shù)字帶通濾波模塊和收發(fā)基帶處理模塊。收發(fā)天線經(jīng)雙工器分別連接射頻接收前端模塊的輸入端和射頻發(fā)射前端模塊的輸出端。射頻接收前端模塊的輸出端經(jīng)接收AD轉(zhuǎn)換模塊與接收數(shù)字帶通濾波模塊的輸入端相連，接收數(shù)字帶通濾波模塊的輸出端連接收發(fā)基帶處理模塊。收發(fā)基帶處理模塊連接發(fā)射數(shù)字帶通濾波模塊的輸入端，發(fā)射數(shù)字帶通濾波模塊的輸出端經(jīng)發(fā)射AD轉(zhuǎn)換模塊與射頻發(fā)射前端模塊的輸入端相連。收發(fā)基帶處理模塊、射頻發(fā)射前端模塊和射頻接收前端模塊與認知中心單元連接。參見圖4。
[0019]通過認知感知接收機感知授權(quán)頻段是否被主用戶占用，并將感知結(jié)果經(jīng)認知中心單元及其通信單元發(fā)送至中心節(jié)點，中心節(jié)點確定認知用戶的接入方式，并反饋回認知中心單元。認知中心單元在感知頻段空閑時，則控制認知收發(fā)信機采用Overlay方式接入頻段；若感知到主用戶存在，則控制認知收發(fā)信機采用Underlay方式接入頻段。
【主權(quán)項】
1.多用戶混合式頻譜共享系統(tǒng)，其特征是，由中心節(jié)點、主用戶和至少一個認知用戶組成；中心節(jié)點與主用戶無線連接，中心節(jié)點和各個認知用戶無線連接； 認知用戶主要由認知中心單元、以及與認知中心單元相連的認知感知接收機、認知收發(fā)信機和通信單元組成；通信單元與中心節(jié)點相連； 認知感知接收機包括感知天線、感知射頻前端模塊、感知AD轉(zhuǎn)換模塊、感知數(shù)字帶通濾波模塊和感知基帶處理模塊；感知天線經(jīng)感知射頻前端模塊與感知AD轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連，感知AD轉(zhuǎn)換模塊的輸出端經(jīng)感知數(shù)字帶通濾波模塊與感知基帶處理模塊相連；感知基帶處理模塊和感知射頻前端模塊與認知中心單元連接； 認知收發(fā)信機包括收發(fā)天線、雙工器、射頻接收前端模塊、接收AD轉(zhuǎn)換模塊、接收數(shù)字帶通濾波模塊、射頻發(fā)射前端模塊、發(fā)射AD轉(zhuǎn)換模塊、發(fā)射數(shù)字帶通濾波模塊和收發(fā)基帶處理模塊；收發(fā)天線經(jīng)雙工器分別連接射頻接收前端模塊的輸入端和射頻發(fā)射前端模塊的輸出端；射頻接收前端模塊的輸出端經(jīng)接收AD轉(zhuǎn)換模塊與接收數(shù)字帶通濾波模塊的輸入端相連，接收數(shù)字帶通濾波模塊的輸出端連接收發(fā)基帶處理模塊；收發(fā)基帶處理模塊連接發(fā)射數(shù)字帶通濾波模塊的輸入端，發(fā)射數(shù)字帶通濾波模塊的輸出端經(jīng)發(fā)射AD轉(zhuǎn)換模塊與射頻發(fā)射前端模塊的輸入端相連；收發(fā)基帶處理模塊、射頻發(fā)射前端模塊和射頻接收前端模塊與認知中心單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用戶混合式頻譜共享系統(tǒng)，其特征是，所述通信單元為wifi單元。
【專利摘要】本實用新型公開一種多用戶混合式頻譜共享系統(tǒng)，由中心節(jié)點、主用戶和至少一個認知用戶組成；中心節(jié)點與主用戶無線連接，中心節(jié)點和各個認知用戶無線連接。認知用戶主要由認知中心單元、以及與認知中心單元相連的認知感知接收機、認知收發(fā)信機和通信單元組成。本實用新型能夠保證主用戶的通信質(zhì)量的前提下，最優(yōu)化認知用戶的中斷概率，最終提高系統(tǒng)頻譜利用率和系統(tǒng)容量。
【IPC分類】H04W72-08, H04W16-10
【公開號】CN204316752
【申請?zhí)枴緾N201520034872
【發(fā)明人】肖海林, 王成旭, 胡悅, 閆坤, 歐陽繕, 謝躍雷, 侯嘉, 李民政
【申請人】桂林電子科技大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月19日