基于无速率码的认知多用户多信道系统的分布式接入传输方法

摘要

本发明公开了一种基于无速率码的认知多用户多信道系统的分布式接入传输方法，利用无速率码的自适应链路适配特性，在认知多用户多信道系统中各个从用户发送端无需知道任何子信道状态信息，以及在传输过程中无需任何反馈重传机制，并且满足对主用户通信干扰限制的条件下，给出传输方法的操作步骤和最大化从用户吞吐量时各个从用户选择的子信道数目的最佳值，从而完成认知多用户多信道系统中各用户信息的有效可靠的传输。

主权项

1.一种基于无速率码的认知多用户多信道系统的分布式接入传输方法，其特征在于，认知多用户多信道系统由任意个主用户和K个从用户组成，系统中包含N_total条子信道，在每一个长度为T的传输时隙，每一个从用户所面对的所有子信道都是独立同分布，服从方差参数σ²＝1的瑞利信道；各子信道被视作具有“空”、“忙”两个状态，主用户不占用子信道对应的状态为“空”，反之为“忙”，对于子信道n，由状态“忙”向状态“空”的转移速率为α，由状态“空”向状态“忙”的转移速率为β，其中n为子信道标号，n＝1，2，...N_total；各个从用户感知子信道“空”或“忙”状态的误检概率为θ，虚警概率为δ；对于从用户k，其发送端有H_k个消息数据包需要传输，其中k表示从用户标号，k＝1，2，...，K，从用户k对自己的H_k个消息数据包通过无速率码进行编码，得到源源不断生成的编码包，并按照如下步骤进行接入传输操作：1)在每一个传输时隙，从用户k的发送端首先感知各个子信道的“空”或“忙”的状态，从用户k的发送端在每一个传输时隙感知得到的状态为“空”的子信道数目N可由下式表达：$N=N_{\mathrm{total}}(\frac{\alpha }{\alpha +\beta }·(1-\delta )+\frac{\beta }{\alpha +\beta }·\theta );$2)从用户k的发送端从N条感知得到的状态为“空”的子信道中随机选择L条供自己使用，在每一条选中的子信道上发送一个编码包，从用户k的传输信噪比设定为3)从用户k的接收端接收从选中的子信道上传输而来的编码包，设定一个译码信干噪比门限值ξ，只有当编码包的接收信干噪比大于此门限值时，才将该编码包做硬判决并用于译码，否则丢弃该编码包；4)重复步骤1)到步骤3)，直至从用户k的接收端接收到H_k(1+ε)个接收信干噪比大于译码信干噪比门限值ξ的编码包并完成译码，其中ε是无速率码的编码参数，从用户k的接收端发送一个反馈信息，告知其发送端停止编码包的传输。