認知無線電網絡中的具有隱含功率控制的譜共享的製作方法

2023-10-09 18:01:04 2

專利名稱：認知無線電網絡中的具有隱含功率控制的譜共享的製作方法
技術領域：
本公開一般涉及認知無線電網絡中的譜共享，並且更具體地，涉及提供用於認知無線電網絡通信的、具有隱含功率控制的中央管理的高效譜利用。
背景技術：
在現代無線通信中，大多數無線網絡在特定的許可或未許可的無線頻率上工作。諸如蜂窩通信、尋呼通信、業餘無線電通信等的不同種類的無線通信具有不同的頻譜，其被指定為用於採用這些種類的通信的電子設備的標準頻率。不同的州或國家政府可在它們的行政轄區內在某種程度上修改這些頻率，但是，通常給定的無線系統(例如，IEEE 802.11區域網)採用的頻率將在世界範圍內相同。隨著某些模式的無線通·信已變得越來越普及，它們相關聯的頻譜已變得越來越擁擠。例如，蜂窩電話通信通常採用的頻譜比業餘無線電採用的頻譜更擁擠，這是由於這兩種形式的無線通信的相對普及度導致的。作為各種模式的無線通信的這樣的各異的利用的結果，同一頻譜可能擁塞，而其它頻譜相對空閒。頻譜利用的這種不平衡已導致整體無線電頻譜的低效使用。認知無線電首先被提出作為用於為無線通信提供更智能和自適應的範例的機制。這種機制期望對相對無處不在的具有複雜軟體邏輯以便完成自適應和動態無線通信的智慧型電話類型的移動通信設備施加槓桿作用。認知無線電的最初建議預期:計算機對計算機通信充分地改善，以檢測作為使用上下文(context)的函數的用戶通信需要，並遞交對於那些需要而具體配置的無線電資源或無線服務。然而，傳統的系統均未實現完全可重新配置的無線系統，其響應於網絡和用戶要求而適配其通信變量。儘管對於認知無線電的很多概念性建議仍未獲得任何實現，但已經發起了那些尋址頻譜利用。這很大程度上是因為無線電頻率的低效使用已變為如此緊迫且多方面的問題。例如，用於諸如蜂窩網絡的系統的固定譜分配防止未許可的用戶使用很少使用的頻率(例如，被分配給諸如廣播電視的特定服務)。即使在那些頻率上的附加傳送不會與所分配的服務幹擾的情況下也是如此。因此，認知無線電的最先的應用中的一個涉及:針對一組通信設備或無線服務許可或預分配的無線電頻譜被不同組的無線通信設備或不同服務使用。這些應用的一個基本約束涉及避免許可或預分配的頻譜上的潛在的衝突。由此，已開發了認知無線電系統來感測給定譜上的合法用戶存在，並避免以可能引起衝突的方式來利用該譜。當未檢測到用戶存在時，認知無線電系統嘗試在更大程度上、或無約束地利用該譜。這可通過對外部和內部無線電環境中的若干因素(包括無線電頻譜、用戶行為和網絡狀態)進行主動監視來實現。認知無線電無線通信中的感興趣的一個問題是:未被許可的或不合規格的無線設備(也被稱為次級用戶設備)對於未被利用或利用不足的頻率的有效共享。一些譜共享建議假定單向鏈路來減小頻率共享算法的複雜度。其它建議忽略與譜共享相結合的功率控制。然而，傳統的系統均未提供考慮到適當的約束的健壯的譜共享算法，來滿足真實世界的無線通信問題。傳統的認知無線電技術的上述缺陷僅意欲提供對當前技術的某些問題的總覽，且不意欲是窮舉性的。與技術的狀態相關的其他問題、以及在這裡描述的某些各種非限制性實施例的對應優點可在查看下面的詳細描述時變得更顯而易見。

發明內容
下面呈現簡要概括來提供各個實施例的某些方面的基本理解。該概括不是各個實施例的廣泛回顧。其既不意欲指明各個實施例的關鍵點或關鍵要素，也不意欲描述這些實施例的範圍。其僅有的目的在於:以作為之後呈現的更詳細描述的前序的簡單形式提供各個實施例的某些概念。本主題公開的各個方面提供跨層譜共享模型，其併入了用於認知無線電無線通信的隱含的功率控制。根據特定方面，對二進位整數線性編程問題進行公式，以在自組織網絡中的次級用戶節點之間建立主動無線鏈路。所述公式在公開的幹擾約束內重用多個激活的鏈路之中的無線信道，並對於各個鏈路上的傳送分配功率等級。另外，所述公式可對於自組織網絡假定雙向無線鏈路，其併入了次級用戶節點對之間的傳送確認。此外，可在公式中預定義並隱含嵌入功率等級分配，以減小複雜度。本公開的至少一個方面提供了用於認知無線電無線通信的系統，其至少包括排序組件、參照組件、以及調度組件。排序組件可被配置為:對在認知無線電布置中作為自組織網絡操作的次級用戶節點集合所形成的各個雙向無線鏈路進行分類。參照組件可被配置為:將節點傳送功率與雙向無線鏈路的類別相關。此外，調度組件可被配置為:根據雙向無線鏈路的類別，將節點傳送功率分配給參與該雙向無線鏈路的節點。其他方面公開了認知無線電無線通信的方法。該方法可包括:識別針對自組織聯網配置的次級用戶節點之間的潛在的雙向鏈路集合。此外，該方法可包括:激活服從約束集合的最大數目的潛在雙向鏈路集合，約束集合至少包括幹擾約束。該方法還可包括:將從激活的雙向鏈路的特性預先確定的傳送功率分配給所述激活的雙向鏈路。在其他方面中，本公開提供了用於無線通信的系統。該系統可包括:用於至少服從幹擾約束、在次級用戶節點對之間將可用無線信道分配給自組織無線通信時最大化信道重用的部件。此外，該系統可包括:用於將從各對節點的位置特性預先確定的傳送功率分配給一對節點的部件。下面的描述和附圖詳細闡述各個實施例的詳細的特定說明性的方面。然而，這些方面及其等價物是說明各種方式中的一些，其中，在所述各種方式可採用各個實施例的原理，並且，由此，實施例不應被限制於這裡描述的任何特定方面。在結合附圖考慮時，各個實施例的其它優點和區別特徵將從下面的詳細描述中變得顯而易見。


圖1圖示了樣例系統的框圖，該系統提供認知無線電應用中的具有隱含功率控制的高效譜共享。圖2繪出了根據某些方面的、用於認知無線電中的隱含功率控制的示例的離散等級鏈路分類機制的示圖。圖3繪出了根據其它方面的、提供用於次級用戶節點的自組織網絡的譜共享、信道分配和功率控制的示例認知無線電基站的框圖。圖4繪出了根據一個或多個方面的、示例的次級用戶節點的均勻分布以及最優化譜分配的示圖。圖5繪出了根據其它方面的、樣例的次級用戶節點的均勻分布以及最優化譜分配的示圖。圖6示出了對於圖5的均勻分布的集群內和集群間無線鏈路的示例集合的示圖。圖7繪出了根據其他公開的方面的提供認知無線電中的高效譜利用的樣例方法的流程圖。圖8和9示出了用於認知無線電的譜利用中的信道分配和隱含功率控制的樣例方法的流程圖。圖10繪出了可操作用於執行公開的系統或方法的至少一些方面的示例計算機的框圖。圖11示出了根據附加方面的示例電子通信環境的框圖。
具體實施例方式現在，通過參照附圖來描述各個實施例，其中，相同的附圖標記貫穿附圖被用來表示相同的元件。在下面的描述中，為了說明的目的，闡述了大量特定細節，用來提供對各個實施例的完整理解。然而，顯然，可在沒有這些特定細節的情況下實現各個實施例。在其它實例中，以框圖形式示出了公知的結構和設備，以便幫助描述各個實施例。如在此申請中使用的術語「組件」、「模塊」、「系統」等可指示計算機相關的實體，其為硬體、軟硬體的組合、軟體或執行中的軟體。例如，組件可以是但不限於在處理器上運行的進程、處理器、對象、可執行程序、執行線程、程序和/或計算機。通過說明的方式，在控制器上運行的應用和控制器均可為組件。一個或多個組件可駐留在處理器和/或執行線程內，並且，組件可本地位於一個計算機上和/或在兩個或更多計算機之間分布。此外，可將各個實施例實現為方法、裝置或使用標準編程和/或工程技術的製品，以產生軟體、固件、硬體或其任意組合，以控制計算機實現公開的主題。這裡使用的術語「製品」意欲涵蓋可從任意計算機可讀設備、載體或介質訪問的電腦程式。例如，計算
機可讀介質可包括但不限於磁存儲設備(例如，硬碟、軟盤、磁帶......)、光碟(例如，緊緻
盤(⑶)、數字萬用盤(DVD)......)、智慧卡以及快閃記憶體設備(例如，卡、棒、鑰匙驅動器(key
drive)......)。當然，本領域的技術人員將認識到，可對此配置作出很多修改，而不會背離
各個實施例的範圍或精神。此外，這裡使用詞語「示例」表示例子、實例、或演示。這裡描述為「示例」的任何方面或設計不一定被理解為比其它方面或設計更優選或有優勢。相反，使用詞語「示例」意欲以具體的方式呈現本概念。如在此申請中所使用的，術語「或」意欲表示包括性的「或」而不是排他性的「或」。也就是說，除非相反指出或從上下文明確得出，否則，「X採用A或B」意欲表示自然包括的排列的任一個。也就是說，如果X採用A、X採用B、或X採用A和B兩者，則前面的任一實例下均滿足「X採用A或B」。另外，此申請和所附權利要求中使用的詞語「一」和「一個」一般應被理解為意味著「一個或多個」，除非相反指出或從上下文明確得出其為單數形式。如在這裡所使用的，術語「推斷」或「推理」一般表示:從經由事件和/或數據捕獲的一組觀察推測或推理系統、環境和/或用戶的狀態的過程。例如，可採用推理來識別具體地上下文或動作，或者，推理可生成狀態的概率分布。推理可為概率性的一也就是說，基於數據和事件的考慮的興趣的狀態的概率分布的計算。推理還可指針對構成來自一組事件和/或數據的高級事件而採用的技術。這樣的推理導致來自觀察的事件和/或存儲的事件數據的集合的新的事件或動作的構成，而無論所述事件是否在時間上緊密相鄰，也無論事件和數據來自一個還是幾個事件和數據源。在認知無線電(CR)中，典型的存在兩種類型的用戶設備，主用戶設備(其包括主用戶終端)和次級用戶設備(也被稱為次級用戶節點，其包括次級用戶終端，或SUT)。主用戶設備一般為某個類型的無線接口設備(例如，無線傳送器、無線接收器、無線收發器)，其被許可特定的頻譜，或採用分配給特定的頻譜的服務。另一方面，次級用戶設備一般不被許可特定頻率，或採用與該頻譜所分配的服務不同的服務。作為一個示例，蜂窩式電話是為廣播電視分配的頻譜上的SUT，這是由於，蜂窩式電話利用與為該頻譜分配的服務不同的服務(例如，與廣播電視的接收相對的蜂窩式無線通信)。作為另一個示例，如果蜂窩式電話未被許可利用針對802.11無線通信分配的頻譜，則蜂窩式電話可為針對802.11無線通信分配的頻譜上的次級用戶，等等。認知無線電採用信道感測機制來避免在主用戶採用的頻率上引起對主用戶設備的幹擾。通過感測信道，可作出在給定時間點上在該信道上是否發生傳送的評估。可採用被評估為空閒的、無傳送的信道，來進行次級用戶設備的業務傳送。次級用戶設備避開被評估為繁忙的信道。這樣，次級用戶節點將信道識別為未使用，並擇機訪問它們。次級用戶節點一般在它們自身之間組織自組織網絡。可在被識別為未使用或可用的信道上完成這些次級用戶節點之間的傳送。與每個節點上可用的信道集合相同的多信道多無線電網絡不同，在CR網絡中，可用信道的集合可根據節點而不同。在嘗試解決CR網絡的信道分配問題時，發生幾個典型問題。例如，一個問題涉及確定次級用戶節點將在自組織網絡內與哪個(哪些)相鄰節點通信。另一個示例問題涉及確定各組節點應針對這些通信利用什麼信道。另一個示例問題是確定用於這些通信的傳送功率等級。主題公開提供了跨層最優化框架，用來聯合設計參與自組織網絡的次級用戶節點的譜共享以及功率控制。最優化框架可包括對信道重用的各種約束，例如包括幹擾約束。此夕卜，最優化框架利用節點之間的雙向鏈路，以允許自組織網絡中的傳送確認(例如，鏈路等級確認)。其中，雙向鏈路的示例可包括802.11型的協議幹擾模型。除了前述之外，譜共享最優化可併入隱含的功率控制。作為一個示例，隱含的功率控制可基於雙向鏈路的分類，其中，鏈路類型為該鏈路採用的傳送功率的決定因素。結果，可在最優化框架中隱含嵌入功率控制，從而與將功率控制考慮為在每個節點可變的決定的技術相比，簡化了信道分配。這裡公開了信道分配最優化的各種示例應用。基於二進位整數線性編程(BILP)算法，提供了示例的最優化公式(formulation)。還構造各種約束，以建模與認知無線電無線通信有關的真實世界考慮。隨後，在多個示例自組織網絡情形中，將這些約束應用於BILP算法。在一個示例情形中，將最優化框架應用於次級用戶節點的均勻分布。與無功率控制的信道分配相比，隨著此示例情形得到的譜效率顯著提升。在另一個示例情形中，將最優化框架應用於次級用戶節點的不均勻分布。在該後一示例情形中，還識別次級用戶節點的集群，並且，利用前述功率控制，建立集群內鏈路和集群間鏈路。應理解，節點集群也可被應用於其它示例節點分布，包括均勻分布，即使在這裡公開的各個示例中未具體涉及。現在，參照附圖，圖1圖示了根據主題公開的一個或多個方面的示例認知無線電無線通信系統100 (系統100)的框圖，該系統100併入了用於譜共享的隱含功率控制。系統100可包括CR基站102、以及次級用戶節點的自組織網絡104，所述次級用戶節點包括次
級用戶節點J04A、次級用戶節點2104B、次級用戶節點3104C.......(被統稱為次級用戶
節點104A至104C)。另外，系統100可包括一個或多個主用戶設備106，其在為主用戶設備106或主用戶設備106消費的無線服務分配的頻譜上參與無線通信。主用戶設備106在通過與主用戶設備106相關聯的適當協議所確定的分配頻譜上發送或接收無線信號。另一方面，次級用戶節點104A至104C感測所分配的頻譜，並擇機接入它。換句話說，當次級用戶節點將一組無線信道識別為空(例如，在該組信道上沒有傳送)時，次級用戶節點可嘗試利用這些信道中的一個或多個用於無線通信。此無線通信可包括自組織網絡104內、或CR基站102和次級用戶節點之間、或其適當組合的傳送。在主題公開的至少一個方面，次級用戶節點104A至104C在自組織網絡的節點的各個子集之間，採用雙向無線鏈路。這允許各個節點之間的與確認相關的傳送，以改善自組織網絡104的通信質量。例如，在一個示例中，作為自組織網絡104的一部分，次級用戶節點可採用鏈路等級確認。在至少一個特定方面，自組織網絡104採用基於IEEE802.11模型的媒體訪問控制，並且，併入在IEEE 802.11無線通信中利用的一個或多個雙向假定(例如，請求發送(RTS)——清除發送(CTS)交換)。一旦針對可用性感測到無線信道，一個或多個次級用戶節點104A至104C便可將信道可用性在上行鏈路消息110中傳送到CR基站102。在主題公開的一個方面，各個次級用戶節點在自組織網絡104內共享可用信道信息，並且，次級用戶節點104A至104C的子集傳送上行鏈路消息110。在此情況下，次級用戶節點的子集可在該消息內識別哪個次級用戶節點104A、104B、104C報告了信道信息。在另一個方面中，各個次級用戶節點104A至104C分別將各自的無線信道可用性信息傳送到CR基站102。除了無線信道信息之外，次級用戶節點104A至104C可在上行鏈路消息110內包括各個節點的位置信息。在一個實例中，位置信息可包括各個次級用戶節點的相應的地理位置(例如，從全球定位系統數據、緯度/經度系統數據、網絡三角測量系統數據等或其適當組合導出)。在另一個實例中，位置信息可包括除了節點間距離信息之外的位置信息(例如，包括次級用戶節點104A至104C的子集之間的距離)，其可從位置信息、節點的子集之間的信號功率損失等計算出。與CR基站102相關聯的鏈路管理組件108接收次級用戶節點104A至104C傳送的位置和信道信息。鏈路管理組件108可包括排序組件112，其被配置為將在自組織網絡104中操作的次級用戶節點104A至104C形成的各個雙向無線鏈路分類。根據主題公開的一個方面，排序組件112將自組織網絡104的各個雙向無線鏈路作為參與各個無線鏈路的節點之間的各個距離的函數來分類。在此方面，排序組件112可建立無線鏈路的多個類別，其中，由離散的距離的集合來定義每個類別。可從適當的傳送範圍(例如，互斥的傳送範圍的子集)、各對節點的適當的節點間距離等(例如，參見後面的圖2)，導出離散的距離的集合。—旦建立，排序組件112便將雙向無線鏈路的類別提供到參照組件114。參照組件114可被配置為將節點傳送功率與雙向無線鏈路的類別相關。例如，此相關可基於鏈路類別的數目、或用於次級用戶節點104A至104C的適當傳送功率範圍。鏈路類別的數目以及傳送功率範圍可被用來建立互斥的傳送範圍類別，其可被隱含地與傳送功率集合相關(例如，參見下面的圖2)。調度組件116可被配置為:根據參照組件116建立的傳送功率和雙向無線鏈路的類別的相關聯，將節點傳送功率分配給參與雙向無線鏈路的節點。由此，調度組件114採用次級用戶節點104A至104C報告的位置信息來確定與雙向無線鏈路相關聯的節點之間的距離。將此距離與涵蓋該距離的傳送範圍類別相比較，並從參照組件114得到與該傳送範圍類別相關的傳送功率。隨後，調度組件116將接收的傳送功率分配給參與雙向無線鏈路的節點。可對於自組織網絡104的節點之間的其它雙向無線鏈路重複前述過程。值得注意，通過與鏈路分類隱含相關、而不是通過將傳送功率建立為判定變量，傳送功率與雙向無線鏈路的類別的相關(例如，基於傳送範圍)減小了功率控制分配的複雜性。一旦對於次級用戶節點104A至104C的各子集確定了各個傳送功率，CR基站102便在分配消息118中將這些傳送功率傳送到自組織網絡104的一個或多個次級用戶節點。如下面更詳細描述的，在分配消息118中可包括額外的分配。例如，這些額外的分配可包括要對於節點之間的自組織通信激活的特定的雙向鏈路、該通信採用的無線信道分配等(例如，參見下面的圖3)。除了上面提供的定性描述之外，提供了自組織網絡104的數學描述。在針對自組織網絡104中的次級用戶節點104A至104C的各種分布而最優化譜利用時，採用該數學描述。與幾個約束相結合，在圖4和5中給出了這些最優化的示例，並將其與基於無功率控制(例如，每個次級用戶節點採用最大傳送功率)的譜共享的估計增益相比較。另外，表I提供了自組織網絡104的數學描述所採用的術語的定義、以及對於信道分配和約束採用的最優化公式(例如，參見下面的圖3)。該數學描述假定自組織網絡104中的η個次級用戶節點，其包括通過具有基數(cardinality) I C | =M的集合C表示的M個正交信道。各個次級用戶節點可檢測可用無線信道，並且，在主題公開的至少一個方面，假定在每個節點觀察到的可用無線信道集合隨著節點而變化。在此情況下，Ci表示節點i觀察到的可用信道集合，Hli表示這些可用信道的
數目。因此，Ci G C且基數|r,.1e ,SM,每個次級用戶i (其中I≤i≤η)具有由Yi表示的可編程數目的無線電接口。通常，無線電接口可被調諧到廣泛的信道範圍。然而，在特定時刻，每個無線電接口可在單個信道上操作。可通過無向圖G=(N，E)來表示CR網絡，其中，N是該圖的頂點所表示的次級用戶節點集合(例如，次級用戶節點104A至104C)，E是兩個頂點之間的邊的集合(例如，參見圖4的400B或圖5的500B)。邊的集合表示該圖的節點之間的潛在的雙向無線鏈路，其在處於各個節點的最大傳送範圍內的每對次級用戶節點之間建立。雙向鏈路可允許傳送確認來驗證傳送數據的接收。這使得自組織網絡104能夠採用基於雙向鏈路的聯網協議，如IEEE802.11協議。由此，如果節點i可將數據傳送到節點j並且反之亦然，則在節點i和j之間建立潛在的鏈路，由G./表示。此外，C6和δ ε分別表示鏈路e的可用信道的集合和數目。結果，Ce = Ci H Cj，其具有基數|Ce| = δε。除了以上之外，假定每個次級用戶節點配備有全向天線，並且，每個節點的傳送器具有功率控制能力。通過調節傳送功率等級，傳送節點可在不同距離上與接收節點通信。因此，對於每對傳送節點i和接收節點j來說，存在傳送範圍b和幹擾範圍Rijtl為了減小自組織網絡104的無線鏈路之間的幹擾，建立保護範圍Λ，其中Rij=(HA)rijtj幹擾範圍Rij內的節點i和j可被分配到不同的無線信道，如在下文中詳細討論的。為確保雙向性，對於每個雙向鏈路e:1 OJ'，節點i和j在同一傳送功率上傳送。
由於從節點i到節點j的無線電波採用的物理路徑一般可以反轉(reverse),於是得出:如果兩個節點i和j在同一傳送功率上傳送，則在此功率上節點j從節點i接收的信號在節點j在同一功率上傳送時也可由節點i接收。因此，對於每個鏈路^^ , Tij=Tji,並且由
此可對於雙向鏈路建立功率控制，其中，參與該鏈路的節點使用相同的傳送功率。
權利要求
1.一種用於認知無線電無線通信的系統，包括: 排序組件，配置為對在認知無線電布置中作為自組織網絡操作的次級用戶節點集合所形成的各個雙向無線鏈路進行分類； 參照組件，配置為將節點傳送功率與各個雙向無線鏈路的雙向無線鏈路的類別相關；以及 調度組件，配置為根據所述雙向無線鏈路的類別，將節點傳送功率分配給參與該雙向無線鏈路的次級用戶節點集合中的參與節點。
2.根據權利要求1的系統，其中，所述排序組件還被配置為:將各個雙向無線鏈路作為參與各個雙向無線鏈路的各個參與節點之間的各個距離的函數來進行分類。
3.根據權利要求2的系統，其中，所述排序組件還被配置為:建立用於對各個雙向無線鏈路進行分類的類別集合，其中，由關聯的參與節點之間的各個距離範圍來定義所述類別集合的各個類別。
4.根據權利要求2的系統，其中，所述參照組件還被配置為:將各個節點傳送功率分配給各個參與節點之間的各個距離範圍。
5.根據權利要求1的系統，其中，所述調度組件還被配置為:根據各個雙向無線鏈路的類別，隱含地確定節點傳送功率分配。
6.根據權利要求1的系統，其中，次級用戶節點採用作為自組織網絡的一部分的鏈路等級確認。
7.根據權利要求1的系統,還包括: 二進位整數線性編程組件，配置為在參與節點之間平衡可用譜。
8.根據權利要求7的系統，其中，所述二進位整數線性編程組件被用來激活參與節點之間的雙向無線鏈路，或將可用無線信道分配給雙向無線鏈路。
9.根據權利要求1的系統，還包括約束組件，其被配置為建立用於自組織網絡的各個雙向無線鏈路的一個或多個約束，其中，所述約束的至少一子集被配置為增大為自組織網絡建立的活動雙向無線鏈路的數目。
10.根據權利要求9的系統，其中，所述一個或多個約束包括幹擾約束，其限制無線信道向各個雙向無線鏈路中多於一個雙向無線鏈路的分配。
11.根據權利要求9的系統，其中，所述一個或多個約束包括鏈路-信道約束，其限制分配給雙向無線鏈路的無線信道的數目。
12.根據權利要求9的系統，其中，所述一個或多個約束包括節點接口約束，其基於可用於單個節點的無線電接口的數目，限制對於所述單個節點活動的雙向無線鏈路的數目。
13.根據權利要求9的系統，其中，所述一個或多個約束包括節點連接性約束，其需要在單個節點處建立一個或多個雙向無線鏈路。
14.根據權利要求9的系統，其中，所述次級用戶節點集合的子集形成多個節點集群，並且其中，所述一個或多個約束包括集群間連接性約束，其在與所述多個節點集群中的相應節點集群相關聯的至少兩個節點之間建立至少一個雙向無線鏈路。
15.根據權利要求1的系統，還包括分配組件，配置為向各個雙向無線鏈路調度可用無線信道。
16.根據權利要求15的系統，其中，所述可用無線信道由集合的各個次級用戶節點動態地識別，並且響應於被識別而報告。
17.一種用於認知無線電無線通信的方法，包括: 識別被配置用於自組織聯網的次級用戶節點之間的潛在雙向鏈路集合； 激活服從約束集合的最大數目的潛在雙向鏈路集合，其中，約束集合至少包括幹擾約束；以及 將從激活的雙向鏈路的特性隱含確定的傳送功率分配給所述激活的雙向鏈路。
18.根據權利要求17的方法，還包括:接收屬於次級用戶節點的位置信息或可用信道信息。
19.根據權利要求18的方法，還包括:分析位置信息，並從位置信息導出激活的雙向鏈路的特性。
20.根據權利要求19的方法，還包括:確定參與激活的雙向鏈路的節點之間的距離，並從該距離確定鏈路的特性，並基於該距離確定傳送功率。
21.根據權利要求20的方法，還包括:激活潛在的雙向鏈路的子集，其包括最大傳送範圍內的、滿足約束集合的節點對。
22.根據權利要求17的方法，還包括: 對於激活的雙向無線鏈路，最大化無線信道重用；或者 對於激活的雙向無線鏈路，最大化無線帶寬重用。
23.根據權利要求22的方法，其中，最大化無線信道重用還包括:將無線信道分配給多個激活的雙向鏈路，所述多個激活的雙向鏈路具有各個節點對，所述節點對分開等於或大於與節點對相關聯的各個幹擾範圍中的最大幹擾範圍的距離。
24.根據權利要求22的方法，還包括: 基於幹擾約束，將分開的無線信道分配給激活的鏈路對，其中，激活的鏈路對中的第一個鏈路的節點、以及激活的鏈路對中的第二個鏈路的節點分開比與第一鏈路和第二鏈路相關聯的幹擾範圍中較大的幹擾範圍小的距離。
25.根據權利要求17的方法,還包括:建立離散且互斥的傳送範圍集合，並基於參與激活的雙向鏈路的各個節點之間的距離，將傳送範圍集合的傳送範圍分配給激活的雙向鏈路。
26.根據權利要求17的方法，還包括:施加鏈路信道約束，其最大化分配給激活的雙向鏈路的無線信道的數目。
27.根據權利要求17的方法，還包括:施加節點無線電約束，其將分配給激活的雙向鏈路的無線信道的數目限制為參與激活的鏈路的節點所採用的可編程無線電接口的最小數目。
28.根據權利要求17的方法，還包括:施加節點連接性約束，其建立用於一個或多個次級用戶節點的活動鏈路的最小數目。
29.根據權利要求17的方法，還包括:識別次級用戶節點的一個或多個集群，其中，各個集群的每個節點在到該各個集群的至少一個其它節點的最大距離內。
30.根據權利要求29的方法，還包括:施加集群間連接性約束，其需要一個或多個集群中的一個集群內的節點和所述一個集群外的節點之間的至少一個激活的鏈路。
31.一種用於無線通信的系統，包括:用於至少遵照幹擾約束、在將可用無線信道分配給次級用戶節點對之間的自組織無線通信時最大化信道重用的部件；以及 用於將從各個節點對的位置特性預先確 定的傳送功率分配給一對節點的部件。
全文摘要
這裡描述了用於跨層譜共享模型的提供，其併入了用於認知無線電無線通信的隱含的功率控制。例如，對二進位整數線性編程問題進行公式化，以在認知無線電自組織網絡中的次級用戶節點之間建立主動無線鏈路。所述公式化在公開的幹擾約束內在多個激活的鏈路之間重用無線信道，並對於各個鏈路上的傳送分配功率等級。另外，所述公式化對於自組織網絡採用雙向無線鏈路，改善自組織網絡內的通信。此外，可在公式化中預定義並隱含嵌入功率等級分配，以減小複雜度。
文檔編號H04W40/08GK103181236SQ201180052270
公開日2013年6月26日 申請日期2011年10月26日 優先權日2010年10月27日
發明者馬淼, 曾憲國 申請人:動力發明有限責任公司