[发明专利]具有频谱分配功能的认知车载通信方法和系统

权利要求书

1.具有频谱分配功能的认知车载通信方法，其特征是，包括步骤如下：

步骤1、发起通信的车载认知用户把通信请求发至路边单元；

步骤2、路边单元对DSRC频段的使用情况进行判断：如果判断出DSRC存在空闲频段，则把结果告知通信双方车载认知用户，通信双方车载认知用户直接利用DSRC频段发起通信；若DSRC频段没有空闲，此时需要进行频谱感知，路边单元将频谱感知命令发送给附近的所有车载认知用户；

步骤3、接收到路边单元发出频谱感知命令的车载认知用户，启动认知功能对DVB-T授权频段进行准确的感知，并把感知结果即频谱使用情况发送给路边单元；

步骤4、路边单元根据车载认知用户返回的感知结果判决DVB-T授权频段的各个子频段是否可用，并采用基于模拟退火的布谷鸟搜索算法对可用的子频段即空闲频谱进行分配。

2.根据权利要求1所述具有频谱分配功能的认知车载通信方法，其特征是，步骤4中所述采用基于模拟退火的布谷鸟搜索算法对可用的子频段即空闲频谱进行分配的具体步骤如下：

步骤4.1、随机生成Q个鸟巢，并将鸟巢的位置向量进行映射得到分配矩阵；其中Q为将待通信车载认知用户数目；

步骤4.2、计算各个鸟巢的适应度值，并保留适应度值最大的鸟巢作为最优鸟巢；

步骤4.3、对鸟巢位置进行莱维飞行迭代，更新鸟巢位置；计算更新后的各个鸟巢的适应度值，并与更新前的鸟巢进行比较，留下两者中适应度值最大的鸟巢；

步骤4.4、判断鸟巢是否陷入局部最优；若其中有一个鸟巢陷入局部最优，则任意抽取部分鸟巢执行模拟退火机制，同时把余下的未被抽取到的鸟巢进行交叉，之后计算所得到的鸟巢的适应度值，保留适应度值最大的鸟巢作为最优鸟巢，并转入步骤4.5；否则，直接转入步骤4.5；

步骤4.5、鸟巢宿主以设定的发现概率Pa发现外来鸟蛋，并生成满足均匀分布的随机数r；若r＞Pa，则对当前最优鸟巢进行更新，并以新的鸟巢代替旧的，求出所有鸟巢的适应度值，然后对适应度值最大的鸟巢进行保留作为最优鸟巢，并转入步骤4.6；否则，直接转入步骤4.6；

步骤4.6、判断是否达到最大迭代次数；如果达到，将当前最优鸟巢输出，路边单元据此对空闲频谱进行分配；否则，转入步骤4.3。

3.实现权利要求1所述认知车载通信方法的具有频谱分配功能的认知车载通信系统，其特征是，包括设置在车辆上的车载认知用户和设置在路边的路边单元；其中路边单元中包含有频谱分配模块；每个车载认知用户包括认知中心处理器、认知通信机、基站通信机、基站中心处理器、控制中心、射频前端、基带处理模块和车载单元；认知中心处理器与认知通信机连接，认知通信机上设有天线；基站通信机上设有天线，基站通信机与基站中心处理器连接，基站中心处理器经由控制中心连接车载单元，车载单元上设有天线；射频前端上设有天线，射频前端与基站中心处理器连接，基站中心处理器与基带处理模块连接。