[发明专利]面向5G通信系统中多角度频谱共享系统及方法

权利要求书

1.面向5G通信系统中多角度频谱共享系统，其特征在于：该系统包括系统负责机构、N个AU、N个SU；

其中系统负责机构共享区域中有n₀个单位信道；

系统负责机构连接N个AU，用来收集当前系统中各AU对各自频谱的使用情况，可以动态共享和收回信道；

系统负责机构分别连接N个SU和频谱，对AU随机共享的频谱信息和各个SU对频谱资源的需求统一处理。

2.面向5G通信系统中多角度频谱共享方法,是基于权利要求1所述的系统为基础而实现的，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，若频谱共享超过固定周期T₀，发起新一次共享频谱，否则系统负责机构继续伺服等待；

步骤2，N个SU向系统负责机构申请各自共享需求

步骤3，初始化参数；

步骤4，对N个SU求得然后将从大到小排序，根据数据传输需求D_n，单位信道宽度Δf，m_n个空闲信道的带宽求得每个SU在其可使用的信道上的传输数据时间长度t_n；

步骤5，按照传输数据时间长度t_n，能够得到SU成功可使用的信道时长的概率P(t_n)，该概率表明系统的传输数据量，得到整个系统的总传输数据量TR；

步骤6，选择分享信道的新加入的SUn′,通过JH₁、JH₂和JH₃分别代表m_n≥m_n′、m_n≥1和时的SU的集合，其中m_n表示SUn获得的空闲信道数，m_n'表示SUn'获得的空闲信道数，代表频谱m_q的带宽B，代表频谱SU n在频谱m_q上的传输速率，判断JH₃是否为空，如果为空，频谱共享结束，转到步骤7，如果没有空，转至步骤5；

步骤7，为新加入的SU n′进行预共享；

步骤8，根据新加入的SU n′当前所占各信道中的最小值μ，确认是否试共享；

步骤9，本次共享结束，更新m_q和t_q值，并将结果反馈给SU，各SU接入各自获得的信道，更新竞争频谱时间为0，转至步骤1；开始为其他SU进行共享，当获得频谱的用户不能再减少其信道数时，执行步骤10；

步骤10，共享结束。

3.根据权利要求2中所述的面向5G通信系统中多角度频谱共享方法，其特征在于：步骤3中所述的初始化参数的具体参数包括：总传输数据量TR、数据传输需求D_n、单位信道宽度Δf、被初共享的SU数q，频谱传输速率

4.根据权利要求2中所述面向5G通信系统中多角度频谱共享方法，其特征在于：所述步骤4中根据首先确定的数据传输需求D_n求出每个SU在其可使用的信道上的传输数据时间长度t_n。

5.根据权利要求2中所述面向5G通信系统中频谱共享方法，其特征在于：步骤5中由SU成功占用预期占用时长的概率P(t_n)得出总传输数据量的公式为：

其中m_q表示q个SU获得的空闲信道数，为m_q个空闲信道的带宽。

6.根据权利要求2中所述面向5G通信系统中多角度频谱共享方法，其特征在于：步骤8中，所述的确认是否试共享的具体方法，是新加入的SUn′使用各信道中的空闲时间最小值μ，若μ＞t_n′，确认初共享，替换参数：q＝q+1，实施步骤9；若μ≤t_n′，共享失败，则m_q＝0,t_q＝0，m_n′＝2m_n′,t_n′＝t_n′/2，实施步骤10。