一种认知无线电网络的动态频谱分配方法

摘要

本发明公开了一种认知无线电网络的动态频谱分配方法，首先，在认知无线电网络的密集型Ad hoc体系结构中，计算该网络中任一认知用户的发射机端在最优功率分布下，该认知用户对非己接收机端产生的总干扰；然后，通过计算认知无线电网络中的平均最大干扰功率以及实际测量的网络容量和理论网络容量之比，获得接入筛选阈值；通过比较总干扰以及接入筛选阈值，来判断是否允许该认知用户接入可用频谱。

主权项

一种认知无线电网络的动态频谱分配方法，其特征在于：该动态频谱分配方法包括以下步骤：A.在认知无线电网络的密集型Ad hoc体系结构中，计算该网络中任一认知用户的发射机端在最优功率分布下，该认知用户对非己接收机端产生的总干扰；B.通过计算认知无线电网络中的平均最大干扰功率以及实际测量的网络容量和理论网络容量之比，获得接入筛选阈值；C.当步骤A中任一认知用户对非己接收机端产生的总干扰大于或等于步骤B的接入筛选阈值时，则不允许该认知用户接入可用频谱；当步骤A中任一认知用户对非己接收机端产生的总干扰小于步骤B的接入筛选阈值时，则允许该认知用户接入可用频谱；所述步骤A进一步包括以下步骤：A1.在认知无线电网络中，任一认知用户在网络允许的最小发射功率以及最大发射功率范围内，计算该认知用户的频谱效用；A2.任意给定t＝0时刻的初始功率分布和代价函数值进行功率和代价异步牵制迭代算法；A3.通过功率和代价函数的牵制关系，计算该认知用户发射机端的最优发射功率；A4.计算该认知用户对其非己接收机端产生的总干扰；所述步骤A1中任一认知用户的频谱效用为：假设认知无线电网络中有M个认知用户，认知用户i的发射机与认知用户j的接收机之间的距离为d_ij，将认知用户i的发射机到认知用户j的接收机这段链路记为认知链路(i，j)，则根据只考虑链路损耗的信道模型，将认知链路(i，j)的增益定义为h_ij＝1/d_ij^α，其中，α 为链路功率损耗指数，α≥2；为认知用户i在接收机端的信号干扰噪声比；n₀为背景噪声功率；B为可用频谱带宽；认知链路(i，i)的增益h_ii、认知链路(j，i)的增益h_ji，通常，h_ij≠h_ji；θ_i为认知用户i使用频谱的概率，满足为M个认知用户的一组发射功率向量，且每个认知用户i的发射功率p_i限制在[p_i^min,p_i^max]范围内，p_i^min和p_i^max分别为网络允许的最小和最大发射功率。