一种认知异构网络联合频谱切换与功率分配方法

摘要

本发明涉及一种认知异构网络联合频谱切换与功率分配方法，属于无线通信技术领域。该方法针对多个主用户、多个从用户共享频谱的认知异构网络，综合考虑从用户切换时延、排队等待时延、频谱传输特性、业务需求及网络资源状态等因素，在保障从用户QoS需求的同时，基于中断从用户总传输时延最小化及能效最大化准则执行联合频谱切换和功率分配，优化确定各中断从用户频谱切换及目标信道传输功率分配策略，从而实现从用户联合性能优化。

主权项

一种认知异构网络联合频谱切换与功率分配方法，其特征在于：认知异构网络中多个主用户分别占用不同主频带进行通信，各主频带划分为多个子信道，每个从用户可占用一个子信道进行通信；若某主频带的主用户发起信息传输，处于对应子信道的从用户需切换至其他信道或在当前信道等待；具体包括以下步骤：步骤一：中断从用户切换变量及功率分配变量，分别以x_mn，P_mn标识第m个中断从用户切换至第n个目标信道的切换变量及对应的发送功率；步骤二：根据各中断从用户切换类型计算切换至不同信道对应的切换时延，以标识第m个中断从用户切换至第n个目标信道对应的切换时延；步骤三：基于主从用户业务特性，建立各网络各信道排队模型，计算各中断从用户在不同信道的等待时延，以标识第m个中断从用户切换至第n个目标信道对应的等待时延；步骤四：根据中断从用户业务负荷及信道特性计算切换至不同目标信道对应的传输时间，以标识第m个中断从用户切换至第n个目标信道对应的传输时间；步骤五：根据各中断从用户业务需求确定切换候选信道；步骤六：根据各中断用户的切换时延、等待时延、传输时间计算其切换至不同目标信道的总传输时延，第m个中断从用户切换至第n个目标信道对应的总传输时延为：$T_{\mathrm{mm}}=T_{\mathrm{mm}}^{\left(s\right)}+T_{\mathrm{mn}}^{\left(w\right)}+T_{\mathrm{mn}}^{\left(t\right)};$步骤七：根据各子信道特性及中断从用户的传输特性计算从用户的能效，以η_mn标识第m个中断从用户切换至第n个目标信道对应的能效，其中，R_mn为第m个中断从用户切换至第n个目标信道对应的传输速率；步骤八：调用公式计算各中断用户对应各候选信道总传输时延T及总能效η，基于中断从用户总传输时延最小化及总能效最大化优化确定各中断用户切换信道及传输功率分配策略。