认知无线电中基于异构用户高效节能的合作感知调度方法

摘要

本发明提供一种认知无线电中基于异构用户高效节能的合作感知调度方法。包括主要步骤：多个主用户和多个二级用户构成认知无线电网络，基站收集网络参数信息；合作感知调度方案的初始化，即按照优化初始化方法初始化合作方案；根据优化最大化的原则调整合作感知调度方案，即在初始化方案的基础上，根据系统具体情况，按照集中调整法或多寡头调整法调整合作方案；调整迭代直到调整后的合作方案相对调整前合作方案无变化。本发明一方面考虑到异构主用户PU、异构二级用户SU的实际条件，另一方面考虑到能耗高效性和感知准确性的折衷，所提供的算法能够使用较短时间和较少计算，取得频谱合作感知调度中的稳定的全局次优解答。

主权项

一种认知无线电中基于异构用户高效节能的合作感知调度方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，多个主用户PU和多个二级用户SU构成认知无线电网络，基站BS收集、交流PU、SU的参数信息，其中，所述主用户PU为异构主用户，所述二级用户SU为异构二级用户；步骤二，合作感知调度方案的初始化，即按照优化初始化方法初始化合作感知调度方案；步骤三，根据优化最大化的原则调整合作感知调度方案，即在初始化合作感知调度方案的基础上，根据系统具体情况，选择按照集中调整法或多寡头调整法调整合作感知调度方案；具体地，若网络中基站之间为合作关系，服从统一调度，则按照集中调整法调整合作感知调度方案；若网络中基站之间为竞争关系，需要协商以达成一致的合作感知调度方案，则按照多寡头调整法调整合作感知调度方案；步骤四，步骤三迭代直到调整后的合作感知调度方案相对调整前的合作感知调度方案无变化；在第二步中，优化初始化合作感知调度方案的方法为：对于每个SU，在忽略各主用户PU准入机制的情况下，假设只有该SU参加感知，为该SU选定一个可令总效用最大化的PU作为初始的合作感知安排；在第三步中，集中调整法调整合作感知调度方案的方法为：由基站BS作为中心基站以一次调整一个SU的选择的方式，对每个SU从当前选择调整到其他可行选择，形成了新的调度方案；通过计算新的调度方案的总效用，选出总效用增加最多的方案代替当前方案作为新的有效方案；在第三步中，多寡头调整法调整合作感知调度方案的方法为：基站之间相互通知初始化的合作感知调度方案；一个BS代表一个PU参与到调度计划的协商中，在每轮迭代之前，代表PU的BS将会首先进行随机排序，BS按随机顺序进行调整；每个BS对于SU的选择的调整权力有限；代表PU n的BS只能将那些在当前方案中的SU m的选择调整为即对那些在当前方案中状态为感知该BS代表的PU的SU，BS可将其选择调整为不感知；代表PU n的BS只能将那些在当前方案中的SU m的选择调整为即对那些在当前方案中状态不感知的SU，代表PU n的BS可将其选择调整为感知PU n；其中，PU n表示所有N个主用户中的任意一个特定的主用户(n∈{1,2,...,N})，SU m表示所有M个二级用户中的任意一个特定的二级用户(m＝{1,2,...,M})，d_m表示SU m的当前选择，d_m'表示方案调整后SU m的选择，表示SU在合作阶段不进行感知，表示SU在合作阶段感知PU n。