一种认知OFDM系统的子信道和功率分配方法

摘要

本发明公开了一种认知OFDM系统的子信道和功率分配方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、对授权用户的信道占用进行建模，建模为两种不同的类型；步骤2、对于给定的授权用户的信道占用模型，感知得到空闲子载波集合，预测空闲信道的空闲持续时间的长短；步骤3、进行延迟敏感用户的子信道分配；步骤4、进行延迟容忍用户的子信道分配；步骤5、功率的增加过程1：延迟敏感用户与延迟容忍用户的功率交换；步骤6、功率的增加过程2：延迟容忍用户之间的功率交换。本发明动态的子信道和功率分配方案，满足认知系统中的两种不同业务类型的用户的不同QOS需求，即最小化延迟敏感的认知用户的切换时延，在此基础上最大化延迟容忍认知用户吞吐量。

主权项

一种认知OFDM系统的子信道和功率分配方法，其特征在于：在集中式的认知无线网络中，随机分布着K个认知用户，其中，包括K1个延迟敏感用户，K2个延迟容忍用户，网络中可用频谱被划分为N个正交的子载波，包括以下步骤：步骤1、对授权用户的信道占用进行建模，建模为两种不同的类型：随机性的信道占用模型和确定性的信道占用模型，在两种不同的模型下，分别执行下述步骤；步骤2、对于给定的授权用户的信道占用模型，感知得到空闲子载波集合预测空闲信道的空闲时间的长短步骤3、进行延迟敏感用户的子信道分配；搜寻离目标速率要求相差最多的延迟敏感用户k^*，为其分配子载波n^*，从空闲子载波集合中移去所分配的子载波n^*，依次为其余的延迟敏感用户分配子信道，直到满足所有的延迟敏感用户的最小速率要求；步骤4、进行延迟容忍用户的子信道分配；对于集合中的第n个子载波，寻找可获得最大传输速率的用户k^*，即：将子载波n分配给用户分配k^*；依次分配完剩余的空闲子载波；步骤5、功率的增加过程1；延迟敏感用户与延迟容忍用户之间的功率交换：定义表征子载波效率函数的量：在延迟敏感用户的所分配的子载波集合Ω_k,k＝1,2,…K₁中搜寻效率最低的子载波设置子载波上功率的减小值：(δp₀为一个较小的经验值，为子载波上的初始功率)；设置功率的可能增加值：(为目前已分配功率和，Ω₀表示延迟容忍用户所分配的子载波集合)，计算延迟容忍用户在相应子载波上的潜在速率增加值：(c_n,表示每个子载波的数据速率)，寻找速率增加最多的子载波计算该子载波获得后总的干扰是否小于干扰门限，如果满足干扰约束，则将功率分配给该子载波。持续进行该过程，直到发现干扰超过门限，或者延迟敏感用户的实际速率小于最小速率要求为止；步骤6、功率的增加过程2；延迟容忍用户之间的功率交换：功率交换的过程同步骤5，不同的是，功率交换的过程开始于效率最低的延迟容忍用户的子载波。