一种无线认知网络频带分配方法

摘要

本发明公开了一种无线认知网络频带分配方法，包括根据认知无线网络的处理能力和主用户的最小可分辨流量，确定子载波带宽，将总带宽划分为子载波组成的集合；然后对子载波集合进行分组，获得信道集合；并将主用户的流量在信道间进行分配，使得信道完全占用或空闲。通过本发明，可以规范化主用户的流量分配和带宽占用，避免信道出现部分占用的情况，简化无线认知网络中的二级用户对信道状态的检测，提高对信道状态的检测效率，降低二级用户的传输控制复杂度。

主权项

一种无线认知网络频带分配方法，其特征在于，包括如下步骤：S1设当前可用的总带宽为W,根据无线认知网络的处理能力和主用户的最小可分辨流量，按如下公式确定子载波带宽σ：σ＝W/2^M，其中M为正整数；S2以σ为单位，将总带宽W划分为N个子载波组成的集合A：A＝{α_i|H(α_i)＝σ,0≤i<N,其中N为子载波总数，为floor函数，H(α_i)为获取α_i带宽的函数，Z为整数集；S3选取集合A中的任意一条子载波作为公共控制信道供主用户传送控制信息给主用户接收方；对集合A中剩余的N‑1条子载波按照子载波带宽σ的2次方倍进行分组，获得信道集合B,B＝{β_k|H(β_k)＝2^kσ,0≤k<M,其中H(β_k)为获取β_k带宽的函数；每一条信道β_k包含2^k个子载波：${\beta }_k=\{{\alpha }_k^{\left(0\right)},{\alpha }_k^{\left(1\right)},...{\alpha }_k^{(L-1)}\},L=2^k;$S4从队列中读取主用户在t时刻的流量R(t)，并将R(t)表示成子载波带宽σ的2次方倍数的和：其中，I_k[R(t)]为指示函数，I_k[R(t)]由t时刻从队列中读取的主用户流量R(t)决定，其值为0或1；为ceiling函数；S5根据I_k[R(t)](0≤k<M)的值，将t时刻读取的主用户流量R(t)分配到信道集B的信道上进行转发；S6统计集合B中每个信道被主用户使用的频度，并将该信道使用频度近似作为该信道的主用户使用概率，记为：p(β_i),i∈[0,M‑1]，然后将B中的信道按照各自的使用概率从大到小重新编号，使得：$\forall k>l,p\left({\beta }_i^{\left(k\right)}\right)\le p\left({\beta }_j^{\left(l\right)}\right),$其中i,j∈[0,M‑1]为重新排序前的编号，而k,l∈[0,M‑1]为重新排序后的编号，保证信道使用概率按照排序后编号的增大而递减；S7按照信道使用概率递增的顺序，即重排后编号从大到小的顺序，检测所有信道的状态，选择其中的空闲信道作为二级用户的数据传送信道。