认知无线网络中跨层资源分配系统及方法

摘要

本发明涉及无线通信技术领域，提出一种认知无线网络中跨层资源分配系统及方法，该方案收集各个用户终端上报的频谱检测结果和信道测量结果，结合各个用户的业务量及业务QoS参数，依据改进的最小费用最大流算法以及基于拉格朗日优化的搜索算法，对子信道分配、调制编码方案确定、数据包调度、功率分配等做出综合决策。可以满足多用户不同类型业务的QoS需求，并保持较高系统有效吞吐量，为认知网络提供一种有效QoS保证的资源分配机制。

主权项

一种认知无线网络中跨层资源分配系统，其特征在于，该系统包括：可重配置的认知基站（11）以及至少一个可重配置的认知终端（12）；其中，所述认知基站（11）包括：认知数据库（111），接收并存储本小区内所有认知终端（12）上报的频谱检测结果和信道测量结果，为检测数据融合单元（112）和自适应调制编码单元（113）提供接口和用于分析计算的数值依据；检测数据融合单元（112），与认知数据库（111）相连接，用于根据所述认知数据库（111）中各个认知终端（12）上报的子信道的频谱占用状况，做出数据融合，并结合长期测量得到的主用户活跃度，计算出各个子信道的空闲概率；为无线资源分配决策单元（115）提供接口；自适应调制编码单元（113），与认知数据库（111）相连接，用于根据认知数据库（111）中各个认知终端（12）上报的子信道的信道质量，确定最佳的调制编码方案，并结合子信道空闲概率计算误码率的期望值；为无线资源分配决策单元（115）提供接口；业务参数计算分析单元（114），根据各个认知终端（12）的业务类型、数据包的排队状况计算分析业务平均时延和丢包率；为无线资源分配决策单元（115）提供接口；无线资源分配决策单元（115），与检测数据融合单元（112）、自适应调制编码单元（113）和业务参数计算分析单元（114）分别相连接，用于根据前述三个单元提供的接口，结合各个用户的不同QoS需求，在满足用户QoS需求的前提下进行可最大化系统有效吞吐量的无线资源分配决策；基站参数重配置单元（116），与无线资源分配决策单元（115）相连接，用于根据无线资源分配决策结果执行基站重配置与管理功 能；所述认知终端（12）包括：频谱检测单元（121），用于检测该认知终端（12）的主用户对频谱占用状况；信道测量单元（122），用于测量该认知终端（12）与认知基站（11）间在各个子信道上的信道质量；终端参数重配置管理单元（123），根据无线资源分配决策结果执行终端重配置与管理功能。