[發明專利]一種基于接收機干擾的認知無線電網絡OFDM頻譜分配方法

無效

• 申請號: 200810047781.4
• 申請日: 2008-05-19
• 公開（公告）號: CN101286807A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 劉干;周亮;周鑫;朱光喜;馬莉;朱旭
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04L27/26
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 曹葆青

1、一種基于接收機干擾的認知無線電網絡OFDM頻譜分配方法，其步驟包括：

步驟(1)：按照下述過程進行初始化：

(1.1)確定系統參數，包括一級用戶數M，二級用戶數N，可用信道數K，發射功率矩陣P和信號噪聲干擾比門限矩陣Г；

其中，發射功率矩陣P＝{p_ik|p_ik≥0}_(N+M)×K，p_ik表示如果將信道k分配給用戶i，用戶i在信道k上的發射功率；用戶i由處于不同位置的一對發射機T_i和接收機R_i組成，i表示用戶的序號；

信號噪聲干擾比門限矩陣Г＝{γ_ik|γ_ik≥0}_(N+M)×K，γ_ik表示用戶i在信道k上的信號噪聲干擾比門限；

(1.2)通過測量或估計得到鏈路增益矩陣G，背景噪聲矩陣Q

鏈路增益矩陣G＝{G_ij|G_ij≥0}_(N+M)×(N+M)，G_ij表示發射機T_i和接收機R_j之間的鏈路增益；

背景噪聲矩陣Q＝{q_ik|q_ik≥0}_(N+M)×K，q_ik表示接收機R_j在信道k上的背景噪聲；

(1.3)計算出效益矩陣B，沖突矩陣C，抗干擾余量矩陣E；

效益矩陣B＝{b_ik|0≤b_ik}_(N+M)×K，b_ik＝ln(1+γ_ik)表示用戶I如果使用信道k傳輸能夠獲得的效益；

沖突矩陣C＝{C_ijk|0≤C_ijk≤1}_{(N+M)×(N+M)×K}，C_ijk表示用戶i在信道k上對用戶j的沖突值，采用公式I計算C_ijk：

抗干擾余量矩陣E＝{e_ik|e_ik≤1}_(N+M×)K，e_ik表示用戶i在信道k上的抗干擾余量，采用式II計算e_ik：

eik=1-qikpikGii/γik-Σj=1N+MCjikajk---(II)]]>

(1.4)令信道分配矩陣A中元素全為1，可用信道矩陣L全為0；

可用信道矩陣L＝{l_ik|l_ik∈{0，1}}_(N+M)×K，l_ik＝1表示用戶i能夠使用信道k；反之，l_ik＝0表示用戶i不能使用信道k；

信道分配矩陣A＝{a_ik|a_ik∈{0，1}}_(N+M)×K，a_ik＝1表示已將信道k分配給了用戶i；反之，a_ik＝0表示未將信道k分配給用戶i；

步驟(2)：按照下述過程給一級用戶著色：

(2.1)根據一級用戶預先占用信道情況，給各子圖中一級用戶頂點著色，每個子圖對應一個信道；

(2.2)刪除各子圖中不使用此信道的一級用戶頂點；

步驟(3)：按照下述過程進行拓撲更新：

(3.1)根據抗干擾余量矩陣E刪除抗干擾余量小于0的未著色頂點；

(3.2)根據沖突矩陣C，如果某未著色頂點對某已著色頂點的沖突值大于該已著色頂點的抗干擾余量，刪除此未著色頂點；

步驟(4)：根據不同的分配目標選擇下述三種方式之一計算每個二級用戶的標簽值label_i和待著顏色color_i：

令l_i表示二級用戶i可用且未分配信道的集合，即l_i＝{k|a_ik＝0，l_ik＝1}，令D_ik表示子圖k中頂點i對周圍未刪除頂點的沖突之和，采用式III計算D_ik：

Dik=Σj=1N+Mljk·Cij,k∈li---(III)]]>

當采用合作式最大化頻譜效益的分配目標時，采用如式iv、v進行標號：

labeli=Maxk∈libikDik+1---(iv)]]>

colori=argMaxk∈libikDik+1---(v)]]>

當采用合作式最大化最小公平的分配目標時，采用式vi、vii進行標號：

labeli=-Σk=1Kaik·bik---(vi)]]>

colori=argMaxk∈libikDik+1---(vii)]]>

當采用合作式最大化比例公平的分配目標時，采用式viii、ix進行標號：

labeli=Maxk∈libikDik+1Σk=1Kaik·bik---(viii)]]>

colori=argMaxk∈libikDik+1---(ix)]]>

步驟(5)：給標簽值最大的二級用戶著待著顏色，如果不存在未著色頂點，分配結束，否則返回步驟(3)。