[發明專利]基于相位離散迭代的認知網絡頻譜分配方法

無效

• 申請號: 201210102097.8
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN102612036A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 吳建設;李蕊;焦李成;劉芳;陸蕊;緱水平;王達;戚玉濤;馬文萍
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

技術領域

本發明屬于通信技術領域，更進一步涉及無線通信網絡技術領域中認知網絡的基于相位離散迭代的認知網絡頻譜分配方法。本發明利用振蕩器的相位離散迭代和相位同步原理，提高了并行處理能力，可實時得到認知網絡的頻譜分配。

背景技術

隨著無線電應用范圍的不斷擴展，人們對頻譜資源的需求也越來越大，而有限的頻譜資源已經難以滿足用戶的需求。認知網絡的目的就是更好地利用網絡中空閑的頻譜，以提高頻譜的動態分配能力，從而提高頻譜的使用效率。因為大部分的頻譜已經被授權用戶所占用，認知網絡的任務就是在不影響授權用戶正常通信的條件下，將授權用戶所空閑的頻譜分配給其它認知用戶使用；一旦檢測到授權用戶開始使用該頻譜，那么認知網絡將把備用的空閑頻譜分配給該認知用戶繼續使用。近些年來有很多科研工作者著重研究了認知網絡中的頻譜分配策略，主要包括：基于博弈理論的方法，基于價格拍賣機制的方法，以及基于圖著色理論的頻譜分配方法?，F有的頻譜方法，大都沒有考慮進行分配時所用的時間和認知用戶在購買頻譜時的花費問題，因此現有的方法有可能造成頻譜資源在時間上的浪費以及用戶在通訊時花費的增加。

華中科技大學申請的專利“一種基于接收機干擾的認知無線電網絡OFDM頻譜分配方法”(專利申請號200810047781.4，公開號CN?101286807A)。該專利申請提出了一種接收機干擾模型下基于圖論的認知無線電網絡OFDM頻譜分配方法，可以準確地建模認知無線電網絡頻譜分配，同時在認知無線電網絡中有效地進行頻譜分配，其目標可以最大化頻譜效益，最大化最小公平或最大化比例公平。該專利申請的方法存在不足之處是，沒有考慮頻譜分配過程的實時性，導致了頻譜資源在時間上的浪費，影響了頻譜利用率；同時，該方法在進行頻譜分配時著重考慮了公平性原則而忽視了整個網絡用戶的總通訊花費，從而導致了認知用戶購買頻譜時花費增多，影響了認知網絡中頻譜資源的優化性。

發明內容

本發明的目的在于克服上述已有技術的不足，提出一種基于相位離散迭代的認知網絡頻譜分配方法，以有效地提高頻譜的使用效率，同時降低認知網絡中用戶購買頻譜時的總花費。

本發明的具體步驟如下：

(1)生成認知網絡的頻譜干擾圖；

將認知用戶抽象成圖中的節點，判斷所有用戶兩兩之間是否存在干擾，若存在，則連接圖中對應的節點對；

(2)建立反圖模型：對認知網絡頻譜干擾圖進行反圖操作，得到該網絡的反圖模型；

(3)獲得振蕩器的相位值

將反圖中每一個節點對應的振蕩器迭代前的相位值代入下列差分方程，獲得該振蕩器對應的一個新的相位值，將該新的相位值作為下次迭代前的相位值，以此類推，直到獲得每一個振蕩器相位穩定時的相位值；

θi′=θi+wi+KNΣj=1Nsin(θj-θi)]]>

其中，θ_i′為振蕩器i迭代后的相位值；θ_i為振蕩器i迭代前的相位值；w_i為振蕩器i的固有頻率，該固有頻率在[-0.01，0.01]頻率值之間隨機產生；i＝1，2......N，N為反圖中的節點個數；K為耦合強度，當反圖中兩個節點間有連接時，K＞0，為正耦合強度，當反圖中兩個節點間無連接時，K＜0，為負耦合強度；θ_j為振蕩器j迭代前的相位值；振蕩器的初始相位在[0，2π]相位值之間隨機產生；

(4)節點分組