[發明專利]認知無線電中基于異構用戶高效節能的合作感知調度方法

有效

• 申請號: 201210359558.X
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN102905381A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 黃新;馮心欣;邱航;孫高飛;田曉華;楊峰;王新兵
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04W72/12
• 分類號: H04W72/12;H04W52/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種認知無線電中基于異構用戶高效節能的合作感知調度方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，多個主用戶PU和多個二級用戶SU構成認知無線電網絡，基站BS收集、交流PU、SU的參數信息，其中，所述主用戶PU為異構主用戶，所述二級用戶SU為異構二級用戶；

步驟二，合作感知調度方案的初始化，即按照優化初始化方法初始化合作感知調度方案；

步驟三，根據優化最大化的原則調整合作感知調度方案，即在初始化合作感知調度方案的基礎上，根據系統具體情況，選擇按照集中調整法或多寡頭調整法調整合作感知調度方案；具體地，若網絡中基站之間為合作關系，服從統一調度，則按照集中調整法調整合作感知調度方案；若網絡中基站之間為競爭關系，需要協商以達成一致的合作感知調度方案，則按照多寡頭調整法調整合作感知調度方案；

步驟四，步驟三迭代直到調整后的合作感知調度方案相對調整前的合作感知調度方案無變化。

2.根據權利要求1所述的認知無線電中基于異構用戶高效節能的合作感知調度方法，其特征是，第二步中，使用非線性規劃問題模型建模，即在一個有N個PU和M個SU組成的認知無線電網絡中，每個SU在調度方案中只有N+1種狀態：對于每個SU，安排該SU在合作感知階段不進行感知，或者安排該SU感知探測N個PU中的其中一個。

3.根據權利要求2所述的認知無線電中基于異構用戶高效節能的合作感知調度方法，其特征是，在第二步中，優化初始化合作感知調度方案的方法為：對于每個SU，在忽略各主用戶PU準入機制的情況下，假設只有該SU參加感知，為該SU選定一個可令總效用最大化的PU作為初始的合作感知安排。

4.根據權利要求1所述的認知無線電中基于異構用戶高效節能的合作感知調度方法，其特征是，在第三步中，集中調整法調整合作感知調度方案的方法為：由基站BS作為中心基站以一次調整一個SU的選擇的方式，對每個SU從當前選擇調整到其他可行選擇，形成了新的調度方案；通過計算新的調度方案的總效用，選出總效用增加最多的方案代替當前方案作為新的有效方案。

5.根據權利要求1所述的認知無線電中基于異構用戶高效節能的合作感知調度方法，其特征是，在第三步中，多寡頭調整法調整合作感知調度方案的方法為：

基站之間相互通知初始化的合作感知調度方案；

一個BS代表一個PU參與到調度計劃的協商中，在每輪迭代之前，代表PU的BS將會首先進行隨機排序，BS按隨機順序進行調整；

每個BS對于SU的選擇的調整權力有限；

代表PUn的BS只能將那些在當前方案中的SUm的選擇調整為即對那些在當前方案中狀態為感知該BS代表的PU的SU，BS可將其選擇調整為不感知；

代表PUn的BS只能將那些在當前方案中的SUm的選擇調整為即對那些在當前方案中狀態不感知的SU，代表PUn的BS可將其選擇調整為感知PUn；

其中，PUn表示所有N個主用戶中的任意一個特定的主用戶（n∈{1,2,...,N}），SUm表示所有M個二級用戶中的任意一個特定的二級用戶（m={1,2,...,M}），d_m表示SUm的當前選擇，d_m′表示方案調整后SUm的選擇，表示SU在合作階段不進行感知，表示SU在合作階段感知PUn。

6.根據權利要求4或5所述的認知無線電中基于異構用戶高效節能的合作感知調度方法，其特征是，在第三步中，集中調整法、多寡頭調整法的調整方案的另一個條件為：若所有新的調度方案都不能在當前方案的基礎上增加調度總效益，只要在不減少調度總效益的原則上，BS會將某個SUm的選擇從不感知的調整為感知某個PUn的

7.根據權利要求6所述的認知無線電中基于異構用戶高效節能的合作感知調度方法，其特征是，在每輪迭代之前，代表PU的SU將會首先進行隨機排序，BS按隨機順序進行調整。