[發(fā)明專利]干擾感知的非合作速率控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210393691.7
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN103002519A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊春剛;董延杰;盛敏;李建東;李紅艷;劉勤;張琰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04W28/22
• 分類號: H04W28/22
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，特別涉及一種速率控制方法，可用于認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)。?

背景技術(shù)

認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)是由Motorola及Virginia-Tech公司率先提出的。認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)是一種具有認(rèn)知能力的網(wǎng)絡(luò)，能夠在復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中感知網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的狀況，并根據(jù)當(dāng)前的狀況來計(jì)劃、決策并在保證端到端性能的前提下做出自適應(yīng)的調(diào)整。同時(shí)，認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)能夠從不斷的自適應(yīng)過程中學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，并利用這些知識(shí)在未來的決策中。?

綜上所述，認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)能夠感知當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)條件并根據(jù)系統(tǒng)性能目標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃和配置，通過自學(xué)習(xí)和自調(diào)節(jié)，采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)來滿足性能目標(biāo)。?

認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)自從明確提出概念以來，在很長一段時(shí)間科研人員將研究的重心集中在如何進(jìn)行頻譜偵聽和主用戶檢測、動(dòng)態(tài)頻譜分配、功率控制等問題上，而對于基于認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的干擾感知的速率控制方法研究還處于初期階段。?

現(xiàn)有技術(shù)中適用于認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的速率選擇方法是由Dimitrio?Tsamis等人提出的速率控制算法RCG(Rate?Control?Game)。在該方法中，無線接入網(wǎng)管理實(shí)體廣播全局信息，每個(gè)終端依據(jù)全局信息根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的效用函數(shù)選擇傳輸速率。該方法包括網(wǎng)絡(luò)全局信息收集和終端速率選擇兩個(gè)階段。全局速率信息收集階段，無線接入網(wǎng)管理實(shí)體使用Zeus作為信息收集載體負(fù)責(zé)收集當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)容量和當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)可用帶寬，終端1在收到Zeus下發(fā)的全局信息后，啟動(dòng)速率傳輸選擇過程。終端速率選擇階段，終端1根據(jù)預(yù)先設(shè)定的代價(jià)函數(shù)J_i,i∈N，其中N表示系統(tǒng)中的用戶ID，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前可用帶寬，在滿足?條件下，其中?表示t時(shí)刻終端i的傳輸速率，開啟傳輸速率迭代。在t時(shí)刻，從終端1開始試探性的增加傳輸速率?i∈N，選擇t時(shí)刻使傳輸速率代價(jià)函數(shù)最小的傳輸速率為t+1時(shí)刻終端1的傳輸速率?并向無線接入網(wǎng)上報(bào)該終端t+1時(shí)刻的傳輸速率。無線接入網(wǎng)收到終端1的傳輸速率?后，更新全局速率信息中終端1的傳輸速率，并將全局速率信息下發(fā)給終端2。終端2收到全局速率信息后執(zhí)行和終端1相同的操作，以此類推。當(dāng)終端的傳輸速率的變化量的絕對值滿足|ρ^(t+1)-ρ^(t)|≤ε時(shí)，終端停止速率選擇，并一直以該時(shí)刻的傳輸速率傳輸信息。?

以上技術(shù)存在以下問題：?

（1）在網(wǎng)絡(luò)全局信息收集和終端速率選擇階段，由于信息收集載體Zeus和所有終端有大量的信息交互，加重了無線接入網(wǎng)負(fù)荷；?

（2）在RCG速率控制算法中，由于一個(gè)終端占用過多系統(tǒng)資源造成其他終端必須做出適當(dāng)讓步，使得系統(tǒng)中的用戶公平性差。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的針對上述已有技術(shù)的不足，提出干擾感知的非合作速率控制方法，以解決當(dāng)前無線接入網(wǎng)和信息收集載體信令交互量過大的問題。?

干擾感知的非合作速率控制方法，包括下列步驟：?

(1)在無線接入網(wǎng)RAN的一側(cè)，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)管理實(shí)體RNRM收集N個(gè)終端感受到的初始速率干擾信息，并廣播N個(gè)終端的初始速率干擾信息，表示為θ_i⁽⁰⁾，i∈N，每個(gè)終端包括終端重構(gòu)管理模塊TRM、終端測量收集模塊TMC和終端重構(gòu)收集模塊TRC；?

(2)在第i個(gè)終端的一側(cè)，終端重構(gòu)管理模塊TRM對該第i個(gè)終端和無線接入網(wǎng)之間信息的傳輸速率進(jìn)行初始化，表示為?終端重構(gòu)管理模塊TRM對該第i個(gè)終端的速率選擇終止門限進(jìn)行初始化，統(tǒng)一表示為ζ，終端重構(gòu)控制模塊TRC對該第i個(gè)終端的干擾預(yù)測步長進(jìn)行初始化，統(tǒng)一表示為υ⁽⁰⁾＝1，i∈N，系統(tǒng)內(nèi)的N個(gè)終端同時(shí)執(zhí)行上述操作；?

(3)在第i個(gè)終端的一側(cè)，終端測量收集模塊TMC根據(jù)該第i個(gè)終端t時(shí)刻的傳輸速率?和感受到的干擾值?計(jì)算該第i個(gè)終端的效用值?