[發(fā)明專利]一種認知無線電網(wǎng)絡中的接納控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210450563.1
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN102905321A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 鮮永菊;趙陽;楊春龍
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W28/24
• 分類號: H04W28/24;H04W84/18
• 代理公司: 重慶市恒信知識產(chǎn)權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

技術領域

本發(fā)明涉及認知無線電網(wǎng)絡，具體涉及進入網(wǎng)絡的認知用戶得到滿足自身QoS可靠服務的新機制。

背景技術

在傳統(tǒng)無線電網(wǎng)絡中，大多采用固定的頻譜分配方式，則即便是授權頻譜空閑，未授權頻譜也無權占用，從而造成了頻譜資源的浪費。認知無線電技術作為提高頻譜利用率的有效手段之一，可以在不影響授權用戶通信的前提下發(fā)現(xiàn)頻譜空洞并加以利用，使得頻譜資源短缺的問題迎刃而解。

已有認知無線電的研究是在特定環(huán)境下的性能分析，對于網(wǎng)絡中會對次用戶的傳輸性能產(chǎn)生很大影響的切換率和阻塞率等QoS因子缺少定性定量的研究。由于認知無線電技術能夠有效地利用頻譜空洞，為了保證通信質(zhì)量，只有當網(wǎng)絡中空閑頻譜資源滿足一定條件時才適合接入次用戶，否則接入也無意義；同樣，網(wǎng)絡在固定的主用戶頻譜效率下只能接入適量的次用戶。所以有必要提出一種新的接納控制技術，定性定量的明確接入條件和范圍。?

公開號為CN102123400A的中國發(fā)明專利公開了一種基于CWAN的QoS方法，本發(fā)明提出的新框架優(yōu)化認知網(wǎng)絡端到端的QoS性能，提高了認知網(wǎng)絡實現(xiàn)的可行性。但缺乏對用戶接入條件、范圍和阻塞過程做出具體詳細的說明，自適應性上也有一定的缺陷，未定性定量地明確次用戶的接入條件和范圍。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上技術問題，本發(fā)明提出了一種新的接納控制方法，此方法是在對認知無線電網(wǎng)絡中動態(tài)頻譜接入的切換率、阻塞率等性能分析的基礎之上提出的。

本發(fā)明解決上述技術問題采用技術方案的為，提出一種認知無線電網(wǎng)絡中的接納控制方法，認知無線網(wǎng)絡中，根據(jù)即時拒絕系統(tǒng)的狀態(tài)概率p_k、p_m調(diào)用公式確定主用戶占用頻譜的頻譜效率，根據(jù)公式：確定次用戶的接入量，其中，，0≤k≤m，，，?ρ為主用戶的接入量，m為總信道數(shù)，k為當前信道數(shù)，?λ₁、λ₂、μ₁、μ₂為單位時間內(nèi)到達的主次用戶數(shù)和單位時間內(nèi)服務的主次用戶數(shù)；由馬爾科夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖根據(jù)η和α對次用戶切換率和阻塞率的接入性能關系確定次用戶切換概率P_Handoff和阻塞概率P_Blocking，根據(jù)公式β=ωP_Handoff+(1-ω)P_Blocking獲得加權因子β，并根據(jù)用戶QOS需求確定β的門限值β_threshold；對次用戶進行接納控制。進一步控制具體為：

當主用戶頻譜效率η一定，β＜β_threshold得到次用戶接入量的門限值α_threshold，接入新用戶后系統(tǒng)中次用戶接入量總量α＇=α_new+α_accessed，其中α_accessed為已經(jīng)接入的次用戶量，α_new為新接入的次用戶量；當α＇≤α_threshold時系統(tǒng)允許所有請求接入的認知用戶進入系統(tǒng)；當α＇＞α_threshold時，系統(tǒng)以概率接納次用戶進入系統(tǒng)。當次用戶的接入量一定，根據(jù)公式β_threshold=ωP_H-threshold+(1-ω)P_B-threshold確定β的門限值β_threshold，根據(jù)用戶的QoS需求，在β＜β_threshold時得到η的門限值η_threshold；當接入新用戶后系統(tǒng)中次用戶頻譜利用率η＇≤η_threshold時，系統(tǒng)允許所有請求接入的認知用戶進入系統(tǒng)；當η＇≤η_threshold時系統(tǒng)以概率接納次用戶進入系統(tǒng)。

用戶可以根據(jù)實際需要（即當用戶對服務質(zhì)量要求較高時，則阻塞率門限值要選擇小些；當需要接入用戶量增大時，則阻塞率門限值可選擇大一些，相應其切換率要減小）選擇相應的次用戶切換率和阻塞率的門限值P_H-threshold、P_B-threshold，本發(fā)明依據(jù)用戶選擇的切換率和阻塞率的門限值，得到β門限值，提供一種對次用戶進行控制的接納控制方法。