[發明專利]一種基于資源空間矢量運算的認知網絡資源管理方法

有效

• 申請號: 201310385813.2
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103441956A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 劉勤;李釗;陳紫晨;黃鵬宇;趙林靖;劉偉;李建東;楊春剛
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L12/911
• 分類號: H04L12/911;H04W16/14
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及一種基于資源空間矢量運算的認知網絡資源管理方法。

背景技術

認知無線電（CR，Cognitive?Radio）技術是一種能夠對頻譜進行高效利用的通信技術。認知無線電系統能夠對通信環境進行感知探測，從而獲得頻譜的使用狀態；然后通過學習機制對頻譜狀況進行分析，進一步形成適應環境的具體決策方案；隨即系統調整通信模式，伺機對頻譜中尚存的可利用部分進行管理分配和智能動態的利用。認知無線電技術通過這種“感知-學習決策-執行”循環的方式構建了一個智能的思考決策和執行過程，在滿足更多業務頻譜需求的同時大幅的提高了頻譜資源的利用效率。

2005年W.Thomas在認知通信領域進一步提出了認知網絡（CN,Cognitive?Network）的概念。認知網絡是具有認知能力，能感知當前網絡條件，然后依據這些條件做出規劃、決策和采取動作的網絡。認知網絡仍然采用認知環的方式智能的管理和利用資源。但是，它所涉及的資源遠超過認知無線電技術所針對的頻譜。認知網絡的資源泛指認知網絡中可感知、可管理、可利用的能夠影響系統端到端傳輸性能的所有因素的總和。認知網絡資源的分析和管理是研究認知網絡的重要內容。

在之前的研究成果中，已經形成了針對認知網絡資源的分層解析方法，并以特征參數作為維度坐標構建資源元素的多維矢量空間，以資源元素為維度坐標構建完整認知網絡資源的多維矢量空間。在這樣的兩級矢量空間模型中，每個矢量都具有明確的物理資源含義。

發明內容

本發明的目的是針對當前技術不足，提出一種基于資源空間矢量運算的認知網絡資源管理方法，包括以下步驟：

S1在認知網絡資源元素構成的資源空間模型中,用狀態矢量的形式表示認知網絡系統感知得到的資源狀態，并使用所有的資源狀態矢量集合構成多維資源空間中的資源狀態超曲面;

S2根據通信業務的需求形成判斷資源狀態可用性的約束條件,用所述約束條件判斷資源狀態超曲面上的每個狀態矢量是否符合約束條件，并以符合條件的狀態矢量集合構成可用資源狀態超曲面;

S3將步驟S2中所有符合約束條件狀態矢量形成的可用狀態資源超曲面，在資源空間模型中張成可以分配的資源矢量區域范圍，形成可用資源空間;

S4設定資源分配算法,并用所述資源分配算法選出所述可用資源空間中最優的狀態矢量。

在上述技術方案的基礎上，所述步驟資源元素包括頻譜資源元素、終端資源元素，接入點資源元素，中繼節點資源元素，和中繼鏈路資源元素。

在上述技術方案的基礎上，在所述步驟S2中，所述步驟資源元素包括頻譜資源元素、終端資源元素，接入點資源元素，中繼節點資源元素，和中繼鏈路資源元素。

在上述技術方案的基礎上，所述資源分配算法包括輪詢資源分配算法，貪婪資源分配算法和比例公平資源分配算法，在給定某一性能指標最優化的前提下，選取最優的一個或一組資源矢量。

相對于現有技術，本發明通過數學空間理論解決認知網絡資源管理過程，通過在資源空間中建立資源狀態超曲面，并通過約束條件判斷可用的資源狀態矢量，再根據形成的可用狀態超曲面張成可用資源空間區域，最后通過資源分配算法找出最優矢量，在可用資源空間中選取性能最佳矢量作為滿足通信需求的分配結果，指派給通信系統進行實際的重構配置和具體通信過程。

附圖說明

圖1為本發明一種基于資源空間矢量運算的認知網絡資源管理方法流程圖；

圖2為本發明應用示例示意圖。

具體實施方式

如圖1是本發明一種基于資源空間矢量運算的認知網絡資源管理方法流程圖。其包括步驟S1：在認知網絡資源元素構成的資源空間中,用狀態矢量的形式表示認知網絡系統感知獲取的資源狀態信息,并使所有的資源狀態矢量集合構成多維資源空間中的超曲面。