[發明專利]一種基于多信道的認知用戶能效優化方法

有效

• 申請號: 201410154322.1
• 申請日: 2014-04-17
• 公開（公告）號: CN103929255A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 史治平;陳強;姜志;談天
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04W24/02
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 周劉英

1.一種基于多信道的認知用戶能效優化方法，其特征在于，包括下列步驟：

步驟1：基于數據幀的幀傳輸時間T，設置感知時間的搜索時間段，將所述搜索時間段離散成多個間隔相同的測試感知時間點τ_test；

步驟2：在當前待傳輸數據幀傳輸前，感知服務器分別對各個測試感知時間點τ_test計算優選總傳輸功率和優選能效η(τ_test,P⁽⁰⁾,P⁽¹⁾)^*：

201：設置兩個變量參數：λ1和λ2，λ1的初始值為0，λ2的初始值大于10^(-10)；

202：判斷λ2與λ1的差值是否小于或等于預設值ε，若是，則執行步驟204；否則執行步驟203，所述預設值ε為小于或等于10^(-10)的正數；

203：通過內點法函數fmincon(x,y,z)計算F(λ_mid)的值，若F(λ_mid)小于或等于0，則令λ2等于λ_mid，并執行步驟202；若F(λ_mid)大于0，則令λ1等于λ_mid，并執行步驟202；

其中λ_mid表示λ1與λ2的均值；

所述內點法函數fmincon(x,y,z)中，

x對應優化目標min{E(τ_test,P⁽⁰⁾,P⁽¹⁾)-λ_midC(τ_test,P⁽⁰⁾,P⁽¹⁾)}，多信道認知用戶的總平均能量E(τtest,P(0),P(1))=E[MPsensτtest+Σi=1M(T-τtest)Pi],]]>多信道認知用戶的平均傳輸速率符號E[·]表示求取平均值，P⁽¹⁾表示認知用戶在忙狀態下的總傳輸功率，P⁽⁰⁾表示認知用戶在空閑狀態下的總傳輸功率，P_sens表示認知用戶的感知功率，M表示認知用戶的子信道數，P_i＝α_0,iP⁽⁰⁾+α_1,iP⁽¹⁾+β_0,iP⁽⁰⁾+β_1,iP⁽¹⁾表示子信道i的平均傳輸總功率，C_i＝α_0,ir_00,i+α_1,ir_01,i+β_0,ir_10,i+β_1,ir_11,i表示子信道i的平均傳輸率，其中α_0,i、α_1,i、β_0,i、β_1,i表示信道i為檢測狀態a、b、c、d的概率，r_00,i、r_01,i、r_10,i、r_11,i表示對應信道i的檢測狀態a、b、c、d時的傳輸速率，所述檢測狀態a、b、c、d依次為：檢測狀態a，認知用戶和授權用戶均為空閑狀態；檢測狀態b，認知用戶為空閑狀態且授權用戶為忙狀態；檢測狀態c，認知用戶為忙狀態且授權用戶為空閑狀態；檢測狀態d，認知用戶和授權用戶均為忙狀態；

y代表認知用戶M個子信道的總平均功率限制條件表示認知用戶的平均最大傳輸功率；

z代表每個子信道的平均干擾功率限制條件其中Ii表示子信道i中授權用戶收到的干擾功率，表示授權用戶能夠接受的最大平均干擾；

204：設置參數λ^*，所述λ^*的取值為λ1～λ2，并基于能效優化公式F(λ)＝min{E(τ_test,P⁽⁰⁾,P⁽¹⁾)-λC(τ_test,P⁽⁰⁾,P⁽¹⁾)}，取變量λ的取值為參數λ^*時所對應總傳輸功率P⁽¹⁾和P⁽⁰⁾為當前測試感知時間點τ_test的優選總傳輸功率和并根據能效公式計算與所述優選總傳輸功率和對應的優選能效η(τ,P⁽⁰⁾,P⁽¹⁾)^*；

步驟3：在基于所述步驟1和2獲取的各個感知測試時間點τ_test所對應的優選能量效率η(τ,P⁽⁰⁾,P⁽¹⁾)^*中，取最小的優選能量效率η(τ,P⁽⁰⁾,P⁽¹⁾)^*所對應的感知測試時間點、優選總傳輸功率和為當前待傳輸數據幀的最優感知時間、最優分配功率。