[發明專利]基于頻譜感知的異構認知無線網絡資源分配方法

有效

• 申請號: 201510048322.8
• 申請日: 2015-01-29
• 公開（公告）號: CN104618912B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 徐雷;王俊;李千目;楊余旺;張小飛;李亞平
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 王培松

本發明提供一種基于頻譜感知的異構認知無線網絡資源分配方法，包括以下步驟：步驟1，智能集中控制器收集異構認知無線網絡中可用的無線資源；步驟2，智能集中控制器收集用戶設備的資源使用申請；步驟3，智能集中控制器采用有領導機制的混合蛙跳算法對異構認知無線網絡中的資源進行分配。本發明提供的資源分配方法在保證初級用戶服務條件下，以次級用戶速率最大化為目標，對認知無線網絡無線資源進行分配，高效、可靠，可以顯著提高認知無線網絡中次級用戶的總速率。

技術領域

本發明屬于計算機網絡技術領域，特別是一種基于頻譜感知的異構認知無線網絡資源分配方法。

背景技術

當今，復雜的無線通信網絡已經面臨許多挑戰，不僅網絡用戶數量越來越多，服務類型和需求也是越來越多樣化，單一無線通信技術已經不能滿足數據與語音通信要求，而以頻譜為代表的無線資源本身愈來愈成為一種稀缺、同時又是用戶想方設法獲得的資源。由此表現出3個主要挑戰：第一、如何解決一方面網絡資源不夠使用，而另一方面網絡資源的實際利用率又非常低矛盾；第二、多個網絡存在時，如何在滿足用戶一定的服務質量要求下，快速建立分處于不同網絡中用戶的端到端通信渠道；第三、如何在復雜網絡環境下，使通信終端在盡可能少的人為操作下，自適應的完成組網，從而提高網絡運行的穩健性和網絡維護的效率。異構認知無線網絡技術為上面問題提供了很好的解決方向。異構認知無線網絡技術是指以提供端到端用戶服務質量保證為目標，通過對無線通信網絡環境的交互感知作用，進行智能規劃、決策和調度、自組織的實現組網并自適應于具體無線通信環境，有效地優化網絡資源的管理和使用狀況，不僅可以提高網絡資源的利用效率、提供無線電通信兼容性和自適應于無線網絡資源的動態變化，更能適應復雜電磁環境下通信資源和通信手段的限制與反限制、攻擊與保護等。認知網絡的應用相當廣泛，其中無線資源分配機制是異構認知網絡重要研究領域。

例如，現有技術的專利1(基于線性價格機制的異構多認知網絡框架的資源配置方法，重慶大學，公開號CN104244258A，申請號CN201410498705，申請日2014.09.25)公開了一種基于線性價格機制的異構多認知網絡框架的資源配置方法，所述框架針對認知終端帶寬需求存在差異，將用戶帶寬需求差異用信道傳輸特性表征，將資源配置過程分解為三階段：1.認知無線網絡確定向主無線網絡租用帶寬；2.認知無線網絡確定認知終端使用帶寬單價；3.認知終端通過比較接入不同網絡時自己的效用，選擇能最大化自身效用的網絡接入。在資源配置過程中，無需先驗信息，能適應異構多認知無線網絡共存環境；既考慮終端需求之間的差異性，又考慮信道資源的異質性，既能充分、有效、合理利用主無線網絡擁有的頻譜資源，又能均衡各認知無線網絡之間的負載，發揮各認知無線網絡的功能)。

又如現有技術中的專利2(一種動態認知網絡資源分配方法，重慶郵電大學，公開號CN104093209A，申請號CN201410355925，申請日2014.07.24)公開了一種動態認知網絡資源分配方法，屬于無線通信技術領域。該方法基于主用戶歷史信息和業務特性預測主用戶授權頻帶占用情況，根據頻譜預測信息及從用戶業務需求信息，認知基站執行從用戶頻譜及功率聯合優化分配，以實現從用戶聯合能效最大化及切換次數最小化。該方法綜合考慮了認知網絡主用戶頻帶占用狀態，從用戶業務需求及頻帶間切換所產生的切換代價，基于網絡能效最大化準則執行聯合資源分配，在保障從用戶業務需求、減少切換導致的性能下降的同時，實現了從用戶聯合能效優化。

發明內容

本發明提供一種基于頻譜感知的異構認知無線網絡資源分配方法，利用該方法可在保證初級用戶服務條件下，以次級用戶速率最大化為目標，對異構認知無線網絡資源進行分配，高效、可靠，顯著提高認知無線網絡中次級用戶的總速率。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種基于頻譜感知的異構認知網絡資源分配方法，包括以下步驟：

步驟1、智能集中控制器收集異構認知無線網絡中可用的無線資源；

步驟2、智能集中控制器收集用戶設備的資源使用申請；以及