[發明專利]一種基于認知的原始資源與檢測出的空穴資源聯合分配方法

有效

• 申請號: 201711384097.0
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108024370B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 賈敏;王欣玉;郭慶;顧學邁;劉曉鋒
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04W72/08
• 分類號: H04W72/08;H04B17/382;H04W16/14;H04W52/24;H04W52/26;H04W72/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高倩

為了解決現有分配方法沒能對有限的資源進行充分的利用，無法獲得大的系統吞吐量和能效的問題，本發明提供一種基于認知的原始資源與檢測出的空穴資源聯合分配方法，屬于信息與通信技術領域。本發明包括：設置用戶最小數據傳輸速率R_min、用戶可用功率上限頻譜檢測門限和子信道干擾預設門限值多屬異構系統中BS/AP節點為每一用戶分配原始子信道，利用頻譜檢測門限和子信道干擾預設門限值再檢測多屬異構系統中的頻譜空穴子信道，BS/AP節點為每一用戶分配檢測到的頻譜空穴子信道；分配時，將R_m≥R_min及作為限制條件的同時，利用拉格朗日對偶法，獲取最優的用戶原始子信道分配結果和頻譜空穴子信道分配結果；R_m表示用戶m的數據傳輸總速率，P_m為用戶m消耗的總功率。

技術領域

本發明涉及一種帶寬資源聯合分配方法，特別涉及一種基于認知的原始資源與檢測出的空穴資源聯合分配方法，屬于信息與通信技術領域。

背景技術

在最近這十幾年中，無線電領域的研究人員一直在尋求能夠實現多媒體應用設備達到千倍增長的方法。多屬網絡框架被認為是一個可以幫助達到這一目標的潛在方案。有多屬能力的用戶設備可以與異構無線網絡中不同的基站(base station,BS)和接入節點(access point,AP)同時進行數據的傳輸，從而通過整合利用這些BSs/APs的帶寬資源，達到提升數據傳輸速率的目的。而且，對比于單屬網絡接入，考慮到多屬網絡中不同的BSs/APs的可用資源中潛在的分集增益，這種網絡可以獲得更大的資源利用效率。在多屬網絡中，將不同網絡的資源看成一個整體并將這些資源分配給最恰當的用戶。和單屬網絡相比，具有多屬功能的用戶有更多的選擇，也因此更可能找到更加合理的分配方法。因此，多屬網絡不僅僅在實際場景中被廣泛采用，它們還能給系統性能帶來巨大的好處。這兩個原因導致相關的研究是非常有必要的。

然而，和單屬網絡相比，多屬網絡中的資源分配問題有如下難點。首先，多屬這一特質導致更多的資源變量需要被有效分配。而且系統變量之間的關系更為復雜，建立了的資源分配問題更加難以解決。另外，多屬用戶為了同時和多個BSs/APs進行通信，需要花費額外的功率來建立這樣的聯系。所以如何高效執行資源分配，充分利用有限的資源(例如每個用戶的可用總功率，每個BS/AP的頻譜資源)，是一個重大的挑戰。

發明內容

為了解決現有分配方法沒能對有限的資源進行充分的利用，無法獲得大的系統吞吐量和能效的問題，本發明提供一種基于認知的原始資源與檢測出的空穴資源聯合分配方法。

本發明的一種基于認知的原始資源與檢測出的空穴資源聯合分配方法，所述方法包括：步驟一、設置用戶最小數據傳輸速率R_min、用戶可用功率上限頻譜檢測門限和子信道干擾預設門限值

步驟二：多屬異構系統中BS/AP節點為每一用戶分配原始子信道，利用頻譜檢測門限和子信道干擾預設門限值再檢測所述多屬異構系統中的頻譜空穴子信道，BS/AP節點為每一用戶分配檢測到的頻譜空穴子信道；

分配時，將R_m≥R_min及作為限制條件的同時，利用拉格朗日對偶法，獲取最優的用戶原始子信道分配結果和頻譜空穴子信道分配結果；

R_m表示用戶m的數據傳輸總速率，P_m為用戶m消耗的總功率。

優選的是，每次信道狀況信息發生變化時，執行步驟二，所述步驟二包括：

步驟二一、初始化拉格朗日乘子令外層循環當前迭代次數j＝1，令外層循環迭代停止指示變量F＝1；

步驟二二、如果當前F＝1并且j≤T，T表示外層迭代次數上限，轉入步驟四；否則，確定當前原始子信道分配結果和頻譜空穴子信道分配結果為最優的，輸出；