[發(fā)明專利]一種提高能量頻譜雙維認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)吞吐量的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810971975.7
• 申請(qǐng)日: 2018-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN109088685B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許文俊;段皓;林家儒;高暉;溫志剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B17/382
• 分類號(hào): H04B17/382;H04W16/14
• 代理公司: 北京柏杉松知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 丁蕓;項(xiàng)京

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種提高能量頻譜雙維認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)吞吐量的方法及裝置，該方法包括：根據(jù)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)參數(shù)、主用戶對(duì)頻譜的占用概率、主用戶與認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)之間的信道系數(shù)、檢測(cè)門限的初始值、感知時(shí)長(zhǎng)的初始值、數(shù)據(jù)傳輸時(shí)長(zhǎng)的初始值和每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)的初始能量值，采用所確定的檢測(cè)門限、認(rèn)知基站節(jié)點(diǎn)的感知時(shí)長(zhǎng)、每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)長(zhǎng)、每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸功率與認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)總吞吐量的關(guān)系，計(jì)算第一檢測(cè)門限、每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)的第一數(shù)據(jù)傳輸功率、認(rèn)知基站節(jié)點(diǎn)的第一感知時(shí)長(zhǎng)、每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)的第一數(shù)據(jù)傳輸時(shí)長(zhǎng)；從而實(shí)現(xiàn)對(duì)影響認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)因素進(jìn)行優(yōu)化，提高認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的總吞吐量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種提高能量頻譜雙維認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)吞吐量的方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，不斷增長(zhǎng)的頻譜需求和日益匱乏的頻譜資源之間的矛盾越來越突出。

為了實(shí)現(xiàn)頻譜資源的有效利用，認(rèn)知無線電技術(shù)被提出，在認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中，認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)通過感知授權(quán)頻譜的使用狀態(tài)，當(dāng)主用戶未使用授權(quán)頻譜時(shí)，認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)通過動(dòng)態(tài)、自適應(yīng)地改變自身的傳輸參數(shù)，接入該授權(quán)頻率，從而有效的提升授權(quán)頻譜的利用率。

具體的，認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中可以包括一個(gè)認(rèn)知基站節(jié)點(diǎn)和多個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)，該認(rèn)知基站節(jié)點(diǎn)和認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)在每個(gè)傳輸周期開始前分別進(jìn)行信道質(zhì)量評(píng)估，每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)在完成信道質(zhì)量評(píng)估后，將評(píng)估結(jié)果發(fā)送給認(rèn)知基站節(jié)點(diǎn)，然后認(rèn)知基站節(jié)點(diǎn)以最大化網(wǎng)絡(luò)吞吐量為目標(biāo)，對(duì)該多個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)的傳輸時(shí)間和發(fā)射功率進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化，以獲得最優(yōu)資源分配結(jié)果。然后將最優(yōu)資源分配結(jié)果廣播給認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)，以使得每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)根據(jù)對(duì)應(yīng)的最優(yōu)資源分配結(jié)果進(jìn)行能量收集或數(shù)據(jù)傳輸。

然而，上述的方案中，僅僅對(duì)傳輸時(shí)間和發(fā)射功率進(jìn)行了優(yōu)化，并未對(duì)影響認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)最大吞吐量的其他因素進(jìn)行優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種提高能量頻譜雙維認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)吞吐量的方法及裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)影響認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)因素進(jìn)行優(yōu)化，以提高認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。具體技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種提高能量頻譜雙維認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)吞吐量的方法，應(yīng)用于能量頻譜雙維認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)，能量頻譜雙維認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)為：由感知并采集認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中的能量的認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)，和感知空閑授權(quán)頻段的認(rèn)知基站節(jié)點(diǎn)，構(gòu)成的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)；該方法包括：

獲取認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)參數(shù)、主用戶對(duì)頻譜的占用概率以及主用戶與認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)之間的信道系數(shù)，其中，認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)參數(shù)包括：認(rèn)知基站節(jié)點(diǎn)與多個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)中的每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)之間的上行信道系數(shù)和下行信道系數(shù)、認(rèn)知基站節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到主用戶的信號(hào)的平均信噪比、認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的能量轉(zhuǎn)換效率和認(rèn)知基站節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)噪聲功率、每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)噪聲功率、認(rèn)知基站節(jié)點(diǎn)的傳輸功率、認(rèn)知基站節(jié)點(diǎn)的采樣頻率；

根據(jù)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)參數(shù)和主用戶對(duì)頻譜的占用概率，確定檢測(cè)門限、認(rèn)知基站節(jié)點(diǎn)的感知時(shí)長(zhǎng)、每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)長(zhǎng)、每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸功率與認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的總吞吐量的關(guān)系；

獲取檢測(cè)門限的初始值、感知時(shí)長(zhǎng)的初始值、數(shù)據(jù)傳輸時(shí)長(zhǎng)的初始值以及每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)的初始能量值，并在每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)傳輸功率受限和對(duì)主用戶的干擾受限以及檢測(cè)門限范圍受限的條件下，根據(jù)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)參數(shù)、主用戶對(duì)頻譜的占用概率以及主用戶與認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)之間的信道系數(shù)，采用所確定的檢測(cè)門限、認(rèn)知基站節(jié)點(diǎn)的感知時(shí)長(zhǎng)、每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)長(zhǎng)、每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸功率與認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的總吞吐量的關(guān)系，計(jì)算認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的總吞吐量最大時(shí)的第一檢測(cè)門限、每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)的第一數(shù)據(jù)傳輸功率、認(rèn)知基站節(jié)點(diǎn)的第一感知時(shí)長(zhǎng)、每個(gè)認(rèn)知用戶節(jié)點(diǎn)的第一數(shù)據(jù)傳輸時(shí)長(zhǎng)；

按照第一感知時(shí)長(zhǎng)和第一檢測(cè)門限對(duì)頻譜進(jìn)行檢測(cè)；