基于次级用户频谱需求的认知无线电网络的频谱感知方法技术

本发明专利技术涉及一种基于次级用户频谱需求的认知无线电网络的频谱感知方法，包括三个阶段，计算阶段：认知开启用户计算其通信数并且获取在其通信半径范围内的其他认知开启用户的通信数；选择阶段：认知开启用户对其及其通信半径范围内的其他认知开启用户根据通信数进行降序排列，形成一个有序集合，并在有序集合中选择一个候选感知用户；验证阶段：验证所选的候选感知用户是否能满足感知信息的实时性。本发明专利技术有效的减少了认知无线电网络中的次级用户的设备花费，降低了次级用户设备的复杂度及次级用户进行频谱感知时的能量消耗，并且考虑了频谱感知信息的实时性问题。

【技术实现步骤摘要】
基于次级用户频谱需求的认知无线电网络的频谱感知方法
本专利技术属于认知无线电网络领域，具体地本专利技术涉及一种基于次级用户频谱需求的认知无线电网络的频谱感知方法，在认知无线电用户中选择部分次级用户作为感知用户进行频谱感知。
技术介绍
随着新的无线电设备及应用的迅速部署，非授权频段上的通信越来越拥挤。然而，由于固定的频谱分配政策，很大一部分授权频谱是未被利用的。授权频谱资源的低效利用以及非授权频谱的通信拥挤促使了频谱监管机构重新审视他们的频谱分配政策，并且开始寻求一种创新型的解决方案。认知无线电概念的提出就是为了解决这一频谱利用效率问题。认知无线电模块具有认知能力和重构能力。认知能力即感知和收集其周围环境信息的能力。周围环境信息包括：传输频率，传输功率，调制方式等等。重构能力即根据感知到的环境信息迅速的调整自身参数，以便获得最佳的性能。由于认知无线电技术能够解决频谱利用效率问题，提升无线网络的通信性能。因此，近些年认知无线电技术得到了越来越多的学者的关注。认知无线电模块的认知能力要求认知无线电模块具有频谱感知能力。认知无线电通过频谱感知可以观察到其周围环境信息。因此，为了获得有效率的频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于次级用户频谱需求的认知无线电网络的频谱感知方法，其特征在于：将无线电网络的体系结构分为主用户和次级用户，主用户为授权频谱的持有者；次级用户根据是否装有认知无线电模块分为认知无线电用户和非认知无线电用户；认知无线电用户又可根据是否开启认知无线电模块分为认知开启用户和认知关闭用户；认知开启用户根据是否进行频谱感知分为感知用户和非感知用户；包括以下步骤：(1)将最少的感知用户选择问题建立成非线性规划问题；(2)用分布式的启发算法在基于次级用户频谱需求的认知无线电网络中选择最少的感知用户进行频谱感知。

【技术特征摘要】
1.一种基于次级用户频谱需求的认知无线电网络的频谱感知方法，其特征在于：将无线电网络的体系结构分为主用户和次级用户，主用户为授权频谱的持有者；次级用户根据是否装有认知无线电模块分为认知无线电用户和非认知无线电用户；认知无线电用户又可根据是否开启认知无线电模块分为认知开启用户和认知关闭用户；认知开启用户根据是否进行频谱感知分为感知用户和非感知用户；包括以下步骤：(1)将最少的感知用户选择问题建立成非线性规划问题；(2)用分布式的启发算法在基于次级用户频谱需求的认知无线电网络中选择最少的感知用户进行频谱感知。2.根据权利要求1所述的一种基于次级用户频谱需求的认知无线电网络的频谱感知方法，其特征在于：所述的非线性规划问题，包括以下内容：(2-1)目标函数：最小化认知无线电网络中的感知用户的个数；(2-2)限制条件1：保证在每个非感知用户的通信半径范围内都至少有一个感知用户；(2-3)限制条件2：保证感知用户必须在频谱信息有效的时间内将感知到的频谱信息传递给非感知用户。3.根据权利要求1所述的一种基于次级用户频谱需求的认知无线电网络的频谱感知方法，其特征在于：所述启发算法包括以下步骤：(3-1)计算阶段：认知开启用户计算其通信数并获取其通信半径范围内的其他认知开启用户的通信数；(3-2)选择阶段：认知开启用户根据通信数选择候选感知用户；(3-3)验证阶段：验证所选的候选感知用户能否满足频谱感知信息的实时性。4.根据权利要求3所述的一种基于次级用户频谱需求的认知无线电网络的频谱感知方法，其特征在于：所述选择阶段进行候选感知用户选择的具体步骤为：(4-1)认知开启用户对其及其通信半径范围内的其他认知开启用户根据通信数进行降序排列，形成一个有序集合；(4-2)选择有序集合中的第一个认知开启用户作为候选感知用户。5.根据权利要求4所述的一种基于次级用户频谱需求的认知无线电网络的频谱感知方法，其特征在于：所述步骤(4-1)中在有序集合形成过程中，若是认知开启用户及其通信半径范围内的其他认知用户具有相同通信数的情况，选择将感知信息传输到其通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩光洁，李傲寒，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏;32