OFDM信号的绿色认知无线系统资源分配方法技术方案

本发明专利技术公开了OFDM信号的绿色认知无线系统资源分配方法，采用变分原理，对传输功率与传输速率的比值进行最优分析，能够有效降低EPG中断指数，在导频密度和其所分配的能量之间找一个最佳的平衡，从而实现对系统资源节能有效的分配。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及认知无线系统资源分配，特别是设及(FDM信号的绿色认知无线系统 资源分配方法。
技术介绍
在推动"绿色全球"的历史进程中，绿色通信无法避免地成为了主要贡献者之一。 而绿色通信的概念要求减少通信功率的消耗W及提高传输效率。在基于OFDM技术的移动 通信系统中，尽管被传输的导频信号对信道估计意义重大，但是它并不携带信息，该在一定 程度上可视为系统功率资源的浪费。因此，在系统性能需求和数据传输的能效性之间进行 适当的平衡符合绿色移动通信的要求，认知无线电技术可成为其实现的途径。在MIM0和 SIS0环境的认知无线电中，次用户可W通过各种方法来共享主用户的带宽。传输功率是决 定系统通信速率、可靠性和功率消耗的一个主要因素。对于一个能量利用率最优的系统，该 系统在保持速率、延时等服务质量参数的同时可W将系统的能量降到最低，即每个成功接 收到的比特能量消耗巧PG)最小化会得到最优的系统能效性。在导频辅助信道估计时最大 化传输速率和最小化传输功率，使得功率速率比达到最小，同时也降低了EPG中断指数，能 够在导频密度和其所分配的能量之间找一个最佳的平衡，从而实现对系统资源节能有效的 分配。现有技术中对绿色认知无线系统资源分配的方法得到的EPG中断指数较高，系统的 能效性较差。
技术实现思路
[000引专利技术目的；本专利技术的目的是提供一种能够有效降低EPG中断指数、优化系统能效 性的OFDM信号的绿色认知无线系统资源分配方法。 技术方案；为达到此目的，本专利技术采用W下技术方案： 本专利技术所述的OFDM信号的绿色认知无线系统资源分配方法，包括W下的步骤：[000引 S1;初始化 (丫）； S2 ;如果丫 丫Yi，继续进行步骤S3 ;否则，关闭子载波，并标记对应的i;[000引 S3;设置 =普； /SI[000引 S4 ;如果Psi(丫）《Pmax，继续进行步骤S5 ;否则，设置Pd(丫）=Pmax; S5 ;如果【主权项】1.0 FDM信号的绿色认知无线系统资源分配方法，其特征在于：包括以下的步骤： 51 :初始化 Psi(Y); 52 :如果Ysi多γ vi，继续进行步骤S3 ;否则，关闭子载波，并标记对应的i ; 53 :设置54 :如果Psi (γ )彡Pmax，继续进行步骤S5 ;否则，设置Psi (γ ) = Pmax; 55 :如男，继续进行步骤S6 ;否则，中止传输并等待下一个 次用户的感知-传输周期； 56 :如果E {Psi(y) yspi}彡Qint，继续进行步骤S7 ;否则，中止传输并等待下一个次用 户的感知-传输周期； 57 :采用变分原理，对传输功率与传输速率的比值进行最优分析： 目标函数：mint (1) 约束条件58 :将所述步骤S7中的目标函数和约束条件转化为以下的形式： 目标函数：min E (3)EiPsi(Y)YspJ ^Qint (6) 59 :求出所述步骤S8中E 取得最小值情况下的Psi (γ )和t，分别记为<(/)和t* :其中，Psi(Y)是次用户在子载波i上的发射功率，N是子载波的总数，ysi是次用户 发射机和次用户接收机之间衰落信道参数的模平方，Yvi是次用户信道质量阈值，Ypsi 是主用户发射机和次用户接收机之间衰落信道参数的模平方，Yspi是主用户接收机和 次用户发射机之间衰落信道参数的模平方，σ i是功率反向系数，Pmax是次用户的瞬时功 率，Pp是主用户在子载波i上的发射功率，R min是次用户的最小固定速率，Qint是次用户 对主用户不造成干扰时传输功率的最高值，t是数学运算过程中引入的优化变量，k t是功 率放大器运转的恒定常数功率，k。是电路运转的恒定常数功率，υ JP υ 2是数学运算过 程中定义的虚拟变量，λρ \2和λ 3分别是式（4)、（5)和（6)的拉格朗日乘子，^是i的概率密度函数，中的最小值。【专利摘要】本专利技术公开了OFDM信号的绿色认知无线系统资源分配方法，采用变分原理，对传输功率与传输速率的比值进行最优分析，能够有效降低EPG中断指数，在导频密度和其所分配的能量之间找一个最佳的平衡，从而实现对系统资源节能有效的分配。【IPC分类】H04L5-00, H04L27-26【公开号】CN104753657【申请号】CN201510129845【专利技术人】毛明禾, 曹宁, 陈晓阳, 叶玉昌, 胡一帆 【申请人】河海大学【公开日】2015年7月1日【申请日】2015年3月24日本文档来自技高网...

【技术保护点】
OFDM信号的绿色认知无线系统资源分配方法，其特征在于：包括以下的步骤：S1：初始化Psi(γ)；S2：如果γsi≥γvi，继续进行步骤S3；否则，关闭子载波，并标记对应的i；S3：设置Psi(γ)=σiγsi;]]>S4：如果Psi(γ)≤Pmax，继续进行步骤S5；否则，设置Psi(γ)＝Pmax；S5：如果继续进行步骤S6；否则，中止传输并等待下一个次用户的感知‑传输周期；S6：如果Ε{Psi(γ)γspi}≤Qint，继续进行步骤S7；否则，中止传输并等待下一个次用户的感知‑传输周期；S7：采用变分原理，对传输功率与传输速率的比值进行最优分析：目标函数：mint    (1)约束条件：ktΣi=1NP(γ)+kc-t(Σi=1Nlog(1+Psi(γ)γsi1+Ppγpsi))≤0---(2)]]>S8：将所述步骤S7中的目标函数和约束条件转化为以下的形式：目标函数：minΕ[t]    (3)约束条件：E[v02+ktΣi=1NPsi(γ)+kc-t(Σi=1Nlog(1+Psi(γ)γsi1+Ppγpsi))]=0---(4)]]>E[v22-Σi=1Nlog(1+Psi(γ)γsi1+Ppγpsi+Rmin)]=0---(5)]]>Ε{Psi(γ)γspi}≤Qint    (6)S9：求出所述步骤S8中Ε[t]取得最小值情况下的Psi(γ)和t，分别记为和t*：Psi*(γ)=min([λ1t+λ3ktλ1+λ2γspi‾-(1+Ppγpsi)γsi],Pn+)---(7)]]>t*=exp(1/λ1)(1+Ppγpsi)(ktλ1+γspi‾λ2)γsiλ1-λ3λ1---(8)]]>其中，Psi(γ)是次用户在子载波i上的发射功率，N是子载波的总数，γsi是次用户发射机和次用户接收机之间衰落信道参数的模平方，γvi是次用户信道质量阈值，γpsi是主用户发射机和次用户接收机之间衰落信道参数的模平方，γspi是主用户接收机和次用户发射机之间衰落信道参数的模平方，σi是功率反向系数，Pmax是次用户的瞬时功率，Pp是主用户在子载波i上的发射功率，Rmin是次用户的最小固定速率，Qint是次用户对主用户不造成干扰时传输功率的最高值，t是数学运算过程中引入的优化变量，kt是功率放大器运转的恒定常数功率，kc是电路运转的恒定常数功率，υ0和υ2是数学运算过程中定义的虚拟变量，λ1、λ2和λ3分别是式(4)、(5)和(6)的拉格朗日乘子，是是γspi的概率密度函数，是和Pmax中的最小值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛明禾，曹宁，陈晓阳，叶玉昌，胡一帆，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32