【技术实现步骤摘要】
基于自适应细菌觅食的认知无线电功率控制方法及系统
本专利技术涉及无线通信
,更为具体地,涉及一种基于自适应细菌觅食的认知无线电功率控制方法及系统。
技术介绍
认知无线电是一种有效解决无线通信技术发展和频谱资源短缺之间矛盾的技术方案,而功率控制(资源分配)是其技术实现一个关键环节,有着十分重要的意义。下垫式频谱共享模型是认知无线电网络中一个非常重要的模型,受到广泛的关注。下垫式频谱共享模型是一种授权用户和非授权用户共存的频谱共享方式。即认知用户可以直接进入授权用户网络,不用实时感知授权用户是否存在,只需要对认知用户发射功率进行干扰温度的限制即可。然而,由于移动终端设备能量有限(比如电池容量),因此,对基于下垫式频谱资源分配方法提出了更高的要求。传统的基于下垫式频谱资源分配方法大多针对静态的通信情况,在功率控制的过程中,仅仅考虑了单一认知用户发射功率的情况,而没有考虑所有认知用户的发射功率问题。这样的资源分配方法的结果不能满足实际的通信需求,同时导致分配结果需耗费大量的能量,缩短通信网络的运行时间。
技术实现思路
鉴于上述问题,本专利技术的目的是提供一种基于自适应细菌觅食的认知无线电功率控制方法及系统,以解决因传统的资源分配方法没有考虑认知用户总的发射功率所导致分配结果需耗费较大的能量且缩短通信网络的运行时间,不能满足实际通信需求的问题。本专利技术提供一种基于自适应细菌觅食的认知无线电功率控制方法,包括:建立多用户的下垫式分布式认知无线电网络系统,并设置认知无线电网络系统的各参数的初值,以及自适应细菌觅食算法的参数的初值;其中,认知无线电网络系统中的用户包括 ...
【技术保护点】
一种基于自适应细菌觅食的认知无线电功率控制方法,包括:建立多用户的下垫式分布式认知无线电网络系统,并设置所述认知无线电网络系统的各参数的初值,以及自适应细菌觅食算法的参数的初值;其中,所述认知无线电网络系统中的用户包括授权用户和认知用户;确定当前认知用户发射功率是否满足预设的约束条件;所述约束条件为:确定当前认知用户发射功率是否达到预设的认知用户的通信标准,并且是否满足预设的认知用户的发射功率约束,以及是否满足对授权用户的干扰约束;其中,如果不满足,则将当前认知用户对应的细菌进行迁移操作,并确定进行迁移操作后的细菌对应的当前认知用户发射功率是否满足预设的约束条件;其中,一个细菌N个维度的位置代表N个认知用户的发射功率,N为正整数;如果满足,在所建立的认知无线电网络系统中随机选择一个区域,并在所述区域中选择预设个细菌,对所选择的每个细菌进行自适应步长趋向操作;将经过自适应步长趋向操作的所有细菌的食物浓度进行比较,选择所有细菌的食物浓度中的最小食物浓度与中心位置食物浓度进行比较,如果最小食物浓度大于中心位置食物浓度,则对所选择的每个细菌进行自适应步长趋向操作;否则,对所选择的每个细菌进行聚 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于自适应细菌觅食的认知无线电功率控制方法,包括:建立多用户的下垫式分布式认知无线电网络系统,并设置所述认知无线电网络系统的各参数的初值,以及自适应细菌觅食算法的参数的初值;其中,所述认知无线电网络系统中的用户包括授权用户和认知用户;确定当前认知用户发射功率是否满足预设的约束条件;所述约束条件为:确定当前认知用户发射功率是否达到预设的认知用户的通信标准,并且是否满足预设的认知用户的发射功率约束,以及是否满足对授权用户的干扰约束;其中,如果不满足,则将当前认知用户对应的细菌进行迁移操作,并确定进行迁移操作后的细菌对应的当前认知用户发射功率是否满足预设的约束条件;其中,一个细菌N个维度的位置代表N个认知用户的发射功率,N为正整数;如果满足,在所建立的认知无线电网络系统中随机选择一个区域,并在所述区域中选择预设个细菌,对所选择的每个细菌进行自适应步长趋向操作;将经过自适应步长趋向操作的所有细菌的食物浓度进行比较,选择所有细菌的食物浓度中的最小食物浓度与中心位置食物浓度进行比较,如果最小食物浓度大于中心位置食物浓度,则对所选择的每个细菌进行自适应步长趋向操作;否则,对所选择的每个细菌进行聚群操作,并获取所有细菌的食物浓度,通过比较所有细菌的食物浓度获得最小食物浓度;其中,所述最小食物浓度指N个认知用户的发射功率之和中的最小值,中心位置食物浓度指每个认知用户在所述区域最大的发射功率之和。2.如权利要求1所述的基于自适应细菌觅食的认知无线电功率控制方法,其中,在设置所述认知无线电网络系统的各参数的初值的过程中,分别对认知用户的最大发射功率、认知用户的最小信噪比门限值、授权用户的最低信噪比门限值、认知用户的最大发射功率阈值,以及干扰温度约束阈值进行设置。3.如权利要求1所述的基于自适应细菌觅食的认知无线电功率控制方法,其中,在设置自适应细菌觅食算法的参数的初值的过程中,分别对细菌趋向操作次数、细菌自适应学习次数、细菌迁移次数、细菌聚群次数、细菌游动次数、细菌规模数和基本迁移概率进行设置。4.如权利要求1所述的基于自适应细菌觅食的认知无线电功率控制方法,其中,在确定当前认知用户发射功率是否满足预设的约束条件的过程中,如果当前认知用户发射功率小于或等于认知用户的最大发射功率阈值,并且认知用户的最小信噪比门限值大于或等于授权用户的最低信噪比,以及小于或者等于干扰温度约束阈值时,确定当前认知用户发射功率满足预设的约束条件;其中,代表所有认知用户对一个授权用户的干扰,pi指的是第i个认知用户的发射功率,Hik代表信道增益。5.如权利要求1所述的基于自适应细菌觅食的认知无线电功率控制方法,其中,在对所选择的每个细菌进行自适应步长趋向操作的过程中,在所述区域中选择第l个细菌,确定所选择的第l个细菌是否小于细菌规模数,l为正整数;如果小于,则对所述第l个细菌进行第j次趋向操作,j为正整数;否则,获取第l个细菌N个维度位置的食物浓度中的最小食物浓度,所述第l个细菌N个维度位置的食物浓度中的最小食物浓度代表N个认知用户中的最小发射功率和;第l个细菌执行第j次趋向操作,确定j是否大于设置的细菌趋向操作次数,如果大于,在所...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈玲玲,付莉,高兴泉,
申请(专利权)人:吉林化工学院,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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