一种多段式频谱资源分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种多段式频谱资源分配方法，包括如下：步骤一，初始化并收集可用频谱，并将这些可用频谱进行存储；步骤二，计算步骤一中存储的可用频谱内信道的带宽；步骤三，分配时优先分配大带宽组内的大带宽频谱给认知用户；步骤四，每隔一段时间检测认知用户在通讯过程中的信道带宽。本发明专利技术的多段式频谱资源分配方法，通过步骤一和步骤二的设置，就可以有效的将频谱按照其内的信道带宽进行分组和编号了，而通过步骤三的设置就可以有效的完成频谱按照认知用户的所需带宽进行分配，而通过步骤四的设置，就可以实现在认知用户通信时的带宽需求改变，进而实现重新分配的效果。

A Multi-segment Spectrum Resource Allocation Method

The invention discloses a multi-segment spectrum resource allocation method, which comprises the following steps: first, initializing and collecting available spectrum, and storing these available spectrum; second, calculating the bandwidth of available spectrum channel stored in step 1; third, giving priority to allocating large bandwidth spectrum within large bandwidth group to cognitive users; fourth, checking every other period of time. Measure the channel bandwidth of cognitive users in the communication process. The multi-segment spectrum resource allocation method of the present invention can effectively group and number the spectrum according to the channel bandwidth in step one and step two. By setting step three, the spectrum can be allocated according to the bandwidth required by the cognitive user effectively. By setting step four, the bandwidth in the communication of the cognitive user can be realized. Wide demand changes to achieve the effect of redistribution.

【技术实现步骤摘要】
一种多段式频谱资源分配方法
本专利技术涉及一种分配方法，更具体的说是涉及一种多段式频谱资源分配方法。
技术介绍
无线通信中频谱资源是非常重要的基础，而由于现在的无线通信技术的普及，目前现有的频谱资源基本上分配殆尽，而接下来随着无线通信业务需求的快速增长，目前可分配频谱资源变得越来越稀缺，特别是随着无线局域网、无线个域网等技术的迅猛发展，各种数据及多媒体业务对带宽的需求也越来越迫切。因而现有提出了一种认知无线电，通过利用每个分配的频谱空闲时候来满足人们对频谱资源的要求，而在认知无线电工作的过程中主要分为2种用户，一种为主用户，既是该频谱资源的授权用户，另一种是认知用户，就是频谱资源的未授权用户，通过频谱分配算法将认知用户分配到空闲的主用户的频谱上，在该频谱主用户需要使用的时候，再将该认知用户跳频到另外一个频谱上，然而现有的频谱分配算法就是在分配频谱的时候，是将空闲的频谱随机分配到的需要通讯的认知用户上，因而每个认知用户所分配到的频谱的带宽都是不一定的，因此很容易出现将小带宽的频谱分配到需要传输大数据的认知用户，导致认知用户数据传输慢的问题，将大带宽的频谱分配到不需要传输大量数据的认知用户，就会出现认知用户只使用到一部分的带宽，而导致频谱带宽浪费的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种能够很好的将对应带宽的频谱分配到对应的认知用户的多段式频谱资源分配方法。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种多段式频谱资源分配方法，包括如下：步骤一，初始化并收集可用频谱，并将这些可用频谱进行存储；步骤二，计算步骤一中存储的可用频谱内信道的带宽，并根据每个可用频谱的信道带宽大小对可用频谱进行编号，同时将编号的频谱根据带宽进行分组，分为大带宽组、中带宽组以及小带宽组；步骤三，分配时优先分配大带宽组内的大带宽频谱给认知用户，同时检测认知用户在一段时间内的占用带宽，若占用带宽等于信道带宽，则分配完成，若占用带宽小于信道的带宽且小于信道的带宽一半，则修改分配，分配中带宽组内的中带宽频谱给认知用户，并检测该认知用户在一端时间内的占用带宽，若占用带宽等于信道带宽，则分配完成，若占用带宽小于信道的带宽且小于信道的带宽一半，则修改分配，分配小带宽组内的带宽给认知用户，分配完成；步骤四，每隔一段时间检测认知用户在通讯过程中的信道带宽，若检测到一段时间内认知用户完全占用频谱内信道的全部带宽，则修改分配，将小带宽修改为中带宽，中带宽修改为大带宽，其中，在将小带宽修改为中带宽之后，继续检测同样时间段内的认知用户所占用带宽，若检测到一段时间内认知用户完全占用频谱内信道的全部带宽，则继续修改分配，将中带宽修改为大带宽，同时，若检测到一段时间内认知用户仅占用信道带宽的一半带宽或以下，则修改分配，将大带宽修改为中带宽，中带宽修改为小带宽，其中，在大带宽修改为中带宽之后，继续检测同样时间段内的认知用户所占用带宽，若检测到一段时间内认知用户仅占用信道带宽的一半带宽或以下，则修改分配，将中带宽修改为小带宽。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤三中的检测用户占用信道带宽的步骤包括如下：步骤三一，设置一检测时间t，并检测认知用户在使用信道的时候，t时间内的认知用户所传输的数据量a；步骤三二，根据以下公式计算出认知用户在使用信道的时候所占用的信道带宽W；公式如下：其中，W为认知用户占用的信道带宽，t为检测时间，a为t时间内的认知用户所传输的数据量；步骤三三，将认知用户在使用信道的时候所占用的信道带宽W除于对应信道的带宽W1，获得认知用户在使用信道的时候所占用的信道带宽比b；其中，步骤四中检测一段时间内认知用户占用的信道带宽是否占用信道的全部带宽，即是判断信道带宽比b的值是否等于1，或是检测一段时间内认知用户占用的信道带宽是否仅占用信道的一半带宽，即是判断信道带宽比b的值是否等于或小于0.5。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤四中的检测带宽时间间隔由以下公式计算得出：其中，TD为检测带宽的时间间隔，WD为检测的信道所对应的带宽，c为预先设置的常数。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤三中优先分配步骤如下：步骤三四，检测大带宽组内各个频谱的可使用级；步骤三五，提取出大带宽组内可使用级最高的对应频谱编号；步骤三六，将步骤三五中提取的频谱编号的对应频谱作为优先分配频谱，在一个认知用户优先分配完成以后，返回步骤三四重新检测频谱的使用频率。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤三四的频谱的可使用级有以下公式计算得出：X＝0.7tx+0.3yx；其中，X为可使用级，X的值越大，则可使用级越低，yx为在一段时间内主用户使用频谱的次数，tx为主用户每次使用该频谱的持续时间。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤二中每个频谱的编号方式是先分组再编号，每个频谱的编号的组成为“组别+数字”。本专利技术的有益效果，通过步骤一和步骤二的设置，就可以将现有的频谱按照其内的信道的带宽进行有效的分组，并且在分组之后进行编号，以为后期的分配做好铺垫，之后通过步骤三的设置就可以有效的实现先分配后检测认知用户所需带宽的效果，这样就能够很好的实现根据认知用户使用时所需的带宽分配相对应带宽的频谱，如此便可以有效的避免现有技术中的频谱分配方法所出现的将大带宽的频谱分配给带宽需求小的认知用户导致带宽资源浪费的问题，同时还可以避免出现将小带宽的频谱分配给需要大带宽的认知用户导致认知用户数据传输慢占用频谱时间长的问题，而通过步骤四的设置，便可以在认知用户使用频谱的过程中检测认知用户的带宽需求变化，并根据变化分配适当带宽频谱给认知用户，如此便能够进一步避免出现将大带宽的频谱分配给带宽需求小的认知用户导致带宽资源浪费的问题，以及避免出现将小带宽的频谱分配给需要大带宽的认知用户导致认知用户数据传输慢占用频谱时间长的问题。具体实施方式下面将所给出的实施例对本专利技术做进一步的详述。本实施例的一种多段式频谱资源分配方法，包括如下：步骤一，初始化并收集可用频谱，并将这些可用频谱进行存储；步骤二，计算步骤一中存储的可用频谱内信道的带宽，并根据每个可用频谱的信道带宽大小对可用频谱进行编号，同时将编号的频谱根据带宽进行分组，分为大带宽组、中带宽组以及小带宽组；步骤三，分配时优先分配大带宽组内的大带宽频谱给认知用户，同时检测认知用户在一段时间内的占用带宽，若占用带宽等于信道带宽，则分配完成，若占用带宽小于信道的带宽且小于信道的带宽一半，则修改分配，分配中带宽组内的中带宽频谱给认知用户，并检测该认知用户在一端时间内的占用带宽，若占用带宽等于信道带宽，则分配完成，若占用带宽小于信道的带宽且小于信道的带宽一半，则修改分配，分配小带宽组内的带宽给认知用户，分配完成；步骤四，每隔一段时间检测认知用户在通讯过程中的信道带宽，若检测到一段时间内认知用户完全占用频谱内信道的全部带宽，则修改分配，将小带宽修改为中带宽，中带宽修改为大带宽，其中，在将小带宽修改为中带宽之后，继续检测同样时间段内的认知用户所占用带宽，若检测到一段时间内认知用户完全占用频谱内信道的全部带宽，则继续修改分配，将中带宽修改为大带宽，同时，若检测到一段时间内认知用户仅占用信道带宽的一半带宽或以下，则修改分配，将大带宽修改为中带宽，中带宽修改为小带宽，其中，在大带宽修改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多段式频谱资源分配方法，其特征在于：包括如下：步骤一，初始化并收集可用频谱，并将这些可用频谱进行存储；步骤二，计算步骤一中存储的可用频谱内信道的带宽，并根据每个可用频谱的信道带宽大小对可用频谱进行编号，同时将编号的频谱根据带宽进行分组，分为大带宽组、中带宽组以及小带宽组；步骤三，分配时优先分配大带宽组内的大带宽频谱给认知用户，同时检测认知用户在一段时间内的占用带宽，若占用带宽等于信道带宽，则分配完成，若占用带宽小于信道的带宽且小于信道的带宽一半，则修改分配，分配中带宽组内的中带宽频谱给认知用户，并检测该认知用户在一端时间内的占用带宽，若占用带宽等于信道带宽，则分配完成，若占用带宽小于信道的带宽且小于信道的带宽一半，则修改分配，分配小带宽组内的带宽给认知用户，分配完成；步骤四，每隔一段时间检测认知用户在通讯过程中的信道带宽，若检测到一段时间内认知用户完全占用频谱内信道的全部带宽，则修改分配，将小带宽修改为中带宽，中带宽修改为大带宽，其中，在将小带宽修改为中带宽之后，继续检测同样时间段内的认知用户所占用带宽，若检测到一段时间内认知用户完全占用频谱内信道的全部带宽，则继续修改分配，将中带宽修改为大带宽，同时，若检测到一段时间内认知用户仅占用信道带宽的一半带宽或以下，则修改分配，将大带宽修改为中带宽，中带宽修改为小带宽，其中，在大带宽修改为中带宽之后，继续检测同样时间段内的认知用户所占用带宽，若检测到一段时间内认知用户仅占用信道带宽的一半带宽或以下，则修改分配，将中带宽修改为小带宽。...

【技术特征摘要】
1.一种多段式频谱资源分配方法，其特征在于：包括如下：步骤一，初始化并收集可用频谱，并将这些可用频谱进行存储；步骤二，计算步骤一中存储的可用频谱内信道的带宽，并根据每个可用频谱的信道带宽大小对可用频谱进行编号，同时将编号的频谱根据带宽进行分组，分为大带宽组、中带宽组以及小带宽组；步骤三，分配时优先分配大带宽组内的大带宽频谱给认知用户，同时检测认知用户在一段时间内的占用带宽，若占用带宽等于信道带宽，则分配完成，若占用带宽小于信道的带宽且小于信道的带宽一半，则修改分配，分配中带宽组内的中带宽频谱给认知用户，并检测该认知用户在一端时间内的占用带宽，若占用带宽等于信道带宽，则分配完成，若占用带宽小于信道的带宽且小于信道的带宽一半，则修改分配，分配小带宽组内的带宽给认知用户，分配完成；步骤四，每隔一段时间检测认知用户在通讯过程中的信道带宽，若检测到一段时间内认知用户完全占用频谱内信道的全部带宽，则修改分配，将小带宽修改为中带宽，中带宽修改为大带宽，其中，在将小带宽修改为中带宽之后，继续检测同样时间段内的认知用户所占用带宽，若检测到一段时间内认知用户完全占用频谱内信道的全部带宽，则继续修改分配，将中带宽修改为大带宽，同时，若检测到一段时间内认知用户仅占用信道带宽的一半带宽或以下，则修改分配，将大带宽修改为中带宽，中带宽修改为小带宽，其中，在大带宽修改为中带宽之后，继续检测同样时间段内的认知用户所占用带宽，若检测到一段时间内认知用户仅占用信道带宽的一半带宽或以下，则修改分配，将中带宽修改为小带宽。2.根据权利要求1所述的多段式频谱资源分配方法，其特征在于：所述步骤三中的检测用户占用信道带宽的步骤包括如下：步骤三一，设置一检测时间t，并检测认知用户在使用信道的时候，t时间内的认知用户所传输的数据量a；步骤三二，根据以下公式计算出认知用户在使用信道的时候所占用的信道带宽W；公式如下：其中，W为认知用户占用的信道带宽，t为检测时间，a为t时间内的认知用户所传输的数据量；步骤三三，将认知用户在使用信道的时候所占用的信道带宽W除于对应信道的带宽W1，获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱丽，毛华庆，
申请(专利权)人：温州大学瓯江学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33