一种认知无线电系统中基于公平性的功率和信道联合分配方法技术方案

一种认知无线电系统中基于公平性的功率和信道联合分配方法，属于无线通信技术领域，特别涉及应用在认知无线电系统中的功率和信道的联合分配。本发明专利技术是一个能同时满足对非授权用户的服务质量（ＱｏＳ）要求和公平性保证以及对授权用户保护的功率和信道的联合分配方法。根据非授权用户不同的ＱｏＳ要求，给出了公平性的数学定义。同时，为了降低算法开销，缩短分配周期，本发明专利技术将整个分配过程分为了两个阶段。第一个阶段称为粗分配。这一阶段以保护授权用户为前提，根据非授权用户的ＱｏＳ要求以及公平性得出每个非授权用户能使用的最大的资源。第二阶段称为精分配，由多个非授权用户同时独立完成本可以在授权用户处串行完成的任务，这样就减小了复杂度，有利于实现快速的功率和频谱分配以适应认知无线电系统中可用频谱资源快速时变的特性，并使得各个非授权用户都能自主地决定自己最终能使用的资源。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种认知无线电系统中基于公平性的功率和信道联合分配方法，它考虑的是单个认知无线电小区内的上行资源（功率和信道）分配问题。假定认知无线电系统中非授权用户数为Ｍ，射频端可支持的频带Ｆ可平均分为Ｎ个频段。为了确保对授权用户的保护，应保证授权用户在各个信道上受到的干扰应不超过它能承受的干扰大小Ｐ↓［ｊ］↑［＊］。非授权用户ｉ在信道ｊ上的发射功率大小是ｐ↓［ｉｊ］，Ｚ↓［ｉｊ］表示非授权用户ｉ在信道ｊ上到能承受的干扰最小的授权用户的路径增益，ｈ↓［ｉｊ］表示非授权用户ｉ在信道ｊ上的路径增益。　第一个阶段－－粗分配：　令Ｒ↓［ｉ］↑［ｆ］表示非授权用户ｉ在第ｆ帧的服务质量（ＱｏＳ）满足水平，　＊＊＊　（１）　按照以下步骤进行粗分配：　步骤１确定候选信道集合　非授权用户ｉ选取信道条件（ｈ ↓［ｉｊ］）最好的信道，这些信道组成非授权用户ｉ可以使用的候选信道集合Ｃ↓［Ｎ′］，选取原则为：　ｈ↓［ｉｊ］＞Ｚ↓［ｉｊ］　（２）　步骤２确定最大发射功率　非授权用户ｉ在候选信道ｊ上的最大发射功率为：　Ｐ↓［ｉｊ ｍａｘ］＝Ｒ↓［ｉ］↑［ｆ］／＊Ｒ↓［ｋ］↑［ｆ］.Ｐ↓［ｊ］↑［＊］／ｈ↓［ｉｊ］　（３）　第二个阶段－－精分配：　在粗分配阶段，各个非授权用户已经得到了可以使用的最大资源。在精分配阶段，各个非授权用户致力于在保证ＱｏＳ要求 的同时降低发射功率，以进一步降低对授权用户的干扰。　令Ｐ↓［ｉｊ］↑［ｄ］＝＊ｐ↓［ｋｊｍａｘ］ｈ↓［ｋｊ］＋η　为非授权用户ｉ在信道ｊ上受到的最大干扰，首先各个非授权用　户确定他们在各个候选信道上的最小功率：　Ｉｆ　ｐ ↓［ｉｊｍａｘ］ｈ↓［ｉｊ］／Ｐ↓［ｉｊ］↑［ｄ］＞Ｓ↓［ｂ］　ｐ↓［ｉｊｍｉｎ］ｈ↓［ｉｊ］／Ｐ↓［ｉｊ］↑［ｄ］＝Ｓ↓［ｂ］＊ｐ↓［ｉｊｍｉｎ］＝Ｓ↓［ｂ］.Ｐ↓［ｉｊ］↑［ｄ］／ｈ↓［ｉｊ］　ｅｌｓｅ　ｐ↓［ｉｊｍｉ ｎ］＝ｐ↓［ｉｊｍａｘ］　在确定了最小功率后，在继续按下面的步骤进行精分配，其中ｐ↓［ｉｊ］＝０表示非授权用户ｉ未分配到信道ｊ，步骤如下：　步骤１初始化　各个非授权用户都设置自己在所有候选信道上的功率初值为最大值，即：　 　Ｐ↓［ｉｊ］＝ｐ↓［ｉｊｍａｘ］　（４）　步骤２判断自己已经达到的速率是否已经满足了自己的速率要求　若Ｒ↓［ｉｒ］≥Ｒ↓［ｉｄ...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：车越岭，陈劼，王军，唐万斌，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]