[发明专利]无线资源分配方法和认知无线电用户设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及无线资源分配方法和认知无线电用户设备。

背景技术

随着无线通信技术的发展，人们对无线频谱资源的需求越来越大。然而，无线频谱是稀 缺、有限的资源。如何充分利用频谱资源，提高频谱利用率，成为了一个亟待解决的问题。 CR(Cognitive radio，认知无线电)技术为解决这个问题提供了一种可行的方案。在CR网络 中，具有认知功能的用户(CR用户)需要对授权用户频谱进行检测，在不影响授权用户正常 通信的前提下利用已授权频段的频谱资源。

由于CR用户对频谱的利用是依赖于授权用户的，而授权用户的频谱占用情况是随时间、 地点快速变化的，所以CR网络必须能够灵活高效的分配无线资源。与集中式网络相比，分 布式网络由于用户之间无需频谱信息的交互，减小了资源分配时间，更加适应快速变化的CR 网络环境。

此外，CR用户具有智能性，可感知周围环境并根据环境变化对传输参数做出智能的调整。 实际网络中可能存在多种用户，合作的、自私的、甚至是恶意的，有必要深入研究CR网络 中用户之间如何竞争无线资源。多个CR用户之间相互竞争分配资源的过程可采用博弈论模 型进行研究。在这个模型下，CR用户是参与人，它的决策就是对传输参数(信道、功率等) 进行选择，用户之间通过追求效用函数的最大化来做出资源分配决策。CR用户的决策不但会 影响自身的性能，也会对其他用户的性能产生影响。

现有技术中，提出了一种基于博弈论模型的联合频谱分配和功率控制的分布式资源分配 方法。此方法中，每个CR用户都以一定概率获得策略选择的机会。获得机会的用户以效用 函数最大化为目标来选择信道，选择完信道后，再根据满足最低信干比的条件选择CR用户 的发射功率。当所有CR用户的当前信道都为效用最大的信道时，则每个用户都不会再改变 信道，即算法收敛。

在实现本发明的过程中，发明人发现上述现有技术至少具有以下缺点：

虽然考虑了功率控制和频谱分配，但用户的功率控制和频谱分配仍然是有先有后依次进 行的，没有能够真正的同时考虑两方面的因素，这就导致了用户为达到效用函数最大而提高 发射功率，彼此之间恶意竞争带来的用户之间的干扰。

发明内容

为了减小CR用户之间的同频干扰，本发明实施例提供了一种无线资源分配方法和认知 无线电用户设备。所述技术方案如下：

一种无线资源的分配方法，包括：

认知无线电用户设备计算各个可用信道上的效用和达到所述效用的发射功率；

比较所述各个可用信道上的效用；

选取最大效用的可用信道以及所述最大效用对应的发射功率；

其中，认知无线电用户设备计算各个可用信道上的效用和达到所述效用的发射功率，包 括：

探测各个可用信道上的干扰信息；

根据所述干扰信息计算所述各个可用信道上的发射功率；

根据所述发射功率计算所述各个可用信道上的效用；

其中，所述认知无线电用户设备为认知无线电用户设备i，所述探测各个可用信道上的干 扰信息，包括：

所述认知无线电用户设备i探测可用信道j的背景噪音N₀，以及其他认知无线电用户设 备在所述可用信道j上的干扰

其中，N为认知无线电用户设备的个数，1≤i≤N，f_j表示所述可用信道j，p_k(f_j)表示 认知无线电用户设备k在所述可用信道j上的发射功率，k≠i，1≤k≤N，G_ki表示所述认知 无线电用户设备k与所述认知无线电用户设备i之间的链路增益，p_k(f_j)G_ki表示所述认知无 线电用户设备k在所述可用信道j上对所述认知无线电用户设备i的干扰；

其中，所述根据所述干扰信息计算所述各个可用信道上的发射功率，包括：