[发明专利]一种协作中继认知无线网络时隙分配方法

摘要

本发明涉及以一种协作中继认知无线网络时隙分配方法，依托协作中继认知无线网络，在认知网络传输时隙分配中，最优设计频谱感知时间、主用户传输时间、中继转发时间和频谱接入时间，合理选择工作模型，以获取最大的认知网络吞吐量。本发明采用上述两个手段达到了最优分配协作中继认知无线网络时隙，提高认知网络吞吐量的目的。

主权项

1.一种协作中继认知无线网络时隙分配方法，包括如下步骤：第1步、网络系统配置，在协作中继认知网络中有一个主用户PT、一个主用户基站BS，和一个次用户对：分别为次用户ST和次用户SR，次用户ST和次用户SR采用自适应调制进行数据的传输，数据传输率根据信道的质量自行动态调整；第2步、系统参数设置，主用户PT发射的功率为PPT，次用户ST发射的功率为PST，主用户PT与主用户基站BS间的信道增益为hpb，主用户PT与次用户ST间的信道增益为hps，次用户ST与主用户基站BS间的信道增益为hsb，次用户SR与次用户ST间的信道增益为hss，所有信道噪声功率均为N0，认知网络的传输时隙长度为T，系统抽样率为fs，系统频谱检测率为Pd；第3步、时隙分配，具体步骤如下：a1、根据认知网络系统参数和信道增益分别计算得到主用户传输时间t1和次用户ST中继转发时间t2a2、建立与频谱感知时间τ相关的函数其中，Q^‑1(x)为函数Q(x)的反函数，γ为次用户ST接收信号的信噪比；a3、计算具有最大网络吞吐量的频谱感知时间τ＝f‑1(Z)    式4其中，f‑1(Z)为函数f(τ)的反函数，q为主用户的活动概率；第4步、次用户ST根据第3步计算的频谱感知时间τ对主用户PT信号进行检测；第5步、次用户ST依据频谱检测结果，选择不同的工作模型接入频谱，传输自己数据给次用户SR，以获取最大的认知网络吞吐量；当次用户ST检测到主用户PT存在时，次用户ST首先作为主用户PT的中继节点帮助主用户PT传输数据，等主用户PT工作完毕后再接入该频谱工作，此时，整个系统传输的时隙T分成4部分：频谱感知时间τ，主用户PT将数据传输给次用户ST的时间t1，次用户ST向主用户基站BS中继主用户数据的时间t2，次用户ST传输自己数据给次用户SR的时间，即频谱接入时间为T‑τ‑t1‑t2；当次用户ST检测不到主用户PT存在时，次用户ST即刻接入该频谱工作，此时，整个系统传输的时隙T分成部分：感知时间τ和次用户ST传输自身数据给次用户SR的时间，即频谱接入时间为T‑τ。