[发明专利]认知无线电系统中基于有效容量的用户调度与功率分配方法

摘要

本发明一种认知无线电系统中基于有效容量的用户调度与功率分配方法，能够适应差异性时延QoS的保障。所述的认知无线电系统包括一个主发射端，一个次级发射端，至少两个能够彼此协作的SU以及若干个彼此间不能协作的MU，次级发射端能够作为融合中心，对SU的数据进行处理；所述方法包括如下步骤，步骤一，次级用户进行频谱感知，判断信道的使用状态，并获得不同检测状态出现的检测概率；步骤二，根据认知无线电系统的参数得到SU的有效容量的表达式，建立检测概率与SU有效容量的关系，并在平均功率受限以及对PU的干扰受限的条件下对有效容量进行优化，以有效容量最大化为目标获得最终的用户调度与功率分配方案。

主权项

1.认知无线电系统中基于有效容量的用户调度与功率分配方法，所述的认知无线电系统包括一个主发射端，一个次级发射端，至少两个能够彼此协作的SU以及若干个彼此间不能协作的MU，次级发射端能够作为融合中心，对SU的数据进行处理；其特征在于，包括如下步骤，步骤一，次级用户进行频谱感知，判断信道的使用状态，并获得不同检测状态出现的检测概率；步骤二，根据认知无线电系统的参数得到SU的有效容量的表达式，建立检测概率与SU有效容量的关系，并在平均功率受限以及对PU的干扰受限的条件下对有效容量进行优化，以有效容量最大化为目标获得最终的用户调度与功率分配方案；所述的有效容量表达式为：其中，θ为QoS指数；K为有限信道模型的信道状态数；P(s_j)为信道实际状态为s_j的概率；是信道实际状态为s_j而检测结果为的概率；为检测结果为时的功率分配系数；为该功率分配系数下的信息传输速率；假设信道为瑞利块衰落信道，一帧的持续时间长度为T，其中每一帧的前T₀秒用于频谱感知，剩余T‑T₀时长用于信息传输；以平均功率受限以及对PU的干扰受限的条件下最大化系统的有效容量进行优化问题建模，表达式如下：其中，β从0到1，表示两个SU的有效容量所占的比例；θ₁和θ₂分别表示两个SU各自的QoS指数；P4是将PU占用信道检测为信道空闲的概率，P6是将PU占用信道检测为MU占用信道的概率，P_up为平均干扰上限。