[发明专利]认知无线电网络中的多媒体通信协作多播传输方法

权利要求书

1.一种认知无线电网络中多媒体通信协作多播传输方法，包括一个主网络和一个认知网络，所述主网络包含一个主用户发射机和M个主网络多播组用户，所述认知网络包含一个认知用户发射机和一个认知用户接收机，其中认知用户发射作为认知中继协助主网络；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1，主网络设定系统参数，并将参数信息发送给认知中继；

S2，认知中继根据系统参数中主网络的初始协作传输时间比例α，计算出在该时间单元内最优协作功率P_S与协作传输时间比例α的关系，并将其反馈给主网络用户发射机，主网络用户根据认知中继反馈的最优协作功率P_S与协作传输时间比例α的关系，计算出多播组用户m(m∈U,U＝{1,2,...,M})的主网络最优协作传输时间比例并确定出在时间单元内多播组用户m对应的最优协作传输功率然后将反馈给主网络；主网络根据认知中继反馈的最优协作传输时间比例以及最优协作传输功率计算出多播组用户m在该时间单元内可传输的最大数据比特量

步骤S2的具体方法如下：

S21，认知用户根据主网络初始传输时间比例α，计算出最优协作功率P_S与协作传输时间比例α的关系为：

其中，ω_S是等价的单位数据速率对整个认知用户效用的贡献，G_S表示认知用户发射机与认知用户接收机之间的信道增益，σ²为噪声功率；

S22,主网络根据认知中继反馈的最优协作功率P_S与协作传输时间比例α的关系，及多播组用户m在单位时间单元内能够获得的数据比特量R_P,m(α,P_s)确定出主网络多播组用户m(m∈U,U＝{1,2,...,M})在该时间单元内的最优传输时间比例

其中，多播组用户m在单位时间单元内能够获得的数据比特量R_P,m(α,P_s)可表示为：

G_PS为主网络用户发射机与认知中继之间的信道增益，G_Pm为主网络用户发射机与多播用户m的接收端之间的信道增益，G_Sm为认知中继与主网络多播用户m之间的信道增益，最优传输时间比例是在时所对应的α值；

S23，主网络用户根据多播组用户m的主网络最优协作传输时间比例确定在该时间单元内多播组用户m对应的最优协作传输功率并反馈给主网络；

S24，主网络根据认知中继反馈的最优协作传输时间比例以及最优协作传输功率计算出多播组用户m在该时间单元内可传输的最大数据比特量为

其中，Γ_P,m为直传情况下多播组用户能够获得的信噪比，Γ_S,m为协作情况下用户能够获得的信噪比；

S3，主网络根据历史时间单元累积传输的基本层比特量判断是否已满足要求，若不满足，转到S4；若满足，转到S5；

步骤S3的具体方法如下：

S31，计算所有历史时间单元的基本层数据比特量其中，代表当前时间单元基本层数据比特的累积量，为上个一时间单元内所传输的基本层数据比特量；

S32，若则转到S4；否则转到S5；

S4，主网络结合其基本层数据传输目标，确定出最终的协作传输时间比例以及协作功率主用户使用前部分传输基本层数据，认知用户使用剩下的部分传输自己的数据信息；

S5，主网络结合其增强层数据传输目标，确定出最终的协作传输时间比例以及协作功率主用户使用前部分传输基本层数据，认知用户使用剩下的部分传输自己的数据信息；

S6，判断该帧数据是否传输结束，若未结束，转到S2，否则，该帧数据传输结束。

2.根据权利要求1所述的认知无线电网络中的多媒体通信协作多播方法，其特征在于，步骤S1的具体方法如下：

S11，在传输开始阶段，主网络设定系统基本层最低速率需求为R_req，主网络初始协作传输时间比例为α，基本层初始数据传输比特量为0；

S12，主网络将初始协作传输时间比例参数发送给认知中继，认知中继接受所述参数，用来进行后续的优化。