[发明专利]一种无线频谱信道感知方法及系统有效
申请号: | 201710577497.7 | 申请日: | 2017-07-15 |
公开(公告)号: | CN107171754B | 公开(公告)日: | 2019-12-27 |
发明(设计)人: | 翟临博;杨峰 | 申请(专利权)人: | 山东师范大学 |
主分类号: | H04B17/382 | 分类号: | H04B17/382 |
代理公司: | 11569 北京高沃律师事务所 | 代理人: | 王戈 |
地址: | 250000 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 无线 频谱 信道 感知 方法 系统 | ||
1.一种无线频谱信道感知方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待感知区域中各移动终端的剩余电量;
根据各所述移动终端的剩余电量,确定满足感知无线信道条件的移动终端,记为感知移动终端;
根据感知效果公式确定在感知效果f最大时,各所述感知移动终端所需要感知的无线信道,其中,M为待感知区域的数量,N为待感知信道的数量,m为j区域内的子区域数量,yi为承担感知信道i的任务的所述感知移动终端所占的子区域的数量,wji为位于j区域内、用于感知信道i的所述感知移动终端的感知效果权值;
启动所述感知移动终端对各自所需要感知的无线信道进行感知;
其中,所述根据感知效果公式确定在感知效果f最大时,需要各所述感知移动终端感知的无线信道,具体包括:
随机产生多个感知矩阵,记为第一代感知矩阵,所述感知矩阵的每行表示一个所述感知移动终端,每列表示一个所述无线信道,所述感知矩阵中的元素xki=1表示第k个感知移动终端感知第i个无线信道,元素xki=0表示第k个感知移动终端没有感知第i个无线信道,每个所述感知移动终端感知一个所述无线信道,且xki满足其中,K(j)为j区域内移动终端的集合,N为待感知信道的数量,nj为j区域内的所述感知移动终端的数量;
根据所述感知效果公式计算各所述第一代感知矩阵的感知效果;
将感知效果最大的所述第一代感知矩阵记为第一代全局最优矩阵;
将所述第一代感知矩阵向所述第一代全局最优矩阵进行优化,得到优化后的矩阵,记为第二代感知矩阵;
根据所述第一代感知矩阵和所述第二代感知矩阵,执行感知矩阵优化循环体,得到第三代感知矩阵;
根据第n-1代感知矩阵和第n代感知矩阵,多次执行所述感知矩阵优化循环体,直到得到的第n+1代感知矩阵收敛至稳定状态不再变化,得到代表各所述感知移动终端所需要感知的无线信道的感知矩阵,其中,n为大于1的整数;
所述感知矩阵优化循环体具体包括:
根据所述感知效果公式计算各所述第n代感知矩阵的感知效果;
将所述第n代感知矩阵的感知效果与所述第n代感知矩阵对应的第n-1代感知矩阵的感知效果进行比较,将感知效果大的感知矩阵记为局部最优矩阵;
将所述第n-1代感知矩阵和第n代感知矩阵中感知效果最大的感知矩阵记为全局最优矩阵;
以设定概率将所述第n代感知矩阵向所述局部最优矩阵和所述全局最优矩阵进行优化,得到第n+1代感知矩阵。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据各所述移动终端的剩余电量,确定满足感知无线信道条件的移动终端,记为感知移动终端,具体包括:
判断所述移动终端的剩余电量是否大于设定阈值;
如果是,则将所述移动终端确定为所述感知移动终端。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述移动终端每进行一次信道感知,重新对所述移动终端的剩余电量进行一次获取,并重新确定感知移动终端。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
在所述根据感知效果公式,确定在感知效果f最大时,各所述感知移动终端所需要感知的无线信道之前,还包括:
获取需要支付给各所述感知移动终端的报酬;
判断所需支付的报酬总和是否小于设定值;
所述根据感知效果公式,确定在感知效果f最大时,各所述感知移动终端所需要感知的无线信道,具体包括:当所需支付的报酬总和小于设定值时,根据所述感知效果公式,确定在感知效果最大时,各所述感知移动终端所需要感知的无线信道;当所需支付的报酬总和大于等于所述设定值时,重新确定所述感知移动终端,直到所需支付的报酬总和小于所述设定值,之后,根据所述感知效果公式,确定在感知效果最大时,各所述感知移动终端所需要感知的无线信道。
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