[发明专利]一种提高能量频谱双维认知无线网络吞吐量的方法及装置

说明书

本发明实施例提供了一种提高能量频谱双维认知无线网络吞吐量的方法及装置，该方法包括：根据认知无线网络的相关参数、主用户对频谱的占用概率、主用户与认知无线网络之间的信道系数、检测门限的初始值、感知时长的初始值、数据传输时长的初始值和每个认知用户节点的初始能量值，采用所确定的检测门限、认知基站节点的感知时长、每个认知用户节点的数据传输时长、每个认知用户节点的数据传输功率与认知无线网络总吞吐量的关系，计算第一检测门限、每个认知用户节点的第一数据传输功率、认知基站节点的第一感知时长、每个认知用户节点的第一数据传输时长；从而实现对影响认知无线网络的多个因素进行优化，提高认知无线网络的总吞吐量。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种提高能量频谱双维认知无线网络吞吐量的方法及装置。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，不断增长的频谱需求和日益匮乏的频谱资源之间的矛盾越来越突出。

为了实现频谱资源的有效利用，认知无线电技术被提出，在认知无线网络中，认知用户节点通过感知授权频谱的使用状态，当主用户未使用授权频谱时，认知用户节点通过动态、自适应地改变自身的传输参数，接入该授权频率，从而有效的提升授权频谱的利用率。

具体的，认知无线网络中可以包括一个认知基站节点和多个认知用户节点，该认知基站节点和认知用户节点在每个传输周期开始前分别进行信道质量评估，每个认知用户节点在完成信道质量评估后，将评估结果发送给认知基站节点，然后认知基站节点以最大化网络吞吐量为目标，对该多个认知用户节点的传输时间和发射功率进行联合优化，以获得最优资源分配结果。然后将最优资源分配结果广播给认知用户节点，以使得每个认知用户节点根据对应的最优资源分配结果进行能量收集或数据传输。

然而，上述的方案中，仅仅对传输时间和发射功率进行了优化，并未对影响认知无线网络最大吞吐量的其他因素进行优化。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种提高能量频谱双维认知无线网络吞吐量的方法及装置，以实现对影响认知无线网络的多个因素进行优化，以提高认知无线网络的吞吐量。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种提高能量频谱双维认知无线网络吞吐量的方法，应用于能量频谱双维认知无线网络，能量频谱双维认知无线网络为：由感知并采集认知无线网络中的能量的认知用户节点，和感知空闲授权频段的认知基站节点，构成的认知无线网络；该方法包括：

获取认知无线网络的相关参数、主用户对频谱的占用概率以及主用户与认知无线网络之间的信道系数，其中，认知无线网络中的相关参数包括：认知基站节点与多个认知用户节点中的每个认知用户节点之间的上行信道系数和下行信道系数、认知基站节点检测到主用户的信号的平均信噪比、认知无线网络的能量转换效率和认知基站节点的检测噪声功率、每个认知用户节点的检测噪声功率、认知基站节点的传输功率、认知基站节点的采样频率；

根据认知无线网络的相关参数和主用户对频谱的占用概率，确定检测门限、认知基站节点的感知时长、每个认知用户节点的数据传输时长、每个认知用户节点的数据传输功率与认知无线网络的总吞吐量的关系；

获取检测门限的初始值、感知时长的初始值、数据传输时长的初始值以及每个认知用户节点的初始能量值，并在每个认知用户节点传输功率受限和对主用户的干扰受限以及检测门限范围受限的条件下，根据认知无线网络的相关参数、主用户对频谱的占用概率以及主用户与认知无线网络之间的信道系数，采用所确定的检测门限、认知基站节点的感知时长、每个认知用户节点的数据传输时长、每个认知用户节点的数据传输功率与认知无线网络的总吞吐量的关系，计算认知无线网络的总吞吐量最大时的第一检测门限、每个认知用户节点的第一数据传输功率、认知基站节点的第一感知时长、每个认知用户节点的第一数据传输时长；

按照第一感知时长和第一检测门限对频谱进行检测；