一種認知無線網(wǎng)絡(luò)的性能提升方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種認知無線網(wǎng)絡(luò)的性能提升方法，屬于認知無線電系統(tǒng)領(lǐng)域。本發(fā)明首先根據(jù)一個擁有Np個主要用戶和Ns個次級用戶的認知無線電網(wǎng)絡(luò)建立信道分配幀，得到分配幀矩陣；然后每個次級用戶根據(jù)信道分配幀矩陣指配的Np個待檢測信道號序列并行地感知信道；接著每個次級用戶根據(jù)其在一個檢測周期內(nèi)第一次檢測到空閑信道所在的列計算每個次級用戶的吞吐量；最后根據(jù)每個次級用戶獲得的吞吐量計算認知無線網(wǎng)絡(luò)的總吞吐量。本發(fā)明提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量；進一步保證了更多次級用戶擁有傳輸?shù)臋C會，即進一步提升了網(wǎng)絡(luò)的性能。
【專利說明】一種認知無線網(wǎng)絡(luò)的性能提升方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種認知無線網(wǎng)絡(luò)的性能提升方法，屬于認知無線電系統(tǒng)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 我們知道，無線頻譜資源是由政府統(tǒng)一分配的。隨著社會的逐漸信息化，無線通信 技術(shù)的飛速發(fā)展，頻譜資源變得越來越緊張；而另一方面，目前大量已分配頻譜的平均利用 率較低，有很大的提升空間。為了提高頻譜資源的利用率，認知無線電技術(shù)被提出。
[0003] 目前已經(jīng)存在的認知無線電技術(shù)中，有各種嘗試和方法來提升認知無線電的性 能，例如，在強化頻譜感知技術(shù)方面，為了提高頻譜檢測效率，提出許多不同的協(xié)作頻譜感 知方法；在檢測時間和傳輸時間的分配比率上進行了深入的探究等等。但是它們存在一個 共同的缺點就是，每個次級用戶都是只有一個接收機的次級用戶，每當(dāng)次級用戶感知到可 用信道時，即開始占用并傳輸，并不再理會后續(xù)信道的占空情況。而本發(fā)明正是為了彌補這 一缺點，提出了一種認知無線網(wǎng)絡(luò)并行頻譜監(jiān)聽與分配方法，其中設(shè)定每個次級用戶都是 多(兩個)接收機的次級用戶，在通信時還能監(jiān)聽其他信道的占用情況，檢測是否可用。相對 于單接收機的情況，本發(fā)明的優(yōu)勢在于：在次級用戶已經(jīng)找到傳輸信道并在傳輸?shù)耐瑫r，可 利用空閑的接收機仍然對后續(xù)信道保持監(jiān)聽，并在發(fā)現(xiàn)下一個可用信道時切換至該可用信 道，并將當(dāng)前使用的信道釋放，留給其他次級用戶，如此不斷循環(huán)重復(fù)。這樣可使得更多的 次級用戶能找到可用的信道和傳輸?shù)臋C會。通過多接收機的次級用戶的多次頻譜切換來較 大的提升無線網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，進而提升認知無線網(wǎng)絡(luò)的性能，最終達到提高頻譜利用率的 目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何讓更多的次級用戶找到可用信道和傳輸機會 的問題，提供了一種認知無線網(wǎng)絡(luò)的性能提升方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種認知無線網(wǎng)絡(luò)的性能提升方法，首先根據(jù)一個擁有Np 個主要用戶和Ns個次級用戶的認知無線電網(wǎng)絡(luò)建立信道分配幀，得到分配幀矩陣；然后每 個次級用戶根據(jù)信道分配幀矩陣指配的Np個待檢測信道號序列并行地感知信道；接著每 個次級用戶根據(jù)其在一個檢測周期內(nèi)第一次檢測到空閑信道所在的列計算每個次級用戶 的吞吐量；最后根據(jù)每個次級用戶獲得的吞吐量計算認知無線網(wǎng)絡(luò)的總吞吐量。
[0006] 所述方法的具體步驟如下： Stepl、構(gòu)建信道分配幀矩陣： 根據(jù)一個擁有Np個主要用戶和Ns個次級用戶的認知無線電網(wǎng)絡(luò)建立信道分配幀，信 道分配幀的每行由Np個元素組成，表達了各列上指配的待檢信道號；為每個次級用戶分一 行，他們分別獨立的去按照指配的待檢測信道號序列去監(jiān)聽檢測是否存在可用信道；以此 構(gòu)建Ns行Np列信道分配巾貞矩陣

【權(quán)利要求】
1. 一種認知無線網(wǎng)絡(luò)的性能提升方法，其特征在于：首先根據(jù)一個擁有Np個主要用戶 和Ns個次級用戶的認知無線電網(wǎng)絡(luò)建立信道分配幀，得到分配幀矩陣；然后每個次級用戶 根據(jù)信道分配幀矩陣指配的Np個待檢測信道號序列并行地感知信道；接著每個次級用戶 根據(jù)其在一個檢測周期內(nèi)第一次檢測到空閑信道所在的列計算每個次級用戶的吞吐量；最 后根據(jù)每個次級用戶獲得的吞吐量計算認知無線網(wǎng)絡(luò)的總吞吐量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的認知無線網(wǎng)絡(luò)的性能提升方法，其特征在于：所述方法的具 體步驟如下： Stepl、構(gòu)建信道分配幀矩陣： 根據(jù)一個擁有Np個主要用戶和Ns個次級用戶的認知無線電網(wǎng)絡(luò)建立 信道分配幀，信道分配幀的每行由Np個元素組成，表達了各列上指配的待檢 信道號；為每個次級用戶分一行，他們分別獨立的去按照指配的待檢測信道 號序列去監(jiān)聽檢測是否存在可用信道；以此構(gòu)建N s行Np列信道分配幀矩陣
;其中為信道號，i=l，…叱，j=l，"·Νρ ; St印2、并行頻譜監(jiān)聽與分配： 每個次級用戶根據(jù)信道分配幀矩陣指配的Np個待檢測信道號序列并行地感知信道， 如此不斷一列一列地向后監(jiān)聽矩陣中一行元素所示的信道號，直至整個感知周期的結(jié)束： 如果發(fā)現(xiàn)第一個信道忙，沒有檢測到傳輸機會的次級用戶繼續(xù)按照指配的待檢測信道 號序列在相應(yīng)列去監(jiān)聽相應(yīng)指配的待檢測信道的占用情況，并在發(fā)現(xiàn)有空閑信道時占用， 如果在一個感知周期內(nèi)始終沒有發(fā)現(xiàn)可用信道，則結(jié)束； 如果已經(jīng)找到空閑信道，則正在傳輸?shù)拇渭売脩艚又每臻e接收機按照指配的待檢 測信道號序列在相應(yīng)列去監(jiān)聽相應(yīng)指配的待檢測信道的占用情況：若在后續(xù)列的監(jiān)聽中發(fā) 現(xiàn)下一個可用信道，則切換至該信道，并釋放當(dāng)前使用的信道，以空出給其他次級用戶，此 過程不斷重復(fù)直至整個感知周期的結(jié)束；如果沒有再次檢測到可用信道，則保持傳輸直至 整個感知周期的結(jié)束； Step3、計算認知無線網(wǎng)絡(luò)中每個次級用戶的吞吐量： 每個次級用戶根據(jù)其在一個檢測周期內(nèi)是否檢測到空閑信道計算吞吐量： 如果次級用戶檢測到空閑信道，則次級用戶根據(jù)第一次檢測到空閑信道所在的列計算 每個次級用戶的吞吐量兄； 如果次級用戶沒有檢測到空閑信道，則吞吐量為零； Step4、計算認知無線網(wǎng)絡(luò)的總吞吐量： 根據(jù)步驟St印3中每個次級用戶獲取的吞吐量計算總吞吐量！
；其中，表示的 是第/7次級用戶。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的認知無線網(wǎng)絡(luò)的性能提升方法，其特征在于：所述吞吐量兄 的計算公式為： Bn = Rx(l-^) 式中，表示的是第次級用戶，表示次級用戶的傳輸速率j為次級用戶第一次檢測 到空閑信道時所在的列，?為感知時間，r為感知周期。
【文檔編號】H04W24/02GK104159248SQ201410325155
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】邵玉斌, 余超, 杜慶治, 龍華 申請人:昆明理工大學(xué)