[发明专利]一种认知无线电系统中基于公平性的功率和信道联合分配方法

权利要求书

1、一种认知无线电系统中基于公平性的功率和信道联合分配方法，它考虑的是单个认知无线电小区内的上行资源(功率和信道)分配问题。假定认知无线电系统中非授权用户数为M，射频端可支持的频带F可平均分为N个频段。为了确保对授权用户的保护，应保证授权用户在各个信道上受到的干扰应不超过它能承受的干扰大小P_j^*。非授权用户i在信道j上的发射功率大小是p_ij，Z_ij表示非授权用户i在信道j上到能承受的干扰最小的授权用户的路径增益，h_ij表示非授权用户i在信道j上的路径增益。

第一个阶段——粗分配：

令R_i^f表示非授权用户i在第f帧的服务质量(QoS)满足水平，

按照以下步骤进行粗分配：

步骤1确定候选信道集合

非授权用户i选取信道条件(h_ij)最好的信道，这些信道组成非授权用户i可以使用的候选信道集合C_N′，选取原则为：

h_ij＞Z_ij    (2)

步骤2确定最大发射功率

非授权用户i在候选信道j上的最大发射功率为：

pijmax=RifΣk=1MRkf·Pj*hij---(3)]]>

第二个阶段——精分配：

在粗分配阶段，各个非授权用户已经得到了可以使用的最大资源。在精分配阶段，各个非授权用户致力于在保证QoS要求的同时降低发射功率，以进一步降低对授权用户的干扰。

令Pijd=Σk=1,k≠iMpkjmaxhkj+η]]>为非授权用户i在信道j上受到的最大干扰，首先各个非授权用

户确定他们在各个候选信道上的最小功率：

IfpijmaxhijPijd>Sb]]>

pijminhijPijd=Sb⇒pijmin=Sb·Pijdhij]]>

else

p_ijmin＝p_ijmax

在确定了最小功率后，在继续按下面的步骤进行精分配，其中p_ij＝0表示非授权用户i未分配到信道j，步骤如下：

步骤1初始化

各个非授权用户都设置自己在所有候选信道上的功率初值为最大值，即：

P_ij＝p_ijmax    (4)

步骤2判断自己已经达到的速率是否已经满足了自己的速率要求

若R_ir≥R_id，转至步骤8；否则，转至步骤3；

步骤3判断R_ir与R_id的差值是否在允许的精度范围R_itol内

若|R_ir-R_id|≤R_itol，转至步骤8；否则，转至步骤4；

步骤4计算自己的信道状态均值：

hij‾=Σj∈CN′ihijNi---(5)]]>

步骤5计算功率步长Δp

令所有h_ij＜h_ij的信道组成信道集合C_w，则：

Δp=Minjpijα,∀j∈Cw---(6)]]>

步骤6调整功率：

p_ij＝p_ij-Δp    (7)

步骤7判断是否存在t，使得p_it＜p_ijmin

若存在，将信道t上的功率置零，即p_it＝0；若不存在，转至步骤2；

步骤8分配结束。

第一个阶段(粗分配)由在基站处理完成的，第二个阶段是由各个非授权用户同时独立完成的。