一種面向實時業務的成分載波配置切換方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及成分載波配置和切換方法，特別涉及一種面向實時業務的成分載波配 置切換方法。
【背景技術】
[0002] 隨著用戶對無線傳輸帶寬日益增長的需求，下一代無線通信系統引入了頻譜聚合 技術以支持更寬的無線帶寬，滿足下一代無線通信系統對傳輸帶寬的要求，頻譜聚合通過 聚合連續或者非連續的頻譜帶寬來滿足下一代無線通信系統對傳輸帶寬的要求。同時，針 對無線通信系統可能沒有足夠的無線頻譜帶寬以供頻譜聚合的問題，引入了認知無線電技 術，來解決沒有足夠無線頻譜帶寬的問題。通過認知無線電技術，感知空閑的頻譜帶寬，以 供進行頻譜聚合，滿足用戶對無線頻譜帶寬的需求。由于采用認知無線電技術獲取的空閑 頻譜帶寬是認知占用的，對其的占用受授權用戶的影響，當授權用戶使用此認知頻段時，必 須釋放對此認知頻段的占用，以免對授權用戶造成有害干擾。許多學者對基于認知無線電 技術的無線通信系統的頻譜聚合技術進行了大量研宄，并提出了多種頻譜聚合資源分配算 法，這些算法在負載均衡、公平性等方面具有良好性能，但是這些算法主要考慮系統的吞吐 量、負載均衡和各用戶之間的公平性，而沒有考慮用戶業務的QoS需求。時延是影響用戶實 時傳輸業務的一個重要指標，而目前的頻譜聚合資源分配算法并沒有考慮實時業務的時延 要求，而且在基于認知無線電技術的無線通信系統中，受授權用戶接入的影響，這些資源分 配算法的時延性能將惡化，無法滿足實時業務的時延要求。如何根據實時業務的時延要求 進行頻譜聚合資源分配，是基于認知無線電技術的頻譜聚合系統需要面對的問題。因此，有 必要對基于認知無線電技術的頻譜聚合進行成分載波的配置和切換算法的研宄，使認知用 戶能夠根據用戶的QoS需求進行成分載波的配置切換。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是為了解決現有認知無線電條件下頻譜聚合技術沒有考慮實時業 務的時延要求，從而無法滿足實時業務的時延要求的問題而提出的一種面向實時業務的成 分載波配置切換方法。
[0004] 上述的發明目的是通過以下技術方案實現的：
[0005] 步驟一、根據認知用戶數據選取N個待聚合的成分載波，獲得認知用戶傳輸時間 T；
[0006] 步驟二、根據N個待聚合的成分載波上主用戶的到達率和服務率，計算認知用戶 傳輸時間T的數學期望E(T)和方差D(T);
[0007] 步驟三、根據認知用戶傳輸時間T的數學期望計算認知用戶的服務強度Psu，根據 Psu計算認知用戶聚合時的平均時延Tw;
[0008] 步驟四、如果認知用戶聚合時的平均時延1；等于認知用戶期望的平均時延Td，通 過頻譜聚合資源分配算法將認知用戶數據通過頻譜資源分配算法分配在成分載波上進行 傳輸，如果認知用戶的平均時延Tw不等于認知用戶期望的平均時延Td，重新選取待聚合的 成分載波，重復步驟一至步驟三，直至認知用戶的平均時延Tw等于認知用戶期望的平均時 延Td為止，然后通過頻譜聚合資源分配算法將認知用戶數據分配給相應的成分載波進行傳 輸。
[0009] 發明效果
[0010] 本發明的目的是在基于認知無線電的頻譜聚合技術中提供一種面向實時業務的 成分載波配置切換算法，以解決目前頻譜聚合技術中現有資源分配算法無法保證認知用戶 進行實時業務傳輸時對時延要求的問題。
[0011] 針對現有的頻譜聚合資源分配算法不能保證用戶進行實時業務傳輸時時延要求， 本發明提出一種面向實時業務的成分載波配置和切換方法，在基于認知無線電技術的頻譜 聚合技術中，滿足認知用戶在實時傳輸業務上的時延要求，優化在認知無線電技術條件下 頻譜聚合資源分配方法的性能。
[0012] 本發明涉及一種認知無線電技術領域中的頻譜聚合成分載波配置切換方法，具體 涉及在使用認知無線電技術感知的無線信道進行頻譜聚合時，為了滿足認知用戶傳輸實時 業務的時延要求，對頻譜聚合認知使用的成分載波進行配置和相應的切換，從而滿足認知 用戶對實時業務時延的要求如圖1和圖2所示。
【附圖說明】
[0013] 圖1為實施例提出的在不同主用戶到達率情況下認知用戶傳輸時間的平均時延 示意圖；
[0014] 圖2為實施例提出的在不同主用戶到達率情況下認知用戶聚合的成分載波數示 意圖；
[0015] 圖3為【具體實施方式】一提出的一種面向實時業務的成分載波配置切換方法示意 圖。
【具體實施方式】
【具體實施方式】 [0016] 一：結合圖1~圖3說明本實施方式的一種面向實時業務的成分載 波配置切換方法，具體是按照以下步驟制備的：
[0017] 步驟一、根據認知用戶數據選取N個待聚合的成分載波，獲得認知用戶傳輸時間 T；
[0018] 步驟二、根據N個待聚合的成分載波上主用戶的到達率和服務率，計算認知用戶 傳輸時間T的數學期望E(T)和方差D(T);
[0019] 步驟三、根據認知用戶傳輸時間T的數學期望計算認知用戶的服務強度Psu，根據 Psu計算認知用戶聚合時的平均時延Tw;
[0020] 步驟四、如果認知用戶聚合時的平均時延1；等于認知用戶期望的平均時延Td，通 過頻譜聚合資源分配算法將認知用戶數據通過頻譜資源分配算法分配在成分載波上進行 傳輸，如果認知用戶的平均時延Tw不等于認知用戶期望的平均時延Td，重新選取待聚合的 成分載波，重復步驟一至步驟三，直至認知用戶的平均時延Tw等于認知用戶期望的平均時 延Td為止，然后通過頻譜聚合資源分配算法將認知用戶數據分配給相應的成分載波進行傳 輸；
[0021] 這種面向實時業務的成分載波配置和切換算法很好地保證了認知用戶數據傳輸 的平均時延，解決了目前頻譜聚合技術中現有資源分配算法無法保證認知用戶進行實時業 務傳輸時對時延要求的問題；
[0022] 通過以上六步步驟，面向實時業務的成分載波配置和切換算法能夠保證認知用戶 數據傳輸的平均時延滿足設計要求。
[0023] 本實施方式效果：
[0024] 本實施方式的目的是在基于認知無線電的頻譜聚合技術中提供一種面向實時業 務的成分載波配置切換算法，以解決目前頻譜聚合技術中現有資源分配算法無法保證認知 用戶進行實時業務傳輸時對時延要求的問題。
[0025] 針對現有的頻譜聚合資源分配算法不能保證用戶進行實時業務傳輸時時延要求， 本實施方式提出一種面向實時業務的成分載波配置和切換方法，在基于認知無線電技術的 頻譜聚合技術中，滿足認知用戶在實時傳輸業務上的時延要求，優化在認知無線電技術條 件下頻譜聚合資源分配方法的性能。
[0026] 本實施方式涉及一種認知無線電技術領域中的頻譜聚合成分載波配置切換方法， 具體涉及在使用認知無線電技術感知的無線信道進行頻譜聚合時，為了滿足認知用戶傳輸 實時業務的時延要求，對頻譜聚合認知使用的成分載波進行配置和相應的切換，從而滿足 認知用戶對實時業務時延的要求如圖1和圖2所示。
【具體實施方式】 [0027] 二：本實施方式與一不同的是：步驟一中根據認知用 戶數據選取N個待聚合的成分載波，獲得認知用戶傳輸時間T具體為：
[0028]
[0029] 其中，T是認知用戶數據在成分載波上傳輸的時間，F是認知用戶數據（單位bit)， C是所有成分載波的吞吐量（單位bps)，N是頻譜聚合時聚合的成分載波數量，(；是第i個 成分載波的吞吐量（單位bps)，1\,_是主用戶數據傳輸時間。其它步驟及參數與具體實施 方式一相同。
【具體實施方式】 [0030] 三：本實施方式與一或二不同的是：：步驟二中計算