一种面向实时业务的成分载波配置切换方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及成分载波配置和切换方法，特别涉及一种面向实时业务的成分载波配 置切换方法。
【背景技术】
[0002] 随着用户对无线传输带宽日益增长的需求，下一代无线通信系统引入了频谱聚合 技术以支持更宽的无线带宽，满足下一代无线通信系统对传输带宽的要求，频谱聚合通过 聚合连续或者非连续的频谱带宽来满足下一代无线通信系统对传输带宽的要求。同时，针 对无线通信系统可能没有足够的无线频谱带宽以供频谱聚合的问题，引入了认知无线电技 术，来解决没有足够无线频谱带宽的问题。通过认知无线电技术，感知空闲的频谱带宽，以 供进行频谱聚合，满足用户对无线频谱带宽的需求。由于采用认知无线电技术获取的空闲 频谱带宽是认知占用的，对其的占用受授权用户的影响，当授权用户使用此认知频段时，必 须释放对此认知频段的占用，以免对授权用户造成有害干扰。许多学者对基于认知无线电 技术的无线通信系统的频谱聚合技术进行了大量研宄，并提出了多种频谱聚合资源分配算 法，这些算法在负载均衡、公平性等方面具有良好性能，但是这些算法主要考虑系统的吞吐 量、负载均衡和各用户之间的公平性，而没有考虑用户业务的QoS需求。时延是影响用户实 时传输业务的一个重要指标，而目前的频谱聚合资源分配算法并没有考虑实时业务的时延 要求，而且在基于认知无线电技术的无线通信系统中，受授权用户接入的影响，这些资源分 配算法的时延性能将恶化，无法满足实时业务的时延要求。如何根据实时业务的时延要求 进行频谱聚合资源分配，是基于认知无线电技术的频谱聚合系统需要面对的问题。因此，有 必要对基于认知无线电技术的频谱聚合进行成分载波的配置和切换算法的研宄，使认知用 户能够根据用户的QoS需求进行成分载波的配置切换。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是为了解决现有认知无线电条件下频谱聚合技术没有考虑实时业 务的时延要求，从而无法满足实时业务的时延要求的问题而提出的一种面向实时业务的成 分载波配置切换方法。
[0004] 上述的发明目的是通过以下技术方案实现的：
[0005] 步骤一、根据认知用户数据选取N个待聚合的成分载波，获得认知用户传输时间 T；
[0006] 步骤二、根据N个待聚合的成分载波上主用户的到达率和服务率，计算认知用户 传输时间T的数学期望E(T)和方差D(T);
[0007] 步骤三、根据认知用户传输时间T的数学期望计算认知用户的服务强度Psu，根据 Psu计算认知用户聚合时的平均时延Tw;
[0008] 步骤四、如果认知用户聚合时的平均时延1；等于认知用户期望的平均时延Td，通 过频谱聚合资源分配算法将认知用户数据通过频谱资源分配算法分配在成分载波上进行 传输，如果认知用户的平均时延Tw不等于认知用户期望的平均时延Td，重新选取待聚合的 成分载波，重复步骤一至步骤三，直至认知用户的平均时延Tw等于认知用户期望的平均时 延Td为止，然后通过频谱聚合资源分配算法将认知用户数据分配给相应的成分载波进行传 输。
[0009] 发明效果
[0010] 本发明的目的是在基于认知无线电的频谱聚合技术中提供一种面向实时业务的 成分载波配置切换算法，以解决目前频谱聚合技术中现有资源分配算法无法保证认知用户 进行实时业务传输时对时延要求的问题。
[0011] 针对现有的频谱聚合资源分配算法不能保证用户进行实时业务传输时时延要求， 本发明提出一种面向实时业务的成分载波配置和切换方法，在基于认知无线电技术的频谱 聚合技术中，满足认知用户在实时传输业务上的时延要求，优化在认知无线电技术条件下 频谱聚合资源分配方法的性能。
[0012] 本发明涉及一种认知无线电技术领域中的频谱聚合成分载波配置切换方法，具体 涉及在使用认知无线电技术感知的无线信道进行频谱聚合时，为了满足认知用户传输实时 业务的时延要求，对频谱聚合认知使用的成分载波进行配置和相应的切换，从而满足认知 用户对实时业务时延的要求如图1和图2所示。
【附图说明】
[0013] 图1为实施例提出的在不同主用户到达率情况下认知用户传输时间的平均时延 示意图；
[0014] 图2为实施例提出的在不同主用户到达率情况下认知用户聚合的成分载波数示 意图；
[0015] 图3为【具体实施方式】一提出的一种面向实时业务的成分载波配置切换方法示意 图。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0016] 一：结合图1~图3说明本实施方式的一种面向实时业务的成分载 波配置切换方法，具体是按照以下步骤制备的：
[0017] 步骤一、根据认知用户数据选取N个待聚合的成分载波，获得认知用户传输时间 T；
[0018] 步骤二、根据N个待聚合的成分载波上主用户的到达率和服务率，计算认知用户 传输时间T的数学期望E(T)和方差D(T);
[0019] 步骤三、根据认知用户传输时间T的数学期望计算认知用户的服务强度Psu，根据 Psu计算认知用户聚合时的平均时延Tw;
[0020] 步骤四、如果认知用户聚合时的平均时延1；等于认知用户期望的平均时延Td，通 过频谱聚合资源分配算法将认知用户数据通过频谱资源分配算法分配在成分载波上进行 传输，如果认知用户的平均时延Tw不等于认知用户期望的平均时延Td，重新选取待聚合的 成分载波，重复步骤一至步骤三，直至认知用户的平均时延Tw等于认知用户期望的平均时 延Td为止，然后通过频谱聚合资源分配算法将认知用户数据分配给相应的成分载波进行传 输；
[0021] 这种面向实时业务的成分载波配置和切换算法很好地保证了认知用户数据传输 的平均时延，解决了目前频谱聚合技术中现有资源分配算法无法保证认知用户进行实时业 务传输时对时延要求的问题；
[0022] 通过以上六步步骤，面向实时业务的成分载波配置和切换算法能够保证认知用户 数据传输的平均时延满足设计要求。
[0023] 本实施方式效果：
[0024] 本实施方式的目的是在基于认知无线电的频谱聚合技术中提供一种面向实时业 务的成分载波配置切换算法，以解决目前频谱聚合技术中现有资源分配算法无法保证认知 用户进行实时业务传输时对时延要求的问题。
[0025] 针对现有的频谱聚合资源分配算法不能保证用户进行实时业务传输时时延要求， 本实施方式提出一种面向实时业务的成分载波配置和切换方法，在基于认知无线电技术的 频谱聚合技术中，满足认知用户在实时传输业务上的时延要求，优化在认知无线电技术条 件下频谱聚合资源分配方法的性能。
[0026] 本实施方式涉及一种认知无线电技术领域中的频谱聚合成分载波配置切换方法， 具体涉及在使用认知无线电技术感知的无线信道进行频谱聚合时，为了满足认知用户传输 实时业务的时延要求，对频谱聚合认知使用的成分载波进行配置和相应的切换，从而满足 认知用户对实时业务时延的要求如图1和图2所示。
【具体实施方式】 [0027] 二：本实施方式与一不同的是：步骤一中根据认知用 户数据选取N个待聚合的成分载波，获得认知用户传输时间T具体为：
[0028]
[0029] 其中，T是认知用户数据在成分载波上传输的时间，F是认知用户数据（单位bit)， C是所有成分载波的吞吐量（单位bps)，N是频谱聚合时聚合的成分载波数量，(；是第i个 成分载波的吞吐量（单位bps)，1\,_是主用户数据传输时间。其它步骤及参数与具体实施 方式一相同。
【具体实施方式】 [0030] 三：本实施方式与一或二不同的是：：步骤二中计算