用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法及裝置，該方法包括：確定網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，并確定網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型；實時檢測空閑頻譜資源；當(dāng)成功檢測并獲取到空閑頻譜資源后，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，統(tǒng)計此時有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用；根據(jù)有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，分別估計有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益；選擇有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益中估計值最大的次級業(yè)務(wù)，對獲取到的空閑頻譜資源進行使用。本發(fā)明實施例可以充分利用頻譜資源，提高了授權(quán)系統(tǒng)的收益。
【專利說明】用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息社會的建設(shè)和發(fā)展，無線通信服務(wù)的需求量不斷增長，特別在當(dāng)前無線通信已經(jīng)進入了爆炸式的增長階段，但是頻譜資源卻是一種不可再生的資源，目前對頻譜資源的管理主要為固定分配，頻譜一旦被分配給固定的授權(quán)用戶后，將不能再被其他的用戶使用，因此形成了一方面頻譜資源不夠使用，另一方面很多授權(quán)頻段頻譜使用率低下的矛盾。如果繼續(xù)照現(xiàn)有的使用方式，將很快出現(xiàn)頻譜資源不夠使用的情況。認(rèn)知無線電技術(shù)正是通過讓非授權(quán)的用戶暫時性的使用授權(quán)系統(tǒng)的空閑頻譜資源來提高頻譜的使用效率，同時不影響授權(quán)用戶的正常通信，因此認(rèn)知無線電被認(rèn)為是解決未來頻譜資源短缺的一項重要技術(shù)。
[0003]認(rèn)知無線電的基本規(guī)則為授權(quán)用戶對頻譜擁有絕對的所有權(quán)，當(dāng)授權(quán)用戶需要使用頻譜時，可以隨時占用授權(quán)頻譜，但是由于授權(quán)用戶不可能一直占用某段頻譜，那么在授權(quán)頻譜中必然存在著很多的空閑頻譜資源，從授權(quán)用戶的角度來說，由于存在著空閑的頻譜資源，若不對其進行使用，將會造成頻譜資源的浪費，如果將其讓給有需求的次級用戶使用，次級用戶也愿意支付一定的費用，而這部分費用又可以被作為授權(quán)系統(tǒng)的收益，這樣就可以即方便了次級用戶，又給授權(quán)系統(tǒng)帶來了收益。通過對以上過程的描述，次級用戶使用授權(quán)頻譜可以被認(rèn)為是一種頻譜租賃行為，授權(quán)用戶愿意將空閑的頻譜資源租賃給次級用戶進行使用，而次級用戶為了在非授權(quán)頻段傳輸自己的業(yè)務(wù)，也愿意支付一定的費用，如果某個次級業(yè)務(wù)使用某個授權(quán)信道空閑頻譜資源完成了傳輸，就意味著租賃行為的完成，授權(quán)系統(tǒng)將收集所有次級業(yè)務(wù)支付的費用作為收益。由于在認(rèn)知無線系統(tǒng)中存在著多個次級用戶，因此在這種租賃行為中將往往會出現(xiàn)當(dāng)授權(quán)系統(tǒng)有一段空閑頻譜資源時，多個次級業(yè)務(wù)想同時使用該資源的情況，各種次級業(yè)務(wù)所愿意支付的費用與各個空閑頻譜資源塊的大小都是隨機變量，如果只是簡單的直接選擇次級業(yè)務(wù)進行接入，將極有可能造成傳輸失敗，從而浪費頻譜資源，而在這種情況下如何利用認(rèn)知與學(xué)習(xí)過程，對信道狀態(tài)進行預(yù)測，并充分利用預(yù)測后的結(jié)果來對資源進行利用，從而提高授權(quán)系統(tǒng)收益就成為了一個有待研究和解決的問題。
[0004]現(xiàn)有的關(guān)于頻譜租賃方面的研究，往往以空閑頻譜資源塊的形式直接對次級用戶進行分配，模型沒有從資源塊持續(xù)時長，次級業(yè)務(wù)能夠完成傳輸?shù)确矫孢M行考慮。而認(rèn)知無線電的特點，正是希望通過對以往知識的學(xué)習(xí)，來預(yù)測未來的情況，同時伴隨著業(yè)務(wù)復(fù)雜性的增加，傳統(tǒng)的單峰業(yè)務(wù)模型無法準(zhǔn)確的描述當(dāng)前的業(yè)務(wù)達(dá)到情況，并且當(dāng)空閑頻譜資源出現(xiàn)時多個次級用戶都想同時接入時的情況也沒有得到很好的解決，而在真實場景中，最普遍的情況肯定包括了多個授權(quán)用戶和次級用戶，如何通過對授權(quán)信道上已有空閑頻譜資源的學(xué)習(xí)，實時得到每個信道參數(shù)，并以此決定如何對多個次級業(yè)務(wù)進行服務(wù)成為了一個需要考慮的問題，同樣的頻譜資源，如果不能合理的使用，將會造成收益上的降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例提供一種用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法及裝置，以充分利用頻譜資源，提高授權(quán)系統(tǒng)的收益。
[0006]一方面，本發(fā)明實施例提供了 一種用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法，所述用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法包括:
[0007]確定網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，并確定所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型；
[0008]根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型，實時檢測空閑頻譜資源；
[0009]當(dāng)成功檢測并獲取到空閑頻譜資源后，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，統(tǒng)計此時有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用；
[0010]根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益；
[0011]選擇所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益中估計值最大的次級業(yè)務(wù)，對獲取到的所述空閑頻譜資源進行使用。
[0012]優(yōu)選的，在本發(fā)明一實施例中，所述根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型，實時檢測空閑頻譜資源，包括:收集所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型過往某一預(yù)置時間內(nèi)信道上所有的空閑頻譜資源塊，以此作為認(rèn)知學(xué)習(xí)過程的樣本；通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計；根據(jù)估計的所述信道上的空閑概率密度函數(shù)，實時檢測空閑頻譜資源。
[0013]優(yōu)選的，在本發(fā)明一實施例中，所述通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計，包括:周期性地或?qū)崟r地通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計。
[0014]優(yōu)選的，在本發(fā)明一實施例中，所述根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益，包括:根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，采用收益期望公式分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益。
[0015]優(yōu)選的，在本發(fā)明一實施例中，所述根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益，包括:根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，并利用每一個次級業(yè)務(wù)在所述空閑頻譜資源內(nèi)能夠成功傳輸?shù)母怕?，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益。
[0016]另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入裝置，所述用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入裝置包括:
[0017]確定單元，用于確定網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，并確定所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型；
[0018]檢測單元，用于根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型，實時檢測空閑頻譜資源；
[0019]統(tǒng)計單元，用于當(dāng)成功檢測并獲取到空閑頻譜資源后，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，統(tǒng)計此時有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用；
[0020]估計單元，用于根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益；
[0021]選擇單元，用于選擇所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益中估計值最大的次級業(yè)務(wù)，對獲取到的所述空閑頻譜資源進行使用。
[0022]優(yōu)選的，在本發(fā)明一實施例中，所述檢測單元，進一步用于收集所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型過往某一預(yù)置時間內(nèi)信道上所有的空閑頻譜資源塊，以此作為認(rèn)知學(xué)習(xí)過程的樣本；通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計；根據(jù)估計的所述信道上的空閑概率密度函數(shù)，實時檢測空閑頻譜資源。
[0023]優(yōu)選的，在本發(fā)明一實施例中，所述檢測單元通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計，包括:周期性地或?qū)崟r地通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計。
[0024]優(yōu)選的，在本發(fā)明一實施例中，所述估計單元，進一步用于根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，采用收益期望公式分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益。
[0025]優(yōu)選的，在本發(fā)明一實施例中，所述估計單元，進一步用于根據(jù)所述有接入意愿的
所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，并利用每一個次級業(yè)務(wù)在所述空閑
頻譜資源內(nèi)能夠成功傳輸?shù)母怕?，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益。
[0026]上述技術(shù)方案具有如下有益效果:因為采用確定網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，并確定所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型；根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型，實時檢測空閑頻譜資源；當(dāng)成功檢測并獲取到空閑頻譜資源后，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，統(tǒng)計此時有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用；根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益；選擇所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益中估計值最大的次級業(yè)務(wù)，對獲取到的所述空閑頻譜資源進行使用的技術(shù)手段，所以達(dá)到了如下的技術(shù)效果:可以充分利用頻譜資源，提高了授權(quán)系統(tǒng)的收益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為本發(fā)明實施例一種用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法流程圖；[0029]圖2為本發(fā)明實施例一種用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明應(yīng)用實例認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)模型示意圖；
[0031]圖4為本發(fā)明應(yīng)用實例頻譜租賃過程場景圖與場景描述示意圖；
[0032]圖5為本發(fā)明應(yīng)用實例用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級用戶選擇方法的具體操作流程圖；
[0033]圖6為本發(fā)明應(yīng)用實例不同授權(quán)業(yè)務(wù)強度參數(shù)lambda (拉姆達(dá))條件下，所提次級用戶選擇方法的收益情況示意圖；
[0034]圖7為本發(fā)明應(yīng)用實例不同次級業(yè)務(wù)持續(xù)時長參數(shù)η條件下，所提次級用戶選擇方法的收益情況示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0036]本發(fā)明實施例涉及一種用于認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中，混合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，根據(jù)每個信道上認(rèn)知學(xué)習(xí)后所得到的參數(shù)結(jié)果對信道空閑資源進行使用，以提高授權(quán)頻譜總體收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法，本發(fā)明實施例中的收益主要是指在認(rèn)知無線電環(huán)境中，次級用戶為了傳輸自己的業(yè)務(wù)而支付的費用，在暫時性使用授權(quán)頻譜成功完成傳輸后，授權(quán)用戶就將得到次級用戶所支付的費用作為授權(quán)系統(tǒng)的收益。本發(fā)明實施例中的認(rèn)知無線電屬于未來無線通信的一個重要研究領(lǐng)域，因此本發(fā)明實施例屬于無線通信【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0037]如圖1所示，為本發(fā)明實施例一種用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法流程圖，所述用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法包括:
[0038]101、確定網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，并確定所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型；
[0039]102、根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型，實時檢測空閑頻譜資源；
[0040]103、當(dāng)成功檢測并獲取到空閑頻譜資源后，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，統(tǒng)計此時有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用；
[0041]104、根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益；
[0042]105、選擇所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益中估計值最大的次級業(yè)務(wù)，對獲取到的所述空閑頻譜資源進行使用。
[0043]優(yōu)選的，所述根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型，實時檢測空閑頻譜資源，包括:收集所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型過往某一預(yù)置時間內(nèi)信道上所有的空閑頻譜資源塊，以此作為認(rèn)知學(xué)習(xí)過程的樣本；通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計；根據(jù)估計的所述信道上的空閑概率密度函數(shù)，實時檢測空閑頻譜資源。[0044]優(yōu)選的，所述通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計，包括:周期性地或?qū)崟r地通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計。
[0045]優(yōu)選的，所述根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益，包括:根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，采用收益期望公式分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益。
[0046]優(yōu)選的，所述根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益，包括:根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，并利用每一個次級業(yè)務(wù)在所述空閑頻譜資源內(nèi)能夠成功傳輸?shù)母怕?，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益。
[0047]對應(yīng)于上述方法實施例，如圖2所示，為本發(fā)明實施例一種用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入裝置結(jié)構(gòu)示意圖，所述用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入裝置包括:
[0048]確定單元21，用于確定網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，并確定所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型；
[0049]檢測單元22，用于根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型，實時檢測空閑頻譜資源；
[0050]統(tǒng)計單元23，用于當(dāng)成功檢測并獲取到空閑頻譜資源后，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，統(tǒng)計此時有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用；
[0051]估計單元24，用于根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益；
[0052]選擇單元25，用于選擇所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益中估計值最大的次級業(yè)務(wù)，對獲取到的所述空閑頻譜資源進行使用。
[0053]優(yōu)選的，所述檢測單元22，進一步用于收集所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型過往某一預(yù)置時間內(nèi)信道上所有的空閑頻譜資源塊，以此作為認(rèn)知學(xué)習(xí)過程的樣本；通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計；根據(jù)估計的所述信道上的空閑概率密度函數(shù)，實時檢測空閑頻譜資源。
[0054]優(yōu)選的，所述檢測單元22通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計，包括:周期性地或?qū)崟r地通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計。
[0055]優(yōu)選的，所述估計單元23，進一步用于根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，采用收益期望公式分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益。
[0056]優(yōu)選的，所述估計單元24，進一步用于根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，并利用每一個次級業(yè)務(wù)在所述空閑頻譜資源內(nèi)能夠成功傳輸?shù)母怕?，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益。[0057]本發(fā)明實施例上述方法或裝置技術(shù)方案具有如下有益效果:因為采用確定網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，并確定所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型；根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型，實時檢測空閑頻譜資源；當(dāng)成功檢測并獲取到空閑頻譜資源后，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，統(tǒng)計此時有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用；根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益；選擇所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益中估計值最大的次級業(yè)務(wù)，對獲取到的所述空閑頻譜資源進行使用的技術(shù)手段，所以達(dá)到了如下的技術(shù)效果:可以充分利用頻譜資源，提高了授權(quán)系統(tǒng)的收益。
[0058]以下舉應(yīng)用實例進行說明:
[0059]本發(fā)明應(yīng)用實例的目的是提出一種用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法，以進一步匹配空閑頻譜資源與次級業(yè)務(wù)，從而提高系統(tǒng)收益，本發(fā)明應(yīng)用實例中的所涉及的條件假設(shè)要求及目標(biāo):
[0060]1、基于認(rèn)知無線電系統(tǒng)框架，建立滿足不同應(yīng)用場景需求的參數(shù)化混合業(yè)務(wù)模型。授權(quán)用戶的到達(dá)間隔滿足泊松分布，考慮到目前業(yè)務(wù)種類的復(fù)雜性，為了能夠進一步表現(xiàn)授權(quán)業(yè)務(wù)的多樣性和業(yè)務(wù)的時變性，采用混合泊松模型來對授權(quán)業(yè)務(wù)進行建模。
[0061]2、系統(tǒng)中包含多個授權(quán)用戶和多個次級用戶，若干個授權(quán)信道，并且每個信道的帶寬為B，各個信道間的干擾可以忽略不計，可以將各個信道進行獨立的分析。
[0062]3、授權(quán)用戶可以任意的使用授權(quán)信道，次級用戶只能在未被授權(quán)用戶使用的信道上進行通信。即使當(dāng)次級用戶正在授權(quán)信道上傳輸，一旦授權(quán)用戶在該信道上出現(xiàn)，次級用戶必須立即停止傳輸，將信道重新交還給授權(quán)用戶使用。
[0063]4、在次級用戶使用授權(quán)頻段的過程中，次級用戶的不同次級業(yè)務(wù)長短各不相同，并且他們愿意為占用授權(quán)頻譜支付不同的費用，在次級業(yè)務(wù)傳輸過程中只有成功完成傳輸次級用戶才會支付對應(yīng)的費用。
[0064]5、基于之前建立的業(yè)務(wù)模型以及對應(yīng)準(zhǔn)則，可以通過對以往信道狀態(tài)的收集，找
出每個信道對應(yīng)空閑頻譜資源特點，與不同的次級業(yè)務(wù)進行匹配，從而提高授權(quán)頻譜的收益。
[0065]如圖3所示，為本發(fā)明應(yīng)用實例認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)模型示意圖，本發(fā)明應(yīng)用實例是一種用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法，屬于認(rèn)知無線電領(lǐng)域，在認(rèn)知無線電系統(tǒng)中包括了授權(quán)系統(tǒng)和次級系統(tǒng)，認(rèn)知無線電基站服務(wù)于一個小區(qū)，小區(qū)中包括了多個授權(quán)用戶和次級用戶(參見圖3)，其中授權(quán)用戶和次級用戶的到達(dá)都滿足混合泊松到達(dá)過程，服務(wù)持續(xù)的時長滿足負(fù)指數(shù)分布，在小區(qū)中的授權(quán)用戶可以任意的使用各個信道，而次級用戶則必須利用授權(quán)用戶傳輸間隙來傳輸自己的次級業(yè)務(wù)，并且一旦授權(quán)用戶需要再次占用該信道，次級用戶的傳輸將立刻中斷。
[0066]如圖4所示，為本發(fā)明應(yīng)用實例頻譜租賃過程場景圖與場景描述示意圖，介紹了頻譜租賃的場景和過程，從圖4中可以看出，在一個授權(quán)信道上，授權(quán)用戶可以隨時使用該信道，當(dāng)授權(quán)用戶沒有使用該信道時，該信道上將出現(xiàn)空閑資源塊，該資源塊可以交由次級用戶暫時性使用，空閑資源長度本身并不是一個固定值而是滿足一定分布的隨機變量。當(dāng)在某一時刻出現(xiàn)了空閑資源塊時，往往不只一個次級用戶需要傳輸次級業(yè)務(wù)，這時將會出現(xiàn)多個次級用戶想同時接入使用授權(quán)信道空閑頻譜資源的問題。在所有的次級業(yè)務(wù)中，每個次級用戶都有不同大小的次級業(yè)務(wù)需要進行傳輸，在成功完成傳輸后，也會為使用授權(quán)空閑的頻譜資源支付不同的費用，從授權(quán)系統(tǒng)的角度來講只是在不影響授權(quán)用戶的情況下將頻譜資源租賃給次級用戶使用，租賃給哪個次級用戶并不重要，目標(biāo)是盡量合理的讓次級用戶使用授權(quán)空閑頻譜資源，形成次級業(yè)務(wù)與空閑頻譜資源的最佳匹配，以獲得最大的收益，因此如何對次級業(yè)務(wù)的傳輸進行選擇就成為一個有待研究的問題。為了達(dá)到以上目的，就需要一種合理的頻譜分配方法，來決定當(dāng)出現(xiàn)空閑授權(quán)頻譜資源時，針對空閑頻譜資源進行分析決策，決定如何對次級業(yè)務(wù)進行服務(wù)，以最大的提高授權(quán)系統(tǒng)的頻譜租賃所帶來的收益。
[0067]如圖5所示，為本發(fā)明應(yīng)用實例用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級用戶選擇方法的具體操作流程圖，介紹本發(fā)明應(yīng)用實例用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法過程的各個具體操作步驟:
[0068]501、確定網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其簡化的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，同時確定整個授權(quán)頻譜使用場景模型。
[0069]由于本發(fā)明應(yīng)用實例目的是提出一種能夠提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法用于提高多次級用戶接入情況下授權(quán)系統(tǒng)的總收益，因此屬于認(rèn)知無線電范疇。認(rèn)知無線電系統(tǒng)中包含授權(quán)用戶和次級用戶，由于當(dāng)前業(yè)務(wù)復(fù)雜性不斷增加，網(wǎng)絡(luò)中往往存在著不只一種業(yè)務(wù)，為了體現(xiàn)這一特點引入了混合泊松到達(dá)過程，作為授權(quán)用戶到達(dá)模型，泊松參數(shù)的不同可以表現(xiàn)授權(quán)用戶不同業(yè)務(wù)到達(dá)間隔的差異，從次級業(yè)務(wù)角度看，授權(quán)業(yè)務(wù)的到達(dá)間隔也就是授權(quán)空閑頻譜資源塊的大小。假設(shè)存在著M種混合業(yè)務(wù)，在一定時間t內(nèi)，某種業(yè)務(wù)對應(yīng)參數(shù)為Ai (l^i^ M)0對應(yīng)的比重為Bi (l^i^ M)，則對應(yīng)的混合業(yè)務(wù)概率密度函數(shù)為:
【權(quán)利要求】
1.一種用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法，其特征在于，所述用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法包括: 確定網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，并確定所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型； 根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型，實時檢測空閑頻譜資源； 當(dāng)成功檢測并獲取到空閑頻譜資源后，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，統(tǒng)計此時有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用； 根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益； 選擇所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益中估計值最大的次級業(yè)務(wù)，對獲取到的所述空閑頻譜資源進行使用。
2.如權(quán)利要求1所述用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法，其特征在于，所述根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型，實時檢測空閑頻譜資源，包括: 收集所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型過往某一預(yù)置時間內(nèi)信道上所有的空閑頻譜資源塊，以此作為認(rèn)知學(xué)習(xí)過程的樣本； 通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計； 根據(jù)估計的所述信道上的空閑概率密度函數(shù)，實時檢測空閑頻譜資源。
3.如權(quán)利要求2所述用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法，其特征在于，所述通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計，包括: 周期性地或?qū)崟r地通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計。
4.如權(quán)利要求1所述用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法，其特征在于，所述根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益，包括: 根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，采用收益期望公式分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益。
5.如權(quán)利要求1所述用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入方法，其特征在于，所述根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益，包括: 根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，并利用每一個次級業(yè)務(wù)在所述空閑頻譜資源內(nèi)能夠成功傳輸?shù)母怕?，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益。
6.一種用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入裝置，其特征在于，所述用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入裝置包括: 確定單元，用于確定網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，并確定所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型；檢測單元，用于根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型，實時檢測空閑頻譜資源； 統(tǒng)計單元，用于當(dāng)成功檢測并獲取到空閑頻譜資源后，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)中各用戶的業(yè)務(wù)模型及其對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型參數(shù)，統(tǒng)計此時有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用； 估計單元，用于根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益； 選擇單元，用于選擇所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益中估計值最大的次級業(yè)務(wù)，對獲取到的所述空閑頻譜資源進行使用。
7.如權(quán)利要求6所述用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入裝置，其特征在于， 所述檢測單元，進一步用于收集所述網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)頻譜使用場景模型過往某一預(yù)置時間內(nèi)信道上所有的空閑頻譜資源塊，以此作為認(rèn)知學(xué)習(xí)過程的樣本；通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計；根據(jù)估計的所述信道上的空閑概率密度函數(shù),實時檢測空閑頻譜資源。
8.如權(quán)利要求7所述用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入裝置，其特征在于， 所述檢測單元通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計，包括:周期性地或?qū)崟r地通過收集到的所述樣本使用預(yù)期與最大E-M算法對信道上的空閑概率密度函數(shù)進行估計。
9.如權(quán)利要求6所述用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入裝置，其特征在于， 所述估計單元，進一步用于根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用，采用收益期望公式分別估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益。
10.如權(quán)利要求6所述用于提高授權(quán)系統(tǒng)收益的次級業(yè)務(wù)選擇接入裝置，其特征在于， 所述估計單元，進一步用于根據(jù)所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)對應(yīng)的業(yè)務(wù)長度以及所愿意支付的費用 ，并利用每一個次級業(yè)務(wù)在所述空閑頻譜資源內(nèi)能夠成功傳輸?shù)母怕剩謩e估計所述有接入意愿的所有次級業(yè)務(wù)接入后的收益。
【文檔編號】H04W16/22GK103813341SQ201210442086
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月7日
【發(fā)明者】張興, 馮沖, 邢佳, 王文博 申請人:北京郵電大學(xué)