可W得出St的發(fā)射功率為 ,
[0094] 步驟3011、選擇所述授權(quán)頻段、認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備的發(fā)射功率和所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中最大 吞吐率的中繼節(jié)點(diǎn)。執(zhí)行步驟3012。
[0095] 頻譜資源分配裝置選擇計(jì)算得到的源認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備St的發(fā)射功率。頻譜資源分 配裝置根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可W選擇所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中最大吞吐率的中繼節(jié)點(diǎn)，用于認(rèn)知用戶(hù)設(shè) 備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0096] 送樣一來(lái)，本發(fā)明實(shí)施例所述的頻譜資源分配方法根據(jù)檢測(cè)狀態(tài)與非虛警概率， 判斷授權(quán)頻段的檢測(cè)狀態(tài)，當(dāng)授權(quán)頻段的檢測(cè)狀態(tài)為"忙"，且非虛警概率小于等于第一預(yù) 設(shè)闊值時(shí)，在第二預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)段再次檢測(cè)授權(quán)頻段的檢測(cè)狀態(tài)，判斷授權(quán)頻段是否為認(rèn)知 用戶(hù)設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸可用的頻段，有效地提高了頻譜利用率；同時(shí)，降低認(rèn)知用戶(hù)設(shè) 備的發(fā)射功率，選擇合適的中繼節(jié)點(diǎn)協(xié)助認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，既有效地降低 了主用戶(hù)設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹袛喔怕剩钟行У亟档土酥饔脩?hù)設(shè)備與認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備 之間的干擾，提升了認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備的吞吐率。
[0097] 步驟3012、向認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備發(fā)送通知消息。
[0098] 所述通知消息用于指示所述認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備使用所述授權(quán)頻段、認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備的最 大發(fā)射功率和所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中最大吞吐率的中繼節(jié)點(diǎn)，或者，選擇所述授權(quán)頻段、計(jì)算得到 的所述認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備的發(fā)射功率和所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中最大吞吐率的中繼節(jié)點(diǎn)，所述中繼節(jié)點(diǎn) 的發(fā)射功率小于等于所述中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率對(duì)所述主用戶(hù)設(shè)備造成干擾的闊值，所述認(rèn) 知用戶(hù)設(shè)備的發(fā)射功率小于所述認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備對(duì)所述主用戶(hù)設(shè)備造成干擾的闊值。
[009引如圖4b所示，當(dāng)在第一預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)段，授權(quán)頻段的檢測(cè)狀態(tài)為"忙"時(shí)，在步驟302 之后，執(zhí)行步驟3013至步驟3021。
[0100] 步驟3013、判斷檢測(cè)概率是否大于第二預(yù)設(shè)闊值。
[0101] 若所述檢測(cè)概率大于第二預(yù)設(shè)闊值，則頻譜資源分配裝置認(rèn)為授權(quán)頻段忙的概率 值較大，執(zhí)行步驟3014,根據(jù)第一傳輸時(shí)段、授權(quán)頻段的信道帶寬、信號(hào)功率和第二噪聲功 率采用香農(nóng)公式計(jì)算所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中所有中繼節(jié)點(diǎn)的吞吐率，計(jì)算所述認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備的發(fā) 射功率。若所述檢測(cè)概率小于等于第二預(yù)設(shè)闊值，執(zhí)行步驟3016。
[0102] 步驟3014、根據(jù)第一傳輸時(shí)段、授權(quán)頻段的信道帶寬、信號(hào)功率和第二噪聲功率采 用香農(nóng)公式計(jì)算所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中所有中繼節(jié)點(diǎn)的吞吐率和計(jì)算認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備的發(fā)射功率。 執(zhí)行步驟3015。
[0103] 所述第一傳輸時(shí)段為在所述第一預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)段之后所述認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備與中繼節(jié) 點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)段，所述第二噪聲功率包括所述主用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)中主用戶(hù)設(shè)備對(duì)所述認(rèn)知 用戶(hù)設(shè)備的干擾的噪聲功率和所述授權(quán)頻段的噪聲功率。所述認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備的發(fā)射功率小 于所述認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備對(duì)所述主用戶(hù)設(shè)備造成干擾的闊值。
[0104] 具體的，可W根據(jù)公式（1. 6)計(jì)算所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中所有中繼節(jié)點(diǎn)的吞吐率：
[0106] 其中：
為第一傳輸時(shí)段，巧巧k 戊為第二噪聲功率，巧、巧R和/?，護(hù).、 為信號(hào)功率，B。為第n授權(quán)頻段的信道帶寬，N。為噪聲功率譜密度，it為源認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備St 的發(fā)射功率，運(yùn)％.、為源認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備St與中繼節(jié)點(diǎn)之間的信道增益的平均值，巧^為源主用 戶(hù)設(shè)備Pt的發(fā)射功率，為源主用戶(hù)設(shè)備Pt與中繼節(jié)點(diǎn)之間的信道增益的平均值，巧。 為源認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備St與目的認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備^之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸所使用的中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射 功率，罵U,為目的認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備Sk與中繼節(jié)點(diǎn)之間的信道增益的平均值，/?,為源主用戶(hù) 設(shè)備Pt與目的認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備S?之間的信道增益的平均值。
[0107] 進(jìn)一步的，所述中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率小于等于所述中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率對(duì)所述主 用戶(hù)設(shè)備造成干擾的闊值，即中斷節(jié)點(diǎn)需要滿(mǎn)足條件
其中，瑪。為中繼節(jié)點(diǎn)的 發(fā)射功率，服從參數(shù)為的指數(shù)分布。
[0108] 具體的，可W根據(jù)公式（1. 4)計(jì)算認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備的發(fā)射功率：
[0110] 其中，Ith可W由
（公式1.5)計(jì)算得到，吃 為源主用戶(hù)設(shè)備Pt的發(fā)射功率，P..服從參數(shù)為的指數(shù)分布，P"ut為主用戶(hù)設(shè)備之間 的中斷概率口限值，服從參數(shù)為^的指數(shù)分布。
[0111] 步驟3015、選擇所述授權(quán)頻段、認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備的發(fā)射功率和所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中最大 吞吐率的中繼節(jié)點(diǎn)。執(zhí)行步驟3021。
[0112] 頻譜資源分配裝置選擇計(jì)算得到的源認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備St的發(fā)射功率。頻譜資源分 配裝置根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可W選擇所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中最大吞吐率的中繼節(jié)點(diǎn)，用于認(rèn)知用戶(hù)設(shè) 備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0113] 步驟3016、獲取在第二預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)段所述授權(quán)頻段的檢測(cè)狀態(tài)。執(zhí)行步驟3017。
[0114] 當(dāng)在第一預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)段，授權(quán)頻段的檢測(cè)狀態(tài)為"忙"，且所述檢測(cè)概率小于等于 第二預(yù)設(shè)闊值時(shí)，再次對(duì)偵聽(tīng)的授權(quán)頻段進(jìn)行檢測(cè)，獲取在第二預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)段，所述授權(quán)頻 段的檢測(cè)狀態(tài)。
[0115] 步驟3017、判斷在所述第二預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)段，授權(quán)頻段的檢測(cè)狀態(tài)是否為"閑"。
[0116] 若在所述第二預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)段，所述授權(quán)頻段的檢測(cè)狀態(tài)為"閑"，則頻譜資源分配 裝置認(rèn)為授權(quán)頻段忙的概率值較大，執(zhí)行步驟3018,根據(jù)第二傳輸時(shí)段、授權(quán)頻段的信道帶 寬、信號(hào)功率和第二噪聲功率采用香農(nóng)公式計(jì)算所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中所有中繼節(jié)點(diǎn)的吞吐率， 計(jì)算所述認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備的發(fā)射功率。若在所述第二預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)段，所述授權(quán)頻段的檢測(cè)狀 態(tài)為"忙"，執(zhí)行步驟3019。
[0117] 步驟3018、根據(jù)第二傳輸時(shí)段、授權(quán)頻段的信道帶寬、信號(hào)功率和第二噪聲功率采 用香農(nóng)公式計(jì)算所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中所有中繼節(jié)點(diǎn)的吞吐率和計(jì)算認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備的發(fā)射功率。 執(zhí)行步驟3020。
[0118] 所述第二傳輸時(shí)段為在所述第二預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)段之后所述認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備與中繼節(jié) 點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)段，所述第二噪聲功率包括所述主用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)中主用戶(hù)設(shè)備對(duì)所述認(rèn)知 用戶(hù)設(shè)備的干擾的噪聲功率和所述授權(quán)頻段的噪聲功率。所述認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備的發(fā)射功率小 于所述認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備對(duì)所述主用戶(hù)設(shè)備造成干擾的闊值。
[0119] 具體的，可W根據(jù)公式（1. 3)計(jì)算所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中所有中繼節(jié)點(diǎn)的吞吐率：
[0121]其中，
-為第二傳輸時(shí)段' 4環(huán)8., +?忍。為第二噪聲功率'爸璋&.、和巧。取Ss 為信號(hào)功率，B。為第n授權(quán)頻段的信道帶寬，N。為噪聲功率譜密度，為源認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備5了 的發(fā)射功率，霉;為源認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備St與中繼節(jié)點(diǎn)之間的信道增益的平均值，巧f為源主用 戶(hù)設(shè)備Pt的發(fā)射功率，焉^為源主用戶(hù)設(shè)備Pt與中繼節(jié)點(diǎn)之間的信道增益的平均值，4. 為源認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備St與目的認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備^之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸所使用的中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射 功率，孩，為目的認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備Sk與中繼節(jié)點(diǎn)之間的信道增益的平均值，/?,,為源主用戶(hù) 設(shè)備Pt與目的認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備S?之間的信道增益的平均值。
[0122] 進(jìn)一步的，所述中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率小于等于所述中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率對(duì)所述主 用戶(hù)設(shè)備造成干擾的闊值，即中斷節(jié)點(diǎn)需要滿(mǎn)足條件
其中，馬。為中繼節(jié)點(diǎn)的 發(fā)射功率，服從參數(shù)為的指數(shù)分布。
[012引具體的，可W根據(jù)公式（1. 4)計(jì)算認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備的發(fā)射功率：
[0125] 其中，Ith可W由
（公式1.5)計(jì)算得到，巧， 為源主用戶(hù)設(shè)備Pt的發(fā)射功率，服從參數(shù)為的指數(shù)分布，P"ut為主用戶(hù)設(shè)備之間 的中斷概率口限值，gp服從參數(shù)為的指數(shù)分布。
[0126] 步驟3020、選擇所述授權(quán)頻段、認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備的發(fā)射功率和所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中最大 吞吐率的中繼節(jié)點(diǎn)。執(zhí)行步驟3021。
[0127] 頻譜資源分配裝置選擇計(jì)算得到的源認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備St的發(fā)射功率。頻譜資源分 配裝置根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可W選擇所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中最大吞吐率的中繼節(jié)點(diǎn)，用于認(rèn)知用戶(hù)設(shè) 備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[012引步驟3019、丟棄認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。
[0129] 步驟3021、向認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備發(fā)送通知消息。
[0130] 所述通知消息用于指示所述認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備選擇所述授權(quán)頻段、計(jì)算得到的認(rèn)知用 戶(hù)設(shè)備的發(fā)射功率和所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中最大吞吐率的中繼節(jié)點(diǎn)。
[0131] 送樣一來(lái)，本發(fā)明實(shí)施例所述的頻譜資源分配方法根據(jù)檢測(cè)狀態(tài)與檢測(cè)概率，判 斷授權(quán)頻段的檢測(cè)狀態(tài)，當(dāng)授權(quán)頻段的檢測(cè)狀態(tài)為"忙"，且檢測(cè)概率小于等于第二預(yù)設(shè)闊 值時(shí)，在第二預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)段再次檢測(cè)授權(quán)頻段的檢測(cè)狀態(tài)，判斷授權(quán)頻段是否為認(rèn)知用戶(hù) 設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸可用的頻段，有效地提高了頻譜利用率；同時(shí)，降低認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備的 發(fā)射功率，選擇合適的中繼節(jié)點(diǎn)協(xié)助認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備之間進(jìn)行業(yè)務(wù)傳輸，既有效地降低了主 用戶(hù)設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹袛喔怕?，又有效地降低了主用?hù)設(shè)備與認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備之間 的干擾，提升了認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備的吞吐率。
[0132] 示例的，主用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)的下行帶寬共有l(wèi)OMHz，劃分為5個(gè)授權(quán)頻段Band_l、Band_2、 Band_3、Band_4和Band_5，則每個(gè)授權(quán)頻段有2MHz。認(rèn)知用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)中有5個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)Ri、R2、 R3、R4和Rs。設(shè)定T和e值，使得檢測(cè)概率Pd( T，e ) = 0. 8,則錯(cuò)誤檢測(cè)概率1-Pd( T，e ) = 0.2。如圖5所示，根據(jù)虛警概率與錯(cuò)誤檢測(cè)概率之間的關(guān)系曲線圖，得出虛警概率 Pfa(t，〇〉0. 5,則 1-Pfa(t，〇<0. 5。
[0133] 在第一預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)段，源認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備St對(duì)主用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)中的授權(quán)頻段BancLU Bant2、Bant3、Band_4和BantS進(jìn)行偵聽(tīng)，感知授權(quán)頻段的"忙"和"閑"檢測(cè)狀態(tài)，得出 授權(quán)頻段Bantu Bant2和BantS的檢測(cè)狀態(tài)為"閑"，Bant3和Band_4的檢測(cè)狀態(tài)為 "忙"。
[0134] 當(dāng)授權(quán)頻段Bantu Bant2和BantS的檢測(cè)狀態(tài)為"閑"時(shí)，由于 1-Pm( T，O <0. 5,目的認(rèn)知用戶(hù)設(shè)備Sk繼續(xù)偵聽(tīng)感知授權(quán)頻段Bantu Bant2和BantS 的檢測(cè)狀態(tài)，得出BancLl的檢測(cè)狀態(tài)為"閑"，Band_2的檢測(cè)狀態(tài)為"忙"，Band_5的檢測(cè)狀 態(tài)為"閑"。
[0135] 由于Band_l和Band_5的兩次檢測(cè)狀態(tài)均為"閑"，則選擇吞吐率為
的中繼節(jié)點(diǎn)，經(jīng)計(jì)算，中繼節(jié)點(diǎn)Rz可W使用 BancLl進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；選擇吞吐率為?
的中繼 節(jié)點(diǎn)，經(jīng)計(jì)算，中繼節(jié)點(diǎn)Ra可W使用Band_5進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0136] 由于在第一預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)段，Band_2的檢測(cè)狀態(tài)為"閑"，在第二預(yù)設(shè)檢測(cè)時(shí)段， Band_2的檢測(cè)狀態(tài)為"忙"，則降低St的發(fā)射功率至
選擇滿(mǎn)足條件
且使得吞吐率為
的中 繼節(jié)點(diǎn)，經(jīng)計(jì)算，中繼節(jié)點(diǎn)Rs可W使用Band_2進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0137] 當(dāng)授權(quán)頻段Band_3和Band_4的檢測(cè)狀態(tài)為"忙"時(shí)，由于Pd ( T，O = 0. 8〉0. 5， 則降低S