电子论文-认知无线电中的并行频谱分配算法

0≤ j ≤M 1

aj

1

= Max

0≤ j ≤M 1 i = 0

∑ ai, j ≤∑ 1 = N 。当 M 增加到

i =0

N 1

比较大的数目时，并行算法的时间开销明显低于 CSGC 算法的时间开销。

则 LOOP = A m 1 =

M 1

∑

j =0

aj

1

a j 为矩阵 A 的列向量， a j 为 a j 的向量范数， a j 表

1 1

征了复用第 j 个频带的用户数，根据空闲频谱的定义，至少有一个用户可以使用空闲频谱资源，所以 a j 数 M 的增多而增加。并行算法同时对 M 个子图进行着色，每个子图得到的分配结果分别为最优分配矩阵 A 中的一个列向量，子图 Gm 的循环次数为 am 1 。由于每个子图的分配是同时进行的，所有子图均分配完成的时间开销为 T × Max CSGC 算法的开销 T ×∑ a j

j =0 M 1

0≤ j ≤M 1

1

由以上 >0。

分析可以得出结论， CSGC 算法的循环次数将随着空闲频谱

图2

CSGC 与并行算法的开销比较

a j ，小于

1

5

结束语

认知无线电系统通过快速感知周围的频谱使用情况，使

1

，当所有 am 1 都相等时，开

销可以降低为原来的 1/M，大大缩短了分配周期，有利于实现快速频谱分配。另外可以看到并行算法的开销与频带数 M 无关，有利于实现大量频谱的分配。

用授权用户未使用的空闲频谱，从而提高频谱利用率。为了保证不对授权用户造成干扰，要求对频谱的检测信息必须可靠。但是授权用户是否使用频谱是一个随机过程，随时都可能有新的授权用户占用新的频谱资源，检测信息的可靠性随信息更新周期的增加而减弱，因此在进行频谱分配算法设计时，应尽量考虑缩短分配的周期，分配的周期越短，在相同的检测技术下的检测信息就越可靠。本文提出了开放式频谱接入的并行分配算法，与CGSC 算法相比，简化了拓扑结构，在得到相同的最优分配的同时降低了分配算法的时间开销，缩