1.一种基于效用优化的认知协作网络联合资源分配方法,其特征在于:从用户对以直传或中继协作通信模式进行通信,网络资源调度器NRM接收各从用户发送的业务请求消息,根据从用户传输模式、协作中继节点选择、子信道及功率分配,建立从用户变量矩阵X,根据从用户吞吐量确定从用户联合收益函数R(X),根据节点采用直传通信模式时消耗的功率或节点采用中继协作通信模式时的发送功率确定联合成本函数P;建立从用户联合效用函数U(X)=R(X)-λP;基于效用最大化准则求解联合效用函数最大化的用户变量矩阵X*,获取从用户优化资源分配策略,其中,λ为归一化参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立从用户变量矩阵X进一步包括:根据公式: 确定从用户i在子
信道m的优化向量,建立从用户i的优化向量 获得从用户变量矩阵
X=[X1,X2,…,XN]T其中,i=1,2,…,N,m=1,2,…,M, 为二元优化变量,N为从用户数, 为节点i作为源节点选择节点j中继协作的发送功率, 为节点j作为节点i的中继节点与目的节点Di通信时的发送功率, 表示第i个源节点占用信道m以直传的通信模式进行通信时消耗的功率, 为二元子信道标, 为子信道分配标识。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,从用户联合收益函数R(X)为网络中所有从用户吞吐量之和,根据公式: 计算从用户i的吞吐量Ri,其中,为节点i采用直传模式传输数据时的速率, 为节点i采用协作模式传输数据时的速率。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据第i个源节点选择直传通信模式时消耗的功率 第i个节点采用中继协作通信模式时的发送功率 根据公式计算从用户i的功率,调用公式: 获得从用户联合成本函数。
5.根 据 权 利 要 求2 所 述 的 方 法,其 特 征 在 于,所 述 二 元 优 化 变 量其中, 表示第i个从用户选择直传模式传输信息至其目的端, 表示第i个从用户采用中继协作传输模式,NRM基于从用户联合效用最大化准则确定 对应各从用户对最优传输模式。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,NRM为通信链路优化分配传输子信道,若第i个从用户采用直传模式,定义二元子信道标 表示第i个用户占用子信道m以直传方式与目的节点Di进行通信;若第i个从用户采用中继协作传输模式,定义子信道分配标识 表示从用户i占用子信道m传输信息至中继节点j,中继节点j占用该子信道转发数据至Di,其中,子信道分配标识满足条件:i=1,2, …,N,j=1,2,…,W,n =
1,2,…,M。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据节点i占用子信道m进行数据传输对应的传输速率,调用公式 获取节点i采用直传模式传输数据时的速率,其中,根据子信道带宽、从用户i占用子信道m传输数据至目的节点Di对应的发送功率、节点i到Di的信道增益、干扰及噪声功率确定 根据节点i占用子信道m通过中继节点j与Di通信对应的传输速率 调用公式 确定节点i采用协作模式传输数据时的速率。