基于用户需求的改进型CSGC频谱分配算法

胡虹梅，覃玉荣

（广西大学计算机与电子信息学院，广西南宁530004）

0 引言

图论着色模型是研究认知无线电频谱分配的一个重要模型，它将认知用户和授权用户所组成的网络拓扑结构抽象成图，把频谱分配问题等效为图论着色问题。文献1基于图论模型提出了列表着色频谱分配算法，其目标是最大化频谱利用率。文献2充分考虑频谱效益的差异性和干扰性，提出了CSGC算法。还有学者提出了并行频谱分配算法，极大地减少了频谱分配的时间开销，能够更好地适应认知无线电环境快速时变的要求[3]。

以上算法主要从认知用户所获得的带宽效益进行频谱分配，但缺乏考虑认知用户本身的带宽需求因素，很可能造成带宽需求大但信道质量差的用户得不到满足，带宽需求小但信道质量好的用户却占用着大量的频谱资源，从而带来频谱资源二次浪费的不公平现象。为此，文献[4]和文献[5]基于CSGC算法分别采取了结合需求的暂时退出机制和排队方式来最小化系统未满足的带宽需求，但前者需要二次构造网络拓扑图，带来了时间开销;后者引入未知参数变量，使计算困难。2种算法均未能较好解决用户需求这一重要问题。

在上述研究基础上，主要研究了能较好解决用户需求的改进型CSGC频谱分配算法。该算法的特点是当某用户达到带宽需求后，立即用各频段收益最小非零值的一半来代替其剩余频段的带宽收益，使该用户在下一轮分配中优先级最低。……