[发明专利]基于马氏决策的机会频谱接入方法

权利要求书

1.一种基于马氏决策的机会频谱接入方法，其特征在于，包括：

步骤1：确定授权用户系统模型；

步骤2：确定认知用户系统模型；

步骤3：确定认知用户对所述授权用户系统状态的了解；

步骤4：根据所述了解，认知用户进行信道选择；

步骤5：根据所述信道选择，认知用户进行接入决策；

步骤6：对所述接入决策进行接入收益评估。

2.根据权利要求1所述的基于马氏决策的机会频谱接入方法，其特征在于，所述步骤1包括：

设授权用户系统共有N条信道，第i条信道带宽为B_i，i＝1,2,…,N，N为正整数；

在授权用户系统中，这N条信道的状态服从状态量M为M＝2^N的离散马尔可夫过程；

定义授权用户系统在时隙t的信道状态为：

[S₁(t),S₂(t),…,S_N(t)]；

S_i(t)∈{0(忙),1(空闲)}；

其中，S_i(t)表示第i条信道在时隙t的信道状态；

设信道状态只在时隙开始时改变，在时隙中保持不变；

每条信道状态转移相互独立，状态转移概率值对认知用户而言为已知，通过矩估计得到。

3.根据权利要求1所述的基于马氏决策的机会频谱接入方法，其特征在于，所述步骤2包括：

认知用户在N条信道内寻找空闲频谱机会；

设认知无线电系统在时域上分成等长的帧，在每帧开始时，认知用户选择l∈{1,2，……,n}条信道进行检测，n为认知用户由于硬件条件限制的限制最多可检测的信道数；

根据检测结果，选择其中连续的空闲信道聚合成一条信道进行数据传输；

采用相邻的信道聚合以提高数据传输的速率；

每帧结束时，返回确认字符ACK来确认传输成功。

4.根据权利要求1所述的基于马氏决策的机会频谱接入方法，其特征在于，所述步骤3包括：

在每个时隙开始时，认知用户对授权用户系统状态的了解归纳为一个时隙t的置信矢量Λ(t)：

Λ(t)＝[λ₁(t),λ₂(t),…,λ_M(t)]

式中，λ_j(t),j＝1,2,…,M为已知之前信道检测结果的情况下，授权用户系统第j种状态的条件概率，假设授权用户系统由第i种状态至第j种状态的状态转移概率{p_i,j}已知，其中，i＝1,2,…,M且i不等于j。

5.根据权利要求1所述的基于马氏决策的机会频谱接入方法，其特征在于，所述步骤4包括：

信道选择策略π_s表述为映射形式，具体表示为：

即在时隙t，依据置信矢量，确定对某一信道a(t)∈{1,2，……,n}进行接入；

i)选择本时隙内最有可能空闲的信道进行检测；或者

ii)选择本时隙内对推断整体信道占用状态起最大作用的信道进行检测。

6.根据权利要求1所述的基于马氏决策的机会频谱接入方法，其特征在于，所述步骤5包括：

在时隙t，针对选中的信道a(t)，接入策略π_c决定一接入判决行为Φ_a(t)；其中，共有两种可能的接入行为，Φ_a(t)∈{0(不接入),1(接入)}。