[发明专利]一种认知无线电网络的动态信道接入方法

说明书

本发明公开了一种认知无线电网络的动态接入方法，包括确定马尔可夫决策过程的相关参数，确定传输时限下认知无线电网络的可靠性指标，进而根据最优接入概率得到近优可靠性。本发明对不同传输时限下等待数据发送的次用户数量不断变化的认知无线电网络的可靠性指标提出了一种启发式性能优化策略，为传输时限下认知无线电网络的有效实施提供帮助。

技术领域

本发明属于无线网络通信技术领域，具体为一种认知无线电网络的动态信道接入方法。

背景技术

认知无线电技术能够突破传统静态频谱分配策略的局限性，是一种有效提高频谱利用率的方法，能极大地解决频谱稀缺的难题。近年来，面向传统认知无线电网络的频谱感知与动态接入策略优化已得到广泛研究，但非正交多址接入技术的发展和数据业务的传输时限使得以往策略无法适用于现代无线网络。以往的频谱接入技术大多局限于固定时限内的分析，无法灵活地适应数据业务的多变的传输时限需求。与此同时，网络中的可靠性性能逐渐成为了近年来的研究热点，以往大多数研究均假设网络中的设备采用固定的发送概率。显而易见，当网络中等待通信的设备数量与数据分组传输时限发生变化时，所述固定发送概率将难以灵活适应网络环境的变化需求，进而导致网络可靠性性能的恶化。

发明内容

本发明旨在提供一种认知无线电网络的动态信道接入方法，以得到不同传输时限下剩余的等待数据发送的SUs数量不断变化的认知无线电网络的近优可靠性指标。

实现本发明的目的的技术方案为：一种认知无线电网络的动态信道接入方法，具体步骤为：

步骤1、确定主用户(PU)在每个时隙下的状态转移概率矩阵P；

步骤2、确定马尔可夫决策过程的相关参数，所述相关参数包括：描述在时隙t的开始时刻，网络中剩余的等待数据发送的次用户(SUs)数量s_t(n_t,v_t,c_t)、描述在时隙t的开始时刻，当网络处于状态s_t(n_t,v_t,c_t)时，SUs接入信道的接入概率的行为描述在时隙t的开始时刻，当网络处于状态s_t(n_t,v_t,c_t)时，网络采取行为在时隙t+1的开始时刻，网络处于状态s_t+1(n_t+1,v_t+1,c_t+1)的转移概率以及描述在时隙t的开始时刻，当网络处于状态s_t(n_t,v_t)时，网络中已经成功完成数据传输的SUs数量增量期望的奖励

步骤3、利用逆向归纳法，确定网络中时隙t至时隙D之间已经成功完成数据传输的SUs数量增量之和的期望u_t(s_t)。

步骤4、根据网络中时隙t至时隙D之间已经成功完成数据传输的SUs数量增量之和的期望u_t(s_t)来确定网络的近优可靠性指标。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：通过本发明能够确定不同传输时限下等待数据发送的SUs数量不断变化的认知无线电网络的近优可靠性指标，即可以使传输时限内成功完成数据传输的SUs数量与总SUs数量的比值更高，因此能够为认知无线电网络动态信道接入的有效实施提供帮助。

附图说明

图1为本发明的流程图。

图2为实施例1中两种信道接入策略随SUS数量N变化的可靠性性能示意图。

图3为实施例1中两种信道接入策略随传输时限D变化的可靠性性能示意图。

图4为实施例1中两种信道接入策略随MPR能力γ变化的可靠性性能示意图。