[发明专利]一种非授权频谱智能接入方法

说明书

本发明涉及一种免授权频谱智能接入方法，属于无线通信领域。本方法包括以下步骤：S1：初始化环境参数和智能体参数；S2：初始化环境状态s_t＝s₁和经验回放机制RB；S3：根据ε‑贪心策略产生动作a_t＝π(s_t)；S4：在后续β_E个执行周期中执行动作a_t，收到环境反馈r_t并更新状态至s_t+1；S5：将转移样本e_t＝(s_t，a_t，r_t，s_t+1)存储到经验回访机制RB；S6：从经验回放机制RB中随机抽取H个转移样本更新Q‑网络；S7：训练终止，输出最优接入策略。在本发明中，LTE小基站作为学习和决策的主体，能够根据网络中不同WiFi接入点数目，学习到最优的接入动作策略，从而获得共存网络的总吞吐量和公平性的最大化。

技术领域

本发明属于无线通信领域，涉及一种非授权频谱智能接入方法。

背景技术

无线通信见证了移动终端数量和各种多媒体应用的流量需求的空前增长。预计在2017年到2024年，全球移动数据流量将增长7倍。当前网络容量与未来流量需求之间的巨大鸿沟促使学术界和工业界寻求更高级的技术来提升网络容量。鉴于全球范围内的有大量可用的非授权频谱，移动运营商正越来越多地考虑将非授权频谱作为一种补充工具，以扩大网络容量。

与授权频谱不同，采用不同类型的无线接入技术(Radio Access Technology，RAT)的无线通信系统可以共存于非授权频谱中。当不同无线接入技术之间缺少兼容时，在同一非授权部署多个无线接入技术会引起相互干扰，以及可能对整个系统造成性能恶化。因此，在采用不同无线接入技术的无线系统之间设计一个高效且公平的共存方案是必要的。在这些无线通信系统中，WiFi系统是最常见的一种无线通信系统，WiFi系统与LTE系统和谐共存为当前的研究热点。

在同一非授权频段中，LTE系统和WiFi系统如何实现公平共存是一个巨大挑战。WiFi采用基于CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance)协议的随机接入方式，根据二进制指数退避的规则重传发生冲突的分组。而LTE是一种集中调度接入系统，专为授权频谱而设计。由于两种接入技术缺少协调，当WiFi系统和LTE系统在同一频带共存时，WiFi系统的性能会受到严重影响。为了保证两种系统的公平共存，两种主要的共存机制大致分为“先听后说”(Listen Before Talk，LBT)和“占空比”(Duty Cycle，DC)方法。

然而，现有的共存机制可达到的最佳性能十分有限。尤其是在多个竞争结点共存的情形下，共存网络中的公平性往往不能得到保障。在下一代无线移动通信系统中，为了给蜂窝用户提供更好的服务质量和用户体验，LTE和WiFi网络的融合是必然趋势。

人工智能技术的蓬勃发展为解决非授权频谱只能接入提供了新的解决思路。考虑到现有方案大多采用保守的随机接入机制或固定的周期性接入模式，不能够灵活地根据时变的无线环境做出自适应调整，这不可避免地使共存网络性能受到了约束。因此，本发明提供了一个非授权频谱智能接入方案。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种的非授权频谱智能接入方法。在本方法中，LTE小基站能够根据当前共存网络状态，决定何时接入以及接入后传输时长，最大化共存网络总吞吐量和公平性，确保网络中用户的服务质量。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种的非授权频谱智能接入方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：初始化环境参数和智能体参数；

S2：初始化环境状态s_t＝s₁和经验回放机制RB；