[发明专利]分布式认知无线电系统频谱接入方法

权利要求书

1.一种分布式认知无线电系统频谱接入方法，包括如下步骤：

(1)将获得频谱使用权的授权用户定义为主用户，将没有获得使用权的非授权用户定义为次级用户；

(2)建立系统发送状态马尔科夫链模型，计算此模型各状态的稳态概率，并根据稳态概率计算干扰限制下次级用户的最大服务速率S_max；

(3)次级用户i判断数据到达速率λ_i，i∈(1，2，...，K)是否小于最大服务速率S_max，K表示次级用户个数，如果到达速率小于最大服务速率，则执行步骤(4)，否则次级用户i进行流量控制，降低数据到达速率，直至数据到达速率小于最大服务速率，再执行步骤(4)；

(4)次级用户各自采用载波侦听协议CSMA持续侦听主用户信道，当侦听结果为空闲时，即信道上没有其他用户发送数据，则执行步骤(5)，否则继续侦听主用户信道；

(5)次级用户进行分布式自适应退避，退避完成后接入信道：

5a)次级用户i启动时长为t_i的计时器1，并开始退避，此处t_i的值由次级用户i的计时器1随机产生，并服从参数为的指数分布，即r_i的初始值取负数，例如取-5～-10ms^-1，并且每隔固定时间τ，将r_i的值自适应更新一次，τ取正数值，例如取5～15ms；

5b)在退避过程中，次级用户i不发送数据并持续侦听主用户信道，如果侦听结果一直为空闲，则等待计数器1归零后执行步骤(6)，如果在时间t_i内次级用户i侦听到信道上有其他用户发送数据，则终止计时器1，并返回步骤(4)中的信道侦听状态；

(6)次级用户发送数据，并根据碰撞情况决定是否丢弃数据：

6a)次级用户以分组为单位发送数据，分组长度服从参数为T的指数分布，T值的大小与步骤(2)中马尔科夫链模型的参数T的取值保持一致；

6b)次级用户用冲突检测的方法判断是否与其他用户的数据发生碰撞，如果发生碰撞，则丢弃正在发送的分组，并返回步骤(4)，如果未发生碰撞，则在完成分组发送后执行步骤(7)；

(7)次级用户i每隔固定时长b判断队列是否稳定，b的取值远大于τ，例如τ取5～15ms时，b取10～15s，如果稳定，并且还有数据需要发送，则返回步骤(4)，如果队列不稳定，则次级用户i按比例进行流量控制，将数据到达速率降低，例如降低至原来的80％～90％，并返回步骤(4)。