[发明专利]基于认知无线电的网络侧终端概率接入控制方法

权利要求书

1. 一种基于认知无线电的网络侧终端概率接入控制方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

（1）网络侧联合接入控制管理器（Joint Access Control Manager，JACM）获取区域内各个无线接入网络（Radio Access Network，RAN）的属性参数和次用户（Secondary User，SU）的接入定价策略；其中属性参数包括系统所包含的RAN数量                                               、各个RAN内主用户（Primary User，PU）请求的泊松过程到达速率、各个RAN内每个PU被阻挡时造成的损失集合，整个网络系统中次用户请求的泊松到达速率以及各个RAN的信道容量；SU的接入定价策略为当系统在已有个用户被服务时再接入一个SU请求所能获得的预期收益；其中是第个RAN中PU的到达速率，；是第个RAN中PU被阻挡的损失，其中；

（2）JACM根据RAN的属性参数和SU的接入定价策略将最优接入概率的求解问题抽象为平均状态最大收益的随机动态规划问题，通过建立Bellman方程组，并采用Policy Iteration方法对问题进行求解；在系统所有可能的状态为的情况下，获取最优接入概率向量集合，该概率向量集合确定了系统在各种可能状态下接入每个RAN的概率；

（3）网络侧基站（Base Station，BS）根据最优接入概率向量集合执行概率接入控制。

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法步骤（2）中根据各RAN负载状态的不同，将系统划分为个状态集合：或根据系统总负载的状态，可将系统划分为个状态集合：，中每个元素是的一个子集且该子集中所有元素表示系统中所有RAN负载和为。

3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法步骤（2）中建立的Bellman方程组如下：

当时，

  ；

当时，  ；

其中，为接入概率向量动作集，为当系统负载为时集合中各个状态的概率分布，为PU到达速率以及系统负载为时SU到达速率之和，用于对系统状态转移概率进行归一化且。

4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述方法中收益函数由四部分组成：，

其中，为SU接入RAN时根据当时系统定价产生的收益，该部分收益可由SU的到达速率与定价值之积计算；为PU被阻挡时产生的损失；为SU被接入相对较拥挤的RAN时产生的拥挤损失；为SU被接入某些Reluctant RAN时产生的额外收益，该收益用来对RAN进行优先级划分，收益大的RAN相较收益小的RAN更鼓励SU的接入。

5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法步骤（3）中概率接入控制是将系统状态定义为，其中表示当前中处于忙碌状态的信道数，则在系统状态下定义接入概率向量，其中表示在当前系统状态下SU分配到的概率，。

6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法步骤（3）中当一个接入请求到达BS时，BS首先检测当前系统是否有空闲信道；如果没有，则阻挡该请求；否则检测该请求来自PU还是SU；若来自PU，则BS检测该PU所属的RAN是否有空闲信道；有则接入，否则阻挡该PU；若请求来自SU，则根据接入概率向量集合将SU接入拥有空闲信道的RAN。