[发明专利]主动式频谱感知切换的方法

摘要

本发明涉及一种主动式频谱感知切换方法，该方法主要包括以下步骤：认知用户感知并收集可用信道的频谱信息；认知用户通过长期观察计算得到信道下一时隙空闲概率、信道剩余空闲时间修正因子、认知用户切换门限的学习常数；认知用户判断何时切换以及切换到哪个信道；认知用户执行频谱切换并恢复通信。本发明在可以动态追踪信道的变化实现频谱的快速切换，在不干扰授权用户的前提下实现按需切换，有效减少碰撞与切换次数，可用于分布式认知无线网络中的频谱切换过程。

主权项

1.一种主动式频谱感知切换的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对于首次接入网络，不存在任何频谱状态信息的认知用户进行初始化；信道数据库信息初始化为0，信道剩余空闲时长列表初始化为T₀；对于非首次接入网络的认知用户直接进行步骤2)；2)频谱感知阶段，具体包括以下步骤：2.1)认知用户在感知静默期对本地信道和邻居信道的状态进行频谱感知，获取相应可用信道的状态信息；2.2)认知用户之间通过控制信道获取其他可用信道的状态信息，所述控制信道为专用的认知业务交互信息的信道，独立于用于数据通信的认知数据信道之外；2.3)认知用户将上述所有可用信道的状态信息进行融合处理，并存储在信道数据库中；2.4)在经历t₁时长的观察后，认知用户根据最新的感知信息与历史经验信息建立信道剩余空闲时间列表，并在感知静默期t₂时刻更新信道数据库信息，其中：t₂＝t₁+mΔt，m＝0,1,2…Δt＝Δt₁+Δt₂Δt为感知—传输周期，Δt₁为感知时长，Δt₂为传输时长；3)判断是否切换频谱；比较当前信道剩余空闲时长T_i和当前信道切换门限D_i，判断当前信道是否满足T_i‑D_i≥0，T_i为信道i的剩余空闲时间，D_i为认知用户在信道i上的切换门限；若是，则不需要切换，转至步骤6)；否则，转至步骤4)；4)按信道选择概率值大小对不同信道进行排序，将选择信道选择概率值最大的信道c作为目标信道：其中，S_i为信道选择概率值；若存在可用信道i满足上述条件，则进行频谱切换，转至步骤5)；否则，转至步骤6)；5)认知用户在下一通信周期切换到目标信道；且认知用户通过控制信道通知与其通信的其他认知用户切换到相同的信道；若切换成功，转至步骤6)；若切换失败，转至步骤2)；6)在通信周期内继续进行数据通信，经历传输时长Δt₂后判断是否完成通信，若是，转至步骤7)；否则，返回步骤2)；7)一次业务结束，等待下次业务。