率高的信道進(jìn)行檢測(cè)分析,如果檢測(cè)到已授權(quán)用戶不占用該信道或有空閑信道時(shí),未授權(quán) 用戶就使用該信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;如果沒有檢測(cè)到可用信道且信道征用周期結(jié)束,則未授 權(quán)用戶無法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,終止未授權(quán)用戶對(duì)信道的征用,并等待下一次的信道征用;并統(tǒng) 計(jì)本次信道征用中所有用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)通信所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)吞吐量來形成初始化系統(tǒng)模型和 優(yōu)化目標(biāo),這樣依次不斷的循環(huán),采用并行處理算法來隨機(jī)征用信道,將得到的有效吞吐量 進(jìn)行比較,直到統(tǒng)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量達(dá)到收斂時(shí)獲得最優(yōu)的自適應(yīng)模型信道隨機(jī)征用方法。
[0038] 實(shí)施例2:如圖1-2所示,一種認(rèn)知無線電中應(yīng)用的信道隨機(jī)征用方法,首先網(wǎng)絡(luò) 信道依據(jù)隨機(jī)游走模型來隨機(jī)形成信道矩陣;隨后采用擇機(jī)頻譜分配方式將未授權(quán)用戶分 配到信道中;計(jì)算未授權(quán)用戶信道征用的概率;未授權(quán)用戶和已授權(quán)用戶進(jìn)行信道征用; 具有優(yōu)先權(quán)的已授權(quán)用戶會(huì)率先隨機(jī)的占用一個(gè)可用信道進(jìn)行正常通信;隨后分配到信道 中的未授權(quán)用戶根據(jù)信道征用概率開始對(duì)信道占用情況進(jìn)行檢測(cè)分析,首先對(duì)信道征用概 率高的信道進(jìn)行檢測(cè)分析,如果檢測(cè)到已授權(quán)用戶不占用該信道或有空閑信道時(shí),未授權(quán) 用戶就使用該信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;如果沒有檢測(cè)到可用信道且信道征用周期結(jié)束,則未授 權(quán)用戶無法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,終止未授權(quán)用戶對(duì)信道的征用,并等待下一次的信道征用;并統(tǒng) 計(jì)本次信道征用中所有用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)通信所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)吞吐量來形成初始化系統(tǒng)模型和 優(yōu)化目標(biāo),這樣依次不斷的循環(huán),采用并行處理算法來隨機(jī)征用信道,將得到的有效吞吐量 進(jìn)行比較,直到統(tǒng)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量達(dá)到收斂時(shí)獲得最優(yōu)的自適應(yīng)模型信道隨機(jī)征用方法。
[0039] 所述認(rèn)知無線電中應(yīng)用的信道隨機(jī)征用方法的具體步驟如下:
[0040] St印1、網(wǎng)絡(luò)信道依據(jù)隨機(jī)游走模型獲取信道矩陣Hmxn:
[0041] 首先在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用隨機(jī)游走模型y(t) = e+y(t_l)+e(t),不斷的改變t的值,使 得每個(gè)t對(duì)應(yīng)著一個(gè)信道,最終得到一系列的信道,把這些得到的信道有序的放到矩陣中 形成mXn維隨機(jī)信道矩陣Hmxn:
[0043] 其中,y(t)表示信道序列,e(t)表示隨機(jī)項(xiàng),并且E[e(t)] = 0,e表示常數(shù)項(xiàng), Hm,n表示第m行的第n個(gè)信道;
[0044] St印2、把未授權(quán)用戶采用擇機(jī)頻譜分配方式分配到網(wǎng)絡(luò)信道中,網(wǎng)絡(luò)信道形成通 信模型:
[0045] 設(shè)定一個(gè)認(rèn)知無線電通信系統(tǒng)中有V個(gè)已授權(quán)用戶,s個(gè)未授權(quán)用戶,那么每個(gè)已 授權(quán)用戶都對(duì)應(yīng)唯一的信道,并且已授權(quán)用戶對(duì)信道的使用權(quán)高于未授權(quán)用戶;
[0046] 首先把s個(gè)未授權(quán)用戶采用擇機(jī)頻譜分配方式分配到網(wǎng)絡(luò)信道中,s個(gè)未授權(quán)用 戶任意的檢測(cè)由Stepl中得到的信道矩陣H mxn中信道的占用情況,不斷的循環(huán)來形成通信 模型;
[0047] 其中,信道矩陣Hmxn是由V個(gè)信道組成的mXn維的矩陣,每一項(xiàng)H(m,n)表示一個(gè) 信道;
[0048] St印3、計(jì)算未授權(quán)用戶信道征用的概率:
[0049] 在所有V個(gè)已授權(quán)用戶,s個(gè)未授權(quán)用戶隨機(jī)分配的信道中,根據(jù)信道的可征用概 率來計(jì)算得到用戶能在此信道進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)量,由于事先沒有確定的信道占用信
[0050] 其中,p(k)表示某個(gè)未授權(quán)用戶在第k次循環(huán)能征用某信道的概率;c表示修正常 數(shù),并且c多0, In是以e為底的對(duì)數(shù),k是檢測(cè)次數(shù),未授權(quán)用戶征用到信道的概率與算法 的循環(huán)檢測(cè)次數(shù)k有關(guān),k值越小,用戶使用該信道的通信時(shí)間越長,網(wǎng)絡(luò)的吞吐量也就越 大;
[0051] St印4、未授權(quán)用戶和已授權(quán)用戶進(jìn)行信道征用:
[0052] St印4. 1、在信道矩陣Hmxn中,V個(gè)已授權(quán)用戶和s個(gè)未授權(quán)用戶同時(shí)去征用信道 H(m,n),由于已授權(quán)用戶對(duì)信道的使用權(quán)優(yōu)于未授權(quán)用戶,那么V個(gè)已授權(quán)用戶先隨機(jī)占 用一個(gè)可用信道H(m,n)進(jìn)行正常通信;
[0053] Step4. 2、隨后分配到信道中的s個(gè)未授權(quán)用戶根據(jù)信道征用概率開始對(duì)信道占 用情況進(jìn)行檢測(cè)分析,首先對(duì)信道征用概率高的信道進(jìn)行檢測(cè)分析;
[0054] 如果征用過程中檢測(cè)到空閑的可用信道,那么未授權(quán)用戶就使用此空閑信道進(jìn)行 數(shù)據(jù)傳輸;
[0055] 如果未授權(quán)用戶沒有檢測(cè)到可用信道或是檢測(cè)到的信道已經(jīng)被其他用戶占用或 信道征用循環(huán)周期結(jié)束,則結(jié)束未授權(quán)用戶對(duì)本次信道的檢測(cè)征用,等待下一輪信道的征 用到來,繼續(xù)對(duì)信道進(jìn)行檢測(cè)征用,采用這種循環(huán)向后跳位的方法依次循環(huán)征用信道,直到 所有循環(huán)結(jié)束;
[0056] St印5、統(tǒng)計(jì)本次信道征用中所有用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)通信所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)吞吐量:
[0057] 在信道矩陣Hmxn*,用戶不斷的循環(huán)征用信道,一旦征用到可用的信道,用戶就使 用該信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,進(jìn)而產(chǎn)生一定的數(shù)據(jù)吞吐量,從而計(jì)算得第k次循環(huán)的有效吞吐
[0058] 其中,X表示數(shù)據(jù)傳輸速率,k表示信道征用循環(huán)次數(shù),0表示信道檢測(cè)時(shí)間,T 表示信道征用循環(huán)周期;
[0059] Step6、確定最優(yōu)模型:
[0060] 重復(fù)上述的步驟Step4、步驟Step5,未授權(quán)用戶在不同周期內(nèi)多次循環(huán)隨機(jī)征用 信道,將得到的有效吞吐量進(jìn)行比較,直到使得信道產(chǎn)生的吞吐量達(dá)到最優(yōu)且基本不變化 時(shí),選取此時(shí)循環(huán)的矩陣模型作為信道隨機(jī)征用的最優(yōu)方法。
[0061] 實(shí)施例3 :如圖1-2所示,一種認(rèn)知無線電中應(yīng)用的信道隨機(jī)征用方法,首先網(wǎng) 絡(luò)信道依據(jù)隨機(jī)游走模型來隨機(jī)形成信道矩陣;隨后采用擇機(jī)頻譜分配方式將未授權(quán)用 戶分配到信道中;計(jì)算未授權(quán)用戶信道征用的概率;未授權(quán)用戶和已授權(quán)用戶進(jìn)行信道征 用;具有優(yōu)先權(quán)的已授權(quán)用戶會(huì)率先隨機(jī)的占用一個(gè)可用信道進(jìn)行正常通信;隨后分配到 信道中的未授權(quán)用戶根據(jù)信道征用概率開始對(duì)信道占用情況進(jìn)行檢測(cè)分析,首先對(duì)信道征 用概率高的信道進(jìn)行檢測(cè)分析,如果檢測(cè)到已授權(quán)用戶不占用該信道或有空閑信道時(shí),未 授權(quán)用戶就使用該信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;如果沒有檢測(cè)到可用信道且信道征用周期結(jié)束,則 未授權(quán)用戶無法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,終止未授權(quán)用戶對(duì)信道的征用,并等待下一次的信道征用; 并統(tǒng)計(jì)本次信道征用中所有用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)通信所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)吞吐量來形成初始化系統(tǒng)模 型和優(yōu)化目標(biāo),這樣依次不斷的循環(huán),采用并行處理算法來隨機(jī)征用信道,將得到的有效吞 吐量進(jìn)行比較,直到統(tǒng)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量達(dá)到收斂時(shí)獲得最優(yōu)的自適應(yīng)模型信道隨機(jī)征用方 法。
[0062] 所述認(rèn)知無線電中應(yīng)用的信道隨機(jī)征用方法的具體步驟如下:
[0063] St印1、網(wǎng)絡(luò)信道依據(jù)隨機(jī)游走模型獲取信道矩陣Hmxn:
[0064] 首先在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用隨機(jī)游走模型y(t) = e+y(t_l)+e(t),不斷的改變t的值,使 得每個(gè)t對(duì)應(yīng)著一個(gè)信道,最終得到一系列的信道,把這些得到的信道有序的放到矩陣中 形成mXn維隨機(jī)信道矩陣H mxn:
[0066] 其中,y(t)表示信道序列,e(t)表示隨機(jī)項(xiàng),并且E[e(t)] = 0,e表示常數(shù)項(xiàng), Hm,n表示第m行的第n個(gè)信道;
[0067] St印2、把未授權(quán)用戶采用擇機(jī)頻譜分配方式分配到網(wǎng)絡(luò)信道中,網(wǎng)絡(luò)信道形成通 信模型:
[0068] 設(shè)定一個(gè)認(rèn)知無線電通信系統(tǒng)中有V個(gè)已授權(quán)用戶,s個(gè)未授權(quán)用戶,那么每個(gè)已 授權(quán)用戶都對(duì)應(yīng)唯一的信道,并且已授權(quán)用戶對(duì)信道的使用權(quán)高于未授權(quán)用戶;
[0069] 首先把s個(gè)未授權(quán)用戶采用擇機(jī)頻譜分配方式分配到網(wǎng)絡(luò)信道中,s個(gè)未授權(quán)用 戶任意的檢測(cè)由Stepl中得到的信道矩陣H mxn中信道的占用情況,不斷的循環(huán)來形成通信 模型;
[0070] 其中,信道矩陣Hmxn是由V個(gè)信道組成的mXn維的矩陣,每一項(xiàng)H(m,n)表示一個(gè) 信道;
[0071] St印3、計(jì)算未授權(quán)用戶信道征用的概率:
[0072] 在所有V個(gè)已授權(quán)用戶,s個(gè)未授權(quán)用戶隨機(jī)分配的信道中,根據(jù)信道的可征用 概率來計(jì)算得到用戶能在此信道進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)量,由于事先沒有確定的信道占用信
[0073] 其中,p(k)表示某個(gè)未授權(quán)用戶在第k次循環(huán)能征用某信道的概率;c表示修正常 數(shù),并且c多0, In是以e為底的對(duì)數(shù),k是檢測(cè)次數(shù),未授權(quán)用戶征用到信道的概率與算法 的循環(huán)檢測(cè)次數(shù)k有關(guān),k值越小,用戶使用該信道的通信時(shí)間越長,網(wǎng)絡(luò)的吞吐量也就越 大;
[0074] St印4、未授權(quán)用戶和已授權(quán)用戶進(jìn)行信道征用:
[0075] St印4. 1、在信道矩陣