认知无线网络中的多用户协作信道选择方法

摘要

本发明公开了一种认知无线网络中的多用户协作信道选择方法，该方法包括：步骤一，目标认知用户进入认知系统，判断认知系统中是否有可信的目标信道占空比信息；步骤二，认知系统中的协作认知用户向目标认知用户提供协作信息，协作信息包括目标信道的占空比和对应的不确定度；步骤三，目标认知用户根据协作信息更新自己记录的目标信道的占空比和对应的不确定度；步骤四，目标认知用户将更新后的不确定度与预设的不确定度门限进行对比，若更新后的不确定度大于等于预设的不确定度门限，则根据占空比选择接入信道；否则返回步骤二。本发明在多用户协作实现目标信道信息共享的基础上，实现了对目标信道的特性估计和快速区分，缩短了信道选择和接入时间。

主权项

一种认知无线网络中的多用户协作信道选择方法，其特征在于，所述信道选择方法包括以下步骤：步骤一，目标认知用户进入认知系统，判断认知系统中是否有可信的目标信道占空比信息，若有则根据可信的目标信道占空比信息选择接入信道；若没有则执行下一步；步骤二，认知系统中的协作认知用户向目标认知用户提供协作信息，所述协作信息包括目标信道的占空比和对应的不确定度；步骤三，目标认知用户根据所述协作信息更新自己记录的目标信道的占空比和对应的不确定度；步骤四，目标认知用户将步骤三中更新后的不确定度与预设的不确定度门限进行对比，若更新后的不确定度大于等于预设的不确定度门限，则根据更新后的目标信道的占空比选择接入信道；否则返回步骤二；步骤三中，目标信道的占空比的更新过程为：当目标认知用户接收到第i个协作认知用户的协作信息后，按照如下表达式进行占空比向量的更新：${\tilde{X}}^0=P{({\sigma }_i+{\sigma }_0)}^{-1}\left(\begin{array}{cc}{\sigma }_i& {\sigma }_0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{X}^0\\ X^i\end{array}\right)+(I-P)X^0$其中，X⁰为更新前目标认知用户记录的目标信道的占空比向量，Xⁱ为第i个协作认知用户向目标认知用户发送的协作信息向量，为更新后目标认知用户记录的目标信道的占空比向量，其中为目标认知用户记录的第n个目标信道的占空比；P是由目标信道的协作信息更新概率因子ρ_n组成的N×N对角矩阵，ρ_n为更新前第n个目标信道对应的协作信息更新概率因子，处于矩阵P的第n行第n列；σ_i为N×N的对角矩阵，矩阵中的对角线上的元素均为第i个协作认知用户记录的目标信道的占空比对应的不确定度；σ₀为N×N的对角矩阵，矩阵中的对角线上的元素均为目标认知用户记录的目标信道的占空比对应的不确定度；步骤三中，目标信道的占空比对应的不确定度的更新过程为：当目标认知用户接收到第i个协作认知用户的协作信息后，按照如下表达式进行目标信道的占空比对应的不确定度的更新：${\tilde{\sigma }}_0=[I-{({\sigma }_0+{\sigma }_i)}^{-1}{\sigma }_0\tilde{P}]{\sigma }_0+\tilde{P}(I-\tilde{P}){\left[{({\sigma }_0+{\sigma }_i)}^{-1}{\sigma }_0{\bar{X}}_{0,i}\right]}^2$其中，为更新后的目标认知用户记录的目标信道的占空比对应的不确定度，为更新后的更新概率因子矩阵，为一个N×N的矩阵，定义如下：${\bar{x}}_{i,j}=\left\{\begin{array}{cc}{(x_n^0-x_n^i)}^2& i=j=n,1\le n\le N\\ 0& i\ne j,1\le i,j\le N\end{array}\right.$其中，i表示矩阵中第i行，j表示矩阵中第j列，n表示正在进行更新操作的第n个目标信道，N表示目标信道总数，表示矩阵中第i行第j列对应的数据，表示目标认知用户记录的第n个目标信道的占空比；表示第i个协作认知用户记录的第n个目标信道的占空比。