本發(fā)明屬于移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)頻譜接入，具體涉及一種分布式認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中認(rèn)知用戶主動(dòng)式頻譜感知切換方法。

背景技術(shù)：

隨著無(wú)線通信業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，無(wú)線頻譜資源變得越來(lái)越稀缺。由于香農(nóng)定理的限制，許多先進(jìn)的通信技術(shù)，如信道編碼技術(shù)、正交頻分復(fù)用技術(shù)、智能天線技術(shù)等，并不能從根源上提高頻譜的利用率。為了能夠進(jìn)一步提高無(wú)線頻譜資源的利用效率，認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的用戶具有感知周圍環(huán)境的能力，能夠通過(guò)感知周圍環(huán)境中頻譜的使用情況，動(dòng)態(tài)地選擇當(dāng)前空閑的頻譜作為認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)暫時(shí)可用的頻譜資源，從而達(dá)到提高頻譜利用效率的目的。

分布式認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，認(rèn)知節(jié)點(diǎn)通過(guò)發(fā)現(xiàn)并合理利用空域、時(shí)域和頻域中出現(xiàn)的可以被利用的“頻譜空洞”來(lái)完成自身的通信，每個(gè)認(rèn)知節(jié)點(diǎn)參與頻譜的感知、智能分析、分配、重配置工作，構(gòu)成一個(gè)認(rèn)知循環(huán)。授權(quán)用戶重新占用頻譜、信道質(zhì)量變差、認(rèn)知節(jié)點(diǎn)的位置移動(dòng)等原因使得授權(quán)頻譜始終處于動(dòng)態(tài)變化之中，因此認(rèn)知用戶需要在通信過(guò)程中改變自身的運(yùn)行頻率，即頻譜切換。

與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的切換算法及協(xié)議相比，認(rèn)知環(huán)境中頻譜切換的觸發(fā)條件和執(zhí)行過(guò)程均發(fā)生了很大變化，因此有必要針對(duì)認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，研究適合于在認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中工作的頻譜切換算法及協(xié)議。

傳統(tǒng)的頻譜切換是在感知到授權(quán)用戶的信號(hào)后，安排認(rèn)知用戶切換到其它頻率繼續(xù)通信，也就是頻譜的切換滯后于授權(quán)用戶的到達(dá)，這違背了認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的前提，即不能對(duì)授權(quán)用戶造成干擾；所以，提前安排頻譜切換成為研究的熱點(diǎn)。典型的研究成果包括：《動(dòng)態(tài)頻譜網(wǎng)絡(luò)中的主動(dòng)信道接入》、《自動(dòng)頻譜切換:一種認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中頻譜管理的新型方法》和《主動(dòng)式頻譜感知的改進(jìn)型信道切換算法》，但研究仍然存在下列問(wèn)題：

(1)主動(dòng)式頻譜切換方式的有效性與預(yù)測(cè)的精確程度有很大的相關(guān)性。如果預(yù)測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，反而容易產(chǎn)生錯(cuò)誤的切換決策，造成不必要的切換，增加對(duì)授權(quán)用戶的干擾。

(2)主動(dòng)式頻譜切換算法中切換時(shí)刻的判決決定了認(rèn)知用戶切換次數(shù)及對(duì)授權(quán)用戶干擾的多少?，F(xiàn)有的主動(dòng)式切換方案都是基于時(shí)間估計(jì)的，在每個(gè)感知時(shí)隙選擇空閑剩余時(shí)長(zhǎng)最大的信道進(jìn)行切換，這樣認(rèn)知用戶在每個(gè)感知—傳輸周期都有切換的可能性，切換開(kāi)銷過(guò)大。一些研究根據(jù)某種切換規(guī)則允許認(rèn)知用戶停留在當(dāng)前信道來(lái)減少切換開(kāi)銷，然而由于判定條件或門限的限制并不能充分利用當(dāng)前信道的空閑時(shí)段，切換依然很頻繁。

(3)當(dāng)頻譜資源存在多個(gè)候選頻段時(shí)，為了系統(tǒng)整體性能的提升，認(rèn)知用戶在進(jìn)行目標(biāo)信道選擇時(shí)不能僅僅根據(jù)信道剩余空閑時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行決策，而是需要考慮更多的因素。

(4)基于時(shí)間估計(jì)的主動(dòng)式頻譜選擇方法屬于最高匹配算法，對(duì)資源的利用率不高?；趫D論或者博弈論的頻譜分配方案只適于同時(shí)處理多個(gè)頻譜分配請(qǐng)求，但是在實(shí)際的系統(tǒng)中，新的接入請(qǐng)求或者切換請(qǐng)求都是相互獨(dú)立的發(fā)生在離散時(shí)間軸上的，系統(tǒng)中同時(shí)有多個(gè)分配頻譜請(qǐng)求的概率會(huì)相對(duì)較小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在于提出一種主動(dòng)式頻譜感知切換方法，在所述切換方法基礎(chǔ)上，結(jié)合多屬性判決和蟻群分工算法，在不干擾授權(quán)用戶的前提下，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知用戶的無(wú)縫切換，提高頻譜利用率的同時(shí)有效減少切換次數(shù)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種主動(dòng)式頻譜感知切換的方法，包括以下步驟：

1)對(duì)于首次接入網(wǎng)絡(luò)，不存在任何頻譜狀態(tài)信息的認(rèn)知用戶進(jìn)行初始化；信道數(shù)據(jù)庫(kù)信息初始化為0，信道剩余空閑時(shí)長(zhǎng)列表初始化為T₀；對(duì)于非首次接入網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知用戶直接進(jìn)行步驟2)；

2)頻譜感知階段，具體包括以下步驟：

2.1)認(rèn)知用戶在感知靜默期對(duì)本地信道和鄰居信道的狀態(tài)進(jìn)行頻譜感知，獲取相應(yīng)可用信道的狀態(tài)信息；

2.2)認(rèn)知用戶之間通過(guò)控制信道獲取其他可用信道的狀態(tài)信息，所述控制信道為專用的認(rèn)知業(yè)務(wù)交互信息的信道，獨(dú)立于用于數(shù)據(jù)通信的認(rèn)知數(shù)據(jù)信道之外；

2.3)認(rèn)知用戶將上述所有可用信道的狀態(tài)信息進(jìn)行融合處理，并存儲(chǔ)在信道數(shù)據(jù)庫(kù)中；

2.4)在經(jīng)歷t₁時(shí)長(zhǎng)的觀察后，認(rèn)知用戶根據(jù)最新的感知信息與歷史經(jīng)驗(yàn)信息建立信道剩余空閑時(shí)間列表，并在感知靜默期t₂時(shí)刻更新信道數(shù)據(jù)庫(kù)信息，其中：

t₂＝t₁+mΔt(m＝0,1,2L)

Δt＝Δt₁+Δt₂

Δt為感知—傳輸周期，Δt₁為感知時(shí)長(zhǎng)，Δt₂為傳輸時(shí)長(zhǎng)；

3)判斷是否切換頻譜；比較當(dāng)前信道剩余空閑時(shí)長(zhǎng)T_i和當(dāng)前信道切換門限D(zhuǎn)_i，判斷當(dāng)前信道是否滿足T_i-D_i≥0，若是，則不需要切換，轉(zhuǎn)至步驟6)；否則，轉(zhuǎn)至步驟4)；

4)按信道選擇概率值大小對(duì)不同信道進(jìn)行排序，將選擇信道選擇概率值最大的信道c作為目標(biāo)信道：

其中，S_i為信道選擇概率值；若存在可用信道i滿足上述條件，則進(jìn)行頻譜切換，轉(zhuǎn)至步驟5)；否則，轉(zhuǎn)至步驟6)；

5)認(rèn)知用戶在下一通信周期切換到目標(biāo)信道；且認(rèn)知用戶通過(guò)控制信道通知與其通信的其他認(rèn)知用戶切換到相同的信道；若切換成功，轉(zhuǎn)至步驟6)；若切換失敗，轉(zhuǎn)至步驟2)；

6)在通信周期內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，經(jīng)歷傳輸時(shí)長(zhǎng)Δt₂后判斷是否完成通信，若是，轉(zhuǎn)至步驟7)；否則，返回步驟2)；

7)一次業(yè)務(wù)結(jié)束，等待下次業(yè)務(wù)。

進(jìn)一步的，步驟2.1)中所述對(duì)本地信道和鄰居信道的狀態(tài)進(jìn)行頻譜感知的方法為：

認(rèn)知用戶啟動(dòng)本地信號(hào)檢測(cè)過(guò)程，檢測(cè)授權(quán)用戶信號(hào)，若認(rèn)知用戶在Ch_i檢測(cè)到授權(quán)用戶的信號(hào)能量大于檢測(cè)門限，則其本地感知結(jié)果State＝1；否則其本地感知結(jié)果State＝0；檢測(cè)門限值根據(jù)信道衰落情況和認(rèn)知用戶與授權(quán)用戶發(fā)射機(jī)的距離而定；認(rèn)知用戶對(duì)鄰居信道執(zhí)行同樣檢測(cè)算法，得到可用信道的狀態(tài)信息：

進(jìn)一步的，步驟2.3)中所述的將上述所有可用信道的狀態(tài)信息進(jìn)行融合處理方法如下：

其中：C為檢測(cè)結(jié)果連續(xù)相同的次數(shù)；認(rèn)知用戶在每個(gè)感知—傳輸周期都對(duì)信道狀態(tài)進(jìn)行頻譜感知，結(jié)合多次感知結(jié)果可以得到信道ON或OFF狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，ON即狀態(tài)1代表忙，即授權(quán)用戶在使用授權(quán)信道；OFF即狀態(tài)0代表閑，即授權(quán)用戶釋放授權(quán)信道；并記錄在信道數(shù)據(jù)庫(kù)中，OFF狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間為x_t＝(x₁,x₂,L,x_n)，ON狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間為y_t＝(y₁,y₂,L,y_n)。

進(jìn)一步的，步驟2.4)中所述認(rèn)知用戶根據(jù)最新的感知結(jié)果更新信道數(shù)據(jù)庫(kù)信息，包括：更新不同信道授權(quán)用戶的空閑時(shí)間速率參數(shù)λ_OFF和繁忙時(shí)間的速率參數(shù)λ_ON，更新不同信道的剩余空閑時(shí)長(zhǎng)修正因子σ；進(jìn)而更新空閑信道剩余時(shí)長(zhǎng)列表和不同信道的切換門限列表。

進(jìn)一步的，所述信道剩余空閑時(shí)長(zhǎng)列表的建立方法如下：

1)授權(quán)用戶的行為可以建模成ON/OFF指數(shù)交替模型，業(yè)務(wù)請(qǐng)求到達(dá)時(shí)間間隔Xi(OFF)服從均值為1/λ_OFF的負(fù)指數(shù)分布；業(yè)務(wù)請(qǐng)求的服務(wù)時(shí)間Yi(ON)服從均值為1/λ_ON的負(fù)指數(shù)分布：

其中：x_i為信道i每個(gè)OFF狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，y_i為信道i每個(gè)ON狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間；λ_OFF表示空閑時(shí)間速率參數(shù)；λ_ON表示繁忙時(shí)間的速率參數(shù)；

2)對(duì)于認(rèn)知用戶而言，信道的可用率為：

其中：EX_i表示X_i的期望，EY_i表示Y_i的期望；

3)信道i在下一通信周期的空閑概率為：

4)根據(jù)實(shí)時(shí)的頻譜感知，更新信道數(shù)據(jù)庫(kù)中信道剩余空閑時(shí)間修正因子σ，具體方法如下：

其中，β為修正常數(shù)，x_i為信道i每個(gè)OFF狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，表示信道i的平均空閑時(shí)長(zhǎng)，采用空閑時(shí)長(zhǎng)出現(xiàn)概率大于0.5時(shí)的空閑時(shí)長(zhǎng)作為平均空閑時(shí)間，由于信道空閑時(shí)長(zhǎng)服從指數(shù)分布函數(shù)，則

得到平均空閑時(shí)間

5)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻不同信道的剩余空閑時(shí)間，方法如下：

其中，經(jīng)過(guò)的時(shí)間T_elapsed＝kΔt，k表示從上一次感知到空閑到現(xiàn)在經(jīng)過(guò)的時(shí)隙數(shù)目；

生成信道剩余空閑時(shí)長(zhǎng)列表，具體如下：

其中：Ch_i代表當(dāng)前時(shí)刻信道i；

6)在每個(gè)感知時(shí)隙，認(rèn)知用戶更新各自的信道剩余空閑時(shí)長(zhǎng)列表，并預(yù)測(cè)下一時(shí)刻信道剩余空閑時(shí)間，信道可以分為以下四種感知情況：

a、當(dāng)前時(shí)隙信道狀態(tài)為空閑，上一信道狀態(tài)為空閑；

b、當(dāng)前時(shí)隙信道狀態(tài)為空閑，上一信道狀態(tài)為忙碌；

c、當(dāng)前時(shí)隙信道狀態(tài)為忙碌，上一信道狀態(tài)為空閑；

d、當(dāng)前時(shí)隙信道狀態(tài)為忙碌，上一信道狀態(tài)為忙碌；

具體可表示為下式：

表示信道當(dāng)前時(shí)隙的狀態(tài)，表示信道上一感知時(shí)隙的狀態(tài)；

在通信系統(tǒng)中，每個(gè)感知時(shí)隙所有信道都會(huì)被檢測(cè)；表示上一次預(yù)測(cè)的信道剩余空閑時(shí)長(zhǎng)，且初始化

進(jìn)一步的，所述的信道切換門限的更新方法為：更新切換門限學(xué)習(xí)因子L_i：

其中：ε1為切換門限學(xué)習(xí)常數(shù)；

用學(xué)習(xí)因子與信道空閑狀態(tài)速率參數(shù)來(lái)確定切換門限的方法如下：

其中，為信道i的空閑時(shí)間速率參數(shù)；進(jìn)而更新信道切換門限列表：

進(jìn)一步的，所述的選擇目標(biāo)信道的具體方法如下：

用多屬性判決法對(duì)可選信道進(jìn)行排序，認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中有m個(gè)候選信道，判決參數(shù)為n個(gè)，則決策矩陣大小為m×n，元素為a_ij，其中i代表候選信道，j代表判決參數(shù)，a_ij為信道i的第j個(gè)屬性；根據(jù)判決參數(shù)的重要程度，為參數(shù)設(shè)置權(quán)重ω＝[ω₁,ω₂,L,ω_n]^T；計(jì)算各候選信道的加權(quán)和為：

規(guī)范化z_i在[0,1]范圍內(nèi)：

候選信道選擇概率方法如下：

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的觀察后，未來(lái)頻譜的可用信息可以通過(guò)預(yù)測(cè)得到，T_i為信道i的剩余空閑時(shí)間，D_i為認(rèn)知用戶在信道i上的切換門限。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明采用基于感知一傳輸模式的通信模型，根據(jù)信道的歷史信息及每個(gè)周期的實(shí)時(shí)感知，對(duì)信道剩余空閑時(shí)間的計(jì)算引入修正因子，使預(yù)測(cè)的結(jié)果更加準(zhǔn)確，避免對(duì)授權(quán)用戶造成干擾。

2、本發(fā)明設(shè)置自適應(yīng)切換門限，在不干擾授權(quán)用戶的前提下，減少認(rèn)知用戶切換的次數(shù)，提高系統(tǒng)的性能。

3、本發(fā)明考慮了影響認(rèn)知用戶切換成功的信道多屬性問(wèn)題，使認(rèn)知用戶趨向于選擇最適合自己通信的信道，提高認(rèn)知用戶的滿意度。

4、本發(fā)明采用蟻群的分工算法作為信道選擇算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)信道的最優(yōu)匹配，提高頻譜利用率。

附圖說(shuō)明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明的應(yīng)用場(chǎng)景圖；

圖2為本發(fā)明的總流程圖；

圖3為本發(fā)明的頻譜感知流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1所示，為本發(fā)明的認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)景圖，其中，認(rèn)知用戶網(wǎng)絡(luò)中不存在基站管理中心，認(rèn)知節(jié)點(diǎn)之間處于對(duì)等位置，認(rèn)知用戶之間通過(guò)專用控制信道傳輸控制信息，分配完成后在各自的數(shù)據(jù)信道上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)信道狀態(tài)發(fā)生變化，認(rèn)知用戶需要通知與之通信的合作伙伴空出當(dāng)前占用的信道，共同切換至另一空閑信道繼續(xù)未完成的通信。

如圖2～3所示，本發(fā)明為一種主動(dòng)式頻譜感知切換的方法，包括以下步驟：

一、初始化：

認(rèn)知用戶之間的通信模式為感知傳輸模式，假設(shè)認(rèn)知用戶的感知時(shí)長(zhǎng)Δt₁，傳輸時(shí)長(zhǎng)Δt₂，則感知一傳輸周期Δt＝Δt₁+Δt₂；

認(rèn)知用戶初始化，其中所述認(rèn)知用戶屬于首次接入網(wǎng)絡(luò)，其并未對(duì)頻譜存在任何使用信息，信道數(shù)據(jù)庫(kù)信息初始化為0，空閑信道剩余時(shí)間列表初始化為T₀；

如果認(rèn)知用戶不是首次接入網(wǎng)絡(luò)，則直接轉(zhuǎn)至頻譜感知階段。

二、頻譜感知：

在感知階段，認(rèn)知用戶啟動(dòng)本地信號(hào)檢測(cè)過(guò)程，若認(rèn)知用戶在Ch_i檢測(cè)到授權(quán)用戶的信號(hào)能量大于檢測(cè)門限，則其本地感知結(jié)果State＝1；否則其本地感知結(jié)果State＝0；檢測(cè)門限值根據(jù)信道衰落情況和認(rèn)知用戶與授權(quán)用戶發(fā)射機(jī)的距離而定；認(rèn)知用戶對(duì)鄰居信道執(zhí)行同樣檢測(cè)算法，得到可用信道的狀態(tài)信息：

三、信息融合：

將所述感知信息與聚集的其它可用頻譜的狀態(tài)信息進(jìn)行融合處理的方法如下:

認(rèn)知用戶在每個(gè)感知—傳輸周期都對(duì)信道狀態(tài)進(jìn)行感知，則結(jié)合信道的多次感知結(jié)果可以得到信道ON或OFF狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，ON即狀態(tài)1代表忙，即授權(quán)用戶在使用授權(quán)信道；OFF即狀態(tài)0代表閑，即授權(quán)用戶釋放授權(quán)信道；并記錄在信道數(shù)據(jù)庫(kù)中，其中C為檢測(cè)結(jié)果連續(xù)相同的次數(shù)。處理結(jié)果按如下方式存儲(chǔ)在信道數(shù)據(jù)庫(kù)中，OFF狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間為x_t＝(x₁,x₂,L,x_n)，ON狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間為y_t＝(y₁,y₂,L,y_n)。

四、建立并更新信道剩余空閑時(shí)間列表：

經(jīng)歷t₁時(shí)間的觀察后，授權(quán)用戶的行為可以建模成ON/OFF指數(shù)交替模型，根據(jù)排隊(duì)論的相關(guān)知識(shí)，業(yè)務(wù)請(qǐng)求的到達(dá)過(guò)程服從速率為λ_i的泊松隨機(jī)過(guò)程，則業(yè)務(wù)請(qǐng)求到達(dá)時(shí)間間隔X_i(OFF)服從均值為1/λ_OFF的負(fù)指數(shù)分布；同理，業(yè)務(wù)離開(kāi)過(guò)程服從速率為Y_i的泊松隨機(jī)過(guò)程，每個(gè)業(yè)務(wù)請(qǐng)求的服務(wù)時(shí)間Y_i(ON)服從均值為1/λ_ON的負(fù)指數(shù)分布：

對(duì)于認(rèn)知用戶而言，信道的可用率為：

根據(jù)更新理論，可以知道從0狀態(tài)轉(zhuǎn)移到0狀態(tài)的概率以及從1狀態(tài)轉(zhuǎn)移至0狀態(tài)的概率分別，那么信道i在下一階段的空閑概率為：

其中，State為上一階段信道i的狀態(tài)；根據(jù)實(shí)時(shí)的頻譜感知，更新信道數(shù)據(jù)庫(kù)中空閑信道剩余時(shí)間修正因子σ，具體表示方法如下：

其中，β為修正常數(shù)，x_i為信道每個(gè)OFF狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，表示信道的平均空閑時(shí)長(zhǎng)，我們使用空閑時(shí)長(zhǎng)出現(xiàn)概率大于0.5時(shí)的空閑時(shí)長(zhǎng)作為平均空閑時(shí)間，由于信道空閑時(shí)長(zhǎng)服從指數(shù)分布函數(shù)，則

得到平均空閑時(shí)間進(jìn)而可以計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻不同信道的剩余空閑時(shí)長(zhǎng)，方法如下：

其中，經(jīng)過(guò)的時(shí)間T_elapsed＝kΔt，k表示從上一次感知到空閑到現(xiàn)在經(jīng)過(guò)的時(shí)隙數(shù)目，Δt為一個(gè)感知—傳輸周期；其中P_i為信道i在下一通信周期的空閑概率大??；生成空閑信道剩余時(shí)長(zhǎng)列表

其中Ch_i代表不同的信道，T_i為當(dāng)前時(shí)刻信道i的剩余空閑時(shí)間；在每個(gè)感知時(shí)隙，認(rèn)知用戶更新各自的信道剩余空閑時(shí)間列表，并預(yù)測(cè)下一時(shí)刻信道剩余空閑時(shí)間，信道可以分為以下四種感知情況：

其中，表示信道當(dāng)前時(shí)隙的狀態(tài)，表示信道上一感知時(shí)隙的狀態(tài)；在我們的通信系統(tǒng)中，每個(gè)感知時(shí)隙所有信道都會(huì)被檢測(cè)；

表示上一預(yù)測(cè)的信道剩余空閑時(shí)長(zhǎng)，且初始化

五、確定信道切換門限：

根據(jù)本地信道的歷史信息，得到信道i每個(gè)OFF狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間x_i，若持續(xù)時(shí)間大于信道i的平均空閑時(shí)長(zhǎng)，則L_i更新為學(xué)習(xí)因子L_i減學(xué)習(xí)常數(shù)ε1；若持續(xù)時(shí)間小于信道i的平均空閑時(shí)長(zhǎng)，L_i更新為學(xué)習(xí)因子L_i加學(xué)習(xí)常數(shù)ε1，即：

其中L_i為切換門限學(xué)習(xí)因子，ε1為切換門限學(xué)習(xí)常數(shù)；用學(xué)習(xí)因子與信道速率參數(shù)來(lái)確定切換門限，具體為：其中，為信道i的空閑狀態(tài)速率參數(shù)；進(jìn)而更新信道切換門限列表：

六、判斷是否需要切換：

比較當(dāng)前信道剩余空閑時(shí)長(zhǎng)T_i和當(dāng)前信道切換門限D(zhuǎn)_i，判斷當(dāng)前信道是否滿足T_i-D_i≥0，若是，則不需要切換；否則，則需要切換。

七、選擇目標(biāo)信道：

用多屬性判決發(fā)對(duì)可選信道進(jìn)行排序，認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中有m個(gè)候選信道，判決參數(shù)為n個(gè)，則決策矩陣大小為m×n，a_ij為信道i的第j個(gè)屬性，j代表判決參數(shù)；根據(jù)判決參數(shù)的重要程度，為參數(shù)設(shè)置權(quán)重：

ω＝[ω₁,ω₂,L,ω_n]^T

計(jì)算各候選信道的加權(quán)和：

規(guī)范化z_i在[0,1]范圍內(nèi)：

認(rèn)知用戶對(duì)各個(gè)可用信道選擇的概率如下：

按信道選擇概率值大小對(duì)不同信道進(jìn)行排序，將選擇信道選擇概率值最大的信道c作為目標(biāo)信道：

若存在可用信道i滿足上述條件，則進(jìn)行頻譜切換；否則，就不進(jìn)行頻譜切換。

八、頻譜切換

認(rèn)知用戶在下一通信周期切換到目標(biāo)信道；且認(rèn)知用戶通過(guò)控制信道通知與其通信的其他認(rèn)知用戶切換到相同的信道；若切換成功，則進(jìn)入下一階段；若切換失敗，則轉(zhuǎn)回到頻譜感知階段；

九、在通信期繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，經(jīng)歷Δt₂后判斷是否完成通信，若是，完成一次業(yè)務(wù)，等待下次業(yè)務(wù)；否則，返回至頻譜感知階段；

最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。