本發(fā)明涉及一種認知無線電系統(tǒng)頻譜分配方法，具體涉及一種礦井下認知無線電系統(tǒng)固定周期多次競爭的頻譜分配方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的通信系統(tǒng)為固定方式通信，可能適用于礦井的某一段巷道環(huán)境，但整個礦井的通信效果差，存在可靠性差、造價高等缺點。礦井生產(chǎn)對建立一個良好的無線通信系統(tǒng)有迫切的要求。在使用頻譜空洞的矛盾是主用戶(primary user,PU)和認知用戶(secondary user,SU)之間的沖突，為了保證主用戶在其頻段上的正常通信，在主用戶回歸的時候，認知用戶需要釋放其所占用的信道，將其“歸還”給主用戶。然而鑒于主用戶回歸至某頻段是一種隨機行為，而且認知用戶突然切換到空閑信道，系統(tǒng)的性能在不同程度上受到影響，這樣為了使認知用戶在其使用的頻譜空洞內(nèi)能夠完整地實現(xiàn)自己的通信需求，需要分析信道的狀態(tài)及其所保持的時間長度。

空閑的頻譜是由于主用戶沒有使用所產(chǎn)生的頻譜空洞，一個頻譜空洞一般具有空域、頻域和時域三方面的屬性，即在某一個地區(qū)內(nèi)(認知用戶的數(shù)量)、在某段頻譜(某幾個信道)上、在某段時間范圍內(nèi)均沒有主用戶的出現(xiàn)。在該領(lǐng)域的研究中，頻譜資源的“空間-時間-頻域”特性并未受到足夠的重視，大多數(shù)的研究主要考慮如何分配信道數(shù)量或者不同空閑的信道怎么分配給各個認知用戶，從而提高系統(tǒng)的吞吐量。但是若不考慮空閑頻譜在時間域上的變化特性和空間域上認知用戶的數(shù)量和頻域上主用戶空閑信道的情況，就會出現(xiàn)分配的信道不能夠滿足認知用戶的實際需求的問題，影響系統(tǒng)的可行性。一種隨機過程理論被俄國數(shù)學家A.A.馬爾科夫提出，相應的定義如下：假如X_n表示在時刻n的狀態(tài)，隨機變量X_i的集合構(gòu)成狀態(tài)空間，那么X_n+1對過去狀態(tài)的條件概率分布只是X_n的表達式，即

P(X_n+1＝m|X₀,X₁,...,X_n)＝P(X_n+1＝m|X_n) (1)

該理論屬于可靠性研究領(lǐng)域的一種重要的模型，當隨機過程在t₀時刻所處狀態(tài)確定時，在t(t₀<t)時刻的狀態(tài)與在t₀時刻之前的狀態(tài)無關(guān)。

設狀態(tài)離散參數(shù)連續(xù)的齊次馬爾可夫過程{X′(t),t≥0}的狀態(tài)空間S＝{1,2,…,N}，其轉(zhuǎn)移概率矩陣為P(t)，密度矩陣為Q，初始分布為P＝{p₁,p₂,…,p_N}。假定當系統(tǒng)處于狀態(tài)1,2,…,K時，系統(tǒng)能正常工作；而當處于狀態(tài)K+1,…,N時，系統(tǒng)故障不能正常運行，需要修復。

認知用戶n的預期占用時間需求t_n大于該信道的空閑時間，如圖1所示。

由于主用戶的回歸具有隨機特性，信道的實際空閑時長有可能大于該值，也有可能小于該值。為了能夠達到數(shù)據(jù)傳輸需求并避免干擾，若在傳輸數(shù)據(jù)量和速率已知的情況下，頻譜池能夠合理分配給認知用戶期望使用的時間長度和需要的信道數(shù)，如圖2所示。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在本領(lǐng)域的研究中，頻譜資源的“空間-時間-頻域”特性并未受到足夠的重視，大多數(shù)的研究主要考慮如何分配信道數(shù)量或者不同空閑的信道怎么分配給各個認知用戶，從而提高系統(tǒng)的吞吐量。但是若不考慮空閑頻譜在時間域上的變化特性和空間域上認知用戶的數(shù)量和頻域上主用戶空閑信道的情況，就會出現(xiàn)分配的信道不能夠滿足認知用戶的實際需求的問題，影響系統(tǒng)的可行性。針對這一問題，本發(fā)明從多次競爭的次數(shù)角度出發(fā)，提出礦井下認知無線系統(tǒng)及其固定周期多次競爭的頻譜分配方法。

本發(fā)明為解決上述問題采取的具體技術(shù)方案是：本發(fā)明采用的系統(tǒng)模型，所述礦井下認知無線系統(tǒng)所采用的基本模型包括頻譜池、頻譜管理中心、N個主用戶、N個認知用戶。

所述頻譜池中包括n₀個單位信道，

所述頻譜池連接N個主用戶，用來收集當前系統(tǒng)中各主用戶對各自頻譜的使用情況，動態(tài)的釋放和收回信道,

所述頻譜管理中心分別連接N個認知用戶SU和頻譜池SP，對主用戶隨機釋放的頻譜信息和各個認知用戶對頻譜資源的需求統(tǒng)一處理。

本發(fā)明提出了礦井下無線電系統(tǒng)中固定周期多次競爭的頻譜分配算法，其物理含義是頻譜管理中心收集頻譜池的頻譜，若競爭頻譜的時間超過固定周期T₀，發(fā)起新一次競爭頻譜，否則SMC繼續(xù)伺服等待，分配給SU的頻譜資源包括：期望使用信道時間長度(時域特性)、SU的數(shù)量(頻譜空洞的空域特性)和空閑信道數(shù)量(頻域特性)。

本發(fā)明提出的礦井下無線電系統(tǒng)中固定周期多次競爭的的頻譜分配算法：首先根據(jù)認知用戶競爭頻譜的時間，判斷是否發(fā)起新一次的競爭，然后根據(jù)各SU的傳輸速率進行降序排列，依次從大到小選取SU，當新加入的SU被分配一定頻譜，計算吞吐量能否增大，假設增大，就把相應的頻譜給新加入的SU，同理繼續(xù)判斷其他SU，相反，如果減少，不能夠提高系統(tǒng)的總效用。具體步驟如下所示：

步驟1：若認知用戶競爭頻譜的時間超過固定周期T₀，發(fā)起新一次競爭頻譜，否則SMC繼續(xù)伺服等待；

步驟2：N個認知用戶SU向SMC提交各自投標

步驟3：初始化參數(shù)；

步驟4：對N個認知用戶按照降序進行排列；根據(jù)首先確定的數(shù)據(jù)傳輸需求D_n求出每個認知用戶在其獲得的信道上的預期占用時長t_n；

步驟5：按照預期占用時長t_n能夠得到認知用戶成功占用預期占用時長的概率P(t_n)，該概率表明系統(tǒng)的統(tǒng)計平均吞吐量，由P(t_n)得出系統(tǒng)總吞吐量TR；

步驟6：選擇分享信道的新加入的認知用戶n′：

I₁＝{n|m_n≥m_n',n,n'∈[0,q-1]} (15)

式(15)中，I₁表示滿足m_n≥m_n′時認知用戶的集合，m_n表示認知用戶n獲得的空閑信道數(shù)，m_n'表示認知用戶n'獲得的空閑信道數(shù)，

I₂＝{n|m_n≥1,n∈I₁} (16)

式(16)中，I₂表示滿足m_n≥1時認知用戶的集合，

式(17)中，I₃表示滿足時認知用戶的集合，代表頻譜m_q的帶寬B，代表頻譜認知用戶n在頻譜m_q上的傳輸速率，判斷I₃是否為空，如果為空，頻譜分配結(jié)束，轉(zhuǎn)到步驟7，如果沒有空，轉(zhuǎn)至步驟5；

步驟7：為新加入的認知用戶n′預分配：

m_n′＝m_n′/2,t_n′＝2t_n′；

步驟8：根據(jù)新加入的認知用戶n′當前所占各信道中的最小值μ，確認是否試分配；

步驟9：本次分配結(jié)束，更新m_q和t_q值，并將結(jié)果反饋給認知用戶SUs，各認知用戶接入各自獲得的信道，更新競爭頻譜時間為0，轉(zhuǎn)至步驟1。開始為其他認知用戶進行分配，當獲得頻譜的用戶不能再減少其信道數(shù)時，執(zhí)行步驟10；

步驟10：分配結(jié)束。

進一步地，所述礦井下認知無線系統(tǒng)中固定周期多次競爭的頻譜分配方法，其特征在于，所述步驟3中初始化參數(shù)的具體參數(shù)包括：系統(tǒng)總吞吐量TR、數(shù)據(jù)傳輸需求D_n、單位信道寬度△f、被初分配的認知用戶數(shù)q，頻譜傳輸速率

進一步地，所述礦井下認知無線系統(tǒng)中固定周期多次競爭的頻譜分配方法，其特征在于，所述步驟4中根據(jù)首先確定的數(shù)據(jù)傳輸需求D_n求出每個認知用戶在其獲得的信道上的預期占用時長t_n的公式為：

其中m_n表示認知用戶n獲得的空閑信道數(shù)。

進一步地，所述礦井下認知無線系統(tǒng)中固定周期多次競爭的頻譜分配方法，其特征在于，所述步驟5中由認知用戶成功占用預期占用時長的概率P(t_n)得出總吞吐量的公式為：

其中m_q表示q個認知用戶獲得的信道數(shù)。

進一步地，所述礦井下認知無線系統(tǒng)中固定周期多次競爭的頻譜分配方法，其特征在于，所述步驟8中確認是否試分配的具體方法為：新加入的認知用戶n′當前所占各信道中的最小值為μ，如果μ>t_n′，確認試分配，更新參數(shù)：q＝q+1，轉(zhuǎn)到步驟9；如果μ≤t_n′，分配失敗，則m_q＝0,t_q＝0，m_n′＝2m_n′,t_n′＝t_n′/2，轉(zhuǎn)到步驟10。

定義：固定周期多次競爭一種多次競爭，相鄰兩次競爭頻譜行為之間設置固定周期，而是通過系統(tǒng)的判斷來觸發(fā)新一次的競爭發(fā)生。

新一次競爭行為的條件為：如果認知用戶競爭頻譜時間t′>T₀，則啟動新一次競爭。

有益效果

所述的無線電系統(tǒng)模型在任何時刻能夠狀態(tài)變換，在極小的時間△t內(nèi)不能兩次以上變換，不同信道上的用戶不會相互干擾，即用戶的發(fā)射功率值不受約束；目前的基于貪婪算法的頻譜分配技術(shù)，考慮了不同SU在不同屬性信道上的性能差異，但是在空閑信道數(shù)小于用戶數(shù)的條件下，認為每個用戶僅能分配給一個子信道，雖然有助于研究頻譜分配的時域特性，但不符合實際通信情況，本發(fā)明礦井下認知無線系統(tǒng)及其固定周期多次競爭的頻譜分配方法分析了時間域方面SU與PU的概率性干擾矛盾，空間方面的SU數(shù)和PU空閑的信道數(shù)量的關(guān)系，頻率域方面不同SU彼此的競爭關(guān)系。計算系統(tǒng)總效用時考慮干擾概率，符合認知系統(tǒng)的實際情況，能夠提出有效的頻譜分配算法，改善系統(tǒng)性能，確保SU通信質(zhì)量。

附圖說明

圖1為認知用戶時間需求與信道統(tǒng)計時長的關(guān)系。

圖2為增加分配的信道和較少信道占用時長。

圖3為本發(fā)明的頻譜分配方法系統(tǒng)模型；圖中競標b₁--b_N表示用于SMC判斷和分析的認知用戶1到N的信息，SU₁--SU_N表示認知用戶1，…,認知用戶N，X[1]—X[N]表示認知用戶1到認知用戶可用的頻譜信息；PU₁--PU_N表示主用戶1，…,主用戶N。

圖4為本發(fā)明的頻譜分配方法流程圖。

具體實施方式

本實施方式采用的系統(tǒng)模型，如圖3所示。在該模型中，主用戶隨機釋放的頻譜信息和各個認知用戶對頻譜資源的需求均由系統(tǒng)設置的頻譜管理中心(SMC：Spectrum Management Center)進行統(tǒng)一地收集和管理。頻譜池(SP：Spectrum Pool)用來收集當前系統(tǒng)中各主用戶對各自頻譜的使用情況，如果某段頻譜并未被對應的主用戶使用，則在SP中該段頻譜被標記為可用，反之為不可用，另外當有主用戶回歸至某段頻譜上時，SP將做出相應的標記改寫。

在本實施方式的系統(tǒng)模型中，SMC采用固定周期多次競爭的方式來分配頻譜資源，系統(tǒng)發(fā)起新一輪競拍的方式為固定周期，自動的條件為當前SP中的可用頻譜數(shù)量超過一定的閾值。對于認知用戶i，每當其有頻譜接入的需求時，便向SMC遞交其申請競標b_i，SMC在下一輪競拍時對該競標做出判斷并將結(jié)果反饋給用戶。其中的競標b_i主要包括用于SMC判斷和分析的信息，在不同的目標導向系統(tǒng)中往往不盡相同，比如在以系統(tǒng)利潤為目標的競拍系統(tǒng)中，b_i＝(j_i,d_i,t_i)，j_i、t_i和d_i分代表認知用戶愿意支付的信道單價、需要的時長和需求數(shù)量；在以系統(tǒng)吞吐量為目標的系統(tǒng)中，b_i＝(γ_i,d_i,t_i)，γ_i為認知用戶的信道利用率(反映用戶的傳輸能力)。

在頻譜空洞的固定周期多次競爭的方面假設如下：

(1)頻譜池能夠統(tǒng)計不同信道的空閑時長的平均值T_aver-j，認知無線電系統(tǒng)信道有且只有兩種狀態(tài)，分別為占用狀態(tài)(Y(t))和空閑狀態(tài)(X(t))；

(2)認知用戶接入頻譜目標是傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量D_i和傳輸速率R_n確定；

(3)信道的空閑、工作狀態(tài)的時間長度都服從負指數(shù)分布，常數(shù)λ表示從工作狀態(tài)到空閑狀態(tài)，常數(shù)μ表示從空閑狀態(tài)到工作狀態(tài)，則空閑時長概率為：

P{X≤t}＝1-e^-μt,t≥0,μ>0 (2)

其中，X表示空閑時長。P{Y≤t}＝1-e^-λt，其中t≥0,λ>0，Y表示占用時長；在任何時刻能夠狀態(tài)變換，在極小的時間△t內(nèi)不能兩次以上變換；不同信道上的用戶不會相互干擾，即用戶的發(fā)射功率值不受約束。

基于以上的分析和假設，下面描述礦井中認知無線電中的頻譜分配算法的步驟、可行性以及有效性。

系統(tǒng)的工作、空閑狀態(tài)變化的概率可以用式(7)表示：

其中o(△t)表示數(shù)量級小于Δ(t)，可以忽略不計。

設系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)和占用狀態(tài)的概率分別為P₀＝P{X(t)＝0}和P₁＝P{Y(t)＝1}，則根據(jù)微分方程的定義可以得到式(4)：

對(8)式進行Laplace變換可得：

其中P₀^*(s)表示P₀'(t)的Laplace變換，P₁^*(s)表示P₁'(t)的Laplace變換。

對于初始時刻處于空閑狀態(tài)的系統(tǒng)，(P₀(0),P₁(0))＝(0,1)，解上述方程得：

對于初始時刻處于占用狀態(tài)的系統(tǒng)，(P₀(0),P₁(0))＝(1,0)解得：

不論初始時刻系統(tǒng)所處的狀態(tài)為何，P₀(0)被稱為系統(tǒng)的有效度(可信度)，用Γ(t)表示，如果存在，記為Γ，則稱Γ為系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)有效度，它表示運行時間足夠長時系統(tǒng)正常的概率。

時間t越長，認知用戶使用一條信道的有效度Γ(t)＝0越低，本發(fā)明引用可靠性理論中“任務有效度”的定義，描述認知用戶在一段時間T內(nèi)占用空閑信道概率，在時間[t₁,t₂]范圍內(nèi)，系統(tǒng)在正常使用狀態(tài)的概率稱為任務有效度，表示為Γ(t₁,t₂)，則有：

若在空間域、時間域和頻率域方面一起分析，能夠得到空間域(認知用戶數(shù))、頻率(帶寬)和時間(傳輸時長)之間有一定的聯(lián)系，當已知認知用戶需求數(shù)據(jù)量時，能夠獲得數(shù)據(jù)傳輸量為式(9)：

公式(13)表示認知用戶n使用m_n個空閑信道的傳輸速率，其中為m_n個空閑信道的帶寬，單位信道帶寬記為△f；t_n表示傳輸時長；p′_n,m表征認知用戶n在信道m(xù)上的傳輸功率；|H_n,m|²——表征認知用戶為n在信道m(xù)上的功率增益，假設每個認知用戶在各個信道的增益相同，即：f_s——采樣點頻率，σ²——噪聲功率。K表征為無編碼QAM調(diào)制方式和香農(nóng)容量的信噪比關(guān)系，如果是瑞利信道的話，K的表達式為：

其中BER表示誤碼率。

針對上述闡述的空域、時域和頻域之間的關(guān)系，在一段時間內(nèi)認知用戶一直使用空閑信道的概率，能夠引用任務有效度的定義來表達，當已知需求和傳輸速率時，本發(fā)明提出一種固定周期多次競爭的頻譜算法，分析可用的信道數(shù)和認知用戶數(shù)等參數(shù)，對系統(tǒng)效用的影響。

假設當前系統(tǒng)的效用目標為總吞吐量，當已知認知用戶n的數(shù)據(jù)傳輸需求D_n和傳輸速率時，B_n-old和T_n-old各自代表目前的分配策略中的認知用戶被分配的信道帶寬和期望使用的時間長度，B_n-new和T_n-new分別代表固定周期多次競爭的頻譜算法中認知用戶被分配的信道帶寬和期望使用的時間長度，若滿足式(11)，則系統(tǒng)能夠使用固定周期多次競爭的頻譜算法。

式(11)中，N₁——現(xiàn)有算法中獲得信道的認知用戶數(shù)；N₂——固定周期多次競爭的頻譜算法中得到信道的認知用戶數(shù)；P(T_n-new)為認知用戶n采用固定周期多次競爭的頻譜方法能夠完整使用預期占用時長的概率，P(T_n-old)為認知用戶n采用目前的頻譜方法能夠完整使用預期占用時長的概率；表示認知用戶為n在頻譜m_n上的效率，其中代表頻譜m_n的帶寬B，代表認知用戶為n在頻譜m_n上的傳輸速率。設分配的空閑信道的初始狀態(tài)都是空閑的，開始使用是0時刻，那么根據(jù)式(7)、(8)能夠獲得此概率的表達式為：

其中λ_n表示從工作狀態(tài)到空閑狀態(tài)，μ_n表示從空閑狀態(tài)到工作狀態(tài)，t為P(T_n-new)或P(T_n-old)，x表示時間的積分變量。

式(11)系統(tǒng)的效用目標是總吞吐量最大化，需要綜合考慮是提高時間長度、縮減信道數(shù)還是提高信道數(shù)、縮小時間長度，判斷和抉擇信道數(shù)縮減引起的速率降低與預計使用時間引起的沖突情況兩種情況的利弊，實現(xiàn)效用目標。

本實施方式從多次競爭的次數(shù)角度出發(fā)，提出固定周期多次競爭的的頻譜分配方法。提出有效的頻譜分配算法，改善系統(tǒng)性能，確保SU通信質(zhì)量，分配合適頻譜給SU。頻譜分配技術(shù)的關(guān)鍵問題是避免干擾PU正常通信，以前研究的基于貪婪算法的頻譜分配技術(shù)，主要原理是根據(jù)隨機選擇每一個SU，統(tǒng)計SU的期望使用時間和頻譜的特性，依次求解該SU在每個頻譜上的性能，綜合考慮分配給該用戶性能最好的頻譜，同時在空閑頻譜池中刪除該頻譜，采用同樣的方法再選擇其他用戶，當分配完所有的頻譜時，算法結(jié)束。貪婪算法考慮了不同SU在不同屬性信道上的性能差異，但是在空閑信道數(shù)小于用戶數(shù)的條件下，認為每個用戶僅能分配給一個子信道，雖然有助于研究頻譜分配的時域特性，但不符合實際通信情況。以前研究的隨機算法針對頻譜資源空洞的時頻特性，指出資源分配在時間域上的特性必要性。采用ON/OFF模型分析頻譜空洞的時長分布，其特點是可以用于描述PU的信道占用和空閑兩種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)化，ON為占用，表示正在發(fā)送數(shù)據(jù)，OFF為空閑，表示沒有發(fā)送數(shù)據(jù)。以前提出的二維的頻譜分配算法，采用馬爾科夫模型分析傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，得到時間域和頻率域之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。對頻譜空洞進行了分析，但考慮的都是單個SU使用頻譜空洞的情況。在實際應用中，不同業(yè)務類型的SU，通信時間不同，因此對同一頻譜空洞的時變性敏感程度不同。對于通信時間短的SU，對頻譜空洞的時變性敏感程度較低，但是對于通信時間長的SU，對頻譜空洞的時變性敏感程度較高。因此，考慮頻譜空洞時變性，不僅要從頻譜空洞角度去考慮，還要從認知用戶使用的角度去考慮。

使用空閑的頻譜時需要分析信道的不同狀態(tài)及其所持續(xù)的時間長度，這樣SU使用頻譜空洞時能夠滿足通信需要。由于PU是否使用頻段具有隨機性，為了不能影響PU，當PU回歸到頻段時，SU必須無條件騰出正在使用的信道還給PU。PU暫時不使用頻譜會帶來一些頻譜空洞，分配的信道可能不符合SU的實際需求，達不到系統(tǒng)的優(yōu)化目標。

本實施方式從競爭頻譜的次數(shù)角度出發(fā)，提出固定周期多次競爭的頻譜分配方法，如圖4所示，其具體的定義如下：

定義：固定周期多次競爭：一種多次競爭，相鄰兩次競爭頻譜行為之間設置固定周期，如果超過固定周期則啟動新一次競爭。

這種競爭的優(yōu)勢在于：無論在系統(tǒng)空閑資源較豐富的時段較為密集地發(fā)起競爭，還是在系統(tǒng)空閑資源較緊張時競爭，保證了系統(tǒng)的公平性。

各認知用戶的傳輸速率進行降序排列，然后依次從大到小選取認知用戶，當新加入的認知用戶被分配一定頻譜，計算吞吐量能否增大，假設增大，就把相應的頻譜給新加入的認知用戶，同理繼續(xù)判斷其他認知用戶，相反，如果減少，不能夠提高系統(tǒng)的總效用。本實施方式的礦井下認知無線電中的頻譜分配算法具體步驟如下所示：

步驟1：若超過固定周期T₀，發(fā)起新一次競爭頻譜，否則SMC繼續(xù)伺服等待；

步驟2：N個認知用戶SU向SMC提交各自投標

步驟3：初始化參數(shù)：系統(tǒng)總吞吐量TR、數(shù)據(jù)傳輸需求D_n、單位信道寬度△f、被初分配的認知用戶數(shù)q，頻譜傳輸速率

步驟4：對N個認知用戶按照降序進行排列；每個認知用戶在其獲得的信道上的預期占用時長t_n是根據(jù)首先確定的數(shù)據(jù)傳輸需求D_n，由式(9)求出：

其中m_n表示認知用戶n獲得的空閑信道數(shù)。

步驟5：按照預期占用時長t_n能夠得到認知用戶成功占用預期占用時長的概率P(t_n)，該概率表明系統(tǒng)的統(tǒng)計平均吞吐量，由式(12)給出系統(tǒng)總吞吐量：

其中m_q表示q個認知用戶獲得的信道數(shù)。

步驟6：選擇分享信道的新加入的認知用戶n′：

I₁＝{n|m_n≥m_n',n,n'∈[0,q-1]} (15)

式(19)中，I₁表示滿足m_n≥m_n′時認知用戶的集合，m_n表示認知用戶n獲得的空閑信道數(shù)，m_n'表示認知用戶n'獲得的空閑信道數(shù)。

I₂＝{n|m_n≥1,n∈I₁} (16)

式(16)中，I₂表示滿足m_n≥1時認知用戶的集合，

式(17)中，I₃表示滿足時認知用戶的集合，代表頻譜m_q的帶寬B，代表頻譜認知用戶n在頻譜m_q上的傳輸速率，判斷I₃是否為空，如果為空，頻譜分配結(jié)束，轉(zhuǎn)到步驟7，如果沒有空，轉(zhuǎn)至步驟5；

步驟7：為新加入的認知用戶n′預分配：

m_n′＝m_n′/2,t_n′＝2t_n′；

步驟8：根據(jù)新加入的認知用戶n′當前所占各信道中的最小值μ，如果μ>t_n′，確認試分配，更新參數(shù)：q＝q+1，轉(zhuǎn)到步驟9；如果μ≤t_n′，分配失敗，則m_q＝0,t_q＝0，m_n′＝2m_n′,t_n′＝t_n′/2，轉(zhuǎn)到步驟10；

步驟9：本次分配結(jié)束，更新m_q和t_q值，并將結(jié)果反饋給認知用戶SU，各認知用戶接入各自獲得的信道，更新競爭頻譜時間為0，轉(zhuǎn)至步驟1。開始為其他認知用戶進行分配，當獲得頻譜的用戶不能再減少其信道數(shù)時，執(zhí)行步驟10；

步驟10：分配結(jié)束。