[发明专利]公平性原则下基于多臂赌博机模型的多用户频谱接入方法

权利要求书

1.一种公平性原则下基于多臂赌博机模型的多用户频谱接入方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、针对多用户认知无线网络，基于多臂赌博机模型，建立多用户信道感知与机会接入模型；

步骤2、次要用户感知信道参数初始化；

步骤3、每个次要用户进行信道感知，并在线更新信道统计信息；

步骤4、次要用户根据信道感知情况进行信道接入并判断是否冲突，结束后，跳转到步骤3；

步骤1所述的建立多用户信道感知与机会接入模型，具体如下：

步骤1.1、设定认知网络中有U个用户，且每个用户有唯一的识别号，用户u对应的识别号为u，u∈{1，2，…，U}；网络中有N个授权信道，主用户按时隙接入信道，主用户信道的空闲概率满足θ₁＞θ₂＞…＞θ_N；在单个时隙内，次要用户能够同时感知M个信道，且U·M＜N，并接入最多K个感知空闲的信道，K≤M；次要用户在时隙t内根据其自身识别号生成一个标号，记为Sel_u(t)，根据对应标号，次要用户在每一时隙确定感知的信道索引集，记为根据信道的标号集合，次要用户在排序的所有信道集合中选择对应的信道进行感知；信道感知为非完美频谱感知，使用P_d和P_f分别表示信道的检测概率和虚警概率；

步骤1.2、将次要用户的感知接入问题统一建模为MABP问题；

步骤2中所述的次要用户感知信道参数初始化，具体如下：

对于时隙次要用户u按照{(t-1)M+1：tM}的顺序依次感知所有信道，更新T_u(t)＝(T_u，1(t)，T_u，2(t)，...，T_u，N(t))和Y_u(t)＝(Y_u，1(t)，Y_u，2(t)，...，Y_u，N(t))，并随机选择K个空闲信道进行接入；

其中表示向上取整函数，T_u(t)和Y_u(t)表示长度为1×N的向量，T_u，i(t)表示时隙t前用户u感知信道i的时隙数，Y_u，i(t)表示时隙t前用户u感知信道i为空闲的时隙数；

步骤3所述的每个次要用户进行信道感知，并在线更新信道统计信息，具体如下：

步骤3.1、时隙t下，次要用户u根据样本均值的期望计算所有信道的空闲概率θ_i的估计并将信道按指标降序排列，得到信道集合

步骤3.2、时隙t下，次要用户u更新对应标号其中mod为算术运算符，表示两数作整数除法得到的余数；由步骤3.1知，随着时间t的增长，u+t-1不断变化，标号Sel_u(t)也随时间变化；

步骤3.3、在时隙t下，次要用户u根据标号Sel_u(t)确定时隙t下感知信道索引集对应的信道集合为次要用户u对所选择的信道集合进行感知，根据感知结果更新T_u(t)和Y_u(t)，并识别感知空闲的信道集合

步骤4所述次要用户根据信道感知情况进行信道接入并判断是否冲突，具体如下：

步骤4.1、如果集合非空，则次要用户u选择集合中指标最大的条信道接入；否则，不接入任何信道；其中表示集合中元素个数，min{·}表示集合中最小的元素；

步骤4.2、次要用户完成时隙t内感知和机会接入过程，跳转到步骤3，开始下一时隙t+1的感知过程。