一种认知无线网络中分布式多用户动态频谱接入方法技术

本发明专利技术公开了一种认知无线网络中分布式多用户动态频谱接入方法，该方法如下：步骤一、构建系统模型，所述系统模型为：小区中的n个授权用户和k个认知用户共享b个信道；其中：n、k和b取不为零的自然数，且n和b的取值相等；k＞n；步骤二、采用DQN算法对认知用户进行频谱选择和接入，具体为：设定初始Q函数，设定每一个认知用户作为一个执行者，每一个执行者按照DQN算法进行动作选择，即从b个信道中选择一个进行传输，计算系统的平均效用值，采用演进博弈理论设定奖赏值；然后训练神经网络，用神经网络作为函数逼近器，得到更新后的Q函数；步骤三、继续执行步骤二，直至得到的系统容量趋于定值。在高频谱需求情况下，频带利用率高。

A Distributed Multi-user Dynamic Spectrum Access Method in Cognitive Wireless Networks

The invention discloses a distributed multi-user dynamic spectrum access method in cognitive wireless networks. The method is as follows: Step 1: Constructing a system model, the system model is: n authorized users and K cognitive users in a cell share B channels; among them, n, K and B are not zero natural numbers, and the values of N and B are equal. Step 2: Using DQN algorithm to select and access the spectrum of cognitive users. Specifically, setting the initial Q function, setting each cognitive user as an executor, each executor chooses the action according to DQN algorithm, that is, choosing one of the B channels for transmission and calculating the average utility value of the system. The reward value is set by evolutionary game theory; then the neural network is trained and used as a function approximator to get the updated Q function; step 3 and step 2 are continued until the system capacity tends to be fixed. In the case of high spectrum demand, bandwidth utilization is high.

【技术实现步骤摘要】
一种认知无线网络中分布式多用户动态频谱接入方法
本专利技术属于无线通信
，具体涉及一种认知无线网络中分布式多用户动态频谱接入方法。
技术介绍
随着无线通信技术的迅速发展与无线设备的普及以及新业务的不断增长，频谱资源变得越来越紧缺，固定可用的频谱资源已经无法满足用户的通信要求，加之低频谱利用率所带来的频谱资源不足等问题变得日益严重，使得无线通信系统在推动经济和社会发展时受到了频谱资源的约束。目前认知无线电技术已经成为了解决低频谱利用率问题的关键技术，该技术的主要思想是首先检测哪些频谱处于空闲状态，然后智能选择和接入这些空闲频谱，这大大提高了频谱利用率。为了提高用户的体验质量和缓解频谱压力，最近已经有许多认知无线网络中动态频谱管理相关的工作被完成。这些研究工作很大程度上提高了频谱利用率。但是这些都有其局限性，如虽然能够得到纳什均衡和演进稳定均衡，但是对环境的要求较高，且用户没有经过学习的过程，收敛速度慢。或者研究的是军用网络，是建立在军用网络中的每个辅助无线电节点可以根据其优先级分配频谱资源的前提上的，应用有一定的局限性。有的并没有考虑到各用户之间的均衡与协调，系统比较不稳定。专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种认知无线网络中分布式多用户动态频谱接入方法，其特征在于，该方法如下：步骤一、构建系统模型，所述系统模型为：小区中的n个授权用户和k个认知用户共享b个信道；其中：n、k和b取不为零的自然数，且n和b的取值相等；k＞n；步骤二、采用DQN算法对认知用户进行频谱选择和接入，具体为：设定初始Q函数，设定每一个认知用户作为一个执行者，每一个执行者按照DQN算法进行动作选择，即从b个信道中选择一个进行传输，计算系统的平均效用值，采用演进博弈理论设定奖赏值；然后训练神经网络，用神经网络作为函数逼近器，得到更新后的Q函数；步骤三、继续执行步骤二，直至得到的系统容量趋于定值。

【技术特征摘要】
1.一种认知无线网络中分布式多用户动态频谱接入方法，其特征在于，该方法如下：步骤一、构建系统模型，所述系统模型为：小区中的n个授权用户和k个认知用户共享b个信道；其中：n、k和b取不为零的自然数，且n和b的取值相等；k＞n；步骤二、采用DQN算法对认知用户进行频谱选择和接入，具体为：设定初始Q函数，设定每一个认知用户作为一个执行者，每一个执行者按照DQN算法进行动作选择，即从b个信道中选择一个进行传输，计算系统的平均效用值，采用演进博弈理论设定奖赏值；然后训练神经网络，用神经网络作为函数逼近器，得到更新后的Q函数；步骤三、继续执行步骤二，直至得到的系统容量趋于定值。2.根据权利要求1所述的一种认知无线网络中分布式多用户动态频谱接入方法，其特征在于，系统的平均效用值为计算过程如下：首先确定每个认知用户的传输效用值ui，1≤i≤k，具体为：采用信噪比作为效用值：则：其中：S...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立欣，杨佩彤，张会生，高昂，梁微，李旭，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61