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专利号: 2018114549506
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.认知异构无线网络中基于信誉系统的频谱切换方法,其特征在于,包括以下步骤:

101、首先对在授权频谱传输的次用户的行为进行监测,并提取行为特征信息,从而对次用户可能的异常行为进行识别和判断;

102、当次用户传输完成时,基站对本次接入中的行为进行评判,根据次用户的行为更新该次用户的信誉值并储存;

103、根据101和102得到的信誉值对次用户进行分级,并把次用户划分为不同的集合,包括可信次用户集,可疑次用户集,不可信次用户集;

104、当次用户向认知基站提出接入申请时,基站首先对次用户所处集合进行判断,根据次用户所处的不同集合,将次用户的接入过程分为三种情况:可信次用户使用空闲的授权频谱传输;可疑次用户只能在ISM频段传输;不可信次用户得不到传输机会,直到其经过一个时间窗口的等待,信誉值重新初始化后,才能再次获得传输的机会;

(1)当次用户SUi为可信次用户时,次用户使用空闲信道进行传输,空闲信道集合为Ω={1,2,3,...,M},M表示Ω中信道序号的最大值,同时有λ个可信次用户提出接入申请,它们的信誉值集合为 则该次用户接入信道的确定过程如下:在满足最大允许等待时延的条件下,得到SUi的目标信道序列为Si=(s1,s2,...,sm);sm表示目标信道序列中的第m个信道;SUi的等待时延为tw,i,根据tw,i从小到大的顺序,得到新*

的目标信道序列Si ;同一信道可能被多个次用户申请,信道会从提出接入请求的次用户中*

选择信誉值最高的进行接入;SUi根据其目标信道序列Si 确定期望接入信道的顺序,如果该次用户同时满足信道对于信誉值的要求,则SUi可以使用该信道进行传输;

(2)当次用户SUi为可疑次用户时,用户只能在ISM频段中传输;

当有多条信道空闲时,次用户随机选择一条信道进行传输,一旦用户开始在信道中传输,将不会被任何其他用户中断,直到传输完成后离开信道;如果不存在空闲信道,则随机选择一条信道进行等待,在当前用户以及先到达的用户完成传输并离开信道后,该次用户才能接入信道;

(3)若次用户SUi为不可信用户,则基站拒绝对这部分次用户提供服务,直到时间满足t>T,表示时间窗口,信誉值重置后,次用户重新处于可信或可疑次用户集合中才能进行传输。

2.根据权利要求1所述认知异构无线网络中基于信誉系统的频谱切换方法,其特征在于:所述对次用户的行为进行监测由认知基站负责,当次用户在授权频谱进行传输时,认知基站对次用户进行监测并提取行为特征信息,从而对次用户可能的异常行为进行识别和判断。

3.根据权利要求2所述认知异构无线网络中基于信誉系统的频谱切换方法,其特征在于:所述步骤101中,需要收集的行为特征信息包括传输过程中次用户的功率P、主用户到达或传输完成时是否及时退避Q、循环平稳特征,证据集合为E={P,Q,C}。

4.根据权利要求3所述认知异构无线网络中基于信誉系统的频谱切换方法,其特征在于:根据所述证据集合证据表明自私行为、疑似恶意行为和恶意行为是否发生,则满足以下规定:

若该用户发生自私行为,即在SUi接入频谱后一段时间内其功率仍然为0,则P=1;若功率不为0,则P=0;

若该用户发生疑似恶意行为,此时SUi的功率为0但未退出信道,则Q=1;若用户退出信道,则Q=0;

若该用户发生恶意行为,即通过监测循环平稳特征发现SUi模仿主用户,则C=1;若未发现模仿主用户,则C=0;

若该次接入过程中SUi无异常行为发生,即P,Q,C的取值均为0;若该次接入过程中有异常行为发生,即P,Q,C的取值不全为0。

5.根据权利要求1所述认知异构无线网络中基于信誉系统的频谱切换方法,其特征在于:所述步骤102中,所述次用户信誉值的更新如下:令w1、w2、w3分别代表自私行为、疑似恶意行为和恶意行为对次用户信誉值的影响,w0为该次接入过程中未发生异常行为的奖励,则信誉值的变化表示为

其中,0≤wk≤1,k=0,1,2,3,w1+w2+w3<0.5, 分别表示证据表明自私行为、疑似恶意行为和恶意行为是否发生, 为该次接入过程中的证据表明是否发生异常行为。

6.根据权利要求5所述认知异构无线网络中基于信誉系统的频谱切换方法,其特征在于:所述信誉值更新计算过程如下:(1) 为第n‑1次接入并完成传输后SUi的信誉值,它将作为第n次接入时的最初信誉参与到频谱接入的过程中;

(2)当SUi第n次接入频谱并完成传输后,其信誉值为n n‑1 n

Ri=Ri +ΔRi ,n≥1

表示在第n次接入时SUi的信誉值的增量,其表示为其中,wk代表不同行为对次用户信誉值的影响, 用来判断第n次接入时某种行为是否发生。

7.根据权利要求5或6所述认知异构无线网络中基于信誉系统的频谱切换方法,其特征在于:当SUi首次进入网络中,认知基站开始信誉初始化过程,把新加入网络的SUi添加到可信次用户的集合中;信誉值的取值范围为[0,1]之间的任意实数,并赋予SUi初始信誉值

8.根据权利要求1所述认知异构无线网络中基于信誉系统的频谱切换方法,其特征在于:所述步骤103中,根据次用户的信誉状况将次用户分为三个等级,对应三种次用户集合,即不可信次用户集u0,可疑次用户集u*,可信次用户集u1;根据网络的需求,设置判断和划分次用户可信程度的阈值th1、th2,则有U表示信誉状况不同的次用户所处的集合。