基于UCB的短波认知信道选择算法
2016-05-08王董礼黄国策孙启禄王叶群
铁道学报 2016年12期
关键词:用户
王董礼,黄国策,曹 鹏,孙启禄,王叶群
(空军工程大学 信息与导航学院,陕西 西安 710077)
短波具有超视距通信能力,开通架设方便,一直是重要的远程和机动通信手段,用途十分广泛。目前短波电台各自非合作的频率竞争和功率竞争不仅导致自身干扰冲突,而且污染了短波电磁环境,致使其他短波用户的可用频率减少和频谱质量下降[1],使得用户间冲突碰撞严重,频谱资源使用比较紧张。短波工业协会HFIA(High Frequency Industry Association)的研究表明,看似拥挤的短波频段存在数量可观的频谱空洞[2,3],因此,如何高效利用这些空闲的频谱资源具有重要意义。
认知无线电允许认知用户接入频谱空洞,减少冲突碰撞的同时实现频谱的高效利用。现有对认知无线电的研究主要集中在短波以上频段,文献[4]从动态频谱接入DSA(Dynamic Spectrum Access)的角度,提出将认知无线电应用到短波通信中。文献[5]分析验证了短波频段频谱空洞的可用性和稳定性,指出频谱空洞持续时间在数秒到数分钟间具有规律性,为DSA奠定了基础。文献[6]通过感知短波电磁环境,运用DSA策略实现抗干扰设计,避开干扰噪声较强的频率进行实时信道选择。因此,将认知无线电技术应用到短波通信中,可以使短波认知用户根据周围环境动态选择最佳工作频率,调整自身参数,优化通信效果。
动态频谱接入允许短波认知用户[7]在特定时间、地点使用空闲信道,根据强化学习(Reinforcement Learning)理论[8],通过对信道的探索和利用,动态接入空闲信道,能够在最大化自身传输机会的同时减少与其他用户的相互干扰。……
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