[發明專利]一種非授權頻譜智能接入方法

有效

• 申請號: 202110578657.6
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113316174B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 裴二榮;黃一格;宋珈銳;陶凱;徐成義
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04B17/309;H04B17/382
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種免授權頻譜智能接入方法，屬于無線通信領域。本方法包括以下步驟：S1：初始化環境參數和智能體參數；S2：初始化環境狀態s_t＝s₁和經驗回放機制RB；S3：根據ε?貪心策略產生動作a_t＝π(s_t)；S4：在后續β_E個執行周期中執行動作a_t，收到環境反饋r_t并更新狀態至s_t+1；S5：將轉移樣本e_t＝(s_t，a_t，r_t，s_t+1)存儲到經驗回訪機制RB；S6：從經驗回放機制RB中隨機抽取H個轉移樣本更新Q?網絡；S7：訓練終止，輸出最優接入策略。在本發明中，LTE小基站作為學習和決策的主體，能夠根據網絡中不同WiFi接入點數目，學習到最優的接入動作策略，從而獲得共存網絡的總吞吐量和公平性的最大化。

技術領域

本發明屬于無線通信領域，涉及一種非授權頻譜智能接入方法。

背景技術

無線通信見證了移動終端數量和各種多媒體應用的流量需求的空前增長。預計在2017年到2024年，全球移動數據流量將增長7倍。當前網絡容量與未來流量需求之間的巨大鴻溝促使學術界和工業界尋求更高級的技術來提升網絡容量。鑒于全球范圍內的有大量可用的非授權頻譜，移動運營商正越來越多地考慮將非授權頻譜作為一種補充工具，以擴大網絡容量。

與授權頻譜不同，采用不同類型的無線接入技術(Radio Access Technology，RAT)的無線通信系統可以共存于非授權頻譜中。當不同無線接入技術之間缺少兼容時，在同一非授權部署多個無線接入技術會引起相互干擾，以及可能對整個系統造成性能惡化。因此，在采用不同無線接入技術的無線系統之間設計一個高效且公平的共存方案是必要的。在這些無線通信系統中，WiFi系統是最常見的一種無線通信系統，WiFi系統與LTE系統和諧共存為當前的研究熱點。

在同一非授權頻段中，LTE系統和WiFi系統如何實現公平共存是一個巨大挑戰。WiFi采用基于CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance)協議的隨機接入方式，根據二進制指數退避的規則重傳發生沖突的分組。而LTE是一種集中調度接入系統，專為授權頻譜而設計。由于兩種接入技術缺少協調，當WiFi系統和LTE系統在同一頻帶共存時，WiFi系統的性能會受到嚴重影響。為了保證兩種系統的公平共存，兩種主要的共存機制大致分為“先聽后說”(Listen Before Talk，LBT)和“占空比”(Duty Cycle，DC)方法。

然而，現有的共存機制可達到的最佳性能十分有限。尤其是在多個競爭結點共存的情形下，共存網絡中的公平性往往不能得到保障。在下一代無線移動通信系統中，為了給蜂窩用戶提供更好的服務質量和用戶體驗，LTE和WiFi網絡的融合是必然趨勢。

人工智能技術的蓬勃發展為解決非授權頻譜只能接入提供了新的解決思路。考慮到現有方案大多采用保守的隨機接入機制或固定的周期性接入模式，不能夠靈活地根據時變的無線環境做出自適應調整，這不可避免地使共存網絡性能受到了約束。因此，本發明提供了一個非授權頻譜智能接入方案。

發明內容

鑒于此，本發明提供了一種的非授權頻譜智能接入方法。在本方法中，LTE小基站能夠根據當前共存網絡狀態，決定何時接入以及接入后傳輸時長，最大化共存網絡總吞吐量和公平性，確保網絡中用戶的服務質量。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種的非授權頻譜智能接入方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1：初始化環境參數和智能體參數；

S2：初始化環境狀態s_t＝s₁和經驗回放機制RB；