通信1205夏亚洲毕设论文
武汉理工大学
毕业设计（论文）
认知无线电频谱切换机制研究
学院（系）：信息工程学院
专业班级：通信工程专业1205班
学生姓名：夏亚洲
指导教师：李瑞芳
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
年月日
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2、不保密囗。
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作者签名：年月日
导师签名：年月日
摘要
第1章绪论 (4)
1.1 研究的背景与意义 (4)
1.2认知无线电的发展 (4)
1.3本文内容及结构 (5)
第2章认知无线电频谱机制研究相关理论 (6)
2.1 认知无线电基本知识 (6)
2.2 认知无线电系统结构 (7)
2.2.1拓扑结构 (7)
2.2.2osi结构 (8)
2.3 认知无线电中的关键技术 (9)
2.3.1频谱感知 (9)
2．3．2频谱管理 (10)
2．3．3认知无线电频谱切换研究 (11)
2.3.4 认知无线电频谱切换场景 (12)
2.4 认知无线电频谱切换的流程 (12)
2.5 认知无线电频谱切换排队模型 (14)
2.5.1 排队理论接入模型 (14)
2.5.2 马尔科夫通信分析模型 (14)
第3章认知无线电中的通信模型及多用户仿真分析 (17)
3.1基于主动被动方式切换方式分析 (17)
3.1.1信道预测模型分析 (17)
3.1.2基于状态更新的主动切换模型 (18)
3.2基于授权用户与认知用户到达时间的排队频谱切换分析 (19)
3.2．1多用户排队模型建立 (19)
3.2．2多用户排队模型的matlab仿真结果与分析 (20)
4.1全文工作总结 (29)
4.2进一步展望 (29)
本文针对无线通信技术飞速发展对频谱资源的需求迅猛增加，然而与之相矛盾的是现有频谱资源固定分配方式的低利用率，为了解决这一矛盾性的问题，认知无线电的概念被提出。通过认知无线电技术，认知用户可以机会的占用未被主用户使用的频谱资源，这种频谱共享的方式在不改变既定频谱资源分配的前提下很好的解
决了频谱资源稀缺的问题。
论文主要研究了认知无线电频谱资源动态可用特性使认知用户在使用频谱资源的过程中经常发生频谱切换，频谱切换作为认知无线电的一项关键技术，其核心旨在解决两个方面的问题：一是保证认知用户通信的连续性；二是尽量减少对主用户的干扰。本文从这两方面出发，对现有切换技术做了详细的分析和研究，对比被动切换和主动切换，本文侧重研究了主动切换，在现有研究基础上提出了一种改进的基于信道空闲时间估计的主动切换方法，同时针对现有研究的不足，考虑了多用户场景，并分别针对不同的策略做了相关的仿真分析和对比。从认知无线电的基本理论出发，分析了认知无线电频谱切换产生的场景，执行流程，关键技术等。在现有研究文献基础上，给出了一种改进的主动切换算法，仿真显示在不同的环境下相对于原算法，改进的主动切换算法都能较好的降低冲突率，同时对影响算法的因素进行了分析，并通过仿真验证了分析的正确性。其后基于不同策略做了一个仿真分析，通过仿真对比了主动切换，纯被动切换和基于信道空闲时间估计被动切换的性能。
研究结果表明：本文的主动切换方法能较好的降低认知用户和主用户的冲突次数，减少对主用户的干扰。
关键词：认知无线电；频谱切换；多用户；利用率
Abstract
In this paper, the rapid development of wireless communication technology, the demand for spectrum resources increases rapidly, however, contradicting the low utilization of existing fixed allocation of spectrum resources, in order to resolve this contradiction issues, the concept of cognitive radio is proposed . Through cognitive radio, cognitive user can not take up the opportunity of primary spectrum resources used by the user, without changing the allocation of spectrum resources established premise that spectrum sharing good solution waySummary spectrum scarcity problems.
Thesis, cognitive radio spectrum resources available dynamic feature allows users to frequently occur in the cognitive spectrum resources in the process of switching spectrum, spectrum switching technology as a key cognitive radio, which is designed to address the core issue of two : First, ensure the continuity of cognitive users to communicate; the second is to minimize the interference to the primary user. From the viewpoint of both the existing switching technology to do a detailed analysis and research, compared to passive and active switching switch, the paper focuses on the research initiative handover, based on an improved channel idle time on the basis of existing research estimated active switching method, while for the deficiencies of the prior studies, consider a multi-user scenarios, and were made for different strategies related simulation analysis and comparison. From the basic theory of cognitive radio, cognitive radio spectrum analyzes scene switching produced execution flow, and other key technologies. In the existing literature on the basis of the initiative is given an improved handover algorithm, simulation displayed in different environments relative to the original algorithm, the improved algorithm can automatically switch preferably reduced rate of collisions, while the algorithms of the factors were analyzed and verified by simulation analysis. Then based on different strategies to do a simulation analysis, simulation comparison active switch, pure passive switching and idle time based on the channel estimation performance of passive switching.
The results show that: the active switching method in this paper can be better to reduce
the number of collisions and the main user of the cognitive users to reduce interference to the primary user.
Key Words：Cognitive radio; switching frequency spectrum; different users; collision rate
第1章绪论
1.1 研究的背景与意义
当前我国的通信发展阶段已经是4G时代，并且每天都在飞速发展着。除了通信技术对其他技术的发展提出了相应的要求在过去的几十年中，无线通信技术得到了飞速的发展。无线通信技术在社会生活的各个方面得到了广泛的应用，。各种无线接入技术在商用和民用中得到了广泛的普及和发展。特别是智能手机与平板电脑的广泛使用，各种不同通信方式的发展与应用，人们对网络速度和流量的要求更加高，无线网络通信技术也面临着挑战。可想而知，这其中有对频谱需求量的增加[1];
然而，由于无线频谱的固有特性，其不能像有线网络一样使用更先进的传输媒介来增加传输速度提高网络带宽，美国联邦通信委员会（FCC）经过对授权频带的频谱使用情况的大量统计得出一份数据报告，报告显示在授权频带上的频谱利用率仅仅只有15%~85% 因此只能通过尽可能的提高频谱资源的利用率来缓解这一问题。
认知无线电（CR）理论就在这种情况下被提出并去的广泛关注.这种理论的目的在于不改变现有的频谱分配策略的前提下对频谱的分配进行动态的分配，而非是固定的分配给某个用户从而将空闲的暂时不用的频谱通道资源分配给其他用户使用，提高频谱的利用率。
在认知无线电网络中，由于认知用户对于频谱的利用都是采取一种机会式的方式，当主用户回归信道时，认知用户将不得不进行频谱切换来保持通信的连续性，如何能够尽可能降低与主用户的冲突，减少干扰，都是频谱切换所
研究的重点。
1.2认知无线电的发展
为了解决频谱资源匮乏的问题，基本思路就是尽量提高现有频谱的利用率。为此，人们提出了认知无线电的概念。认知无线电的基本出发点就是：为了提高频谱利用率，具有认知功能的无线通信设备可以按照某种“伺机（Opportunistic Way）”的方式工作在已授权的频段内。当然，这一定要建立在已授权频段没用或只有很少的通信业务在活动的情况下。这种在空域、时域和频域中出现的可以被利用的频谱资源被称为“频谱空洞”。认知无线电的核心思想就是使无线通信设备具有发现“频谱空洞”并合理利用的能力。
当非授权通信用户通过“借用”的方式使用已授权的频谱资源时，必须保证他的通信不会影响到其他已授权用户的通信。要做到这一点，非授权用户必须按照一定的规则来使用所发现的“频谱空洞”。在认知无线电中，这样的规则是以某种机器可理解的形式（如XML语言）加载到通信终端上。由于这些规则可以随时根据频谱的利用情况、通信业务的负荷与分布等进行不断的调整，因此通过这些规则，频谱管理者就能以更为灵活的方
式来管理宝贵的频谱资源。
图1.1 认知环形模型
IEEE(TheInstituteofElectricalandEleetroniesEngineers)定义从用户使用信道必须在不干扰住用户通信服务的前提下。ITU一R(IntemationalTeeom们nunicationUnion一Radiocornnnunication)WPSA工作组将认知无线电定义为：认知无线电因该具有对所处的通信环境有一定的适应能力，就是能在很款的频带内找到空闲的频谱资源。
尽管对认知无线电功能的描述有所差别,但是已有研究均认为认知无线电具有三个基本功能:寻找频谱空洞、保障主用户正常通信和完成从用户无线传输。国内外开展了很多项目研究认知无线电实现上述功能的方法。
1.3本文内容及结构
本文从认知无线电的基本知识及通信过程中有关知识及理论出发。在现有研究的基础上着重对基于信道预测的主动频谱切换模型和算法进行研究，分析了已有研究中信道空闲时间估计算法存在的问题，给出了一种改进的主动切换算法，同时针对影响算法性能的因素进行了仿真分析。利用排队论模型分析多用户场景下认知用户的接入切换过程，并结合不同的策略对主动切换做了相关的研究和仿真分析.
本文内容结构分布如下：
第一部分（绪论部分）：主要对认知无线电频谱研究的意义，发展背景，功能要求等进行初步的介绍.第二部分：对相关基本的概念理论，关键技术，通信模型算法的概述与讲解，还有对切换性能指标的评测。第三部分：分析多用户场景下认知用户的切换过程，包括多用户场景下的随机接入策略，基于用户优先级策略的切换，利用排队论模型对认知用户的切换过程做了详细的分析，并通过仿真对比不同策略下切换。对实验结果进行分析及总结，改进建议及方法；第四部分：全文总结与展望。第五部分：致谢。
第2章认知无线电频谱机制研究相关理论
2.1 认知无线电基本知识
认知无线电的基础是软件无线电，具有感知（认知）和自适应通信环境的学习和推理能力，它能在保证频谱利用率最大化的基础上，保持自身的可靠的稳定的通信能力，这就需要使其具有自适应环境实时调节自身参数的能力。
从上述要求来看要想实现认知无线电功能，就要使它具有对频谱，用户，通信环境的认知能力，还有对频谱资源的重新分配的能力；
认知能力：就是该系统在很大的可用频带范围获取到当前通信信道和用户的频谱的使用情况；实时监控从而在很宽的频带内找到可用的空闲频谱。重分配自适应能力：可根据通信环境和用户状态，进行最佳的自身的参数调整。并且在满足频谱分配要求的前提下使得主从用户获得最搞得服务率，和频带的最大利用率；认知无线电的具体过程为：频谱感知：染指系统具有的检测当前通信环境的能力，检测主用户的到达时间，服务时间，离开时间。与主用户通信信道的空闲时间。该功能的实现是由终端和系统共同协作完成的。频谱分配：更具认知无线电系统的频谱感知情况对主，次级用户分配相应的空闲信道完成通信。频谱共用：固定频带不再分配给固定用户，由多个用户在认知无线电系统的协调下多用户共用多频带多信道。
图2.1 认知无线电系统
2.2 认知无线电系统结构
2.2.1拓扑结构
认知无线电系统中根据用户的优先级可分为主用户和次级用户。主用户有频谱的授权，现有频谱的优先使用权，也叫做授权用户；次级用户通过认知无线电系统的频谱感知功能利用空闲频带进行数据的传输，也叫做认知用户。也就是说，认知用户在授权用户没有利用频带时，通过感知技术对空闲的频谱资源加以利用。住用户到来时，认知用户应该当暂停通信，信道先服务主用户。等待住用户离开，或者系统感知到新的空闲频谱才继续进行数据传输。
图2.2.1 认知无线电系统拓扑结构
2.2.2osi结构
图2.2.1 认知无线电系统OSI结构
认知无线电涉及到的不单单是osi模型中某一层的功能，例如认知系统的频谱感知与频谱检测不单单靠物理层的无线电感应模块进行感知，还要根据网络层的路由表的信息进行用户信息的更新和分配。主用户基站和次级用户基站的通信和空闲信道的还需要数据链路层的在时间上的检测分配与权衡。而对频谱的管理和切换也需要有osi的五层结构模型只有同时参与协调作用才能实现。
综上所述，可以对认知无线电做一个总结，认知无线电是一种能够根据当前无线频谱环境去探测频谱使用情况，并且根据感知结果结合频谱分析，自适应调整自身工作传输参数以适应当前传输环境，实现频谱共享和频谱利用率最大化的一种智能无线通信技术。2.3 认知无线电中的关键技术
2.3.1频谱感知
认知无限电网络要想实现好认知功能，顾名思义需要有认知功能，而在通信各层的认知功能就是我们常说的频谱感知。它是一种能让认知系统在通信环境中得到空闲信道的技术，是认知无线电中的并可少的关键技术之一。然而频谱感知不是单一的一种，对用不同的通信环境可能有多种，不同的通信协议也意味着实现它的技术不是哪一种情况都能使用的：这里在的感知的主要作用有：检测主用户的频谱使用，确定认知用户是否适合再改频谱进行切换通信工作，数据链路层的感知和决策会对无；物理层的感知和决策进行管理，以获取频谱的可用性信息，链路层的感知主要是对感知的一个优化，经由链路层的决策，频谱感知可以更具针对性和效率性，链路层感知所涉及的两个重要问题是：一. 按怎样的先后顺序去对频带进行感知和测量。二.为检测到的空闲频带的时间长短或者其他标准来规定一个频带适合什么样的认知用户，是否适合认知系统的建立，检测建立认知系统后的可用性。提出了一种最小化空闲信道寻找时延以及通过感知周期自适应调整来最大化频谱发现机会的算法，并给出了感知周期优化机制以及信道优化序列选择算法。物理层感知是一个最基本和实质的探测，目前常常采用的感知技术手段分为几类,具体的分类如下：
图2.3.1 认知无线电频谱感知具体分类
2．3．2频谱管理
当认知无线电网络系统检测到宽频带中未被用户所利用的空闲频带后会对抗空闲频带的分配，使用进行管理和决策，当然还要遵循相关的协议和规则对空闲的频谱进行分析然后才做出决策，实现为认知用户分配合适的频谱，满足其 QoS 需求的目标。而在这些工作中最核心的工作是基于频谱感知的之后的对频谱的分析和决策。在认知无线电网络中，频谱空洞的可用性是时变的，频谱分析能够通过频谱感知获取频谱的可用信息及其频谱属性等，进而为频谱决策提供参考。通常来说频谱资源的属性主要包括：频率，带宽，稳定性，链路延迟等,同时在认知网络中，不同的认知用户具有不同服务需求，基于频谱分析能够帮助系统完成对频谱的合理分配，保障用户的服务需求，从而提高整个系统的性能。频谱决策是频谱分析的后续过程，其实现是基于频谱分析的基础之上。由于认知无线电环境中存在的可用频谱资源的数量有限，当存在多个认知用户对频谱资源有需求的情况时，如何保证频谱被高效合理的分配，这就需要频谱决策过程做出恰当的决策。针对认知用户不同的服务需求，需要优先满足高优先级和具有QoS 要求认知用户的频谱需求，其次满足低优先级用户和业务的频谱需求现有的频谱共享解决方案的分类主要按照网络架构、频谱分配方式以及接入技术这三个不同的方面来进行分类，分别如图所示。基于网络架构上的频谱共享分类主要分为集中式和分布式两种，集中式频谱共享是通过一个集中式控制实体来负责频谱资源的分配以及认知用户的接入过程，分布式频谱共享则是每个节点根据本地策略，自主负责频谱分配和接入过程。基于协作方式的频谱共享根据频谱分配行为又可分为合作式和非合作式两种。基于接入方式的频谱共享有交替接入和重叠接入两种方式。
图2.3.2 认知无线电频谱感管理具体模式
2．3．3认知无线电频谱切换研究
在认知无线电网络系统中，当网络环境变差或者被授权的主用户出现在信道中。认知用户就要先退出信道给信道给主用户通信，然后又认知系统更新状态,为人质用户寻找到新的空闲信道完成通信过程。该过程中频谱移动性导致了
一种新型切换的产生，即频谱切换。相比于传统无线通信中的切换仅仅是由终端的跨小区移动引起的链路自适应变化，认知无线电中的频谱切换则显得更为复杂。它不仅涉及到协议层以及物理链路层的调整，同时在切换过程中还涉及到用户间的优先级差别。这主要是由于认知用户对于频谱不具有专有权，认知用户在认知无线网络环境下，仅仅是在主用户未利用频谱资源时，机会的去占用授权频谱资源。在实际的过程中，主用户由于对频谱使用的专有权具有较高优先级，其往往默认认知用户为透明，为了不干扰主用户的传输，认知用户在主用户重新使用频谱资源的时候，必须放弃对当前频谱资源的使用，转而搜寻其他可用频谱资源。
图2.3.3 认知无线电频频谱切换模型
2.3.4 认知无线电频谱切换场景
认知用户主要是采用机会式的频谱接入方式来利用主用户未使用的频谱资源，通常情况下频谱切换产生的场景主要有以下几种：场景 1：机会式的频谱占用并不享有对频谱的专用权，当主用户返回信道的时候，认知用户就不得不退出当前占用的信道，转而去搜索其他可用信道，并执行频谱切换来完成剩余业务的传输，这是频谱切换产生最常见的一种情形场景 2：认知用户正在通信的信道出现信道质量变差，为了保证通信业务的QoS 需求，这个时候认知用户也要重新去寻找信道质量更好的信道来进行业务的传输，此时也产生了频谱切换。场景 3：与传统的切换产生的情形类似，认知用户也有可能因为移动从一个区域转移到了另一个区域，而区域的不同对于频谱资源的可用性必然存在差异，此时认知用户也必须进行频谱切换来维持通信的连续性。场景 1 是认知无线电中最常见的情形，这是认知无线电的根本特性决定的，主用户对频谱资源的使用有优先权，主用户的回归使得认知用户必须放弃对频谱的使用，转而搜寻其它可用频谱资源并执行频谱切换来完成数据的传输。在认知无线电频谱切换的研究中它是切换设计中最基本的一个要点。场景 2 与传统移动蜂窝网络中的因移动终端信号质量变差而触发的切换相类似，在认知环境中认知用户由于自身业务有 QoS 的需求，如果当前的信道无法满足时，认知用户可以通过执行频谱切换寻求能够满足其 QoS 需求的信道进行传输，如某些时延敏感性的业务，如果当前信道存在较大的时延，则必须去寻找时延较小的可用信道来完成传输。场景 3 是一个较为复杂的切换过程，其涉及包括地理位置信息管理和切换管理两部分在内的网络移动性管理。上述讨论的三种场景中，后两种场景往往涉及的研究较为复杂，同时由于时间和精力的有限，本文的着重研究点主要是第一种场景。
2.4 认知无线电频谱切换的流程
由于认知无线电网络的特性，其中存在认知用户和主用户，为了评价切换方法和策略的优劣，需要从认知用户和主用户两方面来考虑，从认知用户方面考虑主要是切换能够保证自身通信的连续性以及业务 QoS 的需求，从主用户方面来考虑就是认知用户占用主用
户信道进行通信时，认知用户要随时准备主动避让主用户，不能干扰主用户对信道的占用和其业务传输过程。认知无线电中频谱切换性能的衡量指标主要有如下几种：切换时延：当认知用户在授权信道上传输时，如果出现主用户的回归，则认知用户停止当前数据传输，执行频谱切换，搜寻其它可用信道来继续完成数据传输，从被主用户中断到恢复数据传输这段时间间隔就是切换时延，切换时延主要由感知时延和切换执行时延两部分构成，感知时延主要取决物理层技术。切换次数：在认知无线电网络中，认知用户为了完成一次会话业务的传输，在面临主用户回归的情况时，不得不去执行多次切换以保证业务的连续性。频谱切换次数即是认知用户成功进行业务传输进行的切换次数之和，由于频谱切换会引入一些开销，过多的切换次数会对系统带来一定影响。
冲突次数：被动切换方式下冲突次数就等于切换次数，被动切换方式下认知用户是在遭遇主用户的回归之后被迫切换到其他可用信道，发生多少次冲突就需要执行多少次切换。
阻塞概率：当认知用户有业务需求需要接入空闲目标信道进行数据传输时，如果当前环境下不存在可用信道供认知用户接入，此时认知用户被阻塞。阻塞概率即为用户阻塞的次数比上总共发起的业务请求次数。中断概率：认知用户在授权信道上进行数据传输的时候随时面临着主用户回归的可能，如果正在通信的认知用户遭遇主用户的回归，并且此时系统中没有空闲信道供认知用户完成频谱切换，那么它的业务将被中断。中断概率即为业务中断次数比上总共的通信发起次数。
图2.4 认知无线电频频谱切换流程
2.5 认知无线电频谱切换排队模型
2.5.1 排队理论接入模型
排队论模型是网络分析中广泛采用的一种数学分析模型，其系统构成由客户，服务机构，排队规则组成。自从认知无线电概念的引入，排队论模型广泛应用于认知无线电的研究中。认知无线电中的频谱资源可以看成一个个的服务机构，用户可以看成是需要被服务的客户，认知无线电中认知用户的接入和切换过程可以看成是一个排队过程。
结合认知无线电的特点，认为主用户对信道的使用具有高优先级，而认知用户具有较低优先级。因此在建模时，分别将认知用户和主用户的服务请求建立成具有不同优先级的队列模型，来实现信道接入的优先级顺序。
图2.5.1信道排队接入模型
2.5.2 马尔科夫通信分析模型
马尔可夫分析模型的核心数学理念来源于马儿可夫过程的无后效性，在给定当前状态的情况下，只有当前状态与未来有关，而过去的状态与未来状态是无关的。在认知无线电的研究中，通常采用多维马儿可夫模型来分析多用户及多信道场景下的认知用户的接入和切换过程，利用状态转移来详尽表述系统状态。下面简单分析一个基于马尔科夫模型的认知无线电系统。
图2.5.2(1)马尔科夫通信信道简化模型
如图所见M个主频带B M是提供给已经被授权的主用户所用的，然后在每个主频带下游
被分割成N*M个子频带。在正式的通信过程中，每个授权用户占用一个主频带，认知用户却只需要暂时占用一个子频带的空闲时间段。当主用户进行通信服务时，认知用户则需要退出相应的主频带，进行频谱切换继续完成通信过程。这里假设一对二维数组来表示整个系统所处的状态（i，j）。这里i表示主用户所占用的频带数目，j来表示认知用户所占用的子频带数目。那么空闲的频带就可以表示为下列式子:
{ N>i>0，M*N >j>0| M*N>N*i+j>0}
用π(i , j)表示一个有效的状有效的态(i , j )的稳态概率，假设主用户和认知用户的到达
率分别为相应的服务率达到u p
，u s
。
对应状态转移图为
图2.5.2（2）马尔科夫状态转换图由状态转移图易得相应的平衡方程分别为：
图2.5.2（3）状态平方程
式子中的求和稳态方程应该满足条件为：所有在该系统空间中的概率之和为1；我们将阻塞概率定义为主用户占用所有主频带，认知用户没有合适的传输空闲频带给认知用户做通信使用；该模型是认知无线通信中的最简易的马尔科夫的通信模型系统采用预留信道给认知用户进行频谱切换，仿真结果显示，预留信道策略降低了认知用户的强制中断概率，同时作为牺牲增大了其他认知用户的阻塞概率。信道预留策略可以作为后续研究的一个借鉴，在具有优先级的认知用户中，保留一部分预留信道给高优先级认知用户切换使用，低优先级的认知用户在接入时不能使用这些预留信道，这样可以优先保证具有较高优先级用户通信的连续性。
第3章认知无线电中的通信模型及多用户仿真分析3.1基于主动被动方式切换方式分析
就像先前所述，拥有频谱授权的认知用户对所授权的频谱拥有优先的专享权利。而认知用户作为没有授权的用户，对没有授权的频带只有在等待主用户有空闲的时候才能采用一种机会式的占用信道。认知用户在某个频带可能是主用户，主用户在别的认知系统中可能是作为认知用户出现。当然这是系统与系统之间的频谱切换，这里不属于讨论范围。这里只讲单个认知系统中的主次用之间的频谱切换；
当然，主用户的到来会使认知用户退出频谱，停止通信。然而这个切换过程中有可能会影响认知用户的正常通信，从而影响通信质量，受到干扰甚至通信终止。这种认知用户别强迫的切换的频谱切换方式就是被动切换方式优点是切换次数少，只有在主用户到来的时候才进行切换。然而还有一种情况；系统本身含有用户的服务时间信息，如果在主用户到来时间之前认知用户找到新的空闲频谱的话，这样认知用户的通信服务就不用中断，就不会出现通信质量下降的情况。优点显而易见。但缺点也可想而知:这种切换机制下，切换的次数会增加。不光如此，还需要额外的流量对路由信息进行传输，增加了切换活动本身的开销.
3.1.1信道预测模型分析
每个信道的授权用户不是会一直占用被授权信道的，这里就会有两个状态。假设主用户占用的时间表示状态ON，在主用户未占用状态为状态OFF。将一段时间内的没他穷频谱上的授权用户频谱的服务状态做记录并分析，就可以得到一个可供认知系统参考的，对空闲信道出现的时间分布概率和时间长度有一个大概的估计，如果认知用户需要的服务时间是在固定时间范围内的话，则可以通过估计每条信道的OFF状态大于等于这个时间的概率做出比较。找到一些适合认知用户用来频谱切换的信道。假如将概率在0.4以上的信道作为认知用户的切换空间。那么我没就能减少切换的次数。当然如果调节这个概率会对切换空间的大小有影响。概率越大空间则越小，反之亦然。