认知无线电频谱切换源码matlab仿真

clear clc

%rand('twister',1); blockpu=[]; blocksu=[]; for N=3:2:7 block=[];

for lambdap =0.01:0.05:0.5

%*****************************************

%假设 1. CR网络和主网络(授权网络)共同存在于同一区域，并且使用同一频段。假设该频段共有N个信道，每个主用户或CR用户每次接入只占用一个信道。

% 若所有信道均被主用户占用，此时CR用户到达就被阻塞。若CR用户正在使用的信道有主用户出现，此时CR用户被迫中断，并进入缓存区排队等待

% 空闲可用信道以继续刚被中断的通信，若等待超过一定时限，则判定CR用户强制中断退离缓存区。

% 故共有三个队列，分别表示如下：

% X队列——主用户队列，抢占优先，优先级最高 % Y队列——次用户队列，优先级最低

% Z队列——次用户切换队列，优先级次高，若在时延Tao内，则较次用户队列优先接入可用信道

% 2. 主用户和次用户的到达服从泊松分布，参数分别为lambdap和lambdas，平均服务时间服从参数为mup和mus的负指数分布

% 3. 对次用户而言，主用户抢占优先。总共有N个信道，也就是最多可以有N个主用户抢占所有信道，

% 故Z队列的长度不会超过N，这里给定Z队列长度为N。

% 4. 假设初始状态所有N个信道均空闲，次用户理想感知，感知延时为0.005 %***************************************** % 2009年10月12日 10月25日

%***************************************** %初始化

%***************************************** a = 100; %主用户数量 b = 100; %次用户数量

%N =3 %Z队列最大长度/总的信道数 %Tao=5

%切换时延门限Tao

A = [ ]; %某主用户到达时刻占用信道序号的集合 B = [ ]; %某次用户到达时刻占用信道序号的集合 C = [ ]; %切换用户占用的当前所有信道序号集合 D = [ ]; %某次用户到达时刻主用户占用信道集合 member = [ ]; member_CR = [ ]; j1=1;

%主用户参数*****************************************

%lambdap = 0.3; %主用户到达率 mup =0.4; %主用户服务率

arr_meanp = 1/lambdap; %主用户平均到达时间 ser_meanp = 1/mup;%主用户平均服务时间 arr_nump = a; %round(Total_time*lambdap*2); tp = zeros(6,arr_nump);

tp(1,:) = exprnd(arr_meanp,1,arr_nump); %按负指数分布产生各主用户到达时间间隔 tp(1,:) = cumsum(tp(1,:)); %各主用户的到达时刻等于时间间隔的累积和

tp(2,:) = exprnd(ser_meanp,1,arr_nump); %按负指数分布产生各主用户服务时间 %次用户参数***************************************** lambdas =0.4;

mus =0.6; %次用户到达率与服务率 arr_means = 1/lambdas;

ser_means = 1/mus; %次用户平均到达时间与平均服务时间 arr_nums = b;

ts = zeros(6,arr_nums);

ts(1,:) = exprnd(arr_means,1,arr_nums); %按负指数分布产生各次用户达到时间间隔 ts(1,:) = cumsum(ts(1,:)); %各次用户的到达时刻等于时间间隔的累积和

ts(2,:) = exprnd(ser_means,1,arr_nums); %按负指数分布产生各次用户服务时间

%切换用户参数*****************************************待计算lambdah和muh arr_numh = 10; %切换用户排队长度设置 th = zeros(6,arr_numh); tsh=[];

%***************************************** %计算第1个主用户的信息

%***************************************** if arr_nump>=1

tp(3,1) = 0; %第1个主用户进入系统后直接接受服务，无需等待

n = ceil(rand*N); %产生一个在N范围内的随机数作为接入的信道序号 tp(4,1) = tp(1,1)+tp(2,1); %其离开时刻等于其到达时刻与服务时间之和

tp(5,1) = 1; %其肯定被系统接纳，此时系统内共有1个主用户，故标志位置1 tp(6,1) = n; %依次记录主用户占用信道的序号 A=[A n];

member = [1]; %其进入系统后，系统内已有成员序号为1 else

!echo No Primary Users!!!! end

%***************************************** if arr_nums>=1 if arr_nump>=1

k1 = sum(ts(1,:) < tp(1,1)); if k1~=0 for i =1:k1 if i==1

ts(3,i) = 0.005; %其等待时间为 0

ts(4,i) = ts(1,i)+ts(2,i)+ts(3,i); %其离开时刻等于到达时刻与服务时间之和 ts(5,i) = 1; %其标志位置 1 ,即次用户在用当前信道

m = ceil(rand*N); %产生一个在N范围内的随机数作为接入的信道序号 ts(6,i) = m; %依次记录次用户占用信道的序号 B=[B m];

member_CR =[1];

handoff1=find(tp(1,:)>ts(1,i)); handoff2=find(tp(1,:)

if isempty(handoff1)==0&&isempty(handoff2)==0

handoff3=setdiff(handoff1,handoff2);%当前次用户通信期间（时间段）到达的主用户 handoff=setdiff(handoff1,handoff3); handoff4=[];

for puid=1:length(handoff)

if tp(6,handoff(puid))==ts(6,i)

handoff4=[handoff4,handoff(puid)]; break; end end

if isempty(handoff4)==0

if j1<=arr_numh th(1,j1)=tp(1,handoff4(1));

th(2,j1)=ts(4,i)-tp(1,handoff4(1)); ts(4,i)=tp(1,handoff4(1));

tsh=ts(:,i); %切换到其他可用信道

num_arrivep=find(tp(1,:)<=th(1,j1)); num_leavep=find(tp(4,:)>=th(1,j1));

num_present1=setdiff(num_arrivep,num_leavep);

num_present2=setdiff(num_arrivep,num_present1);%当前在的主用户 num_arrives=find(ts(1,:)th(1,j1));

num_present3=setdiff(num_arrives,num_leaves);

num_present4=setdiff(num_arrives,num_present3);%当前在的次用户 num_present6=[]; wait=0; if j1>1

j2=1:j1-1;

num_arriveh=find(th(1,j2)th(1,j1));

num_present5=setdiff(num_arriveh,num_leaveh);

num_present6=setdiff(num_arriveh,num_present5);%当前在的切换用户 for j3=1:length(num_present6) wait=wait+th(3,num_present6(j3));

end

th(3,j1)=wait;%切换用户排队等待时间 end

if length(num_present2)==N

wait1=tp(4,num_present2(1)); for k=1:length(num_present2)

wait1=min(tp(4,num_present2(k)),wait1); end

for k=1:length(num_present2)

if wait1==tp(4,num_present2(k)) wait2=num_present2(k); break; end end

th(3,j1)=wait1-th(1,j1)+th(3,j1); th(4,j1)=th(1,j1)+th(2,j1)+th(3,j1); th(5,j1)=1;

th(6,j1)=tp(6,wait2); tsh=[tsh,th(:,j1)];

elseif isempty(num_present2)&&length(num_present4)==N wait1=ts(4,num_present4(1)); for k=1:length(num_present4)

wait1=min(ts(4,num_present4(k)),wait1); end

for k=1:length(num_present4)

if wait1==ts(4,num_present4(k)) wait3=num_present4(k); break; end end

th(3,j1)=wait1-th(1,j1)+th(3,j1); th(4,j1)=th(1,j1)+th(2,j1)+th(3,j1); th(5,j1)=1;

th(6,j1)=ts(6,wait3); tsh=[tsh,th(:,j1)]; elseif

length(num_present2)+length(num_present4)==N&&isempty(num_present2)==0&&isempty(num_present4)==0

wait1=tp(4,num_present2(1)); for k=1:length(num_present2)

wait1=min(tp(4,num_present2(k)),wait1); end

for k=1:length(num_present4)

wait1=min(ts(4,num_present4(k)),wait1);

end

tps=[tp(:,num_present2),ts(:,num_present4)]; for k=1:length(tps) if wait1==tps(4,k) wait4=k; break; end end

th(3,j1)=wait1-th(1,j1)+th(3,j1); th(4,j1)=th(1,j1)+th(2,j1)+th(3,j1); th(5,j1)=1;

th(6,j1)=tps(6,wait4); tsh=[tsh,th(:,j1)];

elseif length(num_present2)+length(num_present4)

th(4,j1)=th(1,j1)+th(2,j1)+th(3,j1); th(5,j1)=1;

th(6,j1)=channel(1); tsh=[tsh,th(:,j1)]; end

j1=j1+1; end

end end elseif i >= 2 j=1:i-1;

number_CR = find(ts(4,j) > ts(1,i)); %当前占用信道的次用户个数 [th1,th2]=find(th==0); th(:,th2)=[];

if isempty(number_CR)&&isempty(th)

m = ceil(rand*N); %产生一个在N范围内的随机数作为接入的信道序号 ts(3,i) = 0.005;

ts(4,i) = ts(1,i)+ts(2,i)+ts(3,i); %其离开时刻等于到达时刻与服务时间之和 ts(5,i) = 1; %其标志位置 1 ,即次用户在用当前信道 ts(6,i) = m; %依次记录次用户占用信道的序号 B=[B m];

member_CR = [member_CR,i]; handoff1=find(tp(1,:)>ts(1,i)); handoff2=find(tp(1,:)

if isempty(handoff1)==0&&isempty(handoff2)==0

handoff3=setdiff(handoff1,handoff2);%当前次用户通信期间（时间段）到达的主用户 handoff=setdiff(handoff1,handoff3);

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