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基于認知無線電（Cognitive Radio，CR）的機會頻譜接入（Opportunistic Spectrum Access，OSA）系統最大的特點是允許認知用戶在不干擾授權用戶正常通信的前提下，接入授權頻段，機會式地利用授權頻譜進行通信。近幾年，認知無線技術得到了較大的發展，但還遠不夠成熟，目前大部分文章只是從概念上闡述了切換管理對于維持認知用戶通信連續性的重要意義以及認知無線網絡中切換所面臨的問題，或者將切換與頻譜分配和接入等功能模塊進行聯合設計，但是，由于MC是無記憶的，對于很多新型業務及復雜業務，簡單地將其到達規律假設為泊松分布并不能反映業務的真實特性；此外，其狀態數目往往隨并發分量的增加呈指數增長，容易產生空間爆炸問題。這些限制使馬爾科夫模型很難為多業務共存，多用戶并發的CR網絡建模。
為了克服Markov模型在分析目前寬帶業務中的局限性，J．Fernando在1997年首次將Petri網（PN）引入通信系統，并驗證了其比MC具有優越性。著色Petri網rCPN）是具有層次性的高級Petri網，它有機地結合了數據結構和層次分解，通過層次分解還可以有效地縮減系統的狀態空間，同時結合ML程序語言使得模型易于實現。是少有的能同時用于驗證系統功能的正確性和評估系統性能的建模語言。
鑒于此，本文用CPN建立了一種認知無線網絡中與時間有關的頻譜切換模型，并通過性能分析求得頻譜切換概率。通過與理論結果的對比，驗證了該模型的正確性。論文的安排如下：本文首先介紹了切換策略，提出了在一次CR用戶服務時間內的各種時間關系模型；接著介紹了認知無線電系統OSA模型下認知用戶行為的CPN模型；文章在第4節進行了系統性能仿真分析；最后給出結論和下一步研究方向。
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