在认知无线电网络中,不同业务对于QoS的要求各不相同,用户业务与信道特性之间的匹配程度会影响到通信的质量。另一方面,次级用户的时延需求也不尽相同,一些业务为时延敏感型业务,如视频会议等;一些业务为非时延敏感型业务,如文本消息等,因此,为不同业务类型次级用户设置不同优先级来接入信道,对提高时延敏感型业务的服务质量显得尤为重要。本文对认知无线网络中面向服务的信道选择与频谱切换机制进行研究,论文的主要工作如下:1.在异构认知无线网络中,针对当前信道选择未充分考虑频谱资源的多样性和区分性,导致次级用户所选择的信道资源与其业务类型不匹配的问题,提出一种信道选择机制。首先充分考虑不同业务类型的次用户对信道的需求不同,同时兼顾次用户对主网络所产生的干扰,设计并定义了一个用来表征整体信道选择匹配度的参数S,并把S抽象成一个目标函数;其次,基于高效率的改进遗传算法,对S目标函数进行最优化求解,以期最大化信道选择匹配度。最后,分别从算法迭代次数、主用户出现概率、次用户数目,对整体信道选择匹配度进行验证,结果表明该算法能在次用户对主网络造成的干扰尽可能小的条件下,为一组次用户选择符合其业务特征的信道资源,系统的整体满意度得到了提升。2.为满足次用户不同时延需求并提高信道利用率,提出一种基于次用户分级的PRP M/G/m排队论频谱切换模型。首先,根据业务的不同时延需求,对次用户进行分级评价,将次用户分为时延敏感型和非时延敏感型用户,时延敏感型次用户具有更高的优先级来接入信道。其次,采用PRP M/G/m排队论来构建基于用户分级的频谱切换模型。同时推导和分析了该模型下不同优先级次用户扩展数据传输时间,进而提出了面向各级次用户自适应频谱切换策略。仿真结果表明,相较于现有频谱切换策略,该模型能有效降低次用户切换时延以及扩展数据传输时间,保证高优先级次用户的QoS,提升了次用户频谱切换的综合性能。