[发明专利]分布式认知无线电网络中的频谱切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及分布式认知无线电网络中的频谱切换方法。

背景技术

分布式认知无线电网络中，存在授权用户和认知用户。授权用户优先占用频谱；认知用户具备认知能力，通过动态监测授权用户对频谱的占用情况，利用授权用户未占用的空闲频谱进行通信。当检测到授权用户开始占用此频谱时，或当前频谱不能满足认知用户业务需求时，认知用户让出该频谱，切换到其它适合的频谱上继续进行未完成的通信。这一过程即为认知无线电网络中的频谱切换。

分布式认知无线电网络由用户作为网络节点自主构成，没有中心设备。频谱切换过程由认知用户完成。目前，对认知无线电网络频谱切换问题的研究尚不成熟。尽管传统蜂窝网中基于移动的切换机制为此问题提供了一定的研究基础，仍然存在很多未解决的开放性论题有待进一步研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分布式认知无线电网络中的频谱切换方法。基于本发明可以保证频谱切换的顺利完成，进而确保认知用户的通信持续性。

一方面，本发明公开了一种分布式认知无线电网络中的频谱切换方法，在周期性地更新自身的优选频点邻居列表过程中，当作为源节点的认知用户检测到授权用户时，所述频谱切换方法包括如下步骤：更新自身的优选频点邻居列表；在检测到所述更新后的优选频点邻居列表后，判断所述源节点至下一跳邻居节点间是否存在可用频点，若存在，则根据所述可用频点选择准则选择第一新频点，并在所述第一新频点上进行数据传输；并将所述源节点的优选频点邻居列表中的所述可用频点更新为所述第一新频点周围设定范围内的可用频点，该设定范围由节点具体的硬件水平和通信需求决定。

上述频谱切换方法，优选所述根据频点选择准则选择第一新频点后，还包括判断所述第一新频点是否可用的步骤，包括：所述源节点向所述下一跳邻居节点发送确认所述第一新频点是否可用的信令；若可用，则所述下一跳邻居节点回传确认信息以进行在所述第一新频点上的数据传输；若不可用，则所述下一跳邻居节点向所述源节点回传该第一新频点不可用的信息；所述源节点收到该信息后更新优选频点邻居列表，再根据所述频点选择准则选择其它频点进行尝试。

上述频谱切换方法，优选当所述源节点至下一跳邻居节点间不存在可用频点时，检查所述源节点自身的路由缓存列表，判断所述源节点至目的节点间是否存在可用路由，若存在，则：所述源节点根据路由选择准则选择新路由；依据所述新路由确定所述源节点的在所述新路由中的下一跳邻居节点；所述源节点根据所述路由选择准则选择与所述新路由中的下一跳邻居节点对应的第二新频点，并在所述第二新频点上进行数据传输；所述源节点和所述新路由中的下一跳邻居节点更新各自的优选频点邻居列表，并将列表中的可用频点更新为所述第二新频点周围一定范围内的可用频点，该范围取决于节点具体的硬件水平及通信需求；并更新对应的邻居节点。

上述频谱切换方法，优选所述源节点根据所述路由选择准则选择与所述新路由中的下一跳邻居节点对应的第二新频点后，还包括判断所述第二新频点是否可用的步骤：所述源节点向所述源节点的下一跳邻居节点发送确认所述第二新频点、所述新路由是否可用的信息；若可用，所述源节点的下一跳邻居节点向所述源节点发送确认信息以进行在所述第二新频点上的数据传输；若不可用，则所述源节点的下一跳邻居节点向所述源节点回传不可用信息；所述源节点收到该信息后更新优选频点邻居列表和路由缓存列表，再重新检查所述路由缓存列表。

上述频谱切换方法，优选当所述源节点至所述目的节点间不存在可用路由时，执行如下步骤：所述源节点根据所述频点选择准则选择其他可用频点，启动路由发现过程；所述源节点广播频点和路由请求，向所述其他可用频点对应的邻居节点询问该可用频点是否可用，并询问该邻居节点是否具备到所述目的节点的可用路由；所述可用频点的邻居节点检查自身的路由缓存列表，是否存在到所述目的节点的可用路由；如果存在，向所述源节点回发频点和路由应答；如果不存在，则所述源节点的下一跳邻居节点也发起到所述目的节点的路由发现过程，建立起到所述目的节点的路由后更新自身路由缓存列表，并向所述源节点回发频点和路由应答；所述源节点收到所述频点和路由应答后更新其自身路由缓存列表，并在首次收到所述频点和路由应答后，依据频点和路由应答所确定的新频点和新路由上进行数据传输；同时在周期信令中通知邻居节点停止继续进行路由发现；并利用继续收到的频点和路由应答包含的路由信息更新自身的路由缓存列表；所述源节点和所述源节点的下一跳邻居节点更新各自的优选频点邻居列表，将可用频点更新为切换后的工作频点周围一定范围内的可用频点，并更新对应的邻居节点。