[发明专利]认知无线电网络中基于主用户保护的路由和时隙分配方法

权利要求书

1.一种认知无线电网络中基于主用户保护的路由和时隙分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）需要通信的认知源节点初始化路径测度为0，定义路径测度为路径中所有链路测度的和；发送路由请求包RREQ；

2）当中间节点j收到从节点i发送的请求消息RREQ时，计算链路l_ij的链路测度；

3）判断该节点j是否为目的节点：如果是，则选择路径测度最小的路径，并发送路由回复包RREP，继续执行步骤4）；如不是，则更新路径链路测度并进行RREQ的转发，同时建立反向路由回到步骤2)；

4）当网络中节点接收到RREP后，该节点首先判断自己是否为源节点：如果是，则RREP数据包中包含的路径即为选定的路径，执行步骤5）到步骤7）中的时隙分配算法；如不是：则将节点信息添加进RREP包，沿反向路径转发RREP包，返回步骤4）；

5）初始化所述选定路径中每个链路的平均吞吐量AvrCap(l_ij)；

6）更新所述选定路径上每条链路在时隙周期内的平均吞吐量，并取其中平均吞吐量最小的链路为瓶颈链路l_ij；

7）判断所述瓶颈链路l_ij在可用时隙内工作是否会使累计干扰超过主用户门限，如果存在一个可用时隙t使得该瓶颈链路对主用户的累积干扰功率低于主用户的干扰门限，则将该时隙分配给该瓶颈链路，并记链路在该时隙内的吞吐量等于链路的容量，即f_ijt=Cap(l_ij)，返回步骤6）；否则，时隙分配结束，执行步骤8）；

8）源节点将时隙分配结果通过时隙分配包发送给链路上的各个转发节点，当源节点收到确认包之后，进行数据的发送。

2.根据权利要求1所述的认知无线电网络中基于主用户保护的路由和时隙分配方法，其特征在于：

所述步骤4)中的“更新路径测度并进行RREQ的转发”具体为：需要通信的认知源节点s初始化路由请求消息RREQ（中的路径测度值PCost置为0；链路l_ij的链路测度为：

LCost(lij)=dis-nQBlog(1+Qηdij-n)]]>

其中Q、B、η表示次级用户节点的发射功率、主用户频带宽度和环境中的噪声功率，n表示信道衰减指数，d_ij表示节点i和节点j之间的距离，d_is表示节点i和主用户节点s之间的距离；节点j将LCost(l_ij)累加到RREQ中的路径测度值PCost上去；

PCost=Σlij∈PathLCost(lij)]]>

其中Path代表当前RREQ数据包经过的路径；

然后将新得到的路径测度值PCost和节点存储的路径测度值进行比较，如果新的路径测度值较小，则更新节点存储的测度值；否则更新RREQ中的测度值为节点存储的测度值，继续广播RREQ消息。

3.根据权利要求1所述的认知无线电网络中基于主用户保护的路由和时隙分配方法，其特征在于，所述步骤6)的具体方法如下：

计算每条链路的容量Cap(l_ij)为：

Cap(lij)=Blog(1+Qηdij-n);]]>

t时隙内链路l_ij的吞吐量f_ijt为：

每条链路的平均吞吐量为：

AvrCap(lij)=1TΣi=1Tfijt.]]>