[发明专利]一种无线认知传感器网络MAC协议控制信道选择方法

权利要求书

1.一种无线认知传感器网络MAC协议控制信道选择方法，其特征在于，设定无线认知传感器网络中每个节点装备两个无线收发机，一个用于全局公共控制信道GCCC交换控制信息，另一个用于公共控制信道CCC和数据传输信道；无线认知传感器网络包括N个可用信道，N个可用信道组成序列表，无线认知传感器网络每个节点的序列表相同，序列表包括N个可用信道中每个可用信道的状态值，每个可用信道的状态值为1或0，状态值1表示对应可用信道处于空闲状态，状态值0表示对应可用信道处于忙状态；无线认知传感器网络中每个节点空闲信道列表FCL，每个节点空闲信道列表FCL已通过物理层的频谱感知功能获得；设定节点A、节点B为无线认知传感器网络中任意两个节点，且节点A、节点B相互之间直接通信，节点A向节点B发送数据，具体步骤包括：

一、 交换控制信息，具体是指：节点A与节点B交换控制信息；具体步骤包括：

(4)节点A持续监听全局公共控制信道GCCC，持续监听时间λ，如果监听全局公共控制信道GCCC在持续监听时间λ内一直为空闲状态，则节点A发送信标BF，节点A周围其他节点根据信标BF中的持续时间字段设置网络分配矢量NAV，否则，节点A继续监听全局公共控制信道GCCC，其中，λ为DIFS，信标BF包括：持续时间、节点A地址、节点B地址和节点A的空闲信道列表FCL；

(5)如果节点B接收到步骤(4)节点A发送的信标BF，节点B通过信标BF获取节点A的空闲信道列表FCL，并结合节点B的空闲信道列表FCL，计算得到公共空闲信道列表CFCL，并将公共空闲信道列表CFCL写入应答帧CBF中，节点B向节点A发送应答帧CBF，否则，节点A继续监听全局公共控制信道GCCC，其中，应答帧CBF包括：持续时间、节点A地址、公共空闲信道列表CFCL，公共空闲信道列表CFCL为节点A及节点B共用的空闲信道列表FCL；

(6)节点A接收到步骤(5)节点B发送的应答帧CBF，节点A获取应答帧CBF的公共空闲信道列表CFCL；

二、判断主用户使用情况，选择控制信道

(1)节点A的公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn为公共控制信道CCC，节点B的公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn为公共控制信道CCC；其中，节点A的公共空闲信道列表CFCL与节点B的公共空闲信道列表CFCL相同；

(2)判断主用户是否重新占用公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn，如果主用户未重新占用公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn，则选择公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn 为公共控制信道CCC，进入步骤d；如果主用户重新占用公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn，则判断节点A是否在主用户覆盖范围及节点B是否在主用户覆盖范围，如果节点A在主用户覆盖范围且节点B不在主用户覆盖范围，进入步骤a；如果节点A不在主用户覆盖范围且节点B在主用户覆盖范围，进入步骤b；如果节点A在主用户覆盖范围且节点B在主用户覆盖范围，进入步骤c；如果节点A不在主用户覆盖范围且节点B不在主用户覆盖范围，进入步骤d；其中，步骤a、步骤b、步骤c及步骤d具体是指：

a、在一个请求发送/清除发送RTS/CTS握手时间内发生如下动作：删除节点A的公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn，节点B在公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn上未接收到请求发送帧RTS，删除节点B的公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn，进入步骤(1)；

b、在一个请求发送/清除发送RTS/CTS握手时间内发生如下动作：删除节点B的公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn，节点A在公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn上发送一次请求发送帧RTS，节点A在公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn上未接收到清除发送帧CTS，删除节点A的公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn，进入步骤(1)；

c、在一个请求发送/清除发送RTS/CTS握手时间内发生如下动作：删除节点A的公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn；删除节点B的公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn，进入步骤(1)；

d、在一个请求发送/清除发送RTS/CTS握手时间内发生如下动作：节点A在公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn上发送一次请求发送帧RTS，节点B在公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn上接收到请求发送帧RTS并发送清除发送帧CTS，节点A在公共空闲信道列表CFCL的首位信道Cn上接收到清除发送帧CTS；

(3)如果仍未确定公共控制信道CCC，进入步骤一；如果已确定公共控制信道CCC，在请求发送/清除发送RTS/CTS握手中已经选定数据传输信道，节点A、节点B切换到数据信道传输数据，判断是否还有数据传输，如果有，进入步骤(1)，否则，结束。