[发明专利]基于PU活动的认知无线电网络的广播方法

权利要求书

1.一种基于PU活动的认知无线电网络的广播方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：初始化赋值，使i＝1,A1为初始广播节点集S，B1为初始广播节点集S的邻居节点中没有收到广播信息的接收节点集；

S2：判断Ai是否为若整个广播过程结束，返回i为广播所需时间；若则执行步骤S3；

S3：判断Bi是否为若整个广播过程结束，返回i为广播所需时间；若则执行步骤S4；

S4：遍历Ai中每一发送节点的所有信道，判断能否确定可用信道和广播节点；其中，可用信道是使PU处于idle状态的概率最大且期望时间最长的信道；广播节点是Ai中与可用信道相连的发送节点；

S5：若能确定可用信道和广播节点，则将广播节点添加至Ti中，以发送广播信息，并将与可用信道相应的接收节点添加至Ri中，以接收广播信息；直至时间段i的广播过程结束，将Ai-Ti更新为Ai，并将Bi-Ri更新为Bi；更新i+1为i；执行步骤S7；

S6：若不能确定可用信道和广播节点，则时间段i的广播过程结束；更新i+1为i；执行步骤S7；

S7：判断Ai与Ri的并集是否等于Ai；若Ai与Ri的并集等于Ai，则整个广播过程结束，返回i-1为整个广播过程所需的时间；若Ai与Ri的并集不等于Ai，则将Ai与Ri的并集更新为Ai，执行步骤S2；

其中，i为正整数，表示当前时间段；A1为初始广播节点集S；Ai表示在时间段i-1末尾，已经收到广播信息但没有发送广播信息的发送节点集；Bi表示在时间段i-1的末尾，集合Ai的邻居节点中没有收到广播信息的接收节点集；Ti表示在时间段i，发送广播信息的发送节点集；Ri表示在时间段i，接收广播信息的接收节点集。

2.根据权利要求1所述的基于PU活动的认知无线电网络的广播方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

S401：根据式(1)求得PU在任一信道c处于idle状态的概率

S402：根据式(2)求得PU在任一信道c处于idle状态的期望时间u：

其中，是信道c中PU处于idle状态持续时间的期望值；

是信道c中PU处于busy状态持续时间的期望值；

S403：遍历所有信道，确定使PU处于idle状态的概率最大且期望时间最长的信道为可用信道，与可用信道相连的发送节点为广播节点；

其中，t为时间段，为信道c中PU处于busy状态的概率密度函数的参数；为信道c中PU处于idle状态的概率密度函数的参数。

3.根据权利要求2所述的基于PU活动的认知无线电网络的广播方法，其特征在于，所述步骤S401和S402之前还包括确定和的过程，具体包括：确定信道c中PU处于busy状态的时间和处于idle状态的时间若PU在busy状态和idle状态之间转换服从泊松过程，且和服从指数分布，则信道c中PU处于busy状态的概率密度函数为信道c中PU处于idle状态的概率密度函数根据和确定和

4.根据权利要求2所述的基于PU活动的认知无线电网络的广播方法，其特征在于，所述步骤S4还包括步骤S410：判断Ai中确定的广播节点与Ti中的发送节点是否存在冲突发送广播信息，若存在，则从Ai中确定的广播节点中排除冲突发送的广播节点发送广播信息；若不存在，则通过Ai中确定的广播节点发送广播信息。

5.根据权利要求4所述的基于PU活动的认知无线电网络的广播方法，其特征在于：所述判断Ai中确定的广播节点与Ti中的发送节点是否存在冲突发送广播信息包括：判断Ti中是否存在发送节点与广播节点在同一时间段i中通过可用信道向同一接收节点发送广播信息。

6.根据权利要求1-5任一项所述的基于PU活动的认知无线电网络的广播方法，其特征在于，所述认知无线电网络的每一节点上设有一个收发器，在同一时间段只能接收所述广播信息或发送所述广播信息；所述认知无线电网络包括信号控制器，用于确定所述发送节点的可用信道。