[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

摘要

本发明针对分布式认知无线电网络提供了一种基于主用户保护的路由和时隙分配方法。该方法首先通过设计合理的链路测度和路由信息传播机制为网络中的次级用户寻找一条源到目的节点的通信路径；然后在考虑不对主用户造成过量干扰的前提下，利用时隙分配方法对路径中的吞吐量瓶颈链路进行增流，从而提高网络中次级用户的吞吐量。该方法通过路由和时隙的合理分配，能够解决分布式认知无线电网络中的次级用户和主用户同时使用主用户的授权频带而不对主用户造成过量干扰的问题。理论分析和仿真结果表明同现有的路由算法相比，该方法可以降低计算复杂度的同时有效地提升次级用户的吞吐量。

主权项

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lij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(lij)；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lij；7）判断所述瓶颈链路lij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fijt=Cap(lij)，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。