[发明专利]一种机会信道接入与切换方法及装置

摘要

本发明涉及无线通信技术中的接入控制领域，尤其涉及一种机会信道接入与切换方法及装置，接收端接收到由发送端经探测到的空闲信道发送的包含训练序列的RTS数据包，根据所述训练序列获得所述空闲信道的信道状态，判断该信道状态是否大于或等于最优门限k*，如果是，则接入该空闲信道进行数据流的传输，否则，发送端与接收端根据共享的信道探测顺序切换信道，寻找并探测下一个空闲信道，在本发明中，用户可以根据训练序列获得信道状态，调整信道的接入与切换，最大化地利用信道在时频二维的瞬时传输机会，提高了信道的利用效率，本发明是在链路层进行分集利用，相比于传统的物理层分集技术，不需要额外的附加硬件，利于应用到现有的通信设备。

主权项

一种机会信道接入与切换方法，其特征在于，包括：接收端接收到由发送端经探测到的空闲信道发送的包含训练序列的RTS数据包，根据所述训练序列获得所述空闲信道的信道状态，并将信道状态通过CTS反馈给发送端，发送端与接收端判断该信道状态是否大于或等于最优门限k*，如果是，则接入该空闲信道进行数据流的传输，否则，发送端与接收端根据共享的信道探测顺序切换信道，寻找并探测下一个空闲信道；其中，所述最优门限由以下方法计算：a、获得系统的信道离散化参数：获取系统支持的传输速率等级{0,1,…,K‑1}以及每档速率对应的信噪比门限Γk；获取系统中节点的最大多普勒频移fd；获取信道平均信噪比γ0；b、由信道离散化参数计算信道状态转移矩阵：根据系统的传输速率等级，将信道描述为一个K状态的有限状态马尔科夫模型{0,1,…,K‑1}，其中每一个状态对应一档速率：如果接收信噪比Γk≤γ<Γk+1，那么信道处于状态k；信道状态的平稳概率分布πk由下式获取：πk=∫ΓkΓk+1p(γ)dγ=e-Γkγ0-e-Γk+1γ0,k=0,1,...,K-1]]>其中，信道状态的转移概率qs,s'由下式获取：qk,k-1=Λ(Γk)πkτd,k=1,2,...,K-1]]>qk,k+1=Λ(Γk+1)πkτd,k=0,1,...,K-2]]>qk,k＝1‑qk,k+1‑qk,k‑1,k＝1,2,…,K‑2q0,0＝1‑q0,1qK‑1,K‑1＝1‑qK‑1,K‑2其中，τd是系统设计的帧长，Λ(·)是水平穿越率函数：信道转移矩阵Qk由信道转移概率组成：c、由信道状态转移矩阵计算最优门限：令k*＝0；其中R(k)表示速率等级k所支持的传输速率；其中M为系统用户数，N为信道数目；τS，τR和τm分别为信道切换、测量和监测时间开销；是信道状态稳态分布向量；是信道状态对应的传输速率向量；则最优门限可以根据如下方式获取：对所有计算其中，是长度为(K‑k)的单位列向量；确定使E[Φ(ψk)]最大的k值即为最优门限k*。