[发明专利]认知网络中采用频谱分配的拥塞控制方法

摘要

本发明公开了一种认知网络中采用频谱分配的拥塞控制方法。在认知网络中，认知用户通过占用授权用户的空闲频谱进行通信；首先，认知节点根据平均数据传输率检测自身的拥塞状况，并划分拥塞度；然后，检测到拥塞的认知节点向管理节点发送拥塞通告信息，管理节点收到拥塞通告消息后，根据申请频谱的认知节点的拥塞度来分配频谱；最后，拥塞节点获得频谱分配后，根据当前缓存长度设定拥塞解除周期；在拥塞解除算法结束之后，再次主动进行拥塞检测，从而彻底解除拥塞；如果没有发生拥塞，则不做处理。本发明提高了认知节点使用频谱的公平性，并能有效减少碰撞、降低丢包率和增加吞吐量。

主权项

1.认知网络中采用频谱分配的拥塞控制方法，其特征在于，在认知网络中，认知用户通过占用授权用户的空闲频谱进行通信；在认知用户中有一个管理节点，用来感知、分配和管理频谱；首先，认知节点根据数据传输率判定拥塞度，并向管理节点发送携带拥塞度的拥塞通告消息；然后，管理节点根据申请频谱的认知节点的拥塞度来进行频谱分配；最后，认知节点获得频谱分配后，根据当前的缓存长度来设定拥塞解除周期，并进入拥塞解除过程，所述方法至少包括以下步骤：步骤一、管理节点循环检测网络中全部授权用户的工作频谱，判断授权用户的工作频谱是否空闲，若授权用户的频谱空闲，则将此频谱添加到可用频谱表中；步骤二、管理节点收到认知节点的通信请求后，若可用频谱表不为空，则从表中分配频谱给认知节点，并将此频谱添加到已用频谱表中；否则，向认知节点发出拒绝响应信息；步骤三、若认知节点需要通信，则向管理节点发出请求，当认知节点获得管理节点的频谱分配后，使用从管理节点处获得的频谱与其它认知节点通信；若该频谱的授权用户需要使用当前频谱，则认知用户退出该频谱；否则，通信结束后退出该频谱；步骤四、认知节点周期性的计算节点的平均数据传输率Ptran，并根据当前的平均数据传输率检测自身的拥塞状况；若出现拥塞，则将拥塞分级生成节点自身的拥塞度，并将拥塞度嵌入到拥塞通告信息包中发送给管理节点，执行步骤五；否则，执行步骤八；步骤五、管理节点收到拥塞通告信息包之后，根据可用频谱表和已用频谱表中的信息，并根据申请频谱的认知节点的拥塞度进行频谱分配；步骤六、拥塞节点获得管理节点的频谱分配后，根据缓存长度设定拥塞解除周期，并进入拥塞解除过程；否则，等待频谱分配；步骤七、拥塞解除周期结束之后，认知节点判断拥塞是否解除，若节点的平均数据传输率Ptran大于拥塞阈值βmax，则执行步骤八；否则，执行步骤四；步骤八、结束。