[发明专利]一种支持网络编码的认知无线网络跳频通信方法

摘要

本发明属于通信技术领域，尤其涉及用于认知无线网络的基于频率跳变和网络编码的通信交互机制。本发明提供一种支持网络编码的认知无线网络跳频通信方法，该通信方法为每个认知编码节点和所述认知编码节点的相邻认知节点分别设计不同的跳频序列以生成一种能支持网络编码的跳频序列组合，从而确保每个认知编码节点均能够高效地执行网络编码以减少控制信息转发次数，并尽可能地与上下游邻居节点在所有可接入的信道上实现跳频汇聚，在提升控制信息交互效率的同时有效避免与授权通信产生相互干扰。

主权项

1.一种支持网络编码的认知无线网络跳频通信方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、认知无线网络中的每个源节点在专用控制信道上通过洪泛的方式向全网节点广播其通信传输需求；S2、在收到S1所述所有源节点的通信传输需求后，认知无线网络中的每个节点检查自己是否存在编码机会，若存在编码机会，则称该节点为编码节点，而所述编码节点通过洪泛的方式向全网节点表明它将为哪些源节点的数据传输提供网络编码；S3、认知无线网络中每个非编码节点在收到S2所述编码节点广播的信息之后，需要进行非编码节点的节点类型判定，判定规则为：认知无线网络中每个编码节点在其两条生成路径上的上游和下游相邻节点为第一类节点，所有非第一类节点为第二类节点，其中，所述生成路径满足如下规则：假设认知无线网络已经根据认知节点交互控制信息的需求为每对控制信息的发送节点Si和接收节点Ri建立了唯一一条控制信息传输的单向路径Routei，认知无线网络已经根据认知节点交互控制信息的需求为每对控制信息的发送节点Sj和接收节点Rj建立了唯一一条控制信息传输的单向路径，设置节点k为编码节点以负责对所述Routei和Routej上传输的控制信息进行网络编码，并将编码生成的控制信息进一步广播给节点k在Routei和Routej上的下游相邻节点，则所述Routei和Routej为编码节点k的两条生成路径，其中，i表示节点编号，j表示节点编码，k表示节点编号，i≠j≠k，所述Routei和Routej同时满足如下限制条件：条件1、存在至少一个认知节点k满足其中，UN(Route_i,k)表示认知节点k在路径Route_i上的上游相邻节点，UN(Route_j,k)认知节点k在路径Route_j上的上游相邻节点；条件2、路径Routei上的源节点Si和路径Routej上的目的节点Rj之间的最小割大于等于2，路径Routej上的源节点Sj和路径Routei上的目的节点Ri之间的最小割大于等于2；S4、编码节点在所有可选跳频序列中随机选取一个跳频序列作为自身跳频序列，并将所述自身跳频序列通过专用控制信道向所述编码节点的相邻节点进行广播，其中，专用控制信道为认知无线网络中的指定信道；S5、认知无线网络中收到S4所述编码节点广播的控制信息的节点根据相应算法生成自身的跳频序列，若所述收到S4所述编码节点的广播信息的节点为源节点或目的节点，则所述源节点或目的节点会根据控制信息中的原地址以单播方式向S4所述编码节点回复确认信息，若所述收到S4所述编码节点的广播信息的节点不是源节点或目的节点，则该节点以广播的方式向其相邻节点转发控制信息；S6、当S4所述编码节点收到全部端节点的确认信息后，基于频率跳跃和网络编码的通信交互机制的初始化过程结束，其中，所述端节点包括源节点和目的节点。