[发明专利]一种适用于认知无线网络的分布式接入控制方法

摘要

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种适用于多信道认知无线网络的接入控制协议设计。本发明针对现有基于感知‑预约模式和基于预约‑感知模式的认知无线网络接入控制机制所存在的各种缺陷，基于预约‑感知模式设计一种新的基于专用控制信道的认知无线网络接入控制机制。与现有技术相比，本发明所提接入控制机制需要能更好地避免对隐藏主用户的通信造成干扰和更为充分地利用专用控制信道和其它未预约数据信道的时频资源进行认知数据传输。同时，与现有技术相比，本发明所提接入控制机制需要能实现更优的数据信道利用效率和网络数据传输吞吐量。

主权项

一种适用于认知无线网络的分布式接入控制方法，其特征在于，具体步骤如下：S1、认知发送节点CRT采用IEEE 802.11DCF协议的指数退避机制在专用控制信道上以竞争的方式向其目的接收节点CRR发送RTS帧，若RTS帧发送成功，则跳转至S2，若RTS帧发送不成功，则重新执行S1；S2、在成功收到CRT发送的RTS帧之后，CRR会通过比较本地记录的未预约数据信道列表和RTS控制帧中的未预约数据信道列表选择一个需要预约的数据信道DCi，同时确定对预约数据信道执行基于能量检测的协作感知过程的起始时间点，并且向CRT反馈一个CTS控制帧以说明拟预约的数据信道编号和执行基于能量检测的协作感知过程的起始时间点，如果所预约的数据信道DCi目前是空闲的，那么CRR会将该起始时间点设为当前CTS控制帧传输的结束时刻，并跳转到S3，否则，CRR会将该起始时间点设为数据信道DCi前一成功预约的结束时刻，并跳转S4；S3、全网所有认知节点立即冻结其在专用控制信道上基于指数退避的回退计数值，将它们设置在专用控制信道上的负责接收和发送控制帧的收发信机切换到数据信道DCi上执行能量检测，并在完成能量检测后将同一收发信机再次切换到专用控制信道上，最后跳转到S5；S4、在CRT和CRR设定的数据信道DCi的预约起始时刻，全网所有认知节点冻结其在专用控制信道上基于指数退避的回退计数值，将它们设置在专用控制信道上的负责接收和发送控制帧的收发信机切换到数据信道DCi上执行能量检测，并在完成能量检测后将同一收发信机再次切换到专用控制信道上；S5、认知发送节点CRT在专用控制信道上广播SRP帧给所有认知节点进行时钟同步，并且通知所有认知节点开始执行基于忙音信号发送的感知信息融合；S6、所有认知节点均根据其在数据信道DCi的能量检测结果决定是否发送忙音信号，如果一个认知节点通过能量检测发现DCi正在被主用户所占用，那么它就会在专用控制信道上以足够大的发射功率发送一个忙音信号，而所有监听到该忙音信号的认知节点就会认为数据信道DCi已被主用户所占用，否则，该认知节点就会保持沉默，在忙音信号发送时隙结束后跳转到S7；S7、认知发送节点CRT根据其本地的能量检测结果和它在忙音信号发送时隙监听到的结果，决定是否在数据信道DCi上传输认知数据，并且在专用控制信道上通过广播DCS帧将其决定通知所有的认知节点，如果CRT的本地能量检测发现DCi被占用或者监听到了忙音信号，那么它就会放弃在数据信道DCi上的认知数据传输；否则，CRT会选择在数据信道DCi上向CRR传输认知数据，如果CRT决定在数据信道DCi上传输认知数据，那么就跳转到S8，否则，就返回到S1；S8、认知收发节点CRT和CRR将负责发送和接收数据的收发信机切换到预约的数据信道DCi上，采用DATA和ACK交互的停等方式传输认知数据，直到本次数据信道预约结束为止，并最后返回到S1。