[发明专利]一种适用于多天线认知无线网络的异步跳频序列设计方法

摘要

本发明属于通讯技术领域，尤其涉及一种适用于多天线认知无线网络的异步跳频序列设计方法。本发明的目的在于为多天线认知无线网络设计一种适用于控制信息交互的跳频序列生成方法，在确保任意两个具备相同天线数R∈[2,M^0.5]的认知节点能在任意时钟差异条件下在所有M个信道上实现跳频汇聚的同时，有效降低它们实现连续两次汇聚所需的最大时间间隔(即MTTR值)，从而在汇聚信道个数和节点天线数给定的限制条件下起到缩短多天线认知无线网络控制信息交互所经历的最大时延的有益效果。

主权项

1.一种适用于多天线认知无线网络的异步跳频序列设计方法，设定节点天线数为R≥2、汇聚信道数为M≥R，一个给定的‑联合不相交差集A，其中Z_n表示对所有整数取模n所构成的集合，A可以被划分为个互不相交的k元素差集，其特征在于，为每个具备R根天线的认知节点生成其异步跳频序列集合的方法包括以下步骤：S1、初始化：对多天线认知无线网络的M个可汇聚信道进行编号，编号记作：0,1,…,m,…,M‑1；对每个认知节点的R根天线进行编号，编号记作：0,1,…,r,…,R‑1；对每根天线执行的周期性跳频序列在每个周期内的n个时隙进行编号，编号记作：0,1,…,t,…,n‑1；对由‑联合不相交差集A划分出来的个互不相交的(n,k)‑差集分别标记为初始化天线编号r＝0和用于构造天线0跳频序列的个互不相交差集相对于给定差集的旋转距离g₀＝0；S2、在每个n时隙周期的每个时隙t∈[0,n‑1]内，如果t∈ROT(A_c,g_r)，其中ROT(A_c,g_r)＝{a_c,0+g_rmod n,a_c,1+g_rmod n,…,a_c,k‑1+g_rmod n},a_c,i∈A_c,i∈[0,k‑1],那么每个认知节点的天线0需要跳跃到信道m＝c上；否则，该认知节点的天线0需要跳跃到任意一个信道上；S3、当任意两个认知节点的时钟差异d＝1,2,…,n‑1个时隙时，初始化它们在天线0上的汇聚时隙集合Ω_0,d和在天线0,1,…,r上的汇聚时隙集合Ω_d均为并采用如下步骤初始化当时钟差异为d个时隙时两个认知节点在天线0,1,…,r上的最大汇聚时间间隔MTTR_d：S31、如果集合Ω_d只包含一个整数，那么初始化MTTR_d＝n；否则，将集合Ω_d包含的所有整数从小到大进行排序，初始化MTTR_d为该升序列中所有相邻整数之间模n差值的最大值；S4、设置MTTR_max＝max{MTTR₁,MTTR₂,…,MTTR_n‑1}；令d*代表生成最大汇聚时间间隔MTTR_max的任意两个认知节点之间的时钟差异，令α和β分别为在基于集合Ω_d*所生成的升序列中满足α‑β＝MTTR_maxmodulo n两个相邻整数，以及设置l为满足β∈Ω_l,d*的天线编号；更新r＝r+1，并设置S5、如果r<R‑1，那么跳到S6；否则，跳到S8；S6、在每个n时隙周期的每个时隙t∈[0,n‑1]内，如果t∈ROT(A_c,g_r)，其中那么每个认知节点的天线r需要跳跃到信道上；否则，该认知节点的天线r需要跳跃到一个任意选择的信道上；S7、对于d＝1,2,…,n‑1，设置更新Ω_d＝Ω_d∪Ω_r,d，将集合Ω_d包含的所有整数从小到大进行排序，设置MTTR_d为该升序列中所有相邻整数之间模n差值的最大值；在执行完上述设置和更新后，返回S4；S8、在每个n时隙周期的每个时隙t∈[0,n‑1]内，如果t∈ROT(A_c,g_r)，其中c∈[0,(M‑1modulo R)]，那么每个认知节点的天线R‑1需要跳跃到信道上；否则，该认知节点的天线R‑1需要跳跃到一个任意选择的信道上；S9、输出分别适用于R根天线的R个跳频序列。