一种认知无线电网络的信道交汇方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种认知无线网络的信道交汇方法，包括：利用同一CH算法生成认知无线网络中各用户对应的交汇时隙信道序列，且在不同的时间段分别独立启动用户的信道通道；当存在两个用户信道交汇时，利用近期最少信道访问算法生成两个用户各自对应的新的时隙信道序列，并将新的时隙信道序列作为交汇时隙信道序列；利用各用户对应的交汇时隙信道序列进行交汇；能够缩短用户的交汇时间，进而提高信道跳频的交汇速度；本发明专利技术还提供了一种认知无线网络的信道交汇系统，能够缩短用户的交汇时间，进而提高信道跳频的交汇速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信道交汇
，特别是涉及一种认知无线网络的信道交汇方法及系统。
技术介绍
目前，由于各种无线设备的指数增长和固定频谱分配规则，一些频谱已经人满为患，而多数谱未被利用或者利用率不高。为了缓解频谱资源的不平衡利用，人们提出了认知无线电技术，使二级用户能够有效地利用稀有和贵重的频谱资源。在认知无线电网络(cognitive radio networks，CRNS)中，二级用户可能事先不知道彼此的存在，因此，在他们交换信息之前，他们会检测彼此的存在来建立通信链路。信道交汇是二级用户的两个或更多的无线电相交并且建立常用信道上的一条链路的基本过程，其中，信道跳频(Channel Hopping，CH)是盲交汇最具代表性的技术之一。利用CH技术，CRN的每个二级用户选择一组信道和信道中的跳频序列与潜在的邻居交汇。在现有的信道交汇方法中，每个用户独立地采用同一种跳频算法来生成各自的信道跳频序列，当他们在某个时隙上存在于相同的跳频信道上时可以直接通信，并且，当两个用户交汇之后，他们将在接下来的几个时隙里交换彼此的跳频序列，然后用他们自己的方式跳频。比如，如图1所示，有三个用户u1，u2，u3，这三个用户有6个常用信道，当u2和u3在信道4时隙1第一次交汇后，他们会持续跳频(跳过信道3时隙3和信道5时隙4)直到u1和u2在信道4时隙9交汇，此时，由于u1通过u2可以获得u3下一个时隙(时隙10)的信道，u1可以在时隙10切换到u3的信道，因此，这三个用户的交汇时间(TTR)为11个时隙；从而可以了解到这样的跳频延长了所有用户的交汇时间，影响了信道跳频的交汇速度。因此，如何缩短用户的交汇时间，进而提高信道跳频的交汇速度，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种认知无线网络的信道交汇方法及系统，以实现缩短用户的交汇时间，进而提高信道跳频的交汇速度的目的。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种认知无线网络的信道交汇方法，包括：利用同一CH算法生成认知无线网络中各用户对应的交汇时隙信道序列，且在不同的时间段分别独立启动用户的信道通道；当存在两个用户信道交汇时，利用近期最少信道访问算法生成两个用户各自对应的新的时隙信道序列，并将新的时隙信道序列作为交汇时隙信道序列；利用各用户对应的交汇时隙信道序列进行交汇。其中，当存在两个用户信道交汇时，利用近期最少信道访问算法生成两个用户各自对应的新的时隙信道序列，并将新的时隙信道序列作为交汇时隙信道序列，包括：确定一个信息长度的值；当存在两个用户信道交汇时，利用近期最少信道访问算法生成两个用户各自对应的一个信息长度的新的时隙信道序列，并将新的时隙信道序列作为交汇时隙信道序列。其中，利用近期最少信道访问算法生成两个用户各自对应的一个信息长度的新的时隙信道序列，包括：比较存在信道交汇的两个用户的交汇时隙信道序列，确定所述两个用户在一个信息长度内将要在相同信道交汇的交汇时隙；确定所述两个用户中具有可用信道多的用户作为目标用户；统计所述目标用户的每个可用且不重叠的信道的访问次数，并选择访问次数最少的信道作为所述交汇时隙的访问信道。其中，确定所述两个用户中具有可用信道多的用户作为目标用户，包括：分别统计所述两个用户的可用信道的数量；选取所述数量大的用户作为目标用户；若所述两个用户的可用信道的数量一致，则随机选取一个用户作为目标用户。其中，选择访问次数最少的信道作为所述交汇时隙的访问信道，包括：选择访问次数最少的信道作为所述交汇时隙的访问信道；若存在多个信道的访问次数最少，则从访问次数最少的多个信道中随机选取一个信道作为所述交汇时隙的访问信道。本专利技术还提供一种认知无线网络的信道交汇系统，包括：CH算法模块，用于利用同一CH算法生成认知无线网络中各用户对应的交汇时隙信道序列，且在不同的时间段分别独立启动用户的信道通道；近期最少信道访问算法模块，用于当存在两个用户信道交汇时，利用近期最少信道访问算法生成两个用户各自对应的新的时隙信道序列，并将新的时隙信道序列作为交汇时隙信道序列；交汇模块，用于利用各用户对应的交汇时隙信道序列进行交汇。其中，所述近期最少信道访问算法模块，包括：信息长度确定单元，用于确定一个信息长度的值；近期最少信道访问算法单元，用于当存在两个用户信道交汇时，利用近期最少信道访问算法生成两个用户各自对应的一个信息长度的新的时隙信道序列，并将新的时隙信道序列作为交汇时隙信道序列。其中，所述近期最少信道访问算法单元，包括：交汇时隙子单元，用于比较存在信道交汇的两个用户的交汇时隙信道序列，确定所述两个用户在一个信息长度内将要在相同信道交汇的交汇时隙；目标用户子单元，用于确定所述两个用户中具有可用信道多的用户作为目标用户；信道变化子单元，用于统计所述目标用户的每个可用且不重叠的信道的访问次数，并选择访问次数最少的信道作为所述交汇时隙的访问信道。其中，所述目标用户子单元具体用于分别统计所述两个用户的可用信道的数量；选取所述数量大的用户作为目标用户；若所述两个用户的可用信道的数量一致，则随机选取一个用户作为目标用户的子单元。其中，所述信道变化子单元具体用于选择访问次数最少的信道作为所述交汇时隙的访问信道；若存在多个信道的访问次数最少，则从访问次数最少的多个信道中随机选取一个信道作为所述交汇时隙的访问信道。以上本专利技术提供的一种认知无线网络的信道交汇方法，包括：利用同一CH算法生成认知无线网络中各用户对应的交汇时隙信道序列，且在不同的时间段分别独立启动用户的信道通道；当存在两个用户信道交汇时，利用近期最少信道访问算法生成两个用户各自对应的新的时隙信道序列，并将新的时隙信道序列作为交汇时隙信道序列；利用各用户对应的交汇时隙信道序列进行交汇；可见，该方法利用近期最少信道访问算法改变已经交汇过的用户的交汇时隙信道序列，防止它们再次交汇，以提高它们与其它信道进行交汇的速度，进而能够缩短用户的交汇时间，从而提高信道跳频的交汇速度；本专利技术还提供了一种认知无线网络的信道交汇系统，具有上述有益效果，在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术提供的信道交汇过程的示意图；图2为本专利技术实施例提供的认知无线网络的信道交汇方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供的改进后信道交汇过程的示意图；图4为本专利技术实施例提供的对称情况下L＝20改进后信道交汇过程的实验图；图5为本专利技术实施例提供的对称情况下N＝10改进后信道交汇过程的实验图；图6为本专利技术实施例提供的非对称情况下L＝20改进后信道交汇过程的实验图；图7为本专利技术实施例提供的非对称情况下N＝10改进后信道交汇过程的实验图；图8为本专利技术实施例提供的认知无线网络的信道交汇系统的结构框图示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种认知无线网络的信道交汇方法，其特征在于，包括：利用同一CH算法生成认知无线网络中各用户对应的交汇时隙信道序列，且在不同的时间段分别独立启动用户的信道通道；当存在两个用户信道交汇时，利用近期最少信道访问算法生成两个用户各自对应的新的时隙信道序列，并将新的时隙信道序列作为交汇时隙信道序列；利用各用户对应的交汇时隙信道序列进行交汇。

【技术特征摘要】
1.一种认知无线网络的信道交汇方法，其特征在于，包括：利用同一CH算法生成认知无线网络中各用户对应的交汇时隙信道序列，且在不同的时间段分别独立启动用户的信道通道；当存在两个用户信道交汇时，利用近期最少信道访问算法生成两个用户各自对应的新的时隙信道序列，并将新的时隙信道序列作为交汇时隙信道序列；利用各用户对应的交汇时隙信道序列进行交汇。2.根据权利要求1所述的认知无线网络的信道交汇方法，其特征在于，当存在两个用户信道交汇时，利用近期最少信道访问算法生成两个用户各自对应的新的时隙信道序列，并将新的时隙信道序列作为交汇时隙信道序列，包括：确定一个信息长度的值；当存在两个用户信道交汇时，利用近期最少信道访问算法生成两个用户各自对应的一个信息长度的新的时隙信道序列，并将新的时隙信道序列作为交汇时隙信道序列。3.根据权利要求2所述的认知无线网络的信道交汇方法，其特征在于，利用近期最少信道访问算法生成两个用户各自对应的一个信息长度的新的时隙信道序列，包括：比较存在信道交汇的两个用户的交汇时隙信道序列，确定所述两个用户在一个信息长度内将要在相同信道交汇的交汇时隙；确定所述两个用户中具有可用信道多的用户作为目标用户；统计所述目标用户的每个可用且不重叠的信道的访问次数，并选择访问次数最少的信道作为所述交汇时隙的访问信道。4.根据权利要求3所述的认知无线网络的信道交汇方法，其特征在于，确定所述两个用户中具有可用信道多的用户作为目标用户，包括：分别统计所述两个用户的可用信道的数量；选取所述数量大的用户作为目标用户；若所述两个用户的可用信道的数量一致，则随机选取一个用户作
\t为目标用户。5.根据权利要求3所述的认知无线网络的信道交汇方法，其特征在于，选择访问次数最少的信道作为所述交汇时隙的访问信道，包括：选择访问次数最少的信道作为所述交汇时隙的访问信道；若存在多个信道的访问次数最少，则从访问次数最少的多个信道中随机选取一个信道作为所述交汇时...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾俊铖，何正球，浦敏，李云飞，严建峰，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32