一种频谱感知及动态信道绑定方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种频谱感知及动态信道绑定方法、装置及系统，属于无线通讯技术领域。所述系统包括信息获取模块用于获取多个访问接入点AP的感知信息，并根据业务类型和数据流量将AP划分优先级；资源划分模块用于根据当前需要传输数据的AP的优先级依次划分信道资源；状态更新模块用于根据反馈的即将占用的信道信息更新认知网络的信道状态；信息反馈模块用于根据划分的信道资源选择一个或多个未被占用的信道进行通信，并将即将占用的信道信息反馈；数据发送模块用于根据即将占用的信道信息进行信道切换和绑定，将即将占用的信道信息整合在即将发送的数据帧中并发送。本发明专利技术降低了网络平均能耗和切换与传输时延，提高了数据传输的成功率和有效性。

【技术实现步骤摘要】
一种频谱感知及动态信道绑定方法、装置及系统
本专利技术涉及一种应用于超高速无线局域网系统的频谱探测感知及动态信道绑定方法，属于无线通信
。
技术介绍
作为无线通信技术与计算机网络相结合的产物，无线局域网(Wireless LocalArea Network)能实现宽带无线环境下的IP接入,方便快捷的架构组网，灵活的位置接入以及良好的扩展。然而，随着无线局域网的迅速普及以及各种无线通信网络的涌现，可用的频谱资源日益紧张，尤其是免授权频段己经接近饱和。 目前，以IEEE802.1lac标准为代表的超高速无线局域网络打破了传统WLAN的20MHz带宽限制，通过采用信道绑定的高吞吐量模式，在高吞吐量模式下可以用80MHz及160MHz的信道资源进行数据传输。但是受限于可用的频谱资源，现有的超高速无线局域网里无法实现在保证高吞吐量及一定的QoS前提下，进一步提高信道利用效率。
技术实现思路
本专利技术提供了一种频谱感知及动态信道绑定方法、装置及系统，以解决现有的超高速无线局域网里无法实现在保证高吞吐量及一定的QoS前提下，进一步提高信道利用效率的问题，为此本专利技术采用如下的技术方案: 一种应用于超高速无线局域网系统中的频谱感知及动态信道绑定方法，包括: 获取多个AP的感知信息，并根据业务类型和数据流量将所述AP划分优先级； 根据当前需要传输数据的AP的优先级依次划分信道资源； 根据反馈的即将占用的信道信息更新认知网络的信道状态。 一种应用于超高速无线局域网系统中的频谱感知及动态信道绑定装置，包括: 信息获取模块，用于获取多个AP的感知信息，并根据业务类型和数据流量将所述AP划分优先级； 资源划分模块，用于根据当前需要传输数据的AP的优先级依次划分信道资源； 状态更新模块，用于根据反馈的即将占用的信道信息更新认知网络的信道状态。 一种应用于超高速无线局域网系统中的频谱感知及动态信道绑定方法，包括: 根据划分的信道资源选择一个或多个未被占用的信道进行通信，并将即将占用的信道信息反馈； 根据所述即将占用的信道信息进行信道切换和绑定，将所述即将占用的信道信息整合在即将发送的数据帧中并发送。 一种应用于超高速无线局域网系统中的频谱感知及动态信道绑定装置，包括: 信息反馈模块，用于根据划分的信道资源选择一个或多个未被占用的信道进行通信，并将即将占用的信道信息反馈； 数据发送模块，用于根据所述即将占用的信道信息进行信道切换和绑定，将所述即将占用的信道信息整合在即将发送的数据帧中并发送。 本专利技术提供的技术方案采用了该多用户认知的超高速无线局域网系统中的频谱感知及动态信道绑定方法，提高了协同频谱感知的精确性及对信道的公平利用与高效利用，对AP进行优先级区分，提高了业务质量及业务区分的公平性；引入信道绑定技术，提高了频谱利用效率，同时能保证大数据量的传输速率；有数据传输要求的AP才获取信道信息，有效降低了网络平均能耗，而单个AP的MAC层调度和物理层的快速切换，降低了切换与传输时延，提高了数据传输的成功率和有效性。 【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1是本专利技术所述的第一种频谱感知及动态信道绑定方法的流程示意图； 图2是本专利技术所述的第二种频谱感知及动态信道绑定方法的流程示意图； 图3是本专利技术所述的频谱感知及动态信道绑定方法的工作过程示意图； 图4是本专利技术提供的当所述频谱感知及动态信道绑定方法中存在主用户的1AP1STA传输系统应用场景示意图； 图5是本专利技术提供的系统频谱感知过程中的频谱占用情况示意图； 图6是本专利技术提供的系统感知切换过程示意图； 图7是本专利技术所述的应用于超高速无线局域网系统中的频谱感知及动态信道绑定系统的结构示意图。 【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。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。 本专利技术的【具体实施方式】提供了一种频谱感知及动态信道绑定方法，如图1所示，包括: 步骤11，获取多个AP的感知信息，并根据业务类型和数据流量将所述AP划分优先级。 具体的，FC(Fus1n Center,数据融合中心)初始化后，始终监听信道以获取AP(Access Point，访问接入点)的感知信息并及时更新全网信道状态，并根据AP的业务类型、数据量大小将AP划分优先级，优先级高的AP率先接入信道，同时可能使用两个或两个以上信道绑定来传输数据。 其中，FC对AP的感知信息可通过内置的频谱感知模块获得，其能量检测算法应具有自适应信道状态的阈值，检测到空气中的信号值与自适应的阈值进行对比来判定是否存在主用户及其占用信道信息。并且，FC采用基于最大似然比率的多节点数据融合方案实现多个AP节点对主用户使用信道的协同检测，可以有效避免多径衰落和隐藏终端的问题。对于AP优先级，可划分为4类访问类别:“1-大数据量及时业务”，“2-普通及时业务”，“3-大数据量业务”，“4-普通业务”。 步骤12，根据当前需要传输数据的AP的优先级依次划分信道资源。 具体的，当认知网络中出现多个AP有数据需要传输时，FC通过与AP通信获得AP的信道状态，并根据当前需要传输数据的AP的优先级依次划分信道资源。具体的过程包括:AP通过与FC —次握手获得信道状态信息，其中AP首先发出信道请求占用信息，FC处理同一时间收到的信道请求信息，根据当前空前信道区分优先级后统一分配，并将分配信息依次下发给AP，没有分配到信息的AP将会收到拒绝接入信道的信息。 进一步地，FC对AP的4类优先级划分信道时，优先处理1、2类及时业务，对第I类业务，FC将可用信道的1/2划分给其使用；对第2类业务，普通及时业务所需速率并不高，FC优先划分I个信道给其使用；处理完1、2类业务后，若还有信道剩余，FC再将剩余信道数量的1/2划分给第3类业务使用；最后若还有剩余，划分I个信道给第4类业务使用。 步骤13，根据反馈的即将占用的信道信息更新认知网络的信道状态。 具体地，FC根据AP反馈的自身即将占用的信道信息更新认知网络的信道占用数据库。 本专利技术的【具体实施方式】提供了一种频谱感知及动态信道绑定方法，如图2所示，包括: 步骤21，根据划分的信道资源选择一个或多个未被占用的信道进行通信，并将即将占用的信道信息反馈。 具体的，AP根据FC下发的信道占用信息，选择某一个或几个未被占用信道进行通信，同时将自身即将占用信道反馈给FC。 步骤22，根据所述即将占用的信道信息进行信道切换和绑定，将所述即将占用的信道信息整合在即将发送的数据帧中并发送。 具体的，AP的发送端根据即将占用的信道信息进行信道切换和绑定，同时物理层将信道信息传递给MAC层，由MAC层处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于超高速无线局域网系统中的频谱感知及动态信道绑定方法，其特征在于，包括：获取多个访问接入点AP的感知信息，并根据业务类型和数据流量将所述AP划分优先级；根据当前需要传输数据的AP的优先级依次划分信道资源；根据反馈的即将占用的信道信息更新认知网络的信道状态。

【技术特征摘要】
1.一种应用于超高速无线局域网系统中的频谱感知及动态信道绑定方法，其特征在于，包括: 获取多个访问接入点AP的感知信息，并根据业务类型和数据流量将所述AP划分优先级； 根据当前需要传输数据的AP的优先级依次划分信道资源； 根据反馈的即将占用的信道信息更新认知网络的信道状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述感知信息通过基于最大似然比率的多节点数据融合方案对主用户使用信道的协同检测获得。3.一种应用于超高速无线局域网系统中的频谱感知及动态信道绑定装置，其特征在于，包括: 信息获取模块，用于获取多个访问接入点AP的感知信息，并根据业务类型和数据流量将所述AP划分优先级； 资源划分模块，用于根据当前需要传输数据的AP的优先级依次划分信道资源； 状态更新模块，用于根据反馈的即将占用的信道信息更新认知网络的信道状态。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在信息获取模块中，所述感知信息通过基于最大似然比率的多节点数据融合方案对主用户使用信道的协同检测获得。5.一种应用于超高速无线局域网系统中的频谱感知及动态信道绑定方法，其特征在于，包括: 根据划分的信道资源选择一个或多个未被占用的信道进行通信，并将即将占用的信道信息反馈；...

【专利技术属性】
技术研发人员：康桂霞，张宁波，伍亚丽，朱冰凝，李聪聪，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11