基于多进制转换编码的信道跳转盲会合方法、设备及介质技术

本发明专利技术公开了一种基于多进制转换编码的信道跳转盲会合方法、设备及介质，涉及通讯技术领域，所述方法包括：第一次用户及第二次用户分别选择任一第一信道及第二信道；第一次用户根据进制映射表及第一信道生成第一引导序列，第二次用户根据进制映射表及第二信道生成第二引导序列；第一次用户根据第一引导序列及第一可用信道集合生成第一跳频序列矩阵，第二次用户根据第二引导序列及第二可用信道集合生成第二跳频序列矩阵；第一次用户根据第一跳频序列矩阵生成第一跳频序列并根据第一跳频序列进行跳频通信，第二次用户根据第二跳频序列矩阵生成第二跳频序列并根据第二跳频序列进行跳频通信，直至完成会合。采用本发明专利技术，可实现快速高效的用户会合。现快速高效的用户会合。现快速高效的用户会合。

【技术实现步骤摘要】
基于多进制转换编码的信道跳转盲会合方法、设备及介质


[0001]本专利技术涉及通讯
，尤其涉及一种基于多进制转换编码的信道跳转盲会合方法、一种计算机设备及一种计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，由于无线设备数量的急剧增长，导致频谱稀缺问题已经越来越严重。现有大量的研究表明，很多获得许可的频谱波段未得到充分地利用,因此，认知无线电技术应运而生。认知无线电能与周围环境交互信息，以感知和利用在该空间的可用频谱，这是一种充分利用频谱波段的技术。在分布式认知无线电网络中，有一组频率不同的信道、两种类型的频谱用户(即主用户和次用户)。其中给主用户分配了专用的频率信道，而次用户只能利用配备的认知无线电感知和利用那些当前未被主用户占用的频率信道，该网络中次用户感知到的一组信道我们称为可用信道集。如果两个相邻的次用户需要相互通信，则前提条件是它们要找到一个共同的可用信道，并在同一时间内跳转到该共同信道上。这个问题被称为认知无线电网络中的多信道会合问题，此问题的一个较好解决方案是让次用户随着时间的推移，以分布式的信道跳转方式找到一个公共通用的信道。当网络中用户没有任何的先验知识时，该会合问题也称作盲会合问题。
[0003]目前，已有不少盲会合算法被提出，它们能保证次用户在有限时间内实现会合。盲会合算法可根据他们的假设分为不同类别的算法：
[0004]对称角色/非对称角色：这个分类是基于次用户是否可以被分为不同的角色。在非对称角色模型中，次用户被分为发射方和接收方，次用户按照不同的角色生成不同的信道跳转序列。在对称角色模型中,次用户都是相同的角色，因此他们的信道跳转序列都是按照相同的策略产生的。由于在分布式的网络中不可能给每个次用户都分配一个角色，因此对称角色模型的应用更为广泛。
[0005]同构信道/异构信道：若次用户的可用信道集是完全一样的，则称为同构模型；反之，则称为异构模型。若两个次用户在地理距离上相隔较近，则二者很可能有相同的可用信道集，若两个次用户相隔较远，那么他们往往是不同的可用信道集。这两种模型是通过遵循跳跃和停留模式来生成周期的信道跳转序列。在实际应用中，次用户之间的可用信道集往往是不完全相同的，因此异构信道模型更具有通用性和普遍性。
[0006]同步时钟/异步时钟：同步时钟模型中假设时间是同步的，所有次用户都可以通过一个公共的时间源(例如GPS)进行时间同步，因此他们可以同时启动信道跳转进程。然而在分布式的认知无线电网络中，是没有公共的时间源的，因此次用户之间是没有办法进行时间同步的。所以异步时钟模型更具有一般性和实用性。
[0007]综上，设计一个在对称角色、异构信道、异步时钟的综合场景下基于信道跳转的盲会合算法是非常困难的。除了保证用户能够会合之外，还要考虑如下两个指标：最大会合时延(MTTR，即用户确定会合所需要的最长时间上界)和平均会合时延(ETTR，即用户会合的平均时间)。现有的一些具有代表性的算法，它们的MTTR和ETTR指标不令人满意，这正是本发
明致力改善的目标。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种基于多进制转换编码的信道跳转盲会合方法、计算机设备及计算机可读存储介质，可实现快速高效的用户会合。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于多进制转换编码的信道跳转盲会合方法，包括：第一次用户在第一可用信道集合中选择任一第一信道，且第二次用户在第二可用信道集合中选择任一第二信道；所述第一次用户根据预设的进制映射表及所述第一信道生成第一引导序列，且所述第二次用户根据预设的进制映射表及所述第二信道生成第二引导序列；所述第一次用户根据所述进制映射表、第一引导序列、第一可用信道集合及第一信道生成第一跳频序列矩阵，且所述第二次用户根据所述进制映射表、第二引导序列、第二可用信道集合及第二信道生成第二跳频序列矩阵；所述第一次用户根据所述第一跳频序列矩阵生成第一跳频序列，且所述第二次用户根据所述第二跳频序列矩阵生成第二跳频序列；所述第一次用户根据所述第一跳频序列进行跳频通信，且所述第二次用户根据所述第二跳频序列进行跳频通信，直至所述第一次用户及第二次用户完成会合。
[0010]作为上述方案的改进，所述第一次用户/第二次用户根据预设的进制映射表及所述第一信道/第二信道生成第一引导序列/第二引导序列的步骤包括：S1，把第一信道/第二信道的信道号转换为长度为的(m
‑
1)进制数q，其中，m为经预设的进制映射表转换后的进制数类型，M为全局可用信道总数；S2，判断是否为奇数，判断为是时，则在q的前端添加数值“0”以更新q的数值，再进入步骤S3，判断为否时，则直接进入步骤S3；S3，从左至右按顺序对q的数值进行分组，其中，每组均包括两个数值；S4，根据预设的进制映射表，根据分组结果把q映射为m进制数Q；S5，在Q的前端添加数值“m00”，以生成第一引导序列/第二引导序列。
[0011]作为上述方案的改进，所述进制映射表用于将两位的(m
‑
1)进制数转换为两位的m进制数。
[0012]作为上述方案的改进，所述进制映射表的生成步骤包括：获取两位的(m
‑
1)进制数；获取两位的m进制数，其中，所述m进制数的第一位数字不能为0，且第一位的数字和第二位的数字不同；建立所述(m
‑
1)进制数与m进制数之间的映射关系，以生成进制映射表。
[0013]作为上述方案的改进，所述第一次用户/第二次用户根据所述进制映射表、第一引导序列/第二引导序列、第一可用信道集合/第二可用信道集合及第一信道/第二信道生成第一跳频序列矩阵/第二跳频序列矩阵的步骤包括：计算m个依次增大的互质数p0,p1,...,p
m
‑1，其中，m为经预设的进制映射表转换后的进制数类型，p0为不小于A及B的最小质数，A为预设参数，B为第一可用信道集合/第二可用信道集合中的信道数量；根据所述互质数构建初始矩阵，所述初始矩阵包括L行及D列，其中，L＝[A,p0,p1,...,p
m
‑1]，D为第一引导序列/第二引导序列的长度；对所述初始矩阵中的第一列，采用“DRD算法”生成矩阵元素；对所述初始矩阵中的第一列以外的其他列，分别采用“取模算法”生成矩阵元素。
[0014]作为上述方案的改进，所述采用“DRD算法”生成矩阵元素的步骤包括：对于第一列中的每一个所述矩阵元素X(t)，提取所述矩阵元素的行序号t；若t＝1,2,3...,θ
‑
1或t modθ＝0，使X(t)＝R，其中，θ为可变参数，R为第一信道/第二信道的信道号；否则，使X(t)＝w，
其中，w为第一可用信道集合/第二可用信道集合中的任一信道号。
[0015]作为上述方案的改进，所述采用“取模算法”生成矩阵元素的步骤包括：调整所述第一可用信道集合/第二可用信道集合中各信道的排列顺序；对于当前列中的每一个所述矩阵元素X(t)，分别提取所述矩阵元素的行序号t；若k≤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多进制转换编码的信道跳转盲会合方法，其特征在于，包括：第一次用户在第一可用信道集合中选择任一第一信道，且第二次用户在第二可用信道集合中选择任一第二信道；所述第一次用户根据预设的进制映射表及所述第一信道生成第一引导序列，且所述第二次用户根据预设的进制映射表及所述第二信道生成第二引导序列；所述第一次用户根据所述进制映射表、第一引导序列、第一可用信道集合及第一信道生成第一跳频序列矩阵，且所述第二次用户根据所述进制映射表、第二引导序列、第二可用信道集合及第二信道生成第二跳频序列矩阵；所述第一次用户根据所述第一跳频序列矩阵生成第一跳频序列，且所述第二次用户根据所述第二跳频序列矩阵生成第二跳频序列；所述第一次用户根据所述第一跳频序列进行跳频通信，且所述第二次用户根据所述第二跳频序列进行跳频通信，直至所述第一次用户及第二次用户完成会合。2.如权利要求1所述的基于多进制转换编码的信道跳转盲会合方法，其特征在于，所述第一次用户/第二次用户根据预设的进制映射表及所述第一信道/第二信道生成第一引导序列/第二引导序列的步骤包括：S1，把第一信道/第二信道的信道号转换为长度为的(m
‑
1)进制数q，其中，m为经预设的进制映射表转换后的进制数类型，M为全局可用信道总数；S2，判断是否为奇数，判断为是时，则在q的前端添加数值“0”以更新q的数值，再进入步骤S3，判断为否时，则直接进入步骤S3；S3，从左至右按顺序对q的数值进行分组，其中，每组均包括两个数值；S4，根据预设的进制映射表，根据分组结果把q映射为m进制数Q；S5，在Q的前端添加数值“m00”，以生成第一引导序列/第二引导序列。3.如权利要求1或2所述的基于多进制转换编码的信道跳转盲会合方法，其特征在于，所述进制映射表用于将两位的(m
‑
1)进制数转换为两位的m进制数。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的基于多进制转换编码的信道跳转盲会合方法，其特征在于，所述进制映射表的生成步骤包括：获取两位的(m
‑
1)进制数；获取两位的m进制数，其中，所述m进制数的第一位数字不能为0，且第一位的数字和第二位的数字不同；建立所述(m
‑
1)进制数与m进制数之间的映射关系，以生成进制映射表。5.如权利要求1所述的基于多进制转换编码的信道跳转盲会合方法，其特征在于，所述第一次用户/第二次用户根据所述进制映射表、第一引导序列/第二引导序列、第一可用信道集合/第二可用...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏纵横，刘青林，林智勇，温剑丰，易琮铭，许德涛，黄立泰，
申请(专利权)人：广东技术师范大学，
类型：发明
国别省市：