基于分组协商的认知分布式网络信道分配的实现方法技术

基于分组协商的认知无线网络信道分配方法，将邻居节点分成两类并分别在不同的阶段与之进行分组协商，实现了认知用户能动态对信道进行分配和接入，保证了其在移动无线网络的场景中能高效地维持通信，降低了节点的高速移动对网络性能的影响。仿真结果表明，相对于分布式网络中的贪婪分配和本地协商分配，本发明专利技术能在节点移动（尤其是高速移动）的场景下以大约５０％的通信开销取得和前者相近的性能，有效提高了信道分配的效率和收敛速度，保障了高速移动环境下的正常通信。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
基于分组协商的认知无线网络信道分配方法，其特征在于：　　１）首先，规定协商由单个节点发起，由其部分邻居共同参与，并将协商过程分为三个阶段：①发起，发起节点将请求消息（ＲＱＳＴ）进行组播，发起该次协商；②响应，发起节点的邻居收到ＲＱＳＴ后，如果满足条件，响应并返回确认／否定消息（（Ｎ）ＡＣＫ）；③执行，在发起节点收到（Ｎ）ＡＣＫ和响应节点在发出（Ｎ）ＡＣＫ后，各自都要对信道分配作出相应变更，并终止此次协商；　　２）其次，在节点的移动过程中，将第ｉ个时间考察点处节点ｎ的邻居集合记为Ｎ↓［ｎ］（ｉ）＊｛ｎｏｄｅ↓［ｋ］｜ｃ↓［ｎ，ｋ、（ｉ）＝１，ｎ，ｋ＜Ｎ｝，其中ｃ代表节点ｎ、ｋ的邻居关系；并将邻居分为两类：新邻居和旧邻居，分别记为ＮｅｗＮ↓［ｎ］（ｉ）和ＯｌｄＮ↓［ｎ］（ｉ），定义如下：　　ＮｅｗＮ↓［ｎ］（ｉ）＝Ｎ↓［ｎ］（ｉ）－Ｎ↓［ｎ］（ｉ－１）ＯｌｄＮ↓［ｎ］（ｉ）＝Ｎ↓［ｎ］（ｉ）∩Ｎ↓［ｎ］（ｉ－１）　　其中ｉ＝２，３，．．．，在初始状态下（ｉ＝１时）所有邻居都属于ＮｅｗＮ↓［ｎ］（ｉ），定义了“贫困线”ＰＬ↓［ｎ］＝Ｌ（ｎ）／［ｄ（ｎ）－１］用以反应节点本地的“贫富”状况，其中Ｌ（ｎ）和ｄ（ｎ）分别代表节点ｎ的可用信道数和邻居数。将第ｉ个时间考察点的“贫困线”记为ＰＬ↓［ｎ］（ｉ），将第ｉ个时间考察点的已分配信道数和“贫困线”之差称作净分配信道数；　　３）再次，将信道分配分为以下两个协商阶段：　　ａ．第一个协商阶段：在一个新的时间考察点，当节点ｎ检测到本地拓扑发生改变时即便此节点静止，将与新邻居节点发起协商，协调与这些邻居的分配冲突，在ＲＱＳＴ消息中包括发起节点的信道分配矩阵、信道分配数和ＰＬ，发起节点将这些信息向新邻居进行组播，响应节点在收到后找出分配冲突；　　ｂ．第二个协商阶段：如果节点ｎ在第一个协商阶段中被动放弃了部分信道，那么在此阶段首先对自己的第一个旧邻居ｋ１发送Ｆｅｅｄ消息，ｋ１在收到后立即将该消息转发为ＲＱＳＴ消息，面向自己的全体邻居广播，ｋ１的邻居在收到ＲＱＳＴ后转换为响应状态，并查询自己的分配情况，如果自己没有占用这些信道中的任何一条，就直接回到空闲状态，否则将占用的信道通过ＮＡＣＫ消息回复给ｋ１然后再回到空闲状态，ｋ１将一定时间内收到的ＮＡＣＫ消息进行整合，放弃其中的相应信道；如果没有收到任何ＮＡＣＫ消息则在超时后自动返回；随后ｋ１向节点ｎ回复ＡＣＫ，表示自己的这轮协商结束，节点ｎ...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任品毅，龚敏康，吴广恩，王熠晨，尹稳山，晏双成，张世娇，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]