[發明專利]分布式認知無線電網絡中的頻譜切換方法

無效

• 申請號: 201010147047.2
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN101860937A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 喬曉瑜;談振輝;徐少毅;黃清;葉海納;張華晶
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04W40/24
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 麻吉鳳;毛燕生

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及分布式認知無線電網絡中的頻譜切換方法。

背景技術

分布式認知無線電網絡中，存在授權用戶和認知用戶。授權用戶優先占用頻譜；認知用戶具備認知能力，通過動態監測授權用戶對頻譜的占用情況，利用授權用戶未占用的空閑頻譜進行通信。當檢測到授權用戶開始占用此頻譜時，或當前頻譜不能滿足認知用戶業務需求時，認知用戶讓出該頻譜，切換到其它適合的頻譜上繼續進行未完成的通信。這一過程即為認知無線電網絡中的頻譜切換。

分布式認知無線電網絡由用戶作為網絡節點自主構成，沒有中心設備。頻譜切換過程由認知用戶完成。目前，對認知無線電網絡頻譜切換問題的研究尚不成熟。盡管傳統蜂窩網中基于移動的切換機制為此問題提供了一定的研究基礎，仍然存在很多未解決的開放性論題有待進一步研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種分布式認知無線電網絡中的頻譜切換方法。基于本發明可以保證頻譜切換的順利完成，進而確保認知用戶的通信持續性。

一方面，本發明公開了一種分布式認知無線電網絡中的頻譜切換方法，在周期性地更新自身的優選頻點鄰居列表過程中，當作為源節點的認知用戶檢測到授權用戶時，所述頻譜切換方法包括如下步驟：更新自身的優選頻點鄰居列表；在檢測到所述更新后的優選頻點鄰居列表后，判斷所述源節點至下一跳鄰居節點間是否存在可用頻點，若存在，則根據所述可用頻點選擇準則選擇第一新頻點，并在所述第一新頻點上進行數據傳輸；并將所述源節點的優選頻點鄰居列表中的所述可用頻點更新為所述第一新頻點周圍設定范圍內的可用頻點，該設定范圍由節點具體的硬件水平和通信需求決定。

上述頻譜切換方法，優選所述根據頻點選擇準則選擇第一新頻點后，還包括判斷所述第一新頻點是否可用的步驟，包括：所述源節點向所述下一跳鄰居節點發送確認所述第一新頻點是否可用的信令；若可用，則所述下一跳鄰居節點回傳確認信息以進行在所述第一新頻點上的數據傳輸；若不可用，則所述下一跳鄰居節點向所述源節點回傳該第一新頻點不可用的信息；所述源節點收到該信息后更新優選頻點鄰居列表，再根據所述頻點選擇準則選擇其它頻點進行嘗試。

上述頻譜切換方法，優選當所述源節點至下一跳鄰居節點間不存在可用頻點時，檢查所述源節點自身的路由緩存列表，判斷所述源節點至目的節點間是否存在可用路由，若存在，則：所述源節點根據路由選擇準則選擇新路由；依據所述新路由確定所述源節點的在所述新路由中的下一跳鄰居節點；所述源節點根據所述路由選擇準則選擇與所述新路由中的下一跳鄰居節點對應的第二新頻點，并在所述第二新頻點上進行數據傳輸；所述源節點和所述新路由中的下一跳鄰居節點更新各自的優選頻點鄰居列表，并將列表中的可用頻點更新為所述第二新頻點周圍一定范圍內的可用頻點，該范圍取決于節點具體的硬件水平及通信需求；并更新對應的鄰居節點。

上述頻譜切換方法，優選所述源節點根據所述路由選擇準則選擇與所述新路由中的下一跳鄰居節點對應的第二新頻點后，還包括判斷所述第二新頻點是否可用的步驟：所述源節點向所述源節點的下一跳鄰居節點發送確認所述第二新頻點、所述新路由是否可用的信息；若可用，所述源節點的下一跳鄰居節點向所述源節點發送確認信息以進行在所述第二新頻點上的數據傳輸；若不可用，則所述源節點的下一跳鄰居節點向所述源節點回傳不可用信息；所述源節點收到該信息后更新優選頻點鄰居列表和路由緩存列表，再重新檢查所述路由緩存列表。

上述頻譜切換方法，優選當所述源節點至所述目的節點間不存在可用路由時，執行如下步驟：所述源節點根據所述頻點選擇準則選擇其他可用頻點，啟動路由發現過程；所述源節點廣播頻點和路由請求，向所述其他可用頻點對應的鄰居節點詢問該可用頻點是否可用，并詢問該鄰居節點是否具備到所述目的節點的可用路由；所述可用頻點的鄰居節點檢查自身的路由緩存列表，是否存在到所述目的節點的可用路由；如果存在，向所述源節點回發頻點和路由應答；如果不存在，則所述源節點的下一跳鄰居節點也發起到所述目的節點的路由發現過程，建立起到所述目的節點的路由后更新自身路由緩存列表，并向所述源節點回發頻點和路由應答；所述源節點收到所述頻點和路由應答后更新其自身路由緩存列表，并在首次收到所述頻點和路由應答后，依據頻點和路由應答所確定的新頻點和新路由上進行數據傳輸；同時在周期信令中通知鄰居節點停止繼續進行路由發現；并利用繼續收到的頻點和路由應答包含的路由信息更新自身的路由緩存列表；所述源節點和所述源節點的下一跳鄰居節點更新各自的優選頻點鄰居列表，將可用頻點更新為切換后的工作頻點周圍一定范圍內的可用頻點，并更新對應的鄰居節點。