[發(fā)明專利]一種認(rèn)知無線電Adhoc網(wǎng)絡(luò)的MAC接入控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710131569.5
• 申請(qǐng)日: 2017-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN106937401A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣體鋼;王紅剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W74/00
• 分類號(hào): H04W74/00;H04W74/08;H04W76/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11246
• 代理人: 夏艷

1.一種認(rèn)知無線電Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的MAC接入控制方法，其特征在于，包括：

設(shè)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)均是認(rèn)知次用戶，處于發(fā)送角色的認(rèn)知次用戶即使感知到所占用的信道即將或已經(jīng)被主用戶PU使用，仍然不中斷次用戶自己正在進(jìn)行的發(fā)送過程，一對(duì)次用戶通信的中止由該次用戶通信對(duì)的接收者SU2決定，如果SU2聽到主用戶對(duì)信道的占用，則會(huì)中止通信回話進(jìn)而中止次用戶發(fā)送者SU1的發(fā)送；其中，次用戶的發(fā)送過程包括正在進(jìn)行的數(shù)據(jù)發(fā)送，或是發(fā)送握手控制幀；

主用戶采用兩級(jí)功率進(jìn)行發(fā)射包括：

(1)主用戶發(fā)送者PU1以第一級(jí)功率P1發(fā)送RTS，

如果收到主用戶接收者PU2在第一級(jí)功率P1下的CTS，則主用戶發(fā)送者PU1和主用戶接收者PU2將在第一級(jí)功率P1下通信，通信鏈路建立；

如果沒有收到主用戶接收者PU2在第一級(jí)功率P1下的CTS，則轉(zhuǎn)(2)；

(2)主用戶發(fā)送者PU1以第二級(jí)功率P2發(fā)送RTS，

如果收到主用戶接收者PU2在第二級(jí)功率P2下的CTS，則主用戶發(fā)送者PU1和主用戶接收者PU2建立一個(gè)臨時(shí)通信鏈路，保存各種通信參數(shù)，轉(zhuǎn)(4)；

如果沒有收到主用戶接收者PU2在第二級(jí)功率P2下的CTS，則轉(zhuǎn)(3)

(3)主用戶發(fā)送者PU1和主用戶接收者PU2的通信放棄；

(4)主用戶發(fā)送者PU1以第一級(jí)功率P1發(fā)送RTS，

如果收到主用戶接收者PU2在P1下的RTS，則主用戶發(fā)送者PU1和主用戶接收者PU2將在第一級(jí)功率P1下通信，通信鏈路建立；

如果沒有收到主用戶接收者PU2在第一級(jí)功率P1下的RTS，則轉(zhuǎn)(5)；

(5)把(2)臨時(shí)通信鏈路參數(shù)調(diào)出，主用戶發(fā)送者PU1和主用戶接收者PU2將利用(2)的結(jié)果，在第二級(jí)功率P2下通信，通信鏈路建立；

其中，第二級(jí)功率P2＞第一級(jí)功率P1；兩級(jí)功率限制條件：R2＝R1+2Rs，Rs是次用戶的傳輸距離，R1和R2是主用戶分別在功率P1和P2上的傳輸距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種認(rèn)知無線電Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的MAC接入控制方法，其特征在于，次用戶采用單級(jí)功率發(fā)送，對(duì)次用戶發(fā)送者SU1，發(fā)送成功的條件是：

(1a)距離次用戶發(fā)送者SU1為Rs范圍內(nèi)除SU2外，沒有其它任何次用戶接收者或主用戶接收者；

(2a)在(1a)的條件下，次用戶發(fā)送者SU1發(fā)送RTS給次用戶接收者SU2，并且成功收到次用戶接收者SU2發(fā)來的CTS；

對(duì)次用戶接收者SU2，接收成功的條件是：

(1b)距離次用戶接收者SU2為Rs范圍內(nèi)次用戶發(fā)送者僅有其通信對(duì)次用戶發(fā)送者SU1；

(2b)距離次用戶接收者SU2為R1范圍內(nèi)沒有使用第一級(jí)功率P1的主用戶發(fā)送者；

(3b)距離次用戶接收者SU2為R2范圍內(nèi)沒有使用第二級(jí)功率P2的主用戶發(fā)送者；

(4b)次用戶接收者SU2收到次用戶發(fā)送者SU1的RTS并回復(fù)CTS；

次用戶發(fā)送者SU1忽略對(duì)主用戶的任何感知信息，一對(duì)次用戶通信的中止由該次用戶通信對(duì)的次用戶接收者SU2決定，如果次用戶接收者SU2聽到主用戶對(duì)信道的占用，則會(huì)中止通信回話進(jìn)而中止次用戶發(fā)送者SU1的發(fā)送。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種認(rèn)知無線電Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的MAC接入控制方法，其特征在于，主用戶的通信策略具體包括：

(a)主用戶PU的兩級(jí)功率分配策略

低功率通信的傳輸距離會(huì)降低，但可以增加信道復(fù)用率，主用戶發(fā)送者PU1在建立通信鏈路前需要首先握手，主用戶發(fā)送者PU1首先以第一級(jí)功率P1發(fā)送RTS，如果沒有收到CTS回復(fù)，那么主用戶發(fā)送者PU1將再次以較大的第二級(jí)功率P2發(fā)送RTS，如果還沒有收到CTS回復(fù)，則主用戶發(fā)送者PU1將會(huì)放棄此次的數(shù)據(jù)發(fā)送；

(b)主用戶PU的協(xié)作RTS/CTS握手協(xié)議

如主用戶發(fā)送者PU1準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)給主用戶接收者PU2，則首先以第一級(jí)功率P1發(fā)送RTS，如果收到主用戶接收者PU2以第一級(jí)功率P1發(fā)送的CTS，則它們以第一級(jí)功率P1功率通信；

如果沒有收到CTS，那么有以下四種情況：

1)主用戶接收者PU2距離主用戶發(fā)送者PU1太遠(yuǎn)超過R1且處于空閑，因此聽不到主用戶發(fā)送者PU1以第一級(jí)功率P1發(fā)送的RTS信號(hào)

2)主用戶接收者PU2與主用戶發(fā)送者PU1的距離在R1內(nèi)，但主用戶接收者PU2處于某次用戶發(fā)送者SU1的Rs干擾距離內(nèi)且SU1正在發(fā)送，因此主用戶接收者PU2無法聽到主用戶發(fā)送者PU1的RTS信號(hào)

3)主用戶接收者PU2與主用戶發(fā)送者PU1的距離在R1內(nèi)，但主用戶接收者PU2處于某其他主用戶發(fā)送者PU3在第一級(jí)功率P1的R1干擾距離內(nèi)，因此主用戶接收者PU2無法聽到主用戶發(fā)送者PU1的RTS信號(hào)

4)主用戶接收者PU2與主用戶發(fā)送者PU1的距離在R1內(nèi)，但主用戶接收者PU2處于某主用戶發(fā)送者PU3在功率P2的R2干擾距離內(nèi)，因此主用戶接收者PU2無法聽到主用戶發(fā)送者PU1的RTS信號(hào)；

無論是上述任何情況，均令主用戶發(fā)送者PU1在沒有收到功率為P1的CTS的情況下，以功率P2重新發(fā)送RTS給主用戶接收者PU；

對(duì)所述的情況1)：如主用戶接收者PU2本身空閑周圍無干擾且距離主用戶發(fā)送者PU1的距離大于R1小于R2，則會(huì)收到主用戶發(fā)送者PU1以P2發(fā)送的RTS，主用戶接收者PU2并以功率P2回復(fù)CTS，主用戶發(fā)送者PU1與主用戶接收者PU2之間的通信鏈路建立，否則主用戶發(fā)送者PU1收不到任何RTS，就會(huì)放棄此次通信企圖；

對(duì)所述的情況3)和4)：由于主用戶接收者PU2被其它主用戶發(fā)送者PU3所靜默，因此主用戶發(fā)送者PU1不能收到主用戶發(fā)送者PU1在第一級(jí)功率P1或第二級(jí)功率P2上發(fā)送的RTS，故主用戶發(fā)送者PU1無法收到CTS，會(huì)放棄通信；

對(duì)所述的情況2)：如主用戶發(fā)送者PU1的第2次于第二級(jí)功率P2上的RTS到達(dá)次用戶接收者SU2，則SU2偵聽到此干擾信息并中止與SU1的通信，導(dǎo)致次用戶發(fā)送者SU1停止發(fā)送，一旦SU1不再發(fā)送，主用戶接收者PU2就可以聽到主用戶發(fā)送者PU1在第二級(jí)功率P2上發(fā)來的第3次RTS并以功率P2回復(fù)CTS，這樣主用戶發(fā)送者PU1和主用戶接收者PU2之間就建立一個(gè)臨時(shí)會(huì)話通信對(duì)；

但假如此時(shí)主用戶發(fā)送者PU1和主用戶接收者PU2實(shí)際上距離較近，主用戶接收者PU2附近已經(jīng)沒有任何次用戶發(fā)送者，已經(jīng)被主用戶發(fā)送者PU1通過在第二級(jí)功率P2上的RTS信號(hào)阻止SU2，進(jìn)而阻止了SU1，因此主用戶接收者PU2和主用戶發(fā)送者PU1本可以使用更低的功率P1通信，因此主用戶發(fā)送者PU1將在P1功率上發(fā)送第4個(gè)RTS給主用戶接收者PU2，如果此時(shí)收到了主用戶接收者PU2在P1上的CTS，則它們將會(huì)在P1功率上成功握手建立通信信道，如果沒有完成P1功率上的RTS/CTS握手，則會(huì)超時(shí)，并采用第3次RTS/CTS握手的結(jié)果在功率P2上通信。