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

在審

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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種認知無線電Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的MAC接入控制方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)認知無線電無線通信技術(shù)，是一種在授權(quán)用戶(主用戶)不使用其授權(quán)頻譜時，非授權(quán)用戶(次用戶)臨時借用主用戶的空閑頻譜，而在主用戶要使用該頻譜時，次用戶及時退出所占用頻譜的方法也即“一旦次用戶感知到主用戶要使用信道就馬上中斷自己的任何通信，以便釋放出信道給主用戶使用”。傳統(tǒng)的認知無線電對所擇機占用的信道采取不斷偵聽干擾溫度的方法，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有主用戶到達占用自己所占用的信道時，就馬上中止在此信道上的通信，這種次用戶的“聽到忙就退出”的傳統(tǒng)方法盡量避免了主次用戶采用同一信道通信而可能導(dǎo)致的對主用戶的干擾。但，此方法有其局限之處，現(xiàn)分析如下：

(1)本專利提出的“暴露終端通信策略”策略

主用戶發(fā)送者PU1正發(fā)送數(shù)據(jù)給主用戶接收者PU2，SU1正發(fā)送數(shù)據(jù)給SU2。設(shè)次用戶的傳輸距離為Rs，主用戶可以有兩級傳輸功率P1和P2，(我們設(shè)定P1<P2，本領(lǐng)域內(nèi)，傳輸功率可以是離散多級，本專利設(shè)為2級)傳輸距離分別為R1和R2。當(dāng)兩對通信均在進行時，雖然SU1被主用戶發(fā)送者PU1的信號所干擾，如果采用傳統(tǒng)的次用戶“聽到忙就退出”，那么SU1將中止與SU2的通信，只留下主用戶發(fā)送者PU1與主用戶接收者PU2的通信。這就是本專利提出的“暴露終端通信策略”策略

(2)本專利提出的主用戶協(xié)作RTS/CTS握手協(xié)議

上文所設(shè)計的“暴露終端通信策略”策略可以增加信道利用率，但次用戶發(fā)送者SU1即使聽到主用戶到來也不會中止數(shù)據(jù)發(fā)送，因此，如果主用戶接收者PU2正好處于次用戶發(fā)送者SU1的干擾半徑Rs內(nèi)則不會收到主用戶發(fā)送這主用戶發(fā)送者PU1的RTS信號，這會導(dǎo)致主用戶通信失敗，這樣就會違背認知無線電通信的基本機制：“次用戶通信不能影響主用戶的通信”。因此，我們這里提出一個新的算法解決此“次用戶阻礙主用戶接收者被主用戶喚醒”問題。

但是，兩個接收者SU2和主用戶接收者PU2距離很遠，這兩個接收方都只能收到一路信號，因此即使這兩對通信同時進行，也不影響數(shù)據(jù)的接收正確性。

鑒于上述的缺陷，本設(shè)計人積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種認知無線電Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的MAC接入控制方法，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種在次用戶不影響主用戶通信的前提下，實現(xiàn)處于發(fā)送角色的認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行的發(fā)送過程，盡量采用較低功率，增大信道復(fù)用，大大提高認知頻譜的利用效率。

本發(fā)明一種認知無線電Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的MAC接入控制方法，包括：

設(shè)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點均是認知次用戶，處于發(fā)送角色的認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行的發(fā)送過程，一對次用戶通信的中止由該次用戶通信對的接收者SU2決定，如果SU2聽到主用戶對信道的占用，則會中止通信回話進而中止次用戶發(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；

主用戶采用兩級功率進行發(fā)射包括：

(1)主用戶發(fā)送者PU1以第一級功率P1發(fā)送RTS，

如果收到主用戶接收者PU2在第一級功率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在第一級功率P1下的CTS，則轉(zhuǎn)(2)；

(2)主用戶發(fā)送者PU1以第二級功率P2發(fā)送RTS，

如果收到主用戶接收者PU2在第二級功率P2下的CTS，則主用戶發(fā)送者PU1和主用戶接收者PU2建立一個臨時通信鏈路，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在第一級功率P1下的RTS，則轉(zhuǎn)(5)；

(5)把(2)臨時通信鏈路參數(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，在第二級功率P2下通信，通信鏈路建立；