[發明專利]認知無線電網絡中基于主用戶活動性預測的拓撲控制方法

有效

• 申請號: 201810590573.2
• 申請日: 2018-06-09
• 公開（公告）號: CN108811030B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 齊小剛;張權;劉立芳;馮海林;胡紹林
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W40/24
• 分類號: H04W40/24;H04L12/753;H04L12/24;H04W40/12
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

1.一種認知無線電網絡中基于主用戶活動性預測的拓撲控制方法，其特征在于，所述認知無線電網絡中基于主用戶活動性預測的拓撲控制方法包括：

將拓撲構造與鏈路預測進行結合；基于鏈路預測的方法是指通過對鏈路的可用時間的預測來作為評估鏈路質量的指標；

通過分析主用戶的活動行為預測鏈路的可用時間t(μ₁,μ₂)，并且將鏈路的可用時間t(μ₁,μ₂)作為拓撲構造中的度量值進行優化；

所述認知無線電網絡中基于主用戶活動性預測的拓撲控制方法具體包括：

步驟一，鄰居信息收集：對于每個節點都需要在時刻t利用公式(2)(3)(4)計算自身不被主用戶干擾的時間NPT(μ)；

LPT(u₁,u₂)＝min(NPT(u₁),NPT(u₂)) (4)

其中，r表示次級用戶的通信半徑，d表示兩個次級用戶之間的距離，v_1max，v_2max和v_3max分別表示次級用戶μ₁，μ₂和μ₃的最大速度，θ表示兩個次級用戶之間的夾角，并且服從[0,2π]的均勻分布；

每個節點都以本身的最大功率向距離每個節點一跳的鄰居節點廣播自身的有節點本身的位置坐標、運動速度和運動方向、不受主用戶干擾的鏈路持續時間信息；

步驟二，鏈路權重計算：根據節點本身自有的信息以及來自所述節點鄰居節點的信息，分別采用公式(1)與公式(6)計算節點之間只分析節點移動性彼此通信的持續時間LAT(μ₁,μ₂)和節點之間鏈路的可用持續時間t(u₁,u₂)；

其中，r表示次級用戶的通信半徑，d表示兩個次級用戶之間的距離，v_1max，v_2max和v_3max分別表示次級用戶μ₁，μ₂和μ₃的最大速度，θ表示兩個次級用戶之間的夾角，并且服從[0,2π]的均勻分布；

步驟三，拓撲構造：將鏈路可用時間作為節點之間鏈路的權值，利用最大生成樹算法構建節點鄰居拓撲圖，即最大生成樹算法分為兩個階段：鄰居發現階段-首先節點向其一跳的鄰居節點發送信息，構建一個鄰居拓撲圖；拓撲形成階段-在原始鄰居拓撲圖上以該節點為根節點利用改進的Prim算法建立一個最大生成樹，刪除其他不在這棵樹上的冗余鏈路，然后各個節點以廣播的形式將自身在鄰居拓撲圖上的鄰居信息進行彼此通報，刪除鏈路可用時間較少的冗余鏈路；

步驟四，拓撲重構：將生成的鄰居拓撲圖的生存時間作為拓撲重構的間隔時間，當拓撲重構的時間截止時或者有重構觸發的情況發生時，鄰居拓撲圖重構將重復上述步驟一～步驟四。