[發(fā)明專利]適用于時鐘異步多天線認知無線網(wǎng)絡的跳頻序列生成方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911138841.8 | 申請日： | 2019-11-20 |
| 公開（公告）號： | CN110932754A | 公開（公告）日： | 2020-03-27 |
| 發(fā)明（設計）人： | 譚雪松;劉其百慧 | 申請（專利權(quán)）人： | 電子科技大學 |
| 主分類號： | H04B1/7136 | 分類號： | H04B1/7136 |
| 代理公司： | 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232 | 代理人： | 孫一峰 |
| 地址： | 611731 四川省*** | 國省代碼： | 四川;51 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 適用于 時鐘 異步 天線 認知 無線網(wǎng)絡 序列 生成 方法 | ||
本發(fā)明屬于擴頻通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于時鐘異步多天線認知無線網(wǎng)絡的跳頻序列生成方法。本發(fā)明所提出的跳頻序列設計方法能夠確保多天線認知無線網(wǎng)絡中具備R根天線和任意時鐘差異的兩個認知節(jié)點在每個mn時隙周期內(nèi)均能在N不同信道(即信道0,1,…,N?1)上的實現(xiàn)跳頻匯聚。當認知無線網(wǎng)絡的匯聚信道個數(shù)DoR給定時，本發(fā)明所提出的跳頻序列生成方法能夠獲得比現(xiàn)有適用于時鐘異步多天線認知無線網(wǎng)絡的跳頻序列生成方法更小的MTTR值。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于擴頻通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于時鐘異步多天線認知無線網(wǎng)絡的跳 頻序列生成方法。
背景技術(shù)
認知無線網(wǎng)絡的主要功能是在不干擾授權(quán)網(wǎng)絡通信的前提下靈活利用授權(quán)網(wǎng)絡的空閑頻譜資源進行通信。為此，不具備合法頻譜資源的認知無線網(wǎng)絡需要具備一套 高效可靠的控制信息交互機制，以實現(xiàn)在認知節(jié)點之間交互包括頻譜感知結(jié)果、網(wǎng)絡 拓撲、時鐘同步和通信資源預約等各類型控制信息。而基于頻率跳變的控制信息交互 方式能夠通過不斷地改變認知節(jié)點交互控制信息的通信頻段(或信道)，靈活而快速 地尋找到未被授權(quán)網(wǎng)絡占用的空閑通信頻段(或信道)，因而能較好地對抗授權(quán)用戶 通信所造成的干擾。
在基于頻率跳變的控制信息交互過程中，只有當兩個認知節(jié)點A和B實現(xiàn)了跳 頻匯聚，即節(jié)點A的至少一根天線和節(jié)點B的至少一個根天線在同一個時隙內(nèi)跳到 同一個信道上，它們才能獲得交互控制信息的機會。為實現(xiàn)這一匯聚，每個認知節(jié)點 均需要對其配置的每根天線設置一個跳頻序列，而該節(jié)點對其所有天線所設置的跳頻 序列就構(gòu)成了一個跳頻序列集合。當全網(wǎng)所有認知節(jié)點均基于同一準則生成其跳頻序 列集合時，那么根據(jù)該準則所能生成的所有跳頻序列集合就構(gòu)成了一個跳頻系統(tǒng)。如 果每個認知節(jié)點均從同一跳頻系統(tǒng)中獨立地隨機選擇其跳頻序列集合，那么不同的認 知收發(fā)節(jié)點對在同一時隙內(nèi)可以在不同信道上實現(xiàn)跳頻匯聚，從而有效避免基于單個 固定控制信道交互控制信息所導致的控制信道流量飽和問題。因此，跳頻系統(tǒng)設計就 成為影響基于跳頻匯聚的認知無線網(wǎng)絡控制信息交互性能的關(guān)鍵性因素。
通常，衡量一個跳頻系統(tǒng)性能優(yōu)劣的性能參數(shù)包括：
匯聚度(Degree of Rendezvous，簡稱DoR)，即一個跳頻系統(tǒng)中任意兩個跳頻序列集合可以實現(xiàn)匯聚的信道總個數(shù)。當DoR值越大，則基于跳頻匯聚的控制信息交 互具備更強的可靠性和抗授權(quán)用戶干擾能力。
最大匯聚時間間隔(Maximum time-to-rendezvous，簡稱MTTR)，即一個跳頻系 統(tǒng)中任意兩個跳頻序列集合實現(xiàn)連續(xù)兩次匯聚所需的最大時間間隔。當MTTR值越 小，則基于跳頻匯聚的控制信息交互具備更短的最大交互時延，而控制信息交互的性 能就越好。
通常，上述兩個性能參數(shù)之間存在一定程度的折中。例如，當一個時鐘異步跳頻系統(tǒng)(即該跳頻系統(tǒng)中任意兩個跳頻序列集合之間可能具備任意數(shù)值的起始時間差異) 的DoR越大，那么它的MTTR通常會相應變大。因此，時鐘異步跳頻系統(tǒng)所面臨的 一個典型優(yōu)化問題是，對于一個給定的DoR值，如何最小化該跳頻系統(tǒng)的MTTR值。 目前已知，當一個時鐘異步跳頻系統(tǒng)的DoR＝M時，如果每個跳頻序列集合所包含的 跳頻序列個數(shù)R＝1，那么該跳頻系統(tǒng)MTTR的理論下界值是M；否則，如果R>M0.5， 那么該跳頻系統(tǒng)可以實現(xiàn)最小的MTTR值，即MTTR＝1。另一方面，當DoR＝M和 2≤R≤M0.5時，如何降低時鐘異步跳頻系統(tǒng)的MTTR值就成為一個亟待解決的問題。 這一問題的物理意義在于，當每個認知節(jié)點配置的天線數(shù)R滿足2≤R≤M0.5時，如何 縮短任意兩個時鐘異步認知節(jié)點之間連續(xù)兩次交互控制信息的最大時間間隔。
發(fā)明內(nèi)容
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