[发明专利]基于合作频谱感知的频谱接纳控制方法

权利要求书

1.一种基于合作频谱感知的频谱接纳控制方法，其特征在于结合次用户SU间的合作策略，自适应地形成次用户组SUG，在采用K秩融合的基础上，通过调整SUG内的SU数和接纳控制门限，在全局虚警概率约束条件下，使所有此用户组SUGs的吞吐量最大化，包括如下具体步骤：

步骤（1）针对每个SU，通过基于SUG的合作策略方案，自适应形成SUGs；

步骤（2）针对SUG的合作感知融合策略，源节点SU_sor通过基于K秩融合的合作频谱感知方案的计算，得出在给定n值情况下的最佳k值；

步骤（3）针对认知无线网络的接纳控制门限，将所述步骤（1）、步骤（2）结合起来，通过基于合作感知的频谱接纳控制方案，分析在全局虚警概率约束条件下，使SUGs的吞吐量最大化的最佳接纳控制门限，通过对最佳接纳控制门限的求解，整个优化过程完毕。

2.根据权利要求1所述的基于合作频谱感知的频谱接纳控制方法，其特征在于所述的步骤（1）中，包含以下步骤：

步骤（1a）网络初始化阶段，将给定区域内的所有SUs标记为SU_cop，并标记有数据要发送的协作节点SU_cop为源节点SU_sor，所有节点生成两个维护列表：成员列表MemberTable和最佳信道列表PCL；为了有效降低SUGs的中断概率，预留α(α<M)个信道作为SUGs频谱接纳控制门限；

步骤（1b）SUG的形成和维护阶段，SU_sor检查其MemberTable是否已满，若未满则在控制信道向其邻居节点广播Invite控制信息，其邻居节点收到Invite并回应Req，收到Req的SU_sor再次检查其MemberTable是否已满，若未满则回复ReqACK通知相应的邻节点，若已满则回复Rej拒绝该邻节点加入当前的SUG；

步骤（1c）信道选择阶段，SUG形成之后，SU_sor需要和目的节点SU_dst交互确定通信信道和通信路径；SU_sor向目的节点SU_dst发送ATIM包，其中，ATIM包包括SU_sor的PCL，SU_dst收到ATIM后回复ATIMACK包，其中，ATIMACK包包括SU_dst所在的组号Group ID和其与SU_sor通信的最佳信道列表PCL；

步骤（1d）信道感知阶段，SU_sor收到ATIMACK包后确定了选择的信道，在控制信道广播信息Group Beacon，SU_sor所在的SUG做合作感知，若合作感知结果表明当前选择的信道可用，则SU_sor进入到数据传输阶段，否则SU_sor在下一个时隙选择另一个信道再做合作感知，直到SU_sor收到的PCL列表完全尝试；

步骤（1e）数据传输阶段，SU_sor和SU_dst确定可用信道之后，SU_sor在该可用信道向SU_dst发送信息RTS，收到RTS的SU_dst回复信息CTS完成握手过程，SU_sor开始传输数据，数据传输完成后SU_dst回复信息ACK；

步骤（1f）SU_sor选择阶段，SU_sor收到ACK后在当前信道广播信息CACK，该SUG中有数据要发送的节点竞争成为下一个阶段的SU_sor。

3.根据权利要求2所述的基于合作频谱感知的频谱接纳控制方法，其特征在于，在所述步骤（1e）中，在数据传输阶段SUG进行周期感知，即将SU_sor传输的数据包的帧结构分为两个部分：感知部分和数据传输部分；若感知到主用户的到达，则SUG离开当前信道切换到预留信道；当预留信道为空时，SUG通信强制中断，等待下一个阶段重新发送。