[发明专利]认知无线电网络中控制信道建立方法

权利要求书

1.一种认知无线电网络中控制信道建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)非授权用户接入可利用信道；

(2)非授权用户与其目的非授权用户交换控制信息；

(3)建立数据传输信道，实现数据传输；

所述步骤(2)具体包括：

(2.1)当非授权用户有数据需要传输时，将对信道的使用权进行竞争；

(2.2)当非授权用户成功地竞争到信道使用权后，非授权用户将把其感知到的可利用信道集及可利用信道的密度信息封装于RTS数据包帧中传输给其目的非授权用户；其目的非授权用户成功地接收到RTS数据包帧后，将获得发送RTS数据包帧的非授权用户感知到的可利用信道集及各个信道的密度信息；

(2.3)当非授权用户没有需要传输的数据或者处于退避削减过程时，非授权用户进行实时监听；当非授权用户监听到RTS数据包帧的目的用户是其自身时，则发送CTS给RTS数据包帧的发送者，用以告知其接收到的RTS数据包帧的发送者已经与目的非授权用户成功地建立通信，以及决定好的数据传输信道；

(2.4)当发送RTS数据包帧的非授权用户接收到CTS数据包帧后，将跳转到CTS数据包帧中包含的决定好的数据传输信道上进行数据传输；当发送RTS数据包帧的非授权用户未收到CTS数据包帧时，即发生RTS数据包帧冲突或是非授权用户与其目的非授权用户没有接入同一信道，非授权用户则进行RTS数据包帧重传过程，直到收到其目的非授权用户发来的CTS数据包帧或者当前时隙的剩余时间不够用于RTS数据包帧的发送以及CTS数据包帧的接收。

2.根据权利要求1所述的一种认知无线电网络中控制信道建立方法，其特征在于：所述步骤(1)具体包括以下步骤：

(1.1)对授权信道进行感知，得到非授权用户可利用的信道集及可利用信道的密度信息；其中，信道密度信息的获取方法为：非授权用户通过监听其通信范围内的非授权用户的通信，获得其通信范围内的非授权用户所接入的信道，统计出各个信道中非授权用户的个数，从而求得各个可利用信道的信道密度；

(1.2)根据可利用信道集及信道跳跃方法生成信道跳跃序列；

(1.3)在每一个时隙开始时，如果非授权用户没有进行数据传输，它将根据其信道跳跃序列接入相应信道，其中，在接入信道前，首先对信道进行实时感知，感知是否有授权用户正在使用这一频段，若授权用户正在使用这一频段，非授权用户则跳过这一信道，尝试接入其信道跳跃序列中的下一个信道。

3.根据权利要求1所述的一种认知无线电网络中控制信道建立方法，其特征在于：所述非授权用户使用基于分布式协调功能的载波监听多路访问/冲突检测方法来竞争信道的使用权。

4.根据权利要求1所述的一种认知无线电网络中控制信道建立方法，其特征在于：所述步骤(2)中RTS数据包帧中包含：非授权用户及其目的非授权用户的地址信息、持续时间信息、非授权用户的可利用信道集、可利用信道集中信道的密度信息；其中，持续时间信息的时间长度为足够传输一个短帧间间隔SIFS的时间。

5.根据权利要求4所述的一种认知无线电网络中控制信道建立方法，其特征在于：所述信道的密度由单位频段上的非授权用户的个数表示，计算公式为：

ρ_C＝M_C/B_C

其中：ρ_C代表信道C的密度，M_C代表信道C上非授权用户的个数，B_C代表信道C的带宽；通常假设认知无线电网络中的频段被分为N个等带宽的信道，因此各个信道的带宽相等，即：B_C＝B/N，其中B为认知无线电网络中频段的总带宽。

6.根据权利要求1所述的一种认知无线电网络中控制信道建立方法，其特征在于：所述步骤(2)中CTS数据包帧包含：非授权用户及其目的非授权用户的地址信息、持续时间信息、以及决定好的数据传输信道信息；其中，持续时间信息的时间长度为足够完成一个CTS数据包帧及一个短帧间间隔SIFS传输的时间。