專利名稱：一種分布式認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的信道初始化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種分布式認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的信道初始化方法。
背景技術(shù)：
隨著無線技術(shù)的發(fā)展及無線用戶的不斷增長，無線資源成為非常稀缺的資源。目前無線頻譜主要是采用國家規(guī)劃的方式，導(dǎo)致某些頻段資源極其緊張，而某些頻段資源卻得不到充分的利用。為充分利用頻譜資源，認(rèn)知無線電(CR，Cognitive Radio)技術(shù)被提出，通過實時感知授權(quán)用戶的存在與否以決定是否可以使用授權(quán)頻段進(jìn)行無線通信。在多跳分布式認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中，由于所處的無線環(huán)境存在差異，各次用戶節(jié)點的本地感知頻譜信息不一致，從而使得預(yù)選的工作頻點可能出現(xiàn)不一致的現(xiàn)象，這將造成次用戶網(wǎng)絡(luò)在初始建立過程中節(jié)點間信息交互不暢，為網(wǎng)絡(luò)組建帶來困難。另一方面，如何幫助遲入網(wǎng)節(jié)點接入網(wǎng)絡(luò)也是需要解決的一個重要問題。因此，需要設(shè)計合適的信道初始化方法來解決網(wǎng)絡(luò)初始建立時各節(jié)點之間的正常通信以及遲入網(wǎng)節(jié)點能夠正確接入網(wǎng)絡(luò)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決網(wǎng)絡(luò)初始建立時各節(jié)點之間的正常通信以及遲入網(wǎng)節(jié)點能夠正確接入網(wǎng)絡(luò)的問題，提出了一種分布式認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的信道初始化方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種分布式認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的信道初始化方法，包括如下步驟Sl 選取一個根節(jié)點，根節(jié)點根據(jù)本地感知的可用信道信息選取分布式網(wǎng)絡(luò)的N 個工作信道，開始工作并周期性廣播Beacon報文；S2 對于未入網(wǎng)節(jié)點，在粗捕獲階段，N個信道機(jī)根據(jù)本地感知的可用信道結(jié)果， 從低到高依次偵聽每個空閑信道，每個空閑信道的偵聽周期為T0，粗捕獲的執(zhí)行的時間長
度為TC，這里，TC^ ^ ，其中，M為檢測到的可用信道總數(shù)，在粗捕獲階段，統(tǒng)計每個空
閑信道上收到的Beacon報文的數(shù)目；S3 當(dāng)粗捕獲階段結(jié)束時，如果在所有空閑信道上都沒有捕獲到Beacon報文，則轉(zhuǎn)至S2繼續(xù)執(zhí)行粗捕獲；反之則依據(jù)捕獲到的Beacon報文數(shù)目依次選定數(shù)目最多的N個信道作為細(xì)捕獲信道，開始執(zhí)行細(xì)捕獲，在此階段，對收到的每個Beacon報文進(jìn)行處理，建立一個細(xì)捕獲結(jié)果列表，表項以節(jié)點ID區(qū)分，記錄Beacon報文的源節(jié)點ID、根節(jié)點ID、 LID,以及捕獲次數(shù)和工作信道，當(dāng)收到一個Beacon報文時，讀取Beacon報文中源節(jié)點ID， 在表中找到相應(yīng)的節(jié)點，如沒有則增加1個表項，記錄下LID、根節(jié)點ID和通告的工作信道， 捕獲次數(shù)加1 ；S4:當(dāng)細(xì)捕獲執(zhí)行的時間長度大于設(shè)定的閾值，細(xì)捕獲過程結(jié)束，如果細(xì)捕獲結(jié)果列表中沒有相應(yīng)的記錄信息，則轉(zhuǎn)到S3，在粗捕獲的結(jié)果中選取N個尚未執(zhí)行細(xì)捕獲但收到了 Beacon報文的信道重新執(zhí)行細(xì)捕獲；反之則在細(xì)捕獲結(jié)果列表中，選取節(jié)點LID最小的表項對應(yīng)的源節(jié)點ID作為該節(jié)點接入網(wǎng)絡(luò)的父節(jié)點，若有多個LID最小的節(jié)點則選擇 Beacon報文捕獲次數(shù)最多的表項對應(yīng)的源節(jié)點ID作為該節(jié)點接入網(wǎng)絡(luò)的父節(jié)點，并將此表項中記錄的N個工作信道作為自己的工作信道，并設(shè)置自己的LID值為父節(jié)點的LID值加1，同時在這N個工作信道上發(fā)送自身的Beacon報文和Info報文；在確定父節(jié)點后，根據(jù)自身的LID確定與細(xì)捕獲結(jié)果列表記錄的其它節(jié)點的鄰居關(guān)系，形成一個樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)； S5 將該節(jié)點接入網(wǎng)絡(luò)，清除粗捕獲結(jié)果與細(xì)捕獲結(jié)果列表； S6 對其它未入網(wǎng)節(jié)點同樣按照步驟S2到S5的操作，最終完成分布式認(rèn)知無線電
網(wǎng)絡(luò)的信道初始化。 本發(fā)明的有益效果本發(fā)明針對分布式認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的信道初始化問題，設(shè)計了一種克服分布式網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點可用信道不一致而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)組建困難以及遲入網(wǎng)節(jié)點接入網(wǎng)絡(luò)兩個難題的一種信道初始化方法。本發(fā)明方法的N個信道機(jī)通過偵聽空閑信道來捕獲根節(jié)點發(fā)送的Beacon報文，整個偵聽過程分為粗捕獲和細(xì)捕獲兩個階段，其中設(shè)置的根節(jié)點在整個信道初始化中起到了主導(dǎo)作用，其它節(jié)點通過捕獲Beacon報文并根據(jù)其中通告的信息而接入網(wǎng)絡(luò)。接入網(wǎng)絡(luò)后，普通節(jié)點向上級節(jié)點發(fā)送Info報文匯報本地感知的可用信道信息，逐級匯聚到根節(jié)點，使得根節(jié)點可以統(tǒng)計全網(wǎng)可用空閑信道，有效的解決了各個節(jié)點可用信道不一致導(dǎo)致初始組網(wǎng)困難的問題；這種周期廣播Beacon報文的機(jī)制，也有效的解決了遲入網(wǎng)節(jié)點接入網(wǎng)絡(luò)問題。本發(fā)明在節(jié)點接入網(wǎng)絡(luò)時維護(hù)了鄰居關(guān)系，選取了父節(jié)點，形成了一個樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，為協(xié)議報文的傳遞提供了一條到根節(jié)點的優(yōu)化傳輸路徑。本發(fā)明的方法可以用于多信道多跳分布式認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的信道初始化，進(jìn)而使得次用戶通過擇機(jī)使用空閑的授權(quán)頻段進(jìn)行無線通信，實現(xiàn)與主用戶網(wǎng)絡(luò)的共存和共享頻譜資源。


圖1為Beacon報文的示意圖。圖2為Info報文的示意圖。圖3為實施例一的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。圖4為實施例二的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。為了實現(xiàn)高速無線通信，本發(fā)明中的每個無線節(jié)點均采用N個獨立通道的信道機(jī)進(jìn)行并行工作。由于各節(jié)點本地感知的可用信道(即空閑授權(quán)信道)各不相同，為了實現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)的工作信道的統(tǒng)一分配，本發(fā)明指定了一個根節(jié)點，用于集中控制網(wǎng)絡(luò)的組建；其它節(jié)點則統(tǒng)稱為普通節(jié)點，它們向上級節(jié)點報告本地感知的信道狀態(tài)，并接受上級節(jié)點對信道的控制。本發(fā)明采用核心樹結(jié)構(gòu)實現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)的多跳多信道鏈路管理，每個節(jié)點分配了一個標(biāo)識該節(jié)點級別的標(biāo)識符，即LID(Level Identifier)，這里，根節(jié)點的LID可以設(shè)置為0，已入網(wǎng)的普通節(jié)點的LID可以設(shè)置為1 6，未入網(wǎng)普通節(jié)點的LID可以設(shè)置為 7;每個節(jié)點還維護(hù)了一跳范圍內(nèi)與其它節(jié)點的鄰居關(guān)系，鄰居關(guān)系共分四種，即父節(jié)點、上級節(jié)點、同級節(jié)點、下級節(jié)點。此外，本發(fā)明假設(shè)所有無線節(jié)點至少具有一個相同的可用信道。本發(fā)明采用Beacon機(jī) 制來維護(hù)分布式網(wǎng)絡(luò)的核心樹邏輯結(jié)構(gòu)，即根節(jié)點與已入網(wǎng)普通節(jié)點均在工作信道上周期發(fā)送Beacon報文，普通節(jié)點通過監(jiān)聽相鄰上級節(jié)點周期擴(kuò)散的Beacon報文維護(hù)與相鄰上級的連通性。與此同時，所有入網(wǎng)節(jié)點發(fā)送Info報文向上級節(jié)點匯報本地感知的可用信道信息，逐級匯聚到根節(jié)點。本發(fā)明設(shè)計了 Beacon和Info兩種協(xié)議報文。Beacon報文的主要功能包括1)為延遲入網(wǎng)節(jié)點通告節(jié)點的級別號，根節(jié)點ID， 以及根節(jié)點的選定的工作信道；2)普通節(jié)點通過接收Beacon監(jiān)測與上級節(jié)點的連通性；在多信道的環(huán)境中，約定只要有至少一個信道上能接收到上級節(jié)點的Beacon報文，則與上級節(jié)點的連通性有效。Info報文則用于已入網(wǎng)分布式節(jié)點向根節(jié)點匯報本地感知的可用信道信息。Beacon報文和Info報文的格式分別如圖1和圖2所示，Beacon報文和Info報文均包含MAC幀通用頭部GMH、協(xié)議報文頭部SMH與數(shù)據(jù)三個部分，其中，GMH占用6個字節(jié)， SMH占用4個字節(jié)，各個字段的說明如下GMH中的LID為節(jié)點級別標(biāo)識符；SC表示是否分片，在本發(fā)明中其值為0，表示不分片；LEN表示除MAC幀通用頭部之外的報文長度；RA表示報文的接收MAC地址，在此處為OxFFFF，表示廣播接收地址；TA表示報文發(fā)送MAC地址；SMH 中的F表示是否是網(wǎng)內(nèi)報文，在本發(fā)明實施例中其值為O，表示Beacon和Info兩種報文均為網(wǎng)內(nèi)報文；Type字段表示報文類型，Beacon報文為0x41，Info報文為0x42 ;R_ID為根節(jié)點的ID號；SN_ID為源節(jié)點的ID號；DN_ID為目的節(jié)點ID號；Beacon報文中的NUM_CH表示根節(jié)點選定的工作信道數(shù)，CHl至CHN表示選定的工作信道號。Info報文中的NUM_CH表示源節(jié)點本地感知可用信道數(shù)量，CHl至CHj表示源節(jié)點本地感知的可用信道號；Pad為可選的填充字段，一般設(shè)為OxFF。為了保證報文的對齊，這里，對于Beacon報文來說，如果N+1 為奇數(shù)，則需要Pad字段，否則不需要Pad字段；對于Info報文來說，如果j+Ι為奇數(shù)，則需要Pad字段，否則不需要Pad字段。其中，j表示全網(wǎng)的信道總數(shù)。當(dāng)需要組建一個多信道多跳分布式認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)時，需要指定一個節(jié)點作為根節(jié)點，其LID為0，根節(jié)點周期性的廣播Beacon報文；其它未入網(wǎng)節(jié)點通過捕獲根節(jié)點的 Beacon報文而接入網(wǎng)絡(luò)，并發(fā)送Beacon報文和Info報文。根節(jié)點根據(jù)本地感知的可用空閑信道信息來選擇N個工作信道，在實施例一和實施例二中，N = 3，即都是選取3個工作信道，選擇方式可以是隨機(jī)選取，也可以是按信道號大小依次選取，在實施例中采取的是依次選取方式。下面通過實施例一和實施例二進(jìn)行詳細(xì)說明。實施例一如圖3所示，這是一個多信道多跳分布式認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的組建示意圖，通信頻段為694 806MHz頻段，共分為14個信道，信道編號從O到13。圓圈中間的數(shù)字表示節(jié)點的LID標(biāo)識，數(shù)字組合表示〈節(jié)點MAC地址、節(jié)點ID> ；這里，“〇”表示根節(jié)點、“ ”表示普通節(jié)點，如圖3所示，可以看出不同位置的普通節(jié)點的LID是不同的，這個分布式網(wǎng)絡(luò)的建立過程如下
步驟1 選定一個節(jié)點ID為31的節(jié)點作為根節(jié)點，并假設(shè)該節(jié)點本地感知的可用信道為0、1、3、5、6、8、10、12、13，根節(jié)點通過計算采取依次選取策略確定0、1、3號三個信道作為本分布式網(wǎng)絡(luò)的工作信道，進(jìn)入工作狀態(tài)，廣播發(fā)送Beacon報文，發(fā)送周期為IOms ；報文中LID字段填寫為0，R_ID填寫為31，CHl至CH3三個字段依次填寫0、1、3。步驟2 其它未入網(wǎng)節(jié)點分別在其感知到的空閑信道上開始偵聽根節(jié)點發(fā)送的 Beacon報文，首先執(zhí)行的是粗捕獲。如圖3中的節(jié)點32感知到的可用空閑信道是0、1、2、 3、5、7、10、12、13，則節(jié)點32在這些信道上開始執(zhí)行粗捕獲，每個空閑信道上停留的時間為 300ms,即每個空閑信道的偵聽周期TO為300ms，檢測到的可用信道總數(shù)M為14，選取N = 3個工作信道，這里，粗捕獲的執(zhí)行的時間長度TC為2s。步驟3 當(dāng)粗捕獲階段結(jié)束時，根據(jù)粗捕獲結(jié)果記錄顯示在0、1、3號信道上捕獲的 Beacon數(shù)目分別是60、59、59，其它空閑信道上數(shù)目為0，按照捕獲Beacon報文數(shù)目的多少選取0、1、3號信道作為細(xì)捕獲信道，執(zhí)行細(xì)捕獲，這里，設(shè)定的閾值為ls，即細(xì)捕獲執(zhí)行的時間長度為Is。在細(xì)捕獲階段，詳細(xì)記錄收到來自每個節(jié)點的每個Beacon報文信息，包括源節(jié)點SN_ID、LID、根節(jié)點R_ID、CH1至CH3三個工作信道、捕獲次數(shù)的計數(shù)共5個信息。 不同表項以SN_ID區(qū)分，來自相同源節(jié)點的Beacon報文信息統(tǒng)計在一個表項中，每收到一個來自不同源 節(jié)點的Beacon報文則增加一個表項。節(jié)點32的粗捕獲結(jié)果如表1所示。表 1
信道 ο~ i~~2~|3~~|5]T\Iol 2 IF"
次數(shù)6059 0 59O--0 0 0 0~~步驟4 當(dāng)細(xì)捕獲執(zhí)行的時間長度大于設(shè)定的閾值Is時，節(jié)點32的細(xì)捕獲結(jié)束， 根據(jù)細(xì)捕獲列表中的記錄進(jìn)行接入網(wǎng)絡(luò)處理，由于節(jié)點32是根節(jié)點31的一跳鄰居節(jié)點，其細(xì)捕獲結(jié)果列表中只有一項，即來自根節(jié)點31的Beacon信息，根據(jù)記錄結(jié)果顯示的源節(jié)點 SN_ID為31，R_ID為31，捕獲次數(shù)為299 (理論上為300，但實際由于信道質(zhì)量原因有丟失)， 工作信道為0、1、3號信道。節(jié)點32依據(jù)此記錄結(jié)果選取根節(jié)點31作為父節(jié)點接入分布式網(wǎng)絡(luò)，并將自身的工作信道設(shè)置為0、1、3，同時發(fā)送自身的Beacon報文和Info報文，Beacon 報文中通告的工作信道為0、1、3號信道、LID為1，源節(jié)點SN_ID為32、R_ID為31 ；Info報文向根節(jié)點報告可用空閑信道為0、1、2、3、5、7、10、12、13。節(jié)點32的細(xì)捕獲結(jié)果如表2所不。表 2
節(jié)點 LID~FjD 次數(shù) CHl CH2 CH3 ~~31 031299 0 3步驟5 清除節(jié)點32的粗捕獲和細(xì)捕獲結(jié)果。步驟6 根節(jié)點收到節(jié)點32報告的空閑信道，經(jīng)過融合，記錄全網(wǎng)的可用空閑信道為 0、1、3、5、10、12、13。步驟7 與節(jié)點32同樣處于根節(jié)點一跳鄰居范圍內(nèi)的其它節(jié)點同時在執(zhí)行信道初始化過程，基本上是與節(jié)點32同時接入根節(jié)點，并發(fā)送了 Beacon報文。而處于一跳范圍之外的下游節(jié)點，此時也就能捕獲到LID為1的Beacon報文，根據(jù)步驟2至步驟5執(zhí)行信道初始化過程，按照父節(jié)點選取算法分別選取其父節(jié)點接入分布式網(wǎng)絡(luò)，并發(fā)送Beacon和Info 報文，Beacon報文中通告的LID為2。這里，父節(jié)點選取算法具體為選取節(jié)點LID最小的表項對應(yīng)的源節(jié)點ID作為該節(jié)點接入網(wǎng)絡(luò)的父節(jié)點，若有多個LID最小的節(jié)點則選擇Beacon報文捕獲次數(shù)最多的表項對應(yīng)的源節(jié)點ID作為該節(jié)點接入網(wǎng)絡(luò)的父節(jié)點。步驟8 =LID為2的節(jié)點的下游節(jié)點同樣執(zhí)行步驟2至步驟5執(zhí)行信道初始化過程，如此下去，則能逐漸形成一個樹形分布式網(wǎng)絡(luò)。

實施例二 如圖4所示，表示一個遲入網(wǎng)節(jié)點接入一個已經(jīng)分布式認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)該分布式網(wǎng)絡(luò)的示意圖，這里，“〇”表示根節(jié)點、“參”表示普通節(jié)點，“ I _丨”表示遲入網(wǎng)節(jié)點，假設(shè)當(dāng)
前分布式網(wǎng)絡(luò)的工作信道為1、2、3 ；遲入網(wǎng)節(jié)點49接入分布式網(wǎng)絡(luò)的過程如下步驟1 遲入網(wǎng)節(jié)點49在其感知到的0、1、2、3、5、6、8、11、13信道偵聽Beacon報文，首先執(zhí)行粗捕獲，每個空閑信道上停留的時間為300ms，這里，粗捕獲的執(zhí)行的時間長度 TC 為 2s。步驟2 當(dāng)粗捕獲階段結(jié)束時，根據(jù)粗捕獲結(jié)果記錄顯示在1、2、3號信道上捕獲的 Beacon數(shù)目分別是120、118、119，其它空閑信道上數(shù)目為0，按照捕獲Beacon報文數(shù)目的多少選取1、2、3號信道作為細(xì)捕獲信道，執(zhí)行細(xì)捕獲，這里，設(shè)定的閾值為ls，即設(shè)定細(xì)捕獲的執(zhí)行的時間長度為Is。在細(xì)捕獲階段，詳細(xì)記錄收到來自每個節(jié)點的每個Beacon報文信息，包括源節(jié)點SN_ID、LID、根節(jié)點R_ID、CH1至CH3三個工作信道、捕獲次數(shù)的計數(shù)共5 個信息。不同表項以源節(jié)點SN_ID區(qū)分，來自相同源節(jié)點的Beacon報文信息統(tǒng)計在一個表項中，每收到一個來自不同源節(jié)點的Beacon報文則增加一個表項。節(jié)點49的粗捕獲結(jié)果如表3所示。表3
信道0 235 I 6| 8Π~~13~
次數(shù)0120 118 119 0 0 ~0 0 0步驟3 當(dāng)細(xì)捕獲執(zhí)行的時間長度大于設(shè)定的閾值Is時，節(jié)點49的細(xì)捕獲結(jié)束， 根據(jù)細(xì)捕獲列表中的記錄進(jìn)行接入網(wǎng)絡(luò)處理，細(xì)捕獲結(jié)果列表中共有2項，即來自節(jié)點46、 47的Beacon信息，節(jié)點46的表項中顯示的源節(jié)點SN_ID為46，R_ID為46，LID為2，捕獲次數(shù)為292，工作信道為1、2、3號信道；節(jié)點47的表項中顯示的源節(jié)點SN_ID為47，R_ID 為47，LID為3，捕獲次數(shù)為286，工作信道為1、2、3號信道。根據(jù)父節(jié)點選取算法，選取節(jié)點46作為父節(jié)點接入分布式網(wǎng)絡(luò)，并將自身的工作信道設(shè)置為1、2、3，LID設(shè)置為3，同時發(fā)送自身的Beacon報文和Info報文，Beacon報文中通告的工作信道為0、1、3號信道、LID 為3，源節(jié)點SN_ID為49、R_ID為49 ；Info報文向上級節(jié)點報告可用空閑信道為0、1、2、3、 5、6、8、11、13。節(jié)點49的細(xì)捕獲結(jié)果如表4所示。
表 權(quán)利要求
1. 一種分布式認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的信道初始化方法，其特征在于，包括如下步驟51選取一個根節(jié)點，根節(jié)點根據(jù)本地感知的可用信道信息選取分布式網(wǎng)絡(luò)的N個工作信道，開始工作并周期性廣播Beacon報文；52對于未入網(wǎng)節(jié)點，在粗捕獲階段，N個信道機(jī)根據(jù)本地感知的可用信道結(jié)果，從低到高依次偵聽每個空閑信道，每個空閑信道的偵聽周期為T0，粗捕獲的執(zhí)行的時間長度為tc，這里，，其中，M為檢測到的可用信道總數(shù)，在粗捕獲階段，統(tǒng)計每個空閑信道上收到的Beacon報文的數(shù)目；53當(dāng)粗捕獲階段結(jié)束時，如果在所有空閑信道上都沒有捕獲到Beacon報文，則轉(zhuǎn)至 S2繼續(xù)執(zhí)行粗捕獲；反之則依據(jù)捕獲到的Beacon報文數(shù)目依次選定數(shù)目最多的N個信道作為細(xì)捕獲信道，開始執(zhí)行細(xì)捕獲，在此階段，對收到的每個Beacon報文進(jìn)行處理，建立一個細(xì)捕獲結(jié)果列表，表項以節(jié)點ID區(qū)分，記錄Beacon報文的源節(jié)點ID、根節(jié)點ID、LID,以及捕獲次數(shù)和工作信道，當(dāng)收到一個Beacon報文時，讀取Beacon報文中源節(jié)點ID，在表中找到相應(yīng)的節(jié)點，如沒有則增加1個表項，記錄下LID、根節(jié)點ID和通告的工作信道，捕獲次數(shù)加1;S4:當(dāng)細(xì)捕獲執(zhí)行的時間長度大于設(shè)定的閾值，細(xì)捕獲過程結(jié)束，如果細(xì)捕獲結(jié)果列表中沒有相應(yīng)的記錄信息，則轉(zhuǎn)到S3，在粗捕獲的結(jié)果中選取N個尚未執(zhí)行細(xì)捕獲但收到了 Beacon報文的信道重新執(zhí)行細(xì)捕獲；反之則在細(xì)捕獲結(jié)果列表中，選取節(jié)點LID最小的表項對應(yīng)的源節(jié)點ID作為該節(jié)點接入網(wǎng)絡(luò)的父節(jié)點，若有多個LID最小的節(jié)點則選擇Beacon 報文捕獲次數(shù)最多的表項對應(yīng)的源節(jié)點ID作為該節(jié)點接入網(wǎng)絡(luò)的父節(jié)點，并將此表項中記錄的N個工作信道作為自己的工作信道，并設(shè)置自己的LID值為父節(jié)點的LID值加1，同時在這N個工作信道上發(fā)送自身的Beacon報文和Info報文；在確定父節(jié)點后，根據(jù)自身的 LID確定與細(xì)捕獲結(jié)果列表記錄的其它節(jié)點的鄰居關(guān)系，形成一個樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)； S5 將該節(jié)點接入網(wǎng)絡(luò)，清除粗捕獲結(jié)果與細(xì)捕獲結(jié)果列表；S6:對其它未入網(wǎng)節(jié)點同樣按照步驟S2到S5的操作，最終完成分布式認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的信道初始化。
全文摘要
本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種分布式認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的信道初始化方法。本發(fā)明方法的N個信道機(jī)通過偵聽空閑信道來捕獲根節(jié)點發(fā)送的Beacon報文，整個偵聽過程分為粗捕獲和細(xì)捕獲兩個階段，其中設(shè)置的根節(jié)點在整個信道初始化中起到了主導(dǎo)作用，其它節(jié)點通過捕獲Beacon報文并根據(jù)其中通告的信息而接入網(wǎng)絡(luò)。接入網(wǎng)絡(luò)后，普通節(jié)點向上級節(jié)點發(fā)送Info報文匯報本地感知的可用信道信息，逐級匯聚到根節(jié)點，使得根節(jié)點可以統(tǒng)計全網(wǎng)可用空閑信道，有效的解決了各個節(jié)點可用信道不一致導(dǎo)致初始組網(wǎng)困難的問題；這種周期廣播Beacon報文的機(jī)制，也有效的解決了遲入網(wǎng)節(jié)點接入網(wǎng)絡(luò)問題。
文檔編號H04W28/16GK102256265SQ20111023108
公開日2011年11月23日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者申如意, 黃曉燕 申請人:電子科技大學(xué)