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专利号: 2020105424138
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于信道权值的CR Ad Hoc网络主动会合广播方法,其特征在于,步骤如下:步骤一、广播前,节点初始化信道计数器和初始能量,并在网络中随机选择一个节点作为首个主动节点,其余节点均为被动节点;

在时隙t,将需要发送广播分组的节点视为主动节点,其余节点为被动节点;

步骤二、每个时隙,节点根据信道利用率和有效信道容量计算信道权值,生成信道升序列表;

步骤三、被动节点根据可用信道集和升序列表选择本地信道并停留,主动节点根据可用信道集和升序列表模拟被动节点寻找本地信道的过程来估计被动节点的本地信道,并切换到该信道实现会合;

步骤四、更新信道计数器、节点能量和节点状态,若节点能量耗尽,退出网络,否则主动节点转变为被动节点,第一次接收到该广播分组的被动节点转变为主动节点。

2.根据权利要求1所述的基于信道权值的CR Ad Hoc网络主动会合广播方法,其特征在于,进一步的,所述的步骤二具体如下:使用计数器Counter={C1,C2,...,CM}记录节点进入网络后自身的信道使用情况,Cj,j∈[1,M]表示信道j的使用次数;

采用δj表示在一个节点上信道j的使用率,表达式为:

假设网络总带宽为B,则每个信道的带宽为B/M,用SNRj表示在信道j上测量到的信道信噪比,则该信道的有效信道容量ECj为:综合考虑信道使用频率δj和有效信道容量ECj,引入信道权值wj的计算,表达式为如下:其中,ECj'为归一化后的有效信道容量:

利用信道权值wj大小生成信道升序列表。

3.根据权利要求2所述的基于信道权值的CR Ad Hoc网络主动会合广播方法,其特征在于,进一步的,所述的步骤三具体如下:被动节点利用信道升序列表进行信道的生成,直到生成的信道属于被动节点的可用信道集,将该信道记为本地信道;同理,主动节点通过主动节点可用信道集模拟被动节点寻找本地信道的过程来估计被动节点的本地信道,并切换到该信道实现会合;

主动节点与相邻的被动节点实现信道会合,这些相邻被动节点之间的信道情况是相近的;因此,根据信道权值wj选择的会合信道能够实现一个主动节点配对多个被动节点,增加单跳广播效率、减少网络能耗;优先选择信道权值wj小的信道作为会合信道,可以实现分散使用优质信道的目的。

4.根据权利要求3所述的基于信道权值的CR Ad Hoc网络主动会合广播方法,其特征在于,进一步的,所述的步骤四具体如下:(1)更新计数器;

假设在时隙t,主动节点选择信道j作为会合信道,该主动节点所对应计数器的Cj=Cj+

1;同理,若被动节点所选的本地信道为j,则该被动节点对应计数器的Cj=Cj+1;

(2)更新节点能量;

广播过程中节点能量消耗的计算方式如下:

其中,ETx表示主动节点能耗,ERx表示被动节点能耗,Eelec表示发送电路和接收电路的能耗,l表示发送广播分组的比特数,d表示主动节点和被动节点间的距离,εfs表示模型常数;

(3)更新节点状态;

主动节点在会合信道将广播分组发送给被动节点后,转化为新的被动节点;被动节点若第一次接收到该广播分组,转化为新的主动节点,并寻找与其他被动节点的会合信道;当网络中某节点能量耗尽,会自动退出网络。