一种基于无线能量的认知网络分簇协作频谱感知方法

摘要

本发明公开了一种基于无线能量的认知网络分簇协作频谱感知方法，将认知网络的帧结构分为协作频谱感知时隙、能量采集时隙和数据传输时隙，协作频谱感知时隙包括本地感知时隙和协作交互时隙，协作交互时隙包括K个子时隙，将网络节点分成若干个簇，所有簇头节点在协作频谱感知时隙协作感知主用户，每个簇的普通节点在协作频谱感知时隙采集主用户的无线能量，在能量传输时隙向簇头节点传输无线能量来补充协作交互的耗能。本发明的有益效果为：认知网络通过选择少量簇头节点参与协作，以及利用普通节点向簇头节点传输无线能量，能够显著减少协作交互的时间和能量开销。

主权项

一种基于无线能量的认知网络分簇协作频谱感知方法，其特征在于：包括认知网络的帧结构设计和基于无线能量采集和传输的分簇协作频谱感知，其中，所述认知网络的帧结构设计将认知网络的帧结构分为协作频谱感知时隙、能量采集时隙和数据传输时隙，所述协作频谱感知时隙包括本地感知时隙和协作交互时隙，所述协作交互时隙包括K个子时隙；所述认知网络帧结构的基于无线能量采集和传输的分簇协作频谱感知方法，具体步骤包括：步骤1、将认知网络中的N个节点平均分为K个簇，并为每个簇选择一个簇头节点，K个簇头节点参与协作频谱感知；步骤2、采用簇头节点协作频谱感知方法检测主用户是否存在于频谱之中：如果在协作频谱感知时隙检测到主用户不存在，认知网络在数据传输时隙接入主用户频谱并传输信息；否则，认知网络在数据传输时隙不接入主用户频谱、不传输信息，并等待下一帧重新检测主用户；步骤3、每个簇内的普通节点在协作频谱感知时隙和能量传输时隙，采用普通节点无线能量采集和传输方法，分别采集和传输主用户发射信号的无线能量；步骤4、簇头节点在能量传输时隙，采集本簇内所有普通节点发射信号的无线能量，并将无线能量转化成系统电能存储到可充电电池中，当簇头节点在数据传输时隙传输信息时，利用存储的电能补充协作频谱感知所消耗的能量，保证簇头节点拥有足够的传输能量。