一种基于认知的宽带无线接入设备星状组网方法

摘要

本发明公开了一种基于认知的宽带无线接入设备星状组网方法，实现了初始接入阶段的频谱感知与策略选择，以及通信阶段迟入设备的接入与自适应策略调整。初始接入阶段为设备开机到通信建立的阶段，主要实现精确频谱感知功能；终端轮询接入功能，通过4kbps信令波形实现；信道估计功能，通过80kbps波形实现；频率和速率选择功能，通过信道选择与匹配以及信道估计确定全网相同的工作频率，通过节点与终端设备间的两两信道估计确定各链路的通信速率。通信阶段为通信建立到设备关机的阶段，每一个通信帧内均留有频谱感知时隙、接入时隙和信道认知时隙，自适应传输与调整功能以及新开机设备的迟入网功能均在这个阶段实现。

主权项

一种基于认知的宽带无线接入设备星状组网方法，实现了初始接入阶段的频谱感知与策略选择，以及通信阶段迟入设备的接入与自适应策略调整，其特征在于包括步骤如下：(1)设备开机，进入初始接入阶段，设定设备类型为节点设备或终端设备；(2)如果是节点设备，则根据网络规模对所有可能接入的终端设备通过4kbps信令波形进行轮询，当第一个终端设备接入后留有一定的时间用以完成其他终端设备的接入，定时结束后向所有接入的终端设备发送开始感知信号，然后转入步骤(3)；如果是终端设备，则在信令波形上等待节点设备的轮询信息，用以完成自身的接入，接入完成后转入步骤(3)；(3)当设备中的频谱感知单元接收到开始感知的信令后，即开始对工作频段进行频谱感知，感知完成后进行频谱分析，然后将频谱分析的结果通过4kbps信令波形发送至节点设备，随后由节点设备完成信道的选择与匹配，并将信道匹配结果发送至各终端设备；(4)根据信道匹配结果，节点设备依次与各终端设备进行两两信道估计；(5)根据信道估计结果，节点设备通过频率与速率选择策略得出全网通信频率以及各条链路的通信参数，并下发至各终端设备；同时，根据选择的通信频率以及最终的匹配结果计算得出备用信道；(6)传输参数发送完毕后，节点设备开始对各终端设备通过80kbps管理波形进行轮询，从而完成终端设备的注册，轮训结束或注册完成后即可以转入通信阶段；(7)开始通信；(8)通信过程中，设备中的频谱感知单元接收到开始感知信号后即开始对工作频段频谱进行实时监测，感知完成后对频谱进行分析，终端设备将频谱分析结果轮流上报至节点设备，节点设备通过信道选择与匹配策略得到匹配结果，连同备用信道一起发送至各终端设备；(9)频谱感知完成后即进入迟入网设备接入时隙，用以完成迟入网设备的接入；(10)接入时隙结束后即进入信道估计时隙，用以完成节点设备和终端设备间的信道估计，进而通过自适应传输策略计算各链路的传输策略；(11)节点设备将传输策略下发至各终端设备，同时终端设备接收传输策略，然后转入步骤(7)。