专利名称：认知无线电网络基于频谱转换探测的传输控制方法及系统的制作方法
认知无线电网络基于频谱转换探测的传输控制方法及系统方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术，特别是涉及一种认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法及系统。
背景技术：
传统的无线网络使用的频段常常限制于非授权频段上，例如ISM(industrial， scientific and medical)频段上，这些频段虽然不需要管理机构授权即可使用，但是随着无线设备的大量使用，这一特定频段日趋拥挤。而授权频段是指各国政府管理机构长期划分给执照持有者或运营商的频段，是一种固定分配方式，其缺点是利用率较差，资源没有充分利用。认知无线电(cognitive radio)是一种智能的无线通信技术，通过动态频谱接入来解决当前频谱资源匮乏的问题。认知无线电用户可以动态地使用主用户拥有的授权频段而不会对主用户的使用产生干扰。认知无线电自组织网络(cognitive Radio ad hoc networks)中，每一个节点都可以根据网络互连情况动态地选择路由，然后通过多个节点传递将信息发送到目的节点上，从而使得认知无线电自组织网络适用于无通信基础设施的环境中。由于认知无线电用户之间的通信使用的是授权频段，这些频段的所有权是归各个主用户的。认知无线电用户在使用这些授权频段的同时不能干扰主用户的使用，即必须充分考虑主用户的活动。当主用户在当前认知无线电用户使用的信道出现时，认知无线电用户只能退出该信道，进行频谱转换以寻找另一可用信道。在频谱转换期间，认知无线电用户之间的连接出现了断裂，从而导致了网络传输路径出现暂时中断，引发丢包和拥塞现象，因此，在认知无线电自组织网络中，如何快速地进行频谱转换成了急需解决的问题。传输层协议中的TCP (transmission control protocol)广泛应用于有线网络中。 TCP基于拥塞控制的思想，通过调整拥塞窗口来调节吞吐量。许多研究都致力于改进TCP 使其可以适应无线环境。但是认知无线电自组织网络中不可能形成端到端连续不断的数据流，并且将无线传输的不稳定所造成的丢包、延时归结为是拥塞造成的，会引起错误的处理操作影响端到端的性能。另一基于传输控制协议所提出的改进方案是将发生了频谱转换的节点发送或夹带消息通知源节点。这一改进方案时在发生频谱转换之后发送消息的，具有消息的滞后性， 使得源节点不能及时地做出反应。
发明内容基于此，有必要提供一种能提高频谱转换速度的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法。此外，还有必要提供一种能提高进行频谱转换速度的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制系统。一种认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法，包括以下步骤获取当前节点与下一跳节点之间的时间特征；判断所述时间特征是否失效，若是，则根据所述时间特征发送频谱转换消息至源节点。优选地，所述时间特征包括包间隔时间，所述获取当前节点与下一跳节点之间的时间特征的步骤为获取所述当前节点收到的由下一跳节点发送的确认包的包间隔时间。优选地，所述判断所述时间特征是否失效，若是，则根据所述时间特征发送频谱转换消息至源节点的步骤为根据间隔阈值判断所述包间隔时间是否失效，若是，则发送频谱转换状态发生的消息至源节点；优选地，所述时间特征包括往返时间，所述获取当前节点与下一跳节点之间的时间特征的步骤为获取所述当前节点向下一跳节点发送数据包并收到确认回复时的往返时间。优选地，所述判断所述时间特征是否失效，若是，则根据所述时间特征发送频谱转换消息至源节点的步骤为判断所述往返时间是否达到往返阈值，若是，则发送所述频谱转换完成的消息至源节点。优选地，还包括当接收到所述频谱转换发生的消息时，所述源节点获取未收到确认回复的数据包数量；判断所述数据包数量是否大于数据包阈值，若是，则所述源节点停止发送数据包；当接收到所述频谱转换完成的消息时，所述源节点恢复发送数据包。一种认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制系统，至少包括获取模块， 用于获取当前节点与下一跳节点之间的时间特征；探测模块，用于判断所述时间特征是否失效，若是，则通知通信模块；通信模块，用于根据所述时间特征发送频谱转换消息至源节点ο优选地，所述时间特征包括包间隔时间，所述获取模块获取所述当前节点收到的由下一跳节点发送的确认包时的包间隔时间。优选地，所述探测模块根据间隔阈值判断所述包间隔时间是否失效，若是，则通知通信模块。优选地，所述时间特征包括往返时间，所述获取模块进一步用于获取当前节点与下一跳节点发送数据包括并收到确认回复的往返时间。优选地，所述探测模块进一步用于判断所述往返时间是否达到往返阈值，若是，则通知所述通信模块。优选地，还包括统计模块，用于当接收到所述频谱转换发生的消息时，所述源节点获取未收到确认回复的数据包数量；发包控制模块，用于判断所述数据包数量是否大于数据包阈值，若是，则所述源节点停止发送数据包；所述通信模块进一步用于当接收到所述频谱转换完成的消息时，所述源节点恢复发送数据包。上述认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法通过时间特征来判断在当前节点的下一跳节点是否发生了频谱转换，在复杂的认知无线电自组织网络中有效地提高了探测的精确度以及速度，实现了传输源节点对频谱转换事件的及时处理，进而提高认知无线电网络中端到端传输的吞吐量。
图1为一个实施例中的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法的流程图；图2为一个实施例中的认知无线电自组织网络的拓扑图；图3为图1中一个具体实施例的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法的流程图；图4为图1中另一个具体实施例的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法的流程图；图5为另一个实施例中的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法的流程图；图6为一个实施例中的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制系统的模块图；图7为另一个实施例中的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制系统的模块图；图8为认知无线电自组织网络与其它网络的传输示意图；图9为一个实施例中的实验场景示意图；图10为图10中在无频谱转换下的RTT值；图11为图10中在无频谱转换下的RTT分布图；图12为图10中在无频谱转换下的包间隔时间值；图13为图10中在无频谱转换下的包间隔时间分布图；图14为图10中在频谱转换下的RTT值；图15为图10中在频谱转换下的包间隔时间值；图16为图10中在频繁地频谱转换下的RTT值；图17为图10中在频繁地频谱转换下的包间隔时间值；图18为图10中减短了侦测时间的频谱转换下的RTT值；图19为图10中减短了侦测时间的频谱转换下的包间隔时间值；图20为不同条件下的端到端吞吐量对比图；图21为通过认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法系统与传输控制协议下的吞吐量比较图。
具体实施方式图1示出了一个实施例中的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法，包括以下步骤在步骤SlO中，获取当前节点与下一跳节点之间的时间特征。本实施例中，在认知无线电自组织网络中，授权频段上的信道可以描述为两种状态，即忙和空闲。若信道的状态为忙，则说明该节点的主用户正在使用该授权频段，认知无线电自组织网络中的用户不能使用该节点进行数据传输；若信道的状态为空闲，则说明该节点的主用户还未出现，认知无线电自组织网络中的用户可以使用该节点进行数据的传输。如图2所示，每一个认知无线用户装备了一个收发器，可以在多个授权频段上探测，进行数据收发。在图2的认知无线电自组织网络中，节点1为源节点，节点6为目的节点，则数据由节点1经节点2、3、4、5传输至节点6中。当节点3与节点4之间的信道C3被主用户占据时，认知无线电端到端的数据传输被中断，从而导致丢包和拥塞，只能放弃信道 C3，寻找一组可用信道以恢复数据传输，这个过程即为频谱转换。因此为保证数据的高效传输，需要快速准确地探测到频谱转换。但是在认知无线自组织网络中，源节点得到的信息随着路径的增长而变得越来越不准确。对比源节点，靠近发生频谱转换链接的节点可以得到更加准确的信息，并且对频谱转换做出及时的反应，这些节点即可作为探测节点，对频谱转换进行快速的探测。通过探测节点，并通过时间特征来指示频谱转换这一事件的发生。由于时间特征容易获得且能够实时更新，因此可以准确高效地探测到频谱转换的发生。时间特征可以是包间隔时间及往返时间(RTT，round-trip time)中的至少一种。 具体地，包间隔时间指的是连续两个数据包或者确认包达到节点的时间。节点上的往返时间指的是数据包到达该节点的时间与其相应的确认包到达时间的时间间隔。在步骤S20中，判断时间特征是否失效，若是，则进入步骤S30。本实施例中，在端到端的传输过程中，存在着两种包，即正向传输的数据包和反向传输的确认包(ACK包)，都需要被可靠地传输。在正常情况下，由数据包所组成的数据流以及由确认包所组成的确认流是稳定的，很少发生突变，因此包间隔时间和往返时间这些时间特征都会分布在一定范围之内，不会发生非常大的变化。因此，在认知无线电自组织网络中，频谱转换的发生会引起时间特征的突然增大，当时间特征大于阈值时，说明频谱转换已经发生或者完成。例如，在图2中，由于信道C3被主用户占据，节点3和节点4之间的连接将会断开， 在这个暂时的路径断裂时期，正向的数据包和反向的确认包都不能在节点3和节点4之间传递，被缓存在靠近节点3和节点4的中间节点上，在频谱转换完成，连接重新恢复。这个过程延缓了这此被缓存的包的发送，表现在时间特征上就会出现一个远高于正常范围中的最大值，这样的时间特征变化可以明显地指示频谱转换的发生或完成。在步骤S30中，根据时间特征发送频谱转换消息至源节点。本实施例中，频谱转换消息包括频谱转换发生的消息和频谱转换完成的消息。时间特征为包间隔时间，则说明发生了频谱转换，发送频谱转换发生的消息至源节点中，若时间特征为往返时间，则说明探测节点已经收到了它发送的数据包的确认包，该确认包是由替代了被占据信道重新建立传输信道的节点发送的，即在发生频谱转换时开始跳转其它信道进行感知，寻找新的传输信道， 并确认该信道是否空闲，若处于空闲状态则恢复传输，并向探测节点发送被缓存数据包的确认包，此时，频谱转换已经完成，向源节点发送频谱转换完成的消息。在一个具体的实施例中，时间特征包括包间隔时间，如图3所示，该实施例中，认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法包括以下步骤在步骤S102中，获取当前节点收到的由下一跳节点发送确认包的包间隔时间。本实施例中，在认知无线电自组织网络中，由于不可预知哪一个节点将会发生频谱转换，因此任意一节点都作为探测节点进行频谱转换的探测。在步骤S104中，根据间隔阈值判断包间隔时间是否失效，若是，则进入步骤S106。 本实施例中，间隔阈值可根据实际进行灵活的调整。若包间隔时间大于间隔阈值，则说明包间隔时间已经超时，发生了频谱转换。在步骤S106中，发送频谱转换发生的消息至源节点。本实施例中将频谱转换发生的消息发送到源节点中，以通知源节点认知无线电自组织网络中发生了频谱转换。在另一个具体的实施例中，如图4所示，该实施例中，时间特征包括往返时间，认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法包括以下步骤在步骤S202中，获取当前节点向下一跳节点发送数据包并收到确认回复时的往返时间。本实施例中，当前节点为认知无线电网络中的任意一节点，以对邻近的节点以往返时间为时间特征进行频谱转换的探测。在步骤S204中，判断往返时间是否达到往返阈值，若是，则进入步骤S206。本实施例中，往返阈值可以根据实际需要进行灵活地调整。若在往返阈值内，确认包仍未到达，此时可判定频谱转换已经发生，在收到确认包时，可判定频谱转换已经完成，中断了的数据传输将恢复。在步骤S206中，发送频谱转换完成的消息至源节点。本实施例中，包间隔时间和往返时间都可用于探测频谱转换，但鉴于认知无线电自组织网络的复杂性，可通过包间隔时间和往返时间相互辅助进行频谱转换的探测，根据包间隔时间所得到的探测结果是可预测的，即预测到频谱转换发生了，而根据往返时间所得到的探测结果是后验的，即频谱转换已经完成，因此根据包间隔时间和往返时间进行频谱转换的探测进一步提高了探测结果的准确度。在其它实施例中，如图5所示，上述端到端路径的频谱转换方法还包括了以下步骤在步骤S40中，当接收到频谱转换发生的消息时，源节点获取未收到确认回复的数据包数量。在步骤S50中，判断数据包数量是否大于数据包阈值，若是，则进入步骤S60。本实施例中，数据包阈值可根据需要进行调整，例如，数据包阈值可以为2。在步骤S60中，源节点停止发送数据包。本实施例中，当数据包数量大于数据包阈值时，源节点不再发送数据包，直至确认频谱转换已经完成。在步骤S70中，当接收到频谱转换完成的消息时，源节点恢复发送数据包。此外，还有必要提供一种认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制系统。 如图6所示，该系统包括获取模块10、探测模块30以及通信模块50。获取模块10，用于获取当前节点与下一跳节点之间的时间特征。本实施例中，为保证数据的高效传输，需要快速地进行频谱转换。但是在认知无线电自组织网络中，源节点得到的信息随着路径的增长而变得越来越不准确。对比源节点，靠近发生了频谱转换的节点可以得到更加准确的信息，并且对频谱转换做出及时的反应，这些节点即可作为探测节点， 对频谱转换进行快速的探测。通过探测节点，并通过时间特征来指示频谱转换这一事件的发生。由于时间特征容易获得且能够实时更新，因此可以准确高效地探测到频谱转换的发生。时间特征可以是包间隔时间及往返时间(RTT，round-trip time)中的至少一种。 具体地，包间隔时间指的是连续两个数据包或者确认包达到节点的时间。节点上的往返时间指的是数据包到达该节点的时间与其相应的确认包到达时间的时间间隔。探测模块30，用于判断时间特征是否失效，若是，则通知通信模块50。本实施例中，在认知无线电自组织网络中，频谱转换的发生会引起时间特征的突然增大当时间特征大于阈值时，说明频谱转换已经发生或者完成，因此探测模块30通过判断时间特征是否失效来获知频谱转换的发生或完成。 通信模块50，用于根据时间特征发送频谱转换消息至源节点。本实施例中，时间特征为包间隔时间，则说明发生了频谱转换，通信模块50发送频谱转换发生的消息至源节点中，若时间特征为往返时间，则说明探测节点已经收到了被缓存数据包的确认包，该确认包是由替代了被占据信道重新建立传输信道的节点发送的，即在发生频谱转换时开始跳转其它信道进行感知，寻找新的传输信道，并确认该信道是否空闲，若处于空闲状态则恢复数据传输，并向探测节点发送被缓存数据包的确认包，此时，频谱转换已经完成，通信模块50向源节点发送频谱转换完成的消息。在一个具体的实施例中，时间特征包括包间隔时间，获取模块10获取当前节点收到的由下一跳节点发送的确认包的包间隔时间。本实施例中，在认知无线电自组织网络中， 由于不可预知哪一个节点将会发生频谱转换，因此任意一节点都作为探测节点进行频谱转换的探测。当前节点向下一跳节点发送的是数据包，由下一跳节点向当前节点发送的是确认包，因此，包间隔时间是下一跳节点向当前节点发送连续的确认包之间的间隔。探测模块30根据间隔阈值判断包间隔时间是否失效，若是，则通知通信模块50。 本实施例中，间隔阈值可根据实际进行灵活的调整。若探测模块30判断得知包间隔时间大于间隔阈值，则说明包间隔时间已经超时，发生了频谱转换。在另一个具体的实施例中，时间特征包括往返时间，获取模块10进一步用于获取当前节点与下一跳节点发送数据包并收到确认回复的往返时间。本实施例中，当前节点为认知无线电网络中的任意一节点，以对邻近的节点以往返时间为时间特征进行频谱转换的探测。探测模块30进一步用于判断往返时间是否达到往返阈值，若是，则通知通信模块 50。本实施例中，往返阈值可以根据实际需要进行灵活地调整。若探测模块30发现在往返阈值内，确认包仍未到达，此时可判定频谱转换已经发生，在收到确认包时，可判定频谱转换已经完成，中断了的数据传输将恢复。本实施例中，包间隔时间和往返时间都可用于探测频谱转换，但鉴于认知无线电自组织网络的复杂性，可通过包间隔时间和往返时间相互辅助进行频谱转换的探测，根据包间隔时间所得到的探测结果是可预测的，即预测到频谱转换发生了，而根据往返时间所得到的探测结果是后验的，即频谱转换已经完成，因此根据包间隔时间和往返时间进行频谱转换的探测进一步提高了探测结果的准确度。在其它实施例中，如图7所示，上述认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制系统还包括了统计模块70以及发包控制模块90。统计模块70，用于当接收到频谱转换发生的消息时，源节点获取未收到确认回复的数据包数量。发包控制模块90，用于判断数据包数量是否大于阈值，若是，则源节点停止发送数据包。本实施例中，阈值可根据需要进行调整，例如，阈值可以为2。通信模块50进一步用于当接收到频谱转换完成的消息时，源节点发送数据包。在上述认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法及系统中，为实现认知无线电自组织网络与其它类型网络进得数据传输，即实现两种异构网络的接入，把端到端的连接，在两个异构网络的边界处分开，使其成为两个分开的连接。如图8所示，一条从节点S到节点4的端到端连接被建立。在认知无线电自组织网络的边界，节点1作为两个异构网络的接口节点。这种方法使认知无线电自组织网络的传输控制机制对于其它网络来说是透明的，无须兼容。因此，左边的网络仍然可以使用原有的传输控制协议。所有目的地是节点4的包都会被节点1所接受，缓存，确认。从节点2，3，4的角度来看，节点1就像认知无线电网络中的源节点。下面结合一个详细的实验过程来阐述上述认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法及系统。在此模拟实验中，为获取频谱转换对端到端路径的影响，从源节点到目的节点的每个节点上都设置固定的路由表，从而形成以一条或多条端到端的路径。然后在探测节点实现监测RTT和包间隔时间的功能，在源节点实现上述传输。选用软件无线电设备USRP2和软件包GNU Radio，在此基础上搭建认知无线电ad hoc网络环境。Radio是一个免费的软件开发包，它提供了多种通用的信号处理模块， 作为开源软件，可以选择直接使用或是在上进行修改满足自身的要求。USRP2是通用软件无线电设备，具有很好的扩展性。把一个USRP2作为网络中的一个认知无线电用户，使用GNU Radio软件包的相应功能模块实现其物理层功能，基于该层，实现实验用介质访问控制(Media Access Control，简称MAC)，使其具备认知无线电的特征，可以动态接入多频段而不干扰主用户的使用。实验中，认知无线电用户可使用的通信频段从2. 4GHz到2. 5GHz，分为9个信道， 分别是{2. 40GHz, 2. 41GHz，· · ·，2. 48GHz}，其中2. 48G作为公共控制信道，其它作为数据信道，这样的设置保证在一条联通的路径上每一跳连接都可以被分配一个不同的数据信道。 如图9，实验场景是四个认知无线电节点组成的3跳链式拓扑结构，认知无线电节点3和4 之间的数据信道收到主用户的影响，当主用户出现在当前数据信道时，3、4节点进行频谱转换，寻找新的可用信道。节点2作为探测节点记录RTT和包间隔时间，监测发生在3、4节点的频谱转换。首先需要得到在没有频谱转换的情况下RTT和包间隔时间的分布，观察它们的值是否具有规律，分布在一个较窄的区间内，并以此作为和其它情况下比较的基准。图10所示的是在没有频谱转换情况下，截取的探测节点上500个包的RTT值。图11是这些值的分布情况，可以看到绝大多数的值都分布在一个很窄的范围内。大约85%的RTT值分布在 0. 143秒到0. 16秒之间。只有5%的值大于0. 16秒，在图6上表现为尖峰，但它们也小于 0. 25秒，可以认为在通常状态下，RTT值是平稳有规律的。同样在没有频谱转换的情况下，观察探测节点上的包间隔时间的变化情况。如图 12所示，包间隔时间也保持一个相对稳定的状态。图13给出这500个包的间隔时间分布情况，90%的值都在0.288秒一下，最大值不超过0.39秒。注意到图10和图12中出现的不规则的毛刺，它们反映了无线信道易受干扰，不可靠的特点，但这些值没有巨大的突变。因此根据图10-13显示的实验结果，得出在没有频谱转换的情况下，RTT值和包间隔时间值相对平稳分布在一个区间内。研究在不同条件下频谱转换对RTT值和包间隔时间值的影响。首先设置主用户每 6秒出现一次从而使频谱转换每6秒进行一次，每次频谱转换的侦测时间是0. 2秒。图14和图15分别显示了在该情况下RTT值和包间隔时间值，它们都出现了急剧变化。两图中的尖峰表明，一些包受到了频谱转换的严重影响，RTT值和包间隔时间值突然变大，这些值很容易与通常没有频谱转换情况下的值区分开来。不同于RTT值，包间隔时间值除了有大值， 还出现了一些小于通常情况的值，出现这种情况的原因是当频谱转换结束连接恢复连通， 有节点连续发送了缓存在它上面的包导致了较小的包间隔时间。把频谱转换调整的更加频繁，主用户每3秒钟出现一次，侦测时间仍然为0. 2秒。 图16显示了频繁地频谱转换使一些包的RTT剧烈变化，同时也引起了更长的包时延和严重的MAC竞争，图中的毛刺正是放映了这种情况。相对于RTT，图17中的包间隔时间值表现的比较规则，那些尖峰清楚地表明了频谱转换的影响，说明在频繁转换的情况下，该参数仍能够很好的起到指示作用。调整侦测时间从0. 2秒减少到0. 1秒，主用户每15秒出现一次，研究侦测时间较短的情况下，RTT和包间隔时间的变化情况。如图18和19所示，在较短的侦测时间情况下， 图中的尖峰仍能清楚地指示频谱转换的发生。值得注意的是两张图中出现的毛刺，并不是由于频谱转换，无线信道状态的变化是其形成的原因。从图10-19，得出受到频谱转换的包的RTT值和包间隔时间值表现出一个突然变大的情况，且与通常传输情况的下的值能够很好的区分。因此可以认为在认知无线电自组织网络中使用探测节点监测RTT和包间隔时间的变化来指示频谱转换的方法是可行的和有效的。通过以上对实验结果的分析，表明频谱转换探测方法的有效。在实验平台上运行基于此探测方法的传输控制机制。图20所示的是在不同侦测时间和主用户占用率的情况下，端到端的吞吐量值。在较短的侦测时间情况下(0.1或0.2秒)，吞吐量变化值比较小。 因为频谱转换的时间可以分为侦测时间和协商时间，而协商时间因MAC机制影响是不确定的。当侦测时间比较短的情况下，协商时间占总时间的大部分，因此侦测时间小范围的变化不会引起整个频谱转换时间的剧增，也对吞吐量影响较小。当侦测时间比较大(0.5秒)，占总时间的比例上升，这时端到端吞吐量有明显的下降。主用户占用率也是影响吞吐量的重要因素，随着主用户占用率的增加，路径上会有更频繁的频谱转换，引起的路径暂时断裂的时间也会加长，源节点不得不抑制包的发送，对于其它两种情况，当主用户占用率达到10% 时，吞吐量急剧下降。所提出的传输控制机制同TCP做一个比较，设置侦测时间为0. 2秒，在不同的主用户占用率情况下，上述端到端路径的频谱转换方法及系统都优于TCP机制，吞吐量最多高出TCP 45%。主要原因是上述端到端路径的频谱转换方法及系统可以准确探测到频谱转换的发生，并立即做出相应操作，放慢向路径中注入包以避免MAC层的竞争和包猝发。上述认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法通过时间特征来判断在当前节点的下一跳节点是否发生了频谱转换，在复杂的认知无线电自组织网络中有效地提高了探测的精确度以及速度，实现了快速进行频谱转换，进而提高认知无线电网络中的传输速度以及端到端传输的吞吐量。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法，包括以下步骤 获取当前节点与下一跳节点之间的时间特征；判断所述时间特征是否失效，若是，则根据所述时间特征发送频谱转换消息至源节点。
2.根据权利要求1所述的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法，其特征在于，所述时间特征包括包间隔时间，所述获取当前节点与下一跳节点之间的时间特征的步骤为获取所述当前节点收到的由下一跳节点发送的确认包的包间隔时间。
3.根据权利要求2所述的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法，其特征在于，所述判断所述时间特征是否失效，若是，则根据所述时间特征发送频谱转换消息至源节点的步骤为根据间隔阈值判断所述包间隔时间是否失效，若是，则发送频谱转换状态发生的消息至源节点；
4.根据权利要求1所述的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法，其特征在于，所述时间特征包括往返时间，所述获取当前节点与下一跳节点之间的时间特征的步骤为获取所述当前节点向下一跳节点发送数据包并收到确认回复时的往返时间。
5.根据权利要求4所述的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法，其特征在于，所述判断所述时间特征是否失效，若是，则根据所述时间特征发送频谱转换消息至源节点的步骤为判断所述往返时间是否达到往返阈值，若是，则发送所述频谱转换完成的消息至源节点。
6.根据权利要求1所述的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法，其特征在于，还包括当接收到所述频谱转换发生的消息时，所述源节点获取未收到确认回复的数据包数量；判断所述数据包数量是否大于数据包阈值，若是，则所述源节点停止发送数据包； 当接收到所述频谱转换完成的消息时，所述源节点恢复发送数据包。
7.一种认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制系统，其特征在于，至少包括获取模块，用于获取当前节点与下一跳节点之间的时间特征； 探测模块，用于判断所述时间特征是否失效，若是，则通知通信模块； 通信模块，用于根据所述时间特征发送频谱转换消息至源节点。
8.根据权利要求7所述的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制系统，其特征在于，所述时间特征包括包间隔时间，所述获取模块获取所述当前节点收到的由下一跳节点发送的确认包时的包间隔时间。
9.根据权利要求8所述的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制系统，其特征在于，所述探测模块根据间隔阈值判断所述包间隔时间是否失效，若是，则通知通信模块。
10.根据权利要求7所述的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制系统，其特征在于，所述时间特征包括往返时间，所述获取模块进一步用于获取当前节点与下一跳节点发送数据包括并收到确认回复的往返时间。
11.根据权利要求10所述的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制系统，其特征在于，所述探测模块进一步用于判断所述往返时间是否达到往返阈值，若是，则通知所述通信模块。
12.根据权利要求7所述的认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制系统，其特征在于，还包括统计模块，用于当接收到所述频谱转换发生的消息时，所述源节点获取未收到确认回复的数据包数量；发包控制模块，用于判断所述数据包数量是否大于数据包阈值，若是，则所述源节点停止发送数据包；所述通信模块进一步用于当接收到所述频谱转换完成的消息时，所述源节点恢复发送数据包。
全文摘要
一种认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法，包括以下步骤获取当前节点与下一跳节点之间的时间特征；判断所述时间特征是否失效，若是，则根据所述时间特征发送频谱转换消息至源节点。上述认知无线电网络中基于频谱转换探测的传输控制方法通过时间特征来判断在当前节点的下一跳节点是否发生了频谱转换，在复杂的认知无线电自组织网络中有效地提高了探测的精确度以及速度，实现了传输源节点对频谱转换事件的及时处理，进而提高认知无线电网络中端到端传输的吞吐量。
文档编号H04W28/02GK102158898SQ201110092158
公开日2011年8月17日 申请日期2011年4月13日 优先权日2010年12月28日
发明者韩韧, 黄晓霞 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院