基于可用信道集的高效信道跳变 Rendezvous 算法

在认知无线网络中，rendezvous是两个认知用户在一公共可用信道上建立通信链路进行通信的基本操作。一些现有rendezvous算法能保证在有限时间内完成rendezvous，并基于整个信道集生成信道跳变（CH）序列。然而，某些信道可能不可用（例如被授权用户占用），这些现有算法会随机替换CH序列中不可用的信道。这种随机替换效率低下，尤其当不可用信道数量较大时。本文设计了一种新的rendezvous算法，仅尝试在可用信道上进行rendezvous以加快会合。该新算法称为基于可用信道集的交错序列（ISAC），构造一个奇数子序列和一个偶数子序列，并将这两个子序列交错组合成CH序列。我们证明ISAC提供有保证的rendezvous（即能在有限时间内实现rendezvous）。我们推导出最大会合时间（MTTR）的上界：对称模型下为O(m)（m不大于Q），非对称模型下为O(mn)（n不大于Q），其中m和n为两个用户的可用信道数，Q为信道总数（即所有潜在可用信道）。我们进行了广泛的计算机仿真，表明ISAC比现有算法给出的MTTR显著更小。