認(rèn)知無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定路由算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著無線電技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展以及無線業(yè)務(wù)帶寬需求量的增加，網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源變得越來越緊張。認(rèn)知無線電(Cognitive Radio，CR)技術(shù)能夠有效緩解網(wǎng)絡(luò)中頻譜資源緊張的問題。認(rèn)知無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)(Cognitive Radio AdHoc Networks，CRAHNs)是采用CR技術(shù)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中已有的路由算法無法直接應(yīng)用于CRAHNs。近年來，針對(duì)CRAHNs中的路由問題已經(jīng)取得了一些研究成

2、果，但是以鏈路穩(wěn)定性為目標(biāo)的路由問題還有待深入研究，因?yàn)镃RAHNs中的次用戶(Secondary Users，SUs)節(jié)點(diǎn)機(jī)會(huì)式的使用授權(quán)網(wǎng)絡(luò)中主用戶（Primary Users，PUs）未使用的頻譜，以及SUs節(jié)點(diǎn)具有移動(dòng)性，導(dǎo)致的鏈路不穩(wěn)定性并嚴(yán)重影響到CRAHNs的網(wǎng)絡(luò)性能。本文以穩(wěn)定性為目標(biāo)對(duì)CRAHNs中路由問題展開研究，主要研究包括:
　　1)首先對(duì)CRAHNs中已有的路由指標(biāo)和算法進(jìn)行了全面系統(tǒng)的分析研究。CRAH

3、Ns中已有的路由指標(biāo)可以分為6類，主要包括:基于吞吐量、基于延遲、基于位置、基于能量、基于鏈路穩(wěn)定性以及混合多種路由指標(biāo)。
　　2)提出了一種基于移動(dòng)預(yù)測(cè)的穩(wěn)定路由判據(jù)指標(biāo)CMID，CMID主要包含4個(gè)因素:①信道自身的異構(gòu)性，包括信道帶寬、信道穩(wěn)定度、以及信道使用率。②節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性。③鏈路的干擾。④節(jié)點(diǎn)之間的距離。
　　3)在提出穩(wěn)定路由判據(jù)指標(biāo)CMID的基礎(chǔ)之上，提出了一種CRAHNs中滿足QoS約束的穩(wěn)定路由與頻譜分配

4、算法MRS2Q，基本思想是:在一個(gè)可變化的扇形區(qū)域內(nèi)基于路由判據(jù)指標(biāo)CMID選擇下一跳節(jié)點(diǎn)，為了控制路由路徑的長(zhǎng)度，初始化扇形區(qū)域圓心角為90度，如果扇形區(qū)域內(nèi)找不到滿足需要的下一跳節(jié)點(diǎn)，則增加扇形區(qū)域的圓心角，直到能扇形區(qū)域內(nèi)找下一跳節(jié)點(diǎn)為止。
　　4)最后利用仿真平臺(tái)NS2對(duì)提出的算法進(jìn)行仿真，以節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)速度和主用戶節(jié)點(diǎn)數(shù)為參數(shù)，分析比較了網(wǎng)絡(luò)的平均吞吐量和平均延遲。通過仿真發(fā)現(xiàn)，我們提出的穩(wěn)定路由判據(jù)指標(biāo)CMID和穩(wěn)定路由