基于認(rèn)知無線ad hoc網(wǎng)絡(luò)的頻譜聯(lián)合路由選擇協(xié)議的研究.pdf

1、最幾年來，可用的無線頻譜資源變得越來越稀缺，無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的對移動互聯(lián)通信的需求。認(rèn)知無線電技術(shù)的出現(xiàn)給出了一種全新的提高無線頻譜的利用率的思路。隨著認(rèn)知無線電技術(shù)研究的深入發(fā)展和應(yīng)用，在認(rèn)知無線ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，二級用戶不斷的感知周圍的無線頻譜環(huán)境，在以不干擾一級用戶活動的前提下，機(jī)會性的接入和使用空閑授權(quán)頻譜。路由（或下一跳）的選擇和頻譜選擇（或分配）被認(rèn)為是認(rèn)知無線ad hoc網(wǎng)絡(luò)中最為重要而且有難度的研究熱點，雖然傳統(tǒng)無

2、線ad hoc網(wǎng)絡(luò)中路由協(xié)議的研究已經(jīng)相當(dāng)成熟，但是由于加入了認(rèn)知無線電的特性，則需要更加深入和詳細(xì)的研究。在這樣的背景下，本文主要針對認(rèn)知無線ad hoc網(wǎng)絡(luò)，提出了一種新的路由聯(lián)合頻譜選擇的路由協(xié)議（Jointing selection of Spectrum and Route algorithm，JSR），以降低認(rèn)知無線ad hoc網(wǎng)絡(luò)的端到端數(shù)據(jù)傳輸時延，增加認(rèn)知無線ad hoc網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，同時還在路由協(xié)議中提供了對一級用戶

3、接收機(jī)的先驗式保護(hù)。
　　本文首先介紹了認(rèn)知無線電技術(shù)研究的相關(guān)背景，接著從其基本概念的由來、發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)等幾個方面對當(dāng)前已有的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了簡要闡述，為后文中要研究認(rèn)知無線ad hoc網(wǎng)絡(luò)的路由算法與協(xié)議做了鋪墊；然后在對當(dāng)前已有的認(rèn)知無線ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究進(jìn)行分析和總結(jié)的基礎(chǔ)上，提出了一種新的路由聯(lián)合頻譜選擇（JSR）的算法。在本文提出的JSR算法中，將頻譜選擇與路由選擇或下一跳的選擇同時進(jìn)行，并通

4、過對頻譜意識，數(shù)據(jù)到達(dá)率的統(tǒng)計規(guī)律，一級用戶接收機(jī)的保護(hù)和二級用戶間的頻譜感知的綜合考量來選擇最佳頻譜和計算路由度量；二級用戶節(jié)點會采用了類似 ad hoc網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)典的路由協(xié)議 AODV（Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing）的方式來建立到目的節(jié)點的路由。但與傳統(tǒng)的AODV算法不同，本文的JSR算法中，使用了公用控制信道（Common Control Channel, CCC）來進(jìn)行路由信息的

5、交換，并且從能效的角度出發(fā)，設(shè)計了路由請求的過程，并在路由維持中加入了基于一級（主用戶）用戶接收機(jī)保護(hù)的主動響應(yīng)策略。最后，本文通過使用基于NS2（Network Simulator version2）的CRCN（Cognitive Radio Cognitive Network）架構(gòu)對本文中的JSR協(xié)議進(jìn)行了仿真；本文中提出的JSR路由協(xié)議在與基于頻譜可用性和時延的協(xié)議進(jìn)行在認(rèn)知節(jié)點端到端性能，一級用戶接收機(jī)保護(hù)，和路由維護(hù)三個方面的