接觸可預(yù)測的認(rèn)知自組織網(wǎng)絡(luò)機(jī)會路由跨層優(yōu)化及其波動性評價.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，頻譜資源日趨緊張。而共享頻譜資源的認(rèn)知無線電技術(shù)(CR)的應(yīng)用很大程度上解決了頻譜資源短缺的問題。由于傳統(tǒng)的自組織網(wǎng)絡(luò)(Ad Hoc Networks)路由協(xié)議未考慮頻譜資源的約束以及頻譜資源的時變性，為了更準(zhǔn)確有效地選路，必須考慮動態(tài)變化的頻譜資源信息。為了解決上述問題，將認(rèn)知無線電技術(shù)與自組織網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，形成了認(rèn)知自組織網(wǎng)絡(luò)(CRANET)。由于CRANET中，認(rèn)知用戶(CUs)間的通信機(jī)會是動態(tài)變化的，

2、當(dāng)這種機(jī)會出現(xiàn)時，就稱CUs間接觸，且這種接觸如果是可預(yù)測的，那么就將這種CRANET稱為接觸可預(yù)測的CRANET。由于接觸可預(yù)測的CRANET中頻譜具有動態(tài)性，CUs占用的頻段是隨主用戶(PUs)的活動而動態(tài)改變，且頻譜資源管理是媒體訪問控制層(MAC)的功能。為合理利用頻譜資源，提高接觸可預(yù)測CRANET端到端吞吐量，引入跨層優(yōu)化方法。然而，在接觸可預(yù)測的CRANET中，CUs間的接觸度、信噪比(SNR)、CUs隊(duì)列長度是影響到端到

3、端吞吐量的主要因素。本文在此背景下，深入研究了接觸可預(yù)測的CRANET中接觸度、SNR等多參數(shù)約束的機(jī)會路由和信道分配問題，并提出了機(jī)會路由波動性的評價指標(biāo)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出了一種基于接觸度和連續(xù)有效接觸時間度量尺度的可預(yù)測接觸分析模型。定義了接觸、非接觸以及有效接觸，旨在描述CUs間的接觸關(guān)系，并定義了接觸度，旨在估計(jì)CUs間連續(xù)有效接觸的概率。提出了連續(xù)有效接觸時間度量尺度，用以量化CUs間通信的持續(xù)時間。借助

4、微積分原理和概率論，計(jì)算出了CUs間連續(xù)有效接觸時間的平均值。仿真結(jié)果表明，可預(yù)測接觸分析模型可有效預(yù)測CUs間的接觸關(guān)系。⑵提出了一種轉(zhuǎn)發(fā)角自調(diào)節(jié)機(jī)會路由和信道分配聯(lián)合優(yōu)化策略。為了確定轉(zhuǎn)發(fā)候選CUs的集合，提出了一種基于CUs隊(duì)列長度和接觸度約束的選擇算法。設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)發(fā)角自調(diào)節(jié)的機(jī)會路由策略，用以確定轉(zhuǎn)發(fā)候選CUs以及動態(tài)計(jì)算和更新轉(zhuǎn)發(fā)角?？紤]了轉(zhuǎn)發(fā)角、SNR和信道中斷次數(shù)等參數(shù)約束，提出了信道分配和轉(zhuǎn)發(fā)角自調(diào)節(jié)的機(jī)會路由聯(lián)合優(yōu)化算法