基于認(rèn)知無(wú)線電的戰(zhàn)術(shù)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)盲信道交匯MAC協(xié)議研究.pdf

1、在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中，戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境出現(xiàn)了許多新的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使得戰(zhàn)術(shù)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)面臨很多技術(shù)上挑戰(zhàn)。為讓?xiě)?zhàn)術(shù)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)更好地服務(wù)于軍事作戰(zhàn)，我們?cè)噲D引進(jìn)認(rèn)知無(wú)線電（Cognitive Radio，CR）的相關(guān)技術(shù)。然而，在分析研究CR的相關(guān)工作中，我們發(fā)現(xiàn)認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（Cognitive Radio Network，CRN）CSMA/CA MAC(Media Access Control，媒體接入控制)協(xié)議重點(diǎn)研究了接入?yún)f(xié)商的問(wèn)題，而忽略了對(duì)

2、碰撞避免/解決問(wèn)題的考慮，使得在多信道交匯過(guò)程中容易出現(xiàn)多信道聾問(wèn)題，導(dǎo)致交匯失同步，進(jìn)而產(chǎn)生信道失配問(wèn)題。
　　針對(duì)MAC協(xié)議設(shè)計(jì)面臨的信道失配問(wèn)題，我們結(jié)合現(xiàn)有基于CHS(Channel-Hopping Sequence，信道跳轉(zhuǎn)序列)的盲信道交匯策略設(shè)計(jì)分布式CSMA/CAMAC協(xié)議。我們提出了概率性加倍競(jìng)爭(zhēng)窗口的調(diào)節(jié)機(jī)制 p-DOUBLE，降低了信道失配問(wèn)題對(duì)802.11DCF(Distributed Coordinati

3、on Function，分布式協(xié)調(diào)功能)競(jìng)爭(zhēng)窗口調(diào)節(jié)的影響，提高了發(fā)送者在交匯時(shí)段內(nèi)抓住傳輸機(jī)會(huì)的能力。通過(guò)大量仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了p-DOUBLE機(jī)制相比傳統(tǒng)1-DOUBLE機(jī)制能有效提高M(jìn)AC協(xié)議的報(bào)文投遞延遲和網(wǎng)絡(luò)吞吐量性能。
　　為從根本上解決信道失配問(wèn)題，避免多信道交匯過(guò)程中的交匯失同步現(xiàn)象，我們進(jìn)一步提出基于Dual-Radio的CRN架構(gòu)。通過(guò)可行性分析，這種采用網(wǎng)絡(luò)中各無(wú)線設(shè)備配置兩個(gè)radio的辦法可以有效解決這一問(wèn)

4、題。然而，在基于Dual-Radio的CRN中各無(wú)線設(shè)備的兩個(gè)radio之間由于距離太近而又有可能產(chǎn)生強(qiáng)干擾的問(wèn)題，特別是當(dāng)兩個(gè)radio的工作頻率相同時(shí)，它們之間的強(qiáng)干擾將更為嚴(yán)重甚至可能會(huì)影響正常的通信。針對(duì)此問(wèn)題，我們從多交匯MAC協(xié)議設(shè)計(jì)的角度出發(fā)提出采用信道正交序列跳轉(zhuǎn)的辦法，促使同一無(wú)線設(shè)備的兩個(gè)radio在任何時(shí)刻都處在不同信道上，即控制它們的工作頻率互不相同。并且我們對(duì)信道正交序列的產(chǎn)生、分配及序列數(shù)不足時(shí)的解決等方面也