認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)頻譜分配與路由協(xié)議研究.pdf

1、無線通信技術(shù)的高速發(fā)展使得人們可以獲得的帶寬不斷增加，同時(shí)也使得當(dāng)前無線通信呈現(xiàn)出異構(gòu)化、寬帶化、數(shù)據(jù)率高速化、通信業(yè)務(wù)多樣化的發(fā)展趨勢(shì)。然而，無線電頻譜是一種不可再生的自然資源，其有效利用是極為重要的。當(dāng)前頻譜分配管理模式的固定性以及授權(quán)頻段的低效利用，使得無線通信面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)；同時(shí)，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化也加劇了無線通信業(yè)務(wù)需求（如移動(dòng)通信、電視廣播、公共安全等）與頻譜資源稀缺之間的矛盾，這些都嚴(yán)重限制了現(xiàn)有和未來無線通信網(wǎng)絡(luò)的

2、部署和運(yùn)行，給無線通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。
　　 為了解決上述問題，無線通信領(lǐng)域出現(xiàn)了新的研究熱點(diǎn)，即認(rèn)知無線電技術(shù)。自認(rèn)知無線電概念被提出以來，便引起了廣泛的關(guān)注與大量的研究。目前國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)、高校、學(xué)者等對(duì)認(rèn)知無線電技術(shù)的研究主要集中在頻譜感知與動(dòng)態(tài)頻譜分配方面。
　　 本文在前兩章首先簡(jiǎn)要介紹認(rèn)知無線電產(chǎn)生的背景，目前認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀及研究熱點(diǎn)，主要包括認(rèn)知無線電關(guān)鍵技術(shù)、認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)、

3、相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)化組織等；然后給出本文研究的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，研究的目和意義；最后指出本文將要研究的范圍（動(dòng)態(tài)頻譜分配與路由算法）、所要解決的問題和預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)。
　　 在本文第三、四部分，以多跳認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)為背景，分別研究了二級(jí)用戶MAC層的動(dòng)態(tài)頻譜分配算法與網(wǎng)絡(luò)層的路由算法。本文的動(dòng)態(tài)頻譜分配算法旨在以基于優(yōu)先級(jí)的接入方式對(duì)主用戶授權(quán)信道的利用率進(jìn)行提高：其一，根據(jù)二級(jí)用戶業(yè)務(wù)特征、業(yè)務(wù)到達(dá)率以及合作感知收益等對(duì)二級(jí)用戶自身進(jìn)

4、行建模，將二級(jí)用戶區(qū)分為不同的優(yōu)先級(jí)；其二，對(duì)授權(quán)信道進(jìn)行合作感知，針對(duì)授權(quán)信道利用率、數(shù)據(jù)率等進(jìn)行優(yōu)先級(jí)建模；然后，根據(jù)這兩個(gè)模型提出并設(shè)計(jì)一種基于優(yōu)先級(jí)的認(rèn)知多信道（PCM-MAC）接入策略，該策略具有一定的公平性，能夠保證業(yè)務(wù)類型不同或業(yè)務(wù)量不同的二級(jí)用戶公平的接入授權(quán)信道的空閑部分，從而有效的提高頻譜利用率。本文的網(wǎng)絡(luò)層路由算法以現(xiàn)有移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議OLSR為基礎(chǔ)，提出并設(shè)計(jì)一種適用于多跳認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中二級(jí)用戶網(wǎng)絡(luò)的多徑路