基于多跳認知無線電網絡的QoS路由策略研究.pdf

1、隨著無線通信的高速發(fā)展，可供分配的頻譜資源越來越少，造成目前頻譜資源的緊張，如何解決資源匱乏問題已是當務之急。動態(tài)頻譜接入能使認知用戶感知和智能的接入主用戶未使用的頻譜，從而達到提高頻譜利用率的目的。認知無線電是實現動態(tài)頻譜接入的關鍵技術，被認為是解決無線頻譜資源匱乏的最佳方案，逐漸成為人們研究的熱點。
　　在多跳認知無線電網絡中，網絡拓撲結構和頻譜信息的動態(tài)變化將導致頻譜切換，從而對路由穩(wěn)定性和認知用戶的服務質量（QoS）造成影

2、響。本文針對頻譜切換概率和路由穩(wěn)定性展開研究，結合頻譜分配，目的在于找到一種穩(wěn)定性好，路徑時延小的QoS路由策略。
　　論文的主要工作包括以下幾個方面：
　?。?）介紹了認知無線電網絡的組網方式、頻譜共享模型及協(xié)議架構，并基于此分析多跳認知無線電網絡中的拓撲結構、頻譜的差異性與動態(tài)性等新特點，對頻譜分配與頻譜切換策略進行了研究。
　　（2）基于認知用戶的QoS問題，對按需路由協(xié)議進行研究，并分析已有路由策略的優(yōu)缺點，提

3、出認知無線電網中采用頻譜分配與路由選擇聯合設計的理由。
　?。?）分析多跳認知無線電網絡中可用頻譜空穴的持續(xù)時間、帶寬等特性，研究了鏈路中發(fā)生的頻譜切換概率對端到端多跳路徑及認知用戶QoS造成的影響。
　　（4）通過問題分析提出基于路由穩(wěn)定性的QoS路由策略設計的原則?；陬l譜切換概率和路由穩(wěn)定性，本文提出了一種頻譜分配與路由選擇聯合設計的QoS按需路由策略。該路由策略以降低路由改變概率、保障端到端路由穩(wěn)定性為目標，提出了能

4、更好反映出路徑實際性能的路由度量標準，在選擇路由的同時確定路徑每一跳使用的頻段，且詳細描述了算法的各個步驟。在協(xié)議設計中，詳細分析了控制消息的分組格式和路由的建立與維護過程。
　?。?）分析網絡仿真軟件NS2中移動節(jié)點的單信道結構模型仿真認知無線電環(huán)境的不足，通過擴展具有認知功能的多信道多接口模型搭建認知網絡仿真平臺；利用擴展后的NS2對本文提出的基于穩(wěn)定性的端到端QoS路由策略進行仿真，在節(jié)點移動性、網絡負載、信道快速變化條件下