認(rèn)知無線電傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的研究.pdf

1、認(rèn)知無線電和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是近年來通信領(lǐng)域的研究熱點,兩者結(jié)合構(gòu)成認(rèn)知無線電傳感器網(wǎng)絡(luò)(CRSN)。本學(xué)位論文擬深入研究認(rèn)知無線電傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由算法,以期利用認(rèn)知無線電實時感知到的可用頻譜,實現(xiàn)資源受限情況下多跳無線傳感器網(wǎng)絡(luò)生命周期的最大化以及網(wǎng)絡(luò)吞吐量的最大化。
　　 論文在仔細(xì)研究前人有關(guān)認(rèn)知無線電傳感器網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)頻譜分配路由算法的基礎(chǔ)上,給出了新的認(rèn)知無線電傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議總體設(shè)計方案,提出一種基于移動性的分簇(MB

2、C)算法以及一種基于多目標(biāo)優(yōu)化的聯(lián)合路由和動態(tài)頻譜分配(MORSA)算法。對所提兩種算法進(jìn)行了仿真和比較,結(jié)果表明,所提算法相比傳統(tǒng)路由算法能更有效地利用頻譜資源,進(jìn)一步提高發(fā)送成功率,降低能量消耗,增加網(wǎng)絡(luò)吞吐量。
　　 全文共分五章。
　　 第1章:緒論。介紹課題背景,論文的主要內(nèi)容以及各章節(jié)的安排。
　　 第2章:認(rèn)知無線電傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的總體設(shè)計方案。首先討論認(rèn)知無線電傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議,

3、繼而討論跨層設(shè)計和動態(tài)頻譜分配,接著分析認(rèn)知無線電傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計目標(biāo)與原則,確定總體設(shè)計方案。
　　 第3章:基于移動性的分簇算法。首先給出MBC算法的模型:接著結(jié)合移動節(jié)點剩余能量和移動速度提出簇頭選舉策略:然后綜合考慮網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點與簇頭間的連接時間、距離、鄰節(jié)點相似度,以及簇頭的剩余能量和節(jié)點度,形成新的分簇方法。
　　 第4章:基于多目標(biāo)優(yōu)化的路由協(xié)議和動態(tài)頻譜分配。首先給出MORSA算法的模型和頻譜空洞

4、、網(wǎng)絡(luò)吞吐量和生命期等概念的數(shù)學(xué)描述;接著討論多目標(biāo)優(yōu)化問題,通過化簡變形多目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行動態(tài)頻譜分配,利用分布式Dijkstra算法找尋路由,完成對多目標(biāo)函數(shù)的求解。
　　 第5章:系統(tǒng)仿真和性能分析。通過仿真分別對MBC算法和MORSA算法的性能進(jìn)行分析,結(jié)果表明:MBC算法減少了丟包率,在平均功耗和平均控制開銷等方面有顯著降低,特別是當(dāng)移動節(jié)點數(shù)目和移動速度增加時,上述性能的改善比其他方法更加顯著:對MORSA算法,通過調(diào)節(jié)