基于公共控制信道的認知無線網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議性能分析.pdf

1、隨著信息通信技術(shù)的飛速發(fā)展，有限的頻譜資源已經(jīng)成為制約通信技術(shù)發(fā)展亟待解決的問題，認知無線電技術(shù)可以使通信節(jié)點機會主義地接入到處于空閑狀態(tài)的授權(quán)頻譜信道，從而可以有效地提高頻譜利用率，故被認為是可以解決頻譜資源日益緊張的一個有效技術(shù)手段。而其中的認知無線網(wǎng)絡(luò) MAC協(xié)議被認為是認知無線網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)，其主要負責(zé)認知節(jié)點在不對授權(quán)用戶造成干擾的前提條件下，智能地接入授權(quán)頻譜信道來完成數(shù)據(jù)傳輸。本文在基于公共控制信道的前提條件下，對不同類

2、型認知無線網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議進行研究與設(shè)計，并在Linux下的NS3網(wǎng)絡(luò)仿真平臺上對不同類型的基于公共控制信道的認知無線網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議進行仿真驗證和性能分析。
　　首先，在基于公共控制信道模式的認知無線網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，網(wǎng)絡(luò)中存在不受主用戶干擾的控制信道，認知節(jié)點在這個控制信道上完成大量的控制信息交互：時鐘同步、數(shù)據(jù)信道預(yù)約、感知結(jié)果融合等，最后認知節(jié)點會根據(jù)在公共控制信道上對數(shù)據(jù)信道的預(yù)約情況，接入相應(yīng)的數(shù)據(jù)信道進行數(shù)據(jù)傳輸。
　　其

3、次，我們把基于公共控制信道模式的認知無線網(wǎng)絡(luò) MAC協(xié)議大致分為了兩類：基于專用控制信道模式的 MAC協(xié)議和基于時隙分裂模式的 MAC協(xié)議。為了避免對授權(quán)信道上的授權(quán)用戶造成干擾，認知網(wǎng)絡(luò)中的認知節(jié)點在接入到授權(quán)頻譜信道之前，必須對數(shù)據(jù)信道進行信道感知。根據(jù)認知節(jié)點對數(shù)據(jù)信道進行預(yù)約和對數(shù)據(jù)信道進行感知的時間先后順序關(guān)系，我們又把基于專用控制信道模式的 MAC協(xié)議分為了先感知后預(yù)約和先預(yù)約后感知模式的 MAC協(xié)議。根據(jù)這種分類方法，我們

4、相應(yīng)分別提出了SBR-DCC、RBS-DCC和SP認知網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議，并給出了這些協(xié)議的詳細設(shè)計細節(jié)。
　　最后，我們在Linux下的NS3網(wǎng)絡(luò)仿真平臺上完成了SBR-DCC、RBS-DCC和 SP協(xié)議的程序設(shè)計，并以協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、端到端時延、遞交率為衡量指標(biāo)對各個協(xié)議進行了仿真性能對比。通過仿真驗證我們發(fā)現(xiàn)在認知網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)信道個數(shù)比較少的情況下，SP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)吞吐量要高于SBR-DCC協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)吞吐量，而在數(shù)據(jù)信道個數(shù)比較多