基于公共控制信道的認(rèn)知無(wú)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(wèn)題，認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)可以使通信節(jié)點(diǎn)機(jī)會(huì)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(rèn)為是可以解決頻譜資源日益緊張的一個(gè)有效技術(shù)手段。而其中的認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò) MAC協(xié)議被認(rèn)為是認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)，其主要負(fù)責(zé)認(rèn)知節(jié)點(diǎn)在不對(duì)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(lái)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(duì)不同類

2、型認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)，并在Linux下的NS3網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)上對(duì)不同類型的基于公共控制信道的認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議進(jìn)行仿真驗(yàn)證和性能分析。
　　首先，在基于公共控制信道模式的認(rèn)知無(wú)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(rèn)知節(jié)點(diǎn)在這個(gè)控制信道上完成大量的控制信息交互：時(shí)鐘同步、數(shù)據(jù)信道預(yù)約、感知結(jié)果融合等，最后認(rèn)知節(jié)點(diǎn)會(huì)根據(jù)在公共控制信道上對(duì)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(jìn)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(rèn)知無(wú)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(shí)隙分裂模式的 MAC協(xié)議。為了避免對(duì)授權(quán)信道上的授權(quán)用戶造成干擾，認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中的認(rèn)知節(jié)點(diǎn)在接入到授權(quán)頻譜信道之前，必須對(duì)數(shù)據(jù)信道進(jìn)行信道感知。根據(jù)認(rèn)知節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)信道進(jìn)行預(yù)約和對(duì)數(shù)據(jù)信道進(jìn)行感知的時(shí)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(rèn)知網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議，并給出了這些協(xié)議的詳細(xì)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。
　　最后，我們?cè)贚inux下的NS3網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)上完成了SBR-DCC、RBS-DCC和 SP協(xié)議的程序設(shè)計(jì)，并以協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、端到端時(shí)延、遞交率為衡量指標(biāo)對(duì)各個(gè)協(xié)議進(jìn)行了仿真性能對(duì)比。通過(guò)仿真驗(yàn)證我們發(fā)現(xiàn)在認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)信道個(gè)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(gè)數(shù)比較多