認(rèn)知移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由算法研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展和無(wú)線業(yè)務(wù)的拓展，更強(qiáng)大的移動(dòng)設(shè)備和M2M(Machine to Machine)聯(lián)接快速普及，特別是智能手機(jī)的廣泛應(yīng)用，引發(fā)了用戶數(shù)量和通信數(shù)據(jù)流量等持續(xù)高速增長(zhǎng)，可用的授權(quán)頻譜不斷的減少且趨于枯竭?？捎玫臒o(wú)線頻譜資源的有限性被認(rèn)為是制約5G、物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)發(fā)展的瓶頸之一。根據(jù)文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，不同頻段的利用率介于15％到85％之間，而且各頻段利用率隨時(shí)間和地域表現(xiàn)出很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性。在授權(quán)頻段內(nèi)存在

2、大量的白色區(qū)域，即使是非常擁擠的頻段，如移動(dòng)蜂窩通信頻段，在個(gè)別時(shí)段也有閑置現(xiàn)象。為了保障無(wú)線通信產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展，迫切需要推動(dòng)頻譜資源的有效利用。
　　認(rèn)知無(wú)線電(Cognitive，Radio，CR)作為一種能夠?qū)︻l譜資源更加充分利用的新興的無(wú)線通信技術(shù)，可以通過(guò)感知空閑的授權(quán)頻譜，與授權(quán)用戶共享授權(quán)頻譜，因此，CR技術(shù)能夠提高頻譜的資源利率。
　　路由技術(shù)作為認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(Cognitive Radio Networ

3、k，CRN)的關(guān)鍵技術(shù)之一，由于CRN的環(huán)境的復(fù)雜性，使得CRN環(huán)境下的路由協(xié)議的研究面臨許多新的挑戰(zhàn)。因此，本文根據(jù)CRN的環(huán)境特點(diǎn)，借鑒傳統(tǒng)成熟的路由協(xié)議，設(shè)計(jì)一種性能優(yōu)越的路由協(xié)議。
　　本文首先介紹了認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的研究背景、現(xiàn)狀和應(yīng)用趨勢(shì)、關(guān)鍵技術(shù)和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及本文研究的目的和意義，然后對(duì)已有的CRN路由協(xié)議和傳統(tǒng)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，并對(duì)其中幾種較為典型的路由度量進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真和分析，確定

4、本文的研究方向。
　　其次，根據(jù)CRN的環(huán)境特點(diǎn)，綜合考慮認(rèn)知移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的頻譜的動(dòng)態(tài)性、節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性、節(jié)點(diǎn)負(fù)載以及端到端的時(shí)延，提出了一種基于業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)的路由協(xié)議，該算法可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的類(lèi)型對(duì)路由度量的權(quán)重因子進(jìn)行調(diào)整，使其滿足該類(lèi)型數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅苄枨?在路由維護(hù)階段，通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)速度和鏈路狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，在鏈路由于認(rèn)知節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性導(dǎo)致斷裂之前啟動(dòng)本地的路由修復(fù)過(guò)程，盡量避免因鏈路斷裂而引起的數(shù)據(jù)分組的丟失。<