基于多跳認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的QoS路由策略研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信的高速發(fā)展，可供分配的頻譜資源越來(lái)越少，造成目前頻譜資源的緊張，如何解決資源匱乏問(wèn)題已是當(dāng)務(wù)之急。動(dòng)態(tài)頻譜接入能使認(rèn)知用戶感知和智能的接入主用戶未使用的頻譜，從而達(dá)到提高頻譜利用率的目的。認(rèn)知無(wú)線電是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)頻譜接入的關(guān)鍵技術(shù)，被認(rèn)為是解決無(wú)線頻譜資源匱乏的最佳方案，逐漸成為人們研究的熱點(diǎn)。
　　在多跳認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和頻譜信息的動(dòng)態(tài)變化將導(dǎo)致頻譜切換，從而對(duì)路由穩(wěn)定性和認(rèn)知用戶的服務(wù)質(zhì)量（QoS）造成影

2、響。本文針對(duì)頻譜切換概率和路由穩(wěn)定性展開(kāi)研究，結(jié)合頻譜分配，目的在于找到一種穩(wěn)定性好，路徑時(shí)延小的QoS路由策略。
　　論文的主要工作包括以下幾個(gè)方面：
　?。?）介紹了認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式、頻譜共享模型及協(xié)議架構(gòu)，并基于此分析多跳認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、頻譜的差異性與動(dòng)態(tài)性等新特點(diǎn)，對(duì)頻譜分配與頻譜切換策略進(jìn)行了研究。
　?。?）基于認(rèn)知用戶的QoS問(wèn)題，對(duì)按需路由協(xié)議進(jìn)行研究，并分析已有路由策略的優(yōu)缺點(diǎn)，提

3、出認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)中采用頻譜分配與路由選擇聯(lián)合設(shè)計(jì)的理由。
　?。?）分析多跳認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中可用頻譜空穴的持續(xù)時(shí)間、帶寬等特性，研究了鏈路中發(fā)生的頻譜切換概率對(duì)端到端多跳路徑及認(rèn)知用戶QoS造成的影響。
　　（4）通過(guò)問(wèn)題分析提出基于路由穩(wěn)定性的QoS路由策略設(shè)計(jì)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(lián)合設(shè)計(jì)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(biāo)，提出了能

4、更好反映出路徑實(shí)際性能的路由度量標(biāo)準(zhǔn)，在選擇路由的同時(shí)確定路徑每一跳使用的頻段，且詳細(xì)描述了算法的各個(gè)步驟。在協(xié)議設(shè)計(jì)中，詳細(xì)分析了控制消息的分組格式和路由的建立與維護(hù)過(guò)程。
　?。?）分析網(wǎng)絡(luò)仿真軟件NS2中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的單信道結(jié)構(gòu)模型仿真認(rèn)知無(wú)線電環(huán)境的不足，通過(guò)擴(kuò)展具有認(rèn)知功能的多信道多接口模型搭建認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)；利用擴(kuò)展后的NS2對(duì)本文提出的基于穩(wěn)定性的端到端QoS路由策略進(jìn)行仿真，在節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、信道快速變化條件下