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1、隨著無(wú)線技術(shù)的不斷發(fā)展,無(wú)線頻譜資源的需求越來(lái)越大,然而現(xiàn)有的頻譜固定分配政策使得無(wú)線頻譜資源變得日益短缺。同時(shí)頻譜資源在一些頻段上存在著利用率低的現(xiàn)象,比如模擬電視頻段;在一些頻段上使用率很高,比如移動(dòng)通信頻段;在一些頻段上已經(jīng)擁擠不堪,比如ISM頻段?,F(xiàn)有的頻譜資源大部分已經(jīng)分配,當(dāng)新的無(wú)線應(yīng)用和無(wú)線技術(shù)出現(xiàn)時(shí),很難有足夠的頻譜資源來(lái)滿足新的需求。
認(rèn)知無(wú)線電(Cognitive Radio,CR)技術(shù)能夠有效的解決上述問(wèn)
2、題。CR是一種智能頻譜共享技術(shù),能夠動(dòng)態(tài)感知無(wú)線環(huán)境中的頻譜空穴,并合理加以利用。因此在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中,利用CR的優(yōu)勢(shì)解決網(wǎng)絡(luò)中頻譜資源緊張的方法便應(yīng)運(yùn)而生。
認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)(Cognitive Radio Network,CRN)是一種能夠?qū)ν獠繜o(wú)線電環(huán)境感知,并且具有自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能的網(wǎng)絡(luò)。在CRN中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都集成了無(wú)線認(rèn)知模塊,能夠動(dòng)態(tài)感知周圍的無(wú)線環(huán)境,發(fā)現(xiàn)頻譜空穴,并通過(guò)一定的機(jī)制合理的利用該資源。高效率的、可靠的MAC協(xié)
3、議是實(shí)現(xiàn)這些功能的關(guān)鍵技術(shù)之一?,F(xiàn)有的無(wú)線MAC協(xié)議并不適用于信道動(dòng)態(tài)變化的狀況,而且在CRN中次級(jí)用戶不能干擾主用戶使用授權(quán)信道,因此需要新的MAC方案來(lái)適應(yīng)這種情況。相對(duì)比蜂窩架構(gòu)的CRN,自組織架構(gòu)的CRN由于沒(méi)有基礎(chǔ)設(shè)施的支持,其MAC協(xié)議的研究更具有挑戰(zhàn)性。
本文以認(rèn)知無(wú)線電自組織網(wǎng)絡(luò)(Cognitive Radio Ad Hoc Network,CRAHN)MAC協(xié)議為研究目標(biāo),尋求更加有效地解決控制信道選擇和動(dòng)態(tài)
4、信道分配等問(wèn)題的方法。
首先,本文對(duì)CRAHN做出了相關(guān)闡述,并介紹了幾種現(xiàn)有的MAC協(xié)議。
其次,本文指出了現(xiàn)有相關(guān)協(xié)議的不足之處,并在其基礎(chǔ)上提出了一種具有可靠控制信道的動(dòng)態(tài)混合認(rèn)知無(wú)線電自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議,簡(jiǎn)稱RCCDH-MAC。該協(xié)議在OMC-MAC和DDH-MAC的基礎(chǔ)上做出了大量的改進(jìn),RCCDH-MAC是一種動(dòng)態(tài)混合MAC協(xié)議,采用雙天線模式,一個(gè)用于實(shí)時(shí)感知頻譜空穴,另一個(gè)用于數(shù)據(jù)傳輸;信道編號(hào)、空
5、閑信道列表和公共空閑信道列表保存在表Channel-Table中,Channel-Table保存在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每個(gè)次級(jí)用戶上;協(xié)議前期通過(guò)公共控制信道交換控制信息,當(dāng)主用戶重新占用數(shù)據(jù)信道或者其他因素導(dǎo)致數(shù)據(jù)發(fā)送失敗時(shí),引入輔助公共控制信道選擇機(jī)制,該機(jī)制實(shí)現(xiàn)了輔助公共控制信道的自動(dòng)同步過(guò)程;輔助公共控制信道選擇機(jī)制使得動(dòng)態(tài)控制信道的選擇具有更高的可靠性;同時(shí)為了盡量避免碰撞,RCCDH-MAC引入了退避機(jī)制。
本文通過(guò)理論和仿真對(duì)
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