認知無線網(wǎng)狀網(wǎng)中基于有效帶寬的路由算法研究.pdf

1、認知無線網(wǎng)狀網(wǎng)作為一種結(jié)合了認知無線電技術(shù)和無線網(wǎng)狀網(wǎng)組網(wǎng)方式的新型網(wǎng)絡(luò)，既繼承了無線網(wǎng)狀網(wǎng)容錯能力強、易于架構(gòu)及高帶寬的優(yōu)勢，又具有解決頻譜資源匱乏和授權(quán)頻譜利用率低下這一無線發(fā)展瓶頸的認知無線電技術(shù)，因此成為無線通信界關(guān)注的焦點。在認知無線網(wǎng)狀網(wǎng)中，次用戶使用的可用頻譜隨空間和時間呈動態(tài)變化特性，這直接導(dǎo)致次用戶的網(wǎng)絡(luò)拓撲是時變的，因此區(qū)別于傳統(tǒng)有線和無線網(wǎng)絡(luò)，認知無線網(wǎng)狀網(wǎng)在路由方面面臨巨大的挑戰(zhàn)。
　　針對認知無線網(wǎng)狀網(wǎng)頻

2、譜的動態(tài)性和網(wǎng)絡(luò)拓撲的時變性，從新的角度出發(fā)，考慮授權(quán)用戶占用頻譜行為，采用跨層設(shè)計方法，提出了認知無線網(wǎng)狀網(wǎng)中基于有效帶寬的路由算法，使得路由層可以及時獲取MAC層的頻譜信息，在對授權(quán)用戶不產(chǎn)生影響的前提下，充分考慮頻譜分配情況的同時準確地做出路徑選擇。該路由算法主要包括四個模塊:鄰居發(fā)現(xiàn)與信息交互、路徑選擇、信道與接口分配和路由調(diào)度。針對鄰居發(fā)現(xiàn)與信息交互模塊，采用公共控制信道方式，完成節(jié)點信息交互和網(wǎng)絡(luò)協(xié)商運作。針對路徑選擇模塊，

3、設(shè)計了基于最大可用有效帶寬的路徑選擇算法，可以選擇具有高帶寬、低資源使用率和高穩(wěn)定性的傳輸路徑，并很好地避免擁擠鏈接的產(chǎn)生。針對信道和接口分配模塊，設(shè)計了信道與接口分配算法，在充分考慮最大化頻譜資源利用率的基礎(chǔ)上，使得路徑獲取真實高帶寬的同時保證了網(wǎng)絡(luò)的高連通性和低干擾性。針對路由調(diào)度模塊，提出一種以公平性為目標的最小化路由調(diào)度算法，通過對網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點或出現(xiàn)耳聾情況的局部網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)度，避免網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)數(shù)據(jù)流“餓死”和長時間等待的情況。