認知無線Mesh網(wǎng)絡的接入機制和動態(tài)頻譜分配算法研究.pdf

1、隨著無線通信應用的普及，有限的無線頻譜資源和寬帶業(yè)務需求之間的矛盾日益突出。為了緩解資源和需求之間的這一矛盾，無線通信技術開辟了兩個途徑：一是尋求更高效的調(diào)制機制，提高頻譜效率；二是改進現(xiàn)有的頻譜使用方式，通過伺機頻譜接入，高效利用資源。
　　 認知無線電就是從提高頻譜利用率角度，力圖通過改變傳統(tǒng)的固定頻譜分配和使用模式，使得頻譜資源的利用更加高效。作為近年來無線通信領域關注的重點技術之一，認知無線電基于這樣一種事實：頻譜資源的

2、缺乏并非由于頻譜匱乏，而是由于固定頻譜分配和使用方式造成的。認知無線電作為一種智能頻譜共享技術，依靠人工智能的支持，感知無線通信環(huán)境，根據(jù)一定的學習和決策算法，實時自適應的改變自身工作參數(shù)，動態(tài)的檢測和有效的利用空閑頻譜，理論上允許在時域、頻域和空域上進行多維的頻譜復用和共享。
　　 在認知無線電網(wǎng)絡中，不同認知節(jié)點的可用信道集合隨空間和時間變化。認知MAC協(xié)議應解決的關鍵問題包括：實現(xiàn)收發(fā)兩端之間的信道選擇，確保收端能與發(fā)端使

3、用相同的信道；當發(fā)端進行數(shù)據(jù)分組傳輸時，克服來自鄰居節(jié)點的干擾；在全網(wǎng)內(nèi)發(fā)布可用信道集合的變化信息；根據(jù)信道質(zhì)量信息實施信道動態(tài)切換。論文以認知無線Mesh網(wǎng)絡為應用對象，重點研究MAC接入?yún)f(xié)議和動態(tài)頻譜分配算法，主要內(nèi)容包括：
　　 1）基于認知無線Mesh網(wǎng)絡的結(jié)構和特點，提出一套通信鏈路解決方案。在分布式網(wǎng)絡環(huán)境下，利用各個分簇的簇首作為轉(zhuǎn)發(fā)中心，將各個分簇互連成為一個完成的網(wǎng)絡。
　　 2）以上述網(wǎng)絡模型為基礎，

4、結(jié)合傳統(tǒng)的CSMA/CA接入?yún)f(xié)議，提出一套可用于認知無線電環(huán)境下的接入機制。在通信過程中，各個節(jié)點通過交互CO-RTS/CO-CTS幀來相互了解對方的可用信道信息，約定雙方選用的數(shù)據(jù)信道，并通過競爭方式避免干擾。在特定的網(wǎng)絡條件下進行性能分析和仿真測試。
　　 3）通過對上述接入機制的綜合分析，得到Cog-Mesh網(wǎng)絡在簇內(nèi)信道分配存在不公平性，資源利用率低等特點，提出一種公平、高效的動態(tài)頻譜分配策略，并進行性能對比仿真測試和評