感知无线电ad hoc网络路由算法分析

《感知无线电ad hoc网络路由算法分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、摘要摘要随着无线通信业务的飞速发展，用户的无线接入需求日益增加，所需的无线频谱资源越来越多，无线电频谱资源日益匮乏，传统的无线电频谱分配方案日显弊端。而由于固定频谱分配方案和独占频谱使用权，使得很多频谱资源没有得到充分利用。感知无线电(CognitiveRadio)技术作为一种新兴技术，通过自动检测周围的环境情况，智能地调整系统的参数以适应环境的变化，在不对授权用户造成干扰的情况下从空间、频率、时间等多维地利用频谱资源进行通信来更好地提高频谱利用率。感知无线电网络有两种频谱共享接入方式：overlay模式和underlay模式。在overlay模式下，次用

2、户伺机接入频谱空洞，使用主用户暂时不使用的频段，当主用户出现时，次用户必须立刻停止当前正在使用的主用户授权频段。Overlay模式主要考虑频谱检测（包括对频谱空洞的检测和使用中对主用户出现的检测）,这种频谱共享方式对主用户的干扰最小。在underlay模式下，次用户和主用户同时使用相同的频段，主用户将使用同一频段的次用户视为噪声信号，但需要保证对授权用户的干扰低于阈值，该阈值是授权用户能够进行正常通信所能容忍的最大的干扰值。这种方式能够使用授权频段，利用更宽的带宽，因此频谱利用率相对较高，本文中我们考虑underlay模式下次用户的路由。感知无线电的路由不

3、同于传统的路由度量基于最小跳，最短路径，最大吞吐量.最小时延等，在感知无线电underlay频谱共享下，由于主用户和次用户共享同一频段，必须保证次用户对主用户的干扰不能超过主用户所能承受的最大干扰值。本文在感知无线电adhoc网络环境下，选取了干扰作为路由的度量，并将干扰分为系统内干扰（次用户自身之间的干扰）和系统间干扰（次用户对主用户的干扰）。在已有的adhoc网络干扰路由协议的基础上对干扰权重做出改进，并提出新的基于系统间干扰最小化路由（对主用户干扰最小化）和基于联合系统内和系统间的干扰最小化路由（在满足系统间干扰小于干扰阈值的条件下，使得系统内干扰最

4、小化）。在感知无线电网络中，每个用户节点都是智能的，他们的目标是最大化自身性能，只有在合作能带来更大利益的情况下才会选择为其他节点转发。为了解决自组织无线网络的节点自私行为，我们引入了博弈论来解决理性节点间的交互作用。博弈论是一种根据信息分析及能力判断，研究多决策主体之间行为相互作用及其相互平衡，以使收益或效用最大化的一种对策理论，我们引入定价机制(pricing-basedmethods)分析用户的交互行为并且激励合作。本文在感知无线电自私adhoc网络环境下提出一种低代销的诚实能效路由LCP(LowestCostPath)，将路由的开销结合对主用户的干

5、扰和节点剩余能量(在感知无线电网络，3摘要如果移动节点是电池供电的，节点的能量效率是一个非常重要的指标），利用VCG(Vickrey-Clark-Groves)定价机制给LCP上每个中继节点以一定报酬促使节点之间的合作，并证明VCG机制下节点真实的反映自身的类型是一个占优策略。最后对论文的研究结果进行总结并指出下一步的研究方向。关键词：感知无线电：移动adhoc网络；路由协议；干扰：博弈论；中图分类号：TN929.54AbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofwirelesscommunicationtechnolo

6、gies,wirelessspectrumresourcehasbeengrowingmoreandmoreneedfulandscarce,whileithasn'tbeenfullyutilizedbecauseofthefixedspectrumdistributionandexclusivespectrumusage.Asanewtechnology,cognitiveradiocanautomaticallydetectsurroundingenvironment,intelligentlyadjustsystemparameters,andim

7、provespectrumutilizationinspace,frequencyandtimewithoutinterferingwithprimaryusers.Therearetwokindsofspectrumsharedaccessmodesincognitiveradio:overlaymodeandunderlaymode.Inoverlaymode,secondaryuserscanaccessthespectrumwhichisnotoccupiedbyprimaryuserstemporarily.Whenprimaryusersre-

8、occupy,cognitiveusersshouldstopit