认知无线Mesh网络信道接入与路由协议研究倡

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1、第28卷第8期计算机应用研究vnRN2011年8月...D.fr+•8NApplicationResearchofComputerso•8认知无线Mesh网络信道接入与路由协议研究倡彭易，朱磊，刘玲(解放军理工大学通信工程学院，南京210007)摘要：针对认知用户可用频谱动态变化，数据链路山于无可用的授权信道而无法建立，导致路径屮断的问题，引入了具有拥塞感知能力的多径路由协议。认知用户可通过在多条路径中选择具有SOP交集的下一跳节点进行通信，降低主用户在授权信道上出现对认知用户数据传输带来的干扰；并在路由协议中釆用了拥塞控制技术，通过对节点的拥塞情况进行感知，可有效避免瓶颈节点的

2、1\现。仿真结果表明，该协议在认知无线Mesh网络中，能较好地减小端到端延迟，提高数据包的成功投递率，增加网络的整体吞吐量。关键词：认知无线电：多径路山;信道接入；拥塞控制中图分类号：TN915文献标志码：A文章编号：1001唱3695(2011)08唱3086唱04doi：10.3969/.issn.1001唱3695.2011.08.079ResearchonchannelaccessingandroutingincognitivewirelessMeshnetworkPENGYi,ZHULei,LIULing(1nstituleofCommunicationEnginee

3、ring,PLAUniversityofScience&Technology,Nanjing210007,China)Abstract：ThispaperinIroducedthemulIIhroutingprotoco1intosoIvingtheproblemofdatalinkfailurecausedbylacktersectionofSOPfromtheseveralpaths.Inaddition,thisprotocolavoidEdtheappearanceofcongestednodebyutilizingco碍enddelay,improvethedatapa

4、cketdeliveryratioandincreasethenetworkthroughputeffective!0引言随着无线通信产业的迅速发展，有限的频谱资源同不断增长的无线应用需求之间的矛盾越来越突出。与此同时，在已分配给合法用户的频段屮，从时间和空间角度來看，乂存在着频段[】]首先提出认知无线电的概念，并在其博士论文中对此进行了进一步的阐述。根据美国联邦通信委员会(FederalCommunica唱tionsCommission,FCC)的定义,认知无线电岸一种性•能无线通信系统，其能够感知外界坏境，并使用AT.W能技耒从坏玻屮学习，有目的地逋过实时改变某些操作参数(比

5、如传输功率、载波频率和调制技术等)，使其内部状态适应接收到的无线信号的统计性变化，从而实现在任何时间任何地点的高可靠通信，以及对[2]随着认知无线电研究的逐步深入，人们对基丁-认知无线电这一技术平台的终端组网问题也越來越遗视。认知无线Mesh网络(CWMN)结合了认知无线电与频谱分配技术，使具具有动滋躺接入(dynamicspectrumaccess,DSA)的能力。CWMN中的用户可分为两种类型：主用户(primaryusers),即享有频谱资源使用授权的用户；认知用户(cognitiveusers),即需要临时使用授权频谱资源,但乂没有得到授权的用户。FCC规定,在CWMN中

6、认知用户可以在不影响到主用户正常工作的前提忑.通过对授权频段:a行监听，利用其空闲时段进行RREQ消息的节点（爭实上为路山中的中间节点），作为二者之路山研究是CWMN研究的一个重要方面，相关研究工作才刚刚开始。山于频谱动态接入带來的节点可用信道随时间和空间变仃的卷性•使彳耳【丿diI于纯山网络路I仃汩頌呈抑山不同于传统网络的特质。目前，针对CWMN的路由设计方法主耍有以下研究成果：文献［3］中，通过收发器切换到公共控制信道发送控制信息RREQ和RREP,完成路由的建立过程。源节间通信的信道。源节点收到RREP消息后，根据RREP中记录的路由节点和佶道信息，开始数据传输。但在Q划虹

7、N2d"由于授权信道上主用户的出规，导致SOP的动态变化，因此路山协议指楚的信道在链路上并不-•定可用，不能较好地实现授权嗇道的动态接入。文献［4］中，路由建立过程同文献［3］类似，同样包括从点向邻近节点发送RREQ消息，其中含有节点的可用信道信息源SOP（spectrumopportunities）.邻近节点收到RREQ后，如果消节点到目的节点发送RREQ消息，以及从H的节点到源节点发息中封装的SOP同节点自巴的S0P有交集，则附加上口lA的送rrep消息建立反向路由两个过程。