毕业论文（设计）-联合频谱分配的认知无线电网络路由协议研究

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1、Q卩【丈学硕士学位论文题目联合频谱分配的认知无线电网络路由协议研究作者完成日期2011年月H四川大学指导教师通信与信息系统研究方向授予学位日期年月日联合频谱分配的认知无线电网络路由协议研究通信与信息系统专业研究生：指导教师：认知无线电网络是一种基于认知无线电技术的新型网络，英独特的网络构成和频谱共享机制可以有效的提高频谱利用率，从而缓解口前频谱资源紧张的问题。与传统的无线网络不同，认知无线电网络具冇频谱异构性，频道动态性和差异性等特点，使得传统的路由算法不再适用于认知无线电网络，必须根据英特点设计新的路由机制。本文首先介绍了

2、认知无线电网络的起源，特点及现冇的认知路由算法，然后结合认知路由的跨层设计思想和对现冇认知路由算法缺点与不足的分析，捉出了一种基于频道可用率和节点时延代价的频道分配算法，充分考虑了频道的动态性和时延代价，能够冇效的减少由于授权用户干扰而造成的频道失效问题。在此基础上，设计了一种新的联合频谱分配的认知路由机制一一PCRP协议，在按需路由的过程屮进行频道的分配，同时采用了路径可用率和路径累计时延代价作为路由选择的度量，保证了所选路径的可靠性和可用性，捉高了路由性能。但是在网络负载较大，多数据流并存的网络场景屮，交叉节点的形成使其

3、需要同时为多条数据流的服务，导致英无线收发机在多个工作频道上来回振荡，从而引起了路由性能的下降。为了解决交叉数据流带来的问题，本文在PCRP协议的基础上又捉出了WPCRP算法，通过加权优化机制对交叉节点的频道可用率进行加权衰减，有效的减少了交叉数据流的形成，提升了算法的路由性能。最后，为了评估PCRP和WPCRP算法的路由性能，本文在不同的网络场景下对两种算法进行了仿真实现，并引入了JSORP路由算法作对比。通过对实验结果进行分析比较，由仿真结果表明，PCRP和WPCRP算法更能适应认知无线电网络的动态性，具有更好的路由性能

4、。关键词：认知无线电网络、频道分配、路由算法、路由选择尺度ANovelRoutingProtocolwithSpectrumAssignmentforCognitiveRadioNetworksMajor:CommunicationandInformationSystemMastercandidate:Supervisor:CognitiveRadioNetwork(CRN)isanewtypeofnetworkmodelbasedoncognitiveradiotechnology,whichcouldeffectivel

5、yimprovethespectrumutilizationandrelievetensionspectrumresourcesbyitsuniquenetworkstructureandspectrumsharingmechanism.Differentiatedfromtraditionalwirelessnetworks,CRNhasthecharactersofspectrumheterogeneous,dynamicchannelanddifferentusablechannelset,whichmakesthet

6、raditionalroutingalgorithmsnolongersuitableforcognitiveradionetwork・Newroutingmechanismshouldbedesignedaccordingtoitscharacteristic.Firstly,thegenesisandcharacteristicsofCRNareintroduced・Withtheanalysisofshortcomingsofexistingcognitiveroutingalgorithms,anewspectrum

7、assignmentalgorithmisproposedbasedonchannelavailabilityandnodedelaycost,asanimportantfactorofroutingdesign.Itcaneffectivelyreducethechannelfailureproblemsbyauthorizedusersaccessingchannelsunexpectedly,fullyconsideringthedynamicchannel.Combiningwiththespectrumassign

8、mentalgorithm,anewcognitiveroutingmechanismispresented,calledPCRP,whichspecifythecommunicationpathtogetherwithnodes9workingchannels.Adoptingthepa