认知无线电与认知网络_CH05.认知无线电路由协议.ppt

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1、华南师范大学计算机学院–认知网络–第五章认知无线电路由协议作者：SCNUCRN_YJS内容提要无线网络简介认知无线电路由协议的问题Adhoc中的按需路由协议认知无线电路由影响因素认知无线电研究现状退出无线网络简介目录两种无线网络介绍：——Adhoc网一种多跳的、无中心的、自组织无线网络。整个网络没有固定的基础设施，每个节点都是移动的，并且都能以任意方式动态地保持与其它节点的联系。多跳网络：在无线网络中，任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器，网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。ad-hoc网络示意图单跳网络：传统的无

2、线局域网(WLAN)中，每个客户端均通过一条与AP相连的无线链路来访问网络，形成一个局部的BSS。用户如果要进行相互通信的话，必须首先访问一个固定的接入点(AP)。无线网络简介目录两种无线网络介绍：——mesh网络由meshrouters（路由器）和meshclients（客户端）组成，其中meshrouters构成骨干网络，并和有线的internet网相连接，负责为meshclients提供多跳的无线internet连接。多跳网络：在无线网络中，任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器，网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接

3、通信。mesh网络示意图——mesh网络在无线Mesh网络中，任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器，网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。认知无线电路由协议的问题目录无线网络路由问题：避免环路（方法：同一ID号路由消息只转发一次）按需路由（不维护每个节点到其他节点的路由，需要发送数据时再建立路由）先验式路由（每个节点尽可能维护到其他所有节点的路由信息）安全（通信内容容易被监听，分组头被伪造）无线网络的问题：无线信道的时变特点、传输带宽有限、移动节点能量有限、频带的动态可用性、可用时间不确定。认知无线电路由协议的问题目

4、录问题：路由选择和频谱分配，以及如何协调。去耦合方式：路由选择和频率分配独立进行。联合设计方式：路由选择和所使用的频谱一起分配。——问题：路由最优和频率最优的相对性。——问题：基于跨层设计的方式，在路由发现过程中的端到端的延迟、链路的负载、所要使用的频率和正在使用的频率之间的干扰。——基于图论着色理论的分析方法：把所有候选路由集和可用频率的可能组合加以考虑，寻求最优组合认知无线电路由协议的问题研究难点：如何下动态变化的网络中发现一条合适的从源到目的节点的链路？静止：可用频段，认知用户占用时间无限长。动态：认知用户可使用的频带的不可连续性严重影响着数据的可靠传输。高度动态/

5、机会：认知用户只能在短暂的频带空闲期内进行机会传输。认知无线电路由设计的主要需求：为认知传输提供可靠的无线通道，同时要保证已有主无用户的频谱优先使用权，同时考虑和预判到频带宽度和数量的动态变化.由于认知无线电感知的主要频段的活动时间及静止时间会影响路由的选择和实现。根据主用户上的活动状态，分为3中场景：目录Adhoc中的按需路由协议DSR协议（DynamicSourceRoutingProtocol）AODV协议（Ad-hocOn-DemandDistance-Vector）——源动态路由协议（DSR）是一种按需路由协议，它允许网络中节点动态地发现到达目的节点的多跳路由。

6、所谓的源路由，是指在每个数据分组的头部携带有在到达目的节点之前所有分组必须经过的节点的列表，也就是分组中含有到目的节点的完整路由。ABEFCGDID=5,(A)ID=5,(A)ID=5,(A)节点S发送一个包含有自己的源路由列表的路由请求分组ID=5,(A,E)ID=5,(A,F)ID=5,(A,B)ID=5,(A,E)ID=5,(A,E,G)ID=5,(A,B,G)收到分组的节点，转发分组并在路由列表中添加自己的地址重复直到节点D收到分组，D向S作出回应。若生命周期内为到达D,则路由请求失败。路由发现机制：S->D:(A,B,C)(AE)(AEG)目录Adhoc

7、中的按需路由协议DSR协议（DynamicSourceRoutingProtocol）AODV协议（Ad-hocOn-DemandDistance-Vector）ABCD路由维护机制：(A,B,C)(AE)(AEG)每个节点对下一跳节点之间的链路进行监视，不可用时向上游节点发送路由错误请求分组，上游节点收到路由错误分组时，删除无效路由。(A,B,C,D)(AE)(AEG)(A,B,C,D)(AE)(AEG)(A,B,C,D)(AE)(AEG)!Can‘treachDCan‘treachD——源动态路由协议（DSR）是一种按需路