一种小型认知无线网络的通信协议的制定和评价.pdf

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1、网络与通信NetworkandCommunication一种小型认知无线网络的通信协议的制定和评价*史迩冬，赵雄鹰，汪一鸣(苏州大学电子信息学院，江苏苏州215000)摘要：提出了一种小型认知无线网络的频谱协同感知方法，并在此基础上设计了一种小型认知无线网络的通信协议。通过协议程序复杂度的角度切入，对该协议进行了分析和评价。同其他典型协议相比较，该协议通过采用集中式控制、分布式感知、点对点通信的机制，尽可能地做到了扬长避短，使系统的整体稳定性和复杂度得到了兼顾。关键词：认知无线网络；协同感知；通信协议；程序复杂度中图分类号：TN9

2、15文献标识码：A文章编号：1674-7720(2011)21-0060-04Thedesignandevaluationofasmall-scalecognitivewirelessnetwork′scommunicationprotocolShiErdong，ZhaoXiongying，WangYiming(SchoolofElectronicInformation，SoochowUniversity，Suzhou215000，China)Abstract：Acooperativespectrumsensingmethodof

3、small-scalecognitivewirelessnetworkisproposed.Onthisbasis，acommunicationprotocolofsmall-scalecognitivewirelessnetworkisdesigned.Startingfromtheprogramcomplexity，thispaperanalyzesandevaluatesthecommunicationprotocol.Comparedwithothertypicalprocotols，theperformanceofthi

4、sprotocolisimprovedbyusingthemechanismofcentralizedcontrol，distributedsensingandpointtopointcommunication.Thestabilityandcomplexityofthesystemaretakenintoaccout.Keywords：cognitivewirelessnetwork；collaborativeawareness；communicationprotocol；programcomplexity认知无线网络就是认知无

5、线电的网络化，其本质在定地检测出主用户频率使用状态的基础上，认知无线网于将认知无线电的关键技术———环境感知、智能接入等络才能够做出准确的决策，建立合理的网络架构体系。应用于无线通信网络的整体中去研究[1]。认知无线网络目前，国内外研究较多的发射机检测的频谱感知方能够利用环境认知来获取环境信息，通过对环境信息进法主要有：匹配滤波器感知检测、波形感知检测、能量感行处理和学习做出智能决策，并以此进行网络重构，实知检测和小波分析感知检测等。现对无线环境的动态适应。目前，欧美等发达国家和地本课题采用能量感知检测授权用户信号的方法。能区已经

6、开始进行认知无线网络的网络级行为的研究和量检测法的实现过程如图1所示。协议的制定。但是国内的研究仍然主要处于频谱感知、x(t)Y(f)FFT滤波Σ

7、Y(f)

8、2判决频谱决策等分支学科研究阶段。1认知无线网络的环境感知方法图1能量检测过程能量检测的判决规则为：1.1基于单节点的频谱检测方法λλ基于单节点的发射机频谱检测技术是认知无线电λ2λH0……Σ

9、Y(f)

10、<λ授权用户不存在λ的关键技术之一，是构成认知无线网络环境感知体系的λλλ基本元素。只有在单个认知节点能够较为快速、准确、稳λλ2在λH1……Σ

11、Y(f)

12、≥λ授权用户存λ*

13、基金项目：国家自然科学基金项目(60872003)；苏州市应用基础研究计λ划项目(SYJG0925)；博士学科点专项科研基金(20093201110005)虽然能量感知检测存在无法区分信号和噪声、门限60《微型机与应用》2011年第30卷第21期网络与通信NetworkandCommunication值不易确定、SNR较低时性能恶化严重、感应时间较长未收到请求等缺点，但其具有实现方法简单、计算复杂度低、不需要收回频率许可等待先验知识等优点，特别适用于成本控制严格、架构简单、收最未到佳对QoS要求不高的认知无线网络。找通请到频1.2

14、协同感知方法信求率接完收到其他节点请求最佳频收在一个完整的认知无线网络中，仅仅依靠单个认知成机率决策信未用户自身进行频谱感知是远远不够的，单个认知用户的道收恶找佳本地频谱检测往往无法完整准确地描述整个网络的频化到频到谱环境[2]。因此，需要以多用户