丁幸华文献综述.docx

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1、杭州电子科技大学毕业设计（论文）文献综述毕业设计（论文）题目多跳认知无线电网络中的信道分配研究文献综述题目多跳认知无线网络文献综述学院通信工程学院专业通信工程姓名丁幸华班级学号指导教师郑长亮多跳认知无线电网络中的信道分配研究1.引言随着信息技术和网络技术的飞速发展，无线通信不断取得空前进步。但如今，无线频谱资源的匮乏极大地阻碍了无线通信技术的快速发展。认知无线电(CR，cognitiveradio)[1]概念的提出帮我们在理论上找到了解决问题的新方法。认知无线电作为一种新的学科领域，具有一系列的认知学习能力，如感知、分析、推理、自适应以

2、及学习能力等，能进行频谱感知(spectrurnsensing，检测可用频带、寻找频谱空洞)、频谱分析(SpectrumAnalysis，对感知得到的频谱空洞特征进行分析)和频谱决策(SpectmmDecision，根据用户需求和频谱特征选择工作频段)，可以解决固定频谱分配策略下对频谱资源利用率低的问题，在不影响主用户正常通信的情况下，动态地利用频谱资源，机会接入空闲频段，从而提高频谱使用效率。2.研究方向2.1多跳认知无线网络中具有代表性的选路方法多跳认知无线电网络是由多个具有认知无线电收发机的网络节点以自组织的形式组建而成的无线网络

3、。由于认知网络节点是工作在空闲的授权频段，所以其工作频段会受主用户的工作情况影响而发生变化。因此认知网络节点关注的是频谱机会（SOP）[2]，即可用频段集合。相比传统路由协议，认知无线电网络的路由协议刚起步，以下是一些有代表性的选路方法。[3]文献[4]在考虑频段分配的同时进行认知无线电网络选路，在进行传统路由发现操作后对选路的结果进行频谱搭配、性能评估，然后再选出最适合传输的路由。首先选出可用路由，接着用根据排列组合和上各个节点的“频谱机会”得出这条路由上所有可能的频谱分配方案，再从这些方案中选取符合要求的最佳方案。这种策略的缺点是计

4、算量很大。此外，在网络中的数据流很多，但可用频段数少的情况下，用这种方法很可能找不到路由。认知无线电网络的选路问题与频谱资源分配密切相关。文献[5]将传统的单信道MAC改为多信道的MAC。一个节点在和另一节点进行信息传输时，首先需要切换各自的信道，再遵循IEEE802.11协议[21]的规程进行通信。文献[6]用户通过监控本地干扰状态独立地分配自己的频谱，在降低了通信开销的同时，还很好的避免了冲突。2.2多跳频谱切换算法认知无线电（CR）网络中的频段很宽，其频谱有异构特征，主要表现在传输功率、比特错误率等方面。此外，次用户（SUS）可能

5、静止也可能移动，移动会对主用户（PUS)造成干扰，还会影响分配信道的使用时间。当SUS移动距离过大或PUS出现时，需要进行信道切换，若没有可以单跳接入的空闲信道，就会出现通信中断。我们可以采用多跳切换来减少切换阻塞概率从而提高用户业务的服务质量（QoS）。在文献[7]的基础上,文献[8]提出了一种基于时间预测的多跳频谱切换算法。该算法在考虑了节点移动对链路可使用时间的影响后针对网络中不同类型的频谱具有不同的覆盖范围，而且认知用户能以不同的速度和方向移动的特性建立了移动模型来预测信道可用时间，设计了一种基于时间预测的多跳路由算法。实验结果

6、证明多跳切换方法具有更低的切换阻塞概率，信道利用率也得到提高。另外，认知用户的移动速度也会影响频谱切换。2.3多跳无线网络中的信道分配研究在解决多跳网络中外部路径，内部路径产生的干扰问题方面Raniwala等[9]从网络体系结构出发提出了一个优化算法。其基本原理是在对每个虚拟链路作一次初始的链路负荷估计后，遍历他们的路由步骤和信道分配，使分配的每个虚拟链路的带宽和之前预期的结果尽可能匹配。但该算法仍有信道切换的问题，因此算法的可行性还有待研究。Alichery等[10]从数学上用公式阐述信道分配和路由问题的联合，联合考虑干扰限制，提出了

7、RCL算法(联合路由，信道分配，链路调度算法)。同时设立了一个超级源节点和一个超级接收节点，分离输出流量使其能在不同信道上进行传输。文献[11]中一种多跳多信道无线网络体系结构Hycith被Raniwala等人提出，网内某些作为固定的无线路由器，这些节点都有一个流量汇集接入点，使覆盖范围内终端，移动基站的网络保持连通，另外一些节点作为网关对有线网和多跳无线网络进行连接。每一个节点都拥有多个网卡，这些网卡都有各自的信道。当两个节点处在对方的通信范围内时，可以通过一个共有信道进行直接通信。节点对采用不同的信道可同时传输而不干扰。Kodila

8、m[12]构建了一个干扰模型，用来约束系统关键的行为特点；同时采用primm-dual算法及一个双链路的信道分配方案，来解决多接口多信道多跳无线网中的容量规划问题，其主要思想是用期待的方式在每个时隙上传输数