認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中高效輔助傳輸?shù)墓歉山M網(wǎng)技術(shù)研究.pdf

1、認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為日益緊缺的頻譜資源的使用提供了有效的解決方案?，F(xiàn)有對于認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的研究主要集中在動態(tài)頻譜接入技術(shù)上，包括動態(tài)頻譜的檢測、分配和共享等。
　　認(rèn)知多跳網(wǎng)絡(luò)相比傳統(tǒng)的無線多跳網(wǎng)更加復(fù)雜。在認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)“動態(tài)頻譜”特性的背景下，多跳傳輸很可能無法實現(xiàn)。因為多跳路徑上的次用戶位于不同主用戶范圍內(nèi)，受主用戶的干擾不同而具有不同的可用信道。當(dāng)相鄰次用戶間沒有公共的可用信道時，就不能直接通信，網(wǎng)絡(luò)可能出現(xiàn)分裂，劃分為多個互不連通的分區(qū)

2、。
　　傳統(tǒng)認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)中，次用戶只采用認(rèn)知信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而公共信道通常只用于控制消息的交互。在認(rèn)知多跳網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)拓?fù)浞至训那闆r下，只能在公共信道的輔助下實現(xiàn)分區(qū)間的數(shù)據(jù)傳輸。然而，公共信道對于認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)而言是一種昂貴的資源，節(jié)點使用公共信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸具有較高的傳輸成本，節(jié)點不能隨意使用該資源進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。為了提高公共信道資源的使用效率，在各分區(qū)邊緣選擇虛擬骨干，由虛擬骨干使用公共信道進(jìn)行跨區(qū)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。如何構(gòu)建虛擬骨干網(wǎng)

3、進(jìn)行高效輔助傳輸是本文研究的重點。
　　由于區(qū)間傳輸是通過虛擬骨干實現(xiàn)，根據(jù)什么樣的指標(biāo)選擇虛擬骨干將直接影響公共信道的傳輸效率、區(qū)間的連通性和網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。為此，本文分別在第三章和第四章提出了基于穩(wěn)定性的骨干組網(wǎng)算法和基于網(wǎng)絡(luò)編碼的骨干組網(wǎng)算法。
　　由于認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的頻譜動態(tài)性，在次用戶可用的頻譜發(fā)生變化時，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞至训那闆r也能隨之改變，從而造成虛擬骨干的重新選舉。重新選擇虛擬骨干會增加網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)開銷，為了減少虛擬骨干的維

4、護(hù)開銷，我們在第三章中采用穩(wěn)定性的指標(biāo)構(gòu)建虛擬骨干，提出了基于穩(wěn)定性的骨干組網(wǎng)算法。該算法主要分為區(qū)的形成、候選骨干的選舉、骨干的選舉和連通性增補(bǔ)四個步驟。通過提高虛擬骨干網(wǎng)的穩(wěn)定性，盡可能地減少虛擬骨干的重新選擇，從而有效地降低了維護(hù)開銷，同時提高區(qū)間傳輸?shù)姆€(wěn)定性。仿真結(jié)果表明該算法可以獲得穩(wěn)定性良好的虛擬骨干網(wǎng)。
　　在第四章中，為了提高跨區(qū)傳輸效率，我們設(shè)計了一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的骨干組網(wǎng)算法。該算法考慮了基于網(wǎng)絡(luò)編碼的高效傳輸