基于控制信道劃分的認知無線多信道MAC協(xié)議性能分析.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，越來越多的無線網(wǎng)絡設(shè)備的出現(xiàn)導致無線通信頻譜越發(fā)匱乏。傳統(tǒng)的無線頻譜分配方式導致頻譜利用率低下，導致在授權(quán)頻段范圍出現(xiàn)了許多的頻譜空穴。認知無線電作為一種智能無線通信系統(tǒng)，通過對外界通信環(huán)境的感知，使得用戶可以接入空閑的信道進行數(shù)據(jù)傳輸，從而達到提高頻譜利用率和通信性能的目的。認知無線電的主要研究內(nèi)容在于如何有效地利用頻譜空穴并使網(wǎng)絡高效地工作，這些功能主要通過認知無線網(wǎng)的MAC層進行實現(xiàn)。本文主要研究基于信道劃

2、分的多控制信道MAC協(xié)議和仿真平臺設(shè)計。
　　認知無線自組織網(wǎng)絡中，多信道MAC協(xié)議為頻譜共享提供了一種解決方案。本文首先對無線自組織網(wǎng)絡的概念和特征做了介紹，并分析了認知網(wǎng)MAC層相關(guān)的技術(shù)，闡明MAC層在認知無線網(wǎng)中承擔的重要作用。最后基于不同交互方式對無線多信道MAC協(xié)議進行分類，具體比較并分析不同類型MAC協(xié)議的優(yōu)缺點。通過對現(xiàn)有的多信道MAC協(xié)議分析與比較，進一步提出本文的研究方向。
　　為了解決傳統(tǒng)多信道MAC協(xié)

3、議交互方式中的不足，本文提出了一種新的基于控制信道劃分的分布式認知多信道MAC協(xié)議。對該協(xié)議的具體模型和設(shè)計流程進行了詳細的分析，針對在傳統(tǒng)的分組多信道協(xié)議中的信道耳聾問題，本文認知MAC協(xié)議采用的信道感知與交互機制可予以有效地解決。并且該認知MAC協(xié)議能夠避免現(xiàn)有的單控制信道協(xié)議中容易產(chǎn)生控制信道飽和的瓶頸問題。本文的最后利用網(wǎng)絡仿真工具NS-3對提出的基于信道劃分的多控制信道MAC協(xié)議進行了仿真建模，并根據(jù)不同的網(wǎng)絡性能指標對協(xié)議的