隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突破與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合,無線網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)已從簡單的語音呼叫轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的混合服務(wù)（例如,音頻,視頻和數(shù)據(jù)）。一方面,由于延遲和誤碼率,保障用戶的服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service,QoS）并非易事。另一方面,落后的頻譜利用策略、嚴(yán)重的用戶干擾、信道衰落和噪聲等因素,使得資源利用率較低。因此,如何在確保用戶QoS的同時提高資源利用率是一個研究熱點。認知無線電網(wǎng)絡(luò)（Cognitive Radio Network,CRN）的認知用戶（Secondary User,SU）通過機會訪問授權(quán)用戶（Primary User,PU）的許可頻譜,從而實現(xiàn)SU和PU頻譜共享。CRN打破了靜態(tài)頻譜接入的限制,提高了頻譜利用效率而備受業(yè)界的廣泛關(guān)注。目前,圍繞CRN的研究主要集中在網(wǎng)絡(luò)資源的分配上。然而,無線電頻譜訪問的靈活性給CRN帶來了新的挑戰(zhàn),同時也給各層通信協(xié)議的設(shè)計增加了復(fù)雜性。頻譜分配與數(shù)據(jù)傳輸是CRN的關(guān)鍵技術(shù),這些關(guān)鍵技術(shù)都需要消耗能量。對CRN這樣的新興通信方式而言,有效的資源分配方案、路由策略和能量持續(xù)性保障都至關(guān)重要。本文對能量受限和能量補給兩個網(wǎng)絡(luò)場景... 

【文章來源】：西南科技大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２?ＣＲ動態(tài)頻譜接入??１．１．２認知無線網(wǎng)絡(luò)??認知無線網(wǎng)絡(luò)（Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ?Ｒａｄｉｏ?Ｎｅｔｗｏｒｋ，?ＣＲＮ）是一種運用ＣＲ技術(shù)組建成的網(wǎng)??絡(luò)，它允許未授權(quán)ＳＵ節(jié)點通過動態(tài)訪問己授權(quán)ＰＵ節(jié)點的許可頻譜來提髙頻譜利用率

空閑的信道鏈路中以髙功率發(fā)送數(shù)據(jù)，也可以在ＰＵ節(jié)點占用的信道鏈路??中以較低功率發(fā)送數(shù)據(jù)Ｍ。??ｆ！?ｈ?ｉｓ?１１??ｉｉｌ?ｉＳＩＪ??Ｂ１?Ｂ２?Ｂ３?Ｂ７?Ｂ８?頻潑帶?Ｂ１?Ｂ２?Ｂ３?Ｂ７?Ｂ８?頻譖帶??圖?１－３?（ａ）?ｉｎｔｅｒｗｅａｖｅ?圖?１－３?（ｂ）?ｏｖｅｒｌａｙ??｜｜?ｋ?ｌｉｌｉ??Ｂ１?Ｂ２?Ｂ３?Ｂ７?Ｂ８?頻譜帶?Ｂ１?Ｂ２?Ｂ３?Ｂ７?Ｂ８?頻請帶??圖?１－３?（ｃ）?ｕｎｄｅｒｌａｙ?圖?１－３?（ｄ）?ｈｙｂｒｉｄ??圖１－３?ＣＲＮ四種模式??（２）?ＣＲＮ體系結(jié)構(gòu)??ＣＲＮ有兩種體系結(jié)構(gòu)，分別是集中式ＣＲＮ和分布式ＣＲＮ。集中式ＣＲＮ是基于基??礎(chǔ)架構(gòu)的ＣＲＮ。如圖１－４?（ａ）所示，它由ＣＲＮ基站和ＳＵ節(jié)點組成，其中ＣＲＮ基站??通過收集所有與ＳＵ節(jié)點頻譜相關(guān)信息來控制授權(quán)和非授權(quán)頻段上的ＳＵ節(jié)點的傳輸。??ＣＲＮ基站根據(jù)所收集的信息為所有ＳＵ節(jié)點做出接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的決策。??如圖１－４?（ｂ）所示，分布式ＣＲＮ是由許多ＳＵ節(jié)點組成的網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)沒有基??礎(chǔ)架構(gòu)，ＳＵ節(jié)點之間以自組織、多跳的方式通信［１１］。ＳＵ節(jié)點之間可以直接通信，也??可以借助鄰居節(jié)點以多跳的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點。網(wǎng)絡(luò)中所有ＳＵ節(jié)點的地位相??等，不需要ＣＲＮ基站轉(zhuǎn)發(fā)，從而可以減少ＣＲＮ基站負載。分布式ＣＲＮ具有快速組網(wǎng)??的特點，常用于軍事、野外探險、抗震救災(zāi)等特殊環(huán)境中。從圖１－４?（ｂ）還可以看出，??傳輸路徑的選擇對于分布式ＣＲＮ的多跳通信來講是非常重要的研宄內(nèi)容。??３??

?西南科技大學(xué)博士學(xué)位論文???圖１４⑷集中式ＣＲＮ?圖丨４?（ｂ＞分布式ＣＲＮ??圖１Ｍ?ＣＲＮ兩種體系結(jié)構(gòu)??（３）?ＣＲＮ多跳通信??無線信號在傳輸過程中會隨著通信距離的增加而減弱，一般使用多跳的方式來降??低功率和增加傳輸距離［１１］。ＳＳＵ與傳輸范圍之外的其他ＳＵ進行通信時，需要ＳＵ中??繼節(jié)點協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)。借鑒無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ?Ｓｅｎｓｏｒ?Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＷＳＮ）和無線ｍｅｓｈ??網(wǎng)絡(luò)等無線多跳網(wǎng)絡(luò)的特點，ＣＲＮ多跳通信應(yīng)運而生。多跳ＣＲＮ是由多個具有認知??決策的節(jié)點以多跳和自治的方式組成的網(wǎng)絡(luò)［１２］。多跳ＣＲＮ既具有傳統(tǒng)多跳無線網(wǎng)絡(luò)的??優(yōu)點，又具有的頻譜感知、動態(tài)拓撲結(jié)構(gòu)和多頻段等ＣＲＮ特征。??ＣＲＮ多跳通信示意圖如圖１－５所示。在圖１－５中，網(wǎng)絡(luò)被分為主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)，??其中主網(wǎng)絡(luò)是由具有授權(quán)頻譜的ＰＵ節(jié)點組成的網(wǎng)絡(luò)，而次網(wǎng)絡(luò)是由多個ＳＵ節(jié)點組成??的多跳認知無線網(wǎng)絡(luò)。ＳＵ節(jié)點在授信道上進行多跳通信時，ＳＵ節(jié)點不能影響ＰＵ節(jié)??點在該頻段上的正常通信。??ＳＵ中繼節(jié)點?＾?；??！頻譜空洞．－二Ｊ?：?Ｔ?—Ｉ?ｆ?感知?ｉ頻譜共享??！?＿「圓２＿＇?＿?４?圓．??圖１－５?ＣＲＮ多跳通信場景示意圖??多跳ＣＲＮ主要應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測和災(zāi)害救助等場景［１３］。多跳ＣＲＮ節(jié)??點的頻譜在時間和空間上具有動態(tài)性，從而引起路由協(xié)議也具有動態(tài)性。路由選擇一??直是多跳ＣＲＮ最具挑戰(zhàn)性的功能之一。多跳ＣＲＮ的路由過程由ＳＵ節(jié)點與鄰居節(jié)點??間的協(xié)作完成［１４］。多跳ＣＲＮ路由協(xié)議必須解決以下問題：１）從源節(jié)點到目的節(jié)點的??路徑；２）沿該路徑使用的無線信道；３）

【參考文獻】：
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本文編號：3427853