Ad Hoc无线网络及其路由选择协议

AdHoc无线网络是一组无线移动主机组成的一个没有任务建立好的基础调和或集中管理设备的临时网络。文中介绍了adhoc无线网络的特点和设计，并根据表驱动和按需路由两大类重点介绍了adhoc无线网络的路由选择协议。     

认知无线网络中基于R-E模型的信道选择算法

针对授权用户受到的碰撞问题提出了一种信道选择算法.该算法的基本思想是认知用户通过学习历史信道的选择经验,选择成功传输率最大的信道接入.仿真表明,该算法与随机信道选择算法相比,提高了平均成功传输概率,减小了切换开销.     

基于最大最小干扰的认知无线网络路由协议

针对认知无线网络中次用户对主用户的干扰问题,提出了一种基于最大最小干扰的路由协议。该协议通过对比不同路径对主用户的干扰温度,利用最大最小原则选择路由,能够实现在满足干扰温度限制的条件下,尽可能的充分频谱资源。通过大量仿真验证,该文算法实现的设计目的。     

基于POMDP的认知无线网络次用户多时隙信道选择算法

为了最大化认知无线网络次用户系统的吞吐量,同时减少信道选择过程中的计算量,在多条主用户信道的次用户多时隙系统中,用半马尔科夫链POMDP(Partially Observable Markov Decision Process)理论刻画次用户信道选择过程,并提出对应的认知无线网络信道选择算法。在每一个时隙开始时,次用户选择部分信道进行感知,之后根据感知结果选择不同的传输功率接入信道,对于没有被感知的信道,次用户可以直接接入。对POMDP问题求解给出最优策略、次优策略。通过在不同仿真环境下对最优策略、次优策略以及任意策略进行数值分析比较,论证了该设计算法的有效性。     

认知Ad-Hoc网络中一种实时信道分配路由协议

针对认知无线Ad Hoc网络中授权用户的活动将影响认知用户间路由稳定性的问题,提出了一种实时信道分配路由协议。该协议采用动态源路由协议(DSR)的路由发现机制,在路由建立阶段,提出综合路由度量标准来选择路由;在数据发送阶段引入IN MESSAGE数据包,使路由中间节点可以掌握其下一跳节点信道环境的变化,从而进行实时信道分配。仿真对比表明,实时信道分配路由协议有效提高了分组的投递率,减少了路由重建次数。     

认知无线网络信道接入协议

由于认知无线网络(cognitive radio network,简称CRN)固有"二次利用"的特性,使其日益得到重视.而作为CRN核心构成的MAC(medium access control)协议,业已成为当前各研究机构的一个热点.主要对频谱感测技术、信道接入技术等MAC层核心设计问题进行了探讨,并针对认知无线网络MAC的特性及需求进行了分析,然后对设计MAC频谱感知技术、信道接入技术、频谱共享技术等相关研究进展进行了归类总结.最后指出了当前面临的主要研究难点及挑战,并提出了一些方向性建议.     

基于认知的多信道无线mesh网络路由协议研究

在多信道无线mesh网络中,路由选择与频谱可用性之间的相互依赖性很强,这就要求设计路由协议时要充分考虑信道的选择。传统的路由协议不能很好地适用于多信道无线mesh网络,因此提出了一种基于认知无线电的无线mesh网络路由协议,其中每个节点配置两个网络接口,路由选择与信道选择同时进行,通过冲突避免的设计,充分利用了多信道的优势。仿真结果表明,相对于传统路由协议,提出的路由协议能大大提高网络的吞吐量。     

Ad Hoc无线网络及其路由协议分析

Ad Hoc无线网络是由多个无线主机组成的一个没有任何集中管理设备的临时网络。本文首先概述了Ad Hoc无线网络,其次分析了Ad Hoc无线网络的组织结构和特点,并提出了设计Ad Hoc网络协议需要满足的条件,最后对目前运用于Ad Hoc无线网络的常用路由协议进行了重点的分析。     

认知无线网络MAC协议的控制信道建模

针对认知无线网络媒体接入控制(CRN-MAC)协议的控制信道饱和问题,提出一种控制信道建模方案。引入控制信道门限的概念,根据协议超帧、控制子帧、数据子帧的时间约束关系,建立控制信道门限的定量分析模型,得出门限值的数学表达式。应用定量分析模型评价CCMAC协议的理论网络吞吐量。仿真结果验证了该模型的有效性,并给出网络吞吐量与CCMAC协议参数之间的数值关系。     

路由选择协议的选择

文章论述了在计算机互联网络系统中信息包的传递和路由选择过程，各种常用路由选择技术的特性，以及不同路由选择协议的合理使用和应用实例介绍，说明了在大规模互联网络方案的设计中，选择合理的路由选择协议，对发挥网络的最佳性能、方便网络的维护与升级具有重要的作用。     

基于虚拟信道多路径融合认知无线网络路由算法

针对认知无线网络中频谱的动态性、时变性、多样性以及节点移动性, 提出了一种基于虚拟信道的多路径融合认知无线网络路由算法. 在路由建立过程中, 为解决源节点与目的节点信道同步问题, 源节点在公共控制信道上广播添加虚拟信道的路由请求, 在当前所处信道为虚拟信道的节点中转发. 目的节点对多条路径通过信道切换进行融合, 以规避主用户的活动区域, 减少路径跳数, 提高链路的稳定性. 在路由维护阶段, 通过卡尔曼滤波对节点移动速度进行预测, 在链路断裂之前启动路由修复. 最后通过NS2中CRCN Simulator仿真结果表明, 该算法在链路通信的稳定性、分组投递率、吞吐量、端到端时延等方面有明显的改善, 提高了网络的整体性能.     

认知无线电网络备份路由协议研究

在认知无线电网络,由于非干扰性要求,次用户使用的频段会意外被主用户抢占.这种频段抢占可能频繁发生,它给可靠通信带来巨大的影响.提出一种面向可靠路由的备份路由协议,该协议将机会频谱、链路中断及节点失效考虑在内.仿真实验表明,所提出的新协议能有效地克服间歇连接、减小路由开销和提高数据传输的有效负载.     

认知无线电网络信道选择机制

认知无线电网络通过动态频谱接入来提高无线频谱资源利用率,而节点目标信道选择的优劣直接决定了频谱接入性能的好坏. 本文首先综合考虑信道增益和空闲时间两种因素,设计以实现最大化系统容量的目标信道选择机制,然后引入信道热度概念,提出一种多属性决策信道选择机制. 仿真结果表明,多属性决策信道选择机制在系统吞吐量和频谱利用率性能上都有明显的提高.     

认知无线电网络中的频谱感知安全机会路由协议

针对认知无线电网络中频谱的动态特性及潜在的节点选择性转发问题,提出频谱感知安全机会路由S2OR协议。在频谱感知阶段,通过对主用户活动建模来分析认知节点之间链路的可用概率。在路由选择阶段,采用信任管理方式来考查节点转发行为的可靠性,以便选择可信任的中继节点并保证数据传输的完整性。协议通过获取局部网络状态信息,计算由链路可用概率、链路质量和节点信任度构成的综合型指标——期望吞吐率,允许认知节点在此基础上机会式地选择候选转发节点与数据信道。仿真结果表明,S2OR能够很好地适应频谱动态特性,获取较高的吞吐量,同时减小节点恶意攻击带来的影响。     

A Routing Protocol for Enhanced Efficiency in Cognitive Radio Networks

This paper proposes a novel routing protocol enriched with an assigning mechanism that enables for efficient data flow coordination, among communication nodes with heterogeneous spectrum availability in distributed cognitive radio networks. Efficient routing protocol operation, as a matter of maximum-possible routing paths establishments and minimum delays is obtained, by utilizing a signaling mechanism that was developed based on a simulation scenario. This simulation scenario includes a number of secondary communication nodes, operating over TVWS （television white spaces） under the ＂spectrum of commons＂ regulation regime. The validity of the proposed routing protocol for enhanced efficiency in cognitive radio networks is validated, by conducting experimental simulations and obtaining performance evaluation results. Simulation results verified the efficiency of the proposed routing protocol for minimizing routing delays among secondary communication nodes and indentified fields for further research.     

基于最短时延的认知无线电网络安全路由算法

针对认知无线电网络可用频谱动态变化和路由过程中出现的安全问题,提出将最短数据传输时延和高安全等级路由作为选路标准,设计了一种跨层路由选择算法。算法通过优化转发节点个数和各转发节点接收、发送数据信道来减少数据传输时延。通过选择具有高安全级别的转发节点来保证路由的安全性。理论分析表明算法是高效和可行的。它的时间复杂度是O(N2),其中N是拓扑图中节点的个数。     

认知无线电网络MAC层协议研究

认知网络按照一定的准则划分为若干个簇,簇内共享一条信道用于交换控制信息,这种以分簇的方式实现按区域共享信道是认知无线电MAC层频谱共享问题的解决方法之一.为了使分簇结构更加有效的工作,本文提出了一种针对分簇结构的MAC层协议.在该协议中,信道接入时间被划分成一系列的超级帧,超级帧的各个时段均对应簇节点的具体操作,以此支撑簇结构稳健地应对主用户行为.仿真结果表明,本文提出的MAC协议在中高网络负载情况下能获得较高的网络吞吐量以及较低的传输时延.     

认知无线传感器网络中基于稳定性的能效路由协议

在认知传感器节点构建无线传感器网络的过程中,为了降低节点的能量消耗和提高数据的传输能力,提出一种基于稳定性的能效路由协议。该协议引入了稳定性因子,通过采用授权用户占用信道模型建模,并不断调整稳定性因子来研究路径选择与系统能量消耗的关系,找出一种受主用户影响最小的合理路径选择方案,减少链路失效的次数,提高数据传输能力,且保证较小的能量消耗,从而有效地均衡网络能量,延长网络生命周期。模拟的结果与理论分析结果一致,且表明所提出的协议在能量消耗和数据传输能力方面都具有更好的表现。     

Queuing-Based Dynamic Channel Selection for Heterogeneous Multimedia Applications Over Cognitive Radio Networks

In this paper, we propose a dynamic channel-selection solution for autonomous wireless users transmitting delay-sensitive multimedia applications over cognitive radio networks. Unlike prior works that seldom consider the requirement of the application layer, our solution explicitly considers various rate requirements and delay deadlines of heterogeneous multimedia users. Note that the users usually possess private utility functions, application requirements, and distinct channel conditions in different frequency channels. To efficiently manage available spectrum resources in a decentralized manner, information exchange among users is necessary. Hence, we propose a novel priority virtual queue interface that determines the required information exchanges and evaluates the expected delays experienced by various priority traffics. Such expected delays are important for multimedia users due to their delay-sensitivity nature. Based on the exchanged information, the interface evaluates the expected delays using priority queuing analysis that considers the wireless environment, traffic characteristics, and the competing users' behaviors in the same frequency channel. We propose a dynamic strategy learning (DSL) algorithm deployed at each user that exploits the expected delay and dynamically adapts the channel selection strategies to maximize the user's utility function. We simulate multiple video users sharing the cognitive radio network and show that our proposed solution significantly reduces the packet loss rate and outperforms the conventional single-channel dynamic resource allocation by almost 2 dB in terms of video quality.