认知Mesh 网络中的多信道 MAC 协议设计 认知.pdf

计算机工程2011年12月第37卷第24期ComputerEngineeringDecember2011Vol.37No.24···网络与通信·网络与通信···文章编号：：：1000———3428(2011)24———0077———04文献标识码：：：A中图分类号：：：TP393认知Mesh网络中中中的中的的的多信道多信道MAC协议设计彭彭彭易易易1，，，朱，朱朱朱磊磊磊1，，，赵赵赵莺莺莺2，，，陈彦德，陈彦德3(1.解放军理工大学通信工程学院，南京210007；2.总参谋部网络技术管理中心，北京100840；3.南京军区网络技术管理中心，南京210002)摘摘摘要要要：要：：：现有认知无线Mesh网动态信道接入协议在利用空闲授权信道进行数据传输时，冲突概率较大。为此，提出一种基于声望模型的信道分配算法。该算法通过对各个授权信道传输的历史经验进行学习，使认知用户能够获取每个授权信道的声望值。在信道协商阶段，接收方认知用户根据信道的声望值大小，从可用信道集合中选取出期望传输成功率最高的信道，能较好地减少多个认知用户在同一空闲授权信道上的竞争，并有效降低认知用户与主用户发生冲突的概率。仿真结果表明，该算法能有效提高认知用户传输数据报文的成功率，增加网络的整体吞吐量。关键词：：：认知无线电：；信道分配；声望模型；遗忘因子；多信道DesignofMulti-channelMACProtocolinCognitiveMeshNetworkPENGYi1,ZHULei1,ZHAOYing2,CHENYan-de3(1.InstituteofCommunicationEngineering,PLAUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210007,China;2.NetworkTechnologyManagementCenter,GeneralStaff,Beijing100840,China;3.NanjingMilitaryRegionNetworkTechnologyManagementCenter,Nanjing210002,China)【【【Abstract】】】Inordertosolvetheseverecollisioninthedatatransmissionofmulti-channeldynamicaccessprotocolovercognitivewirelessmeshnetwork,anewchannelassignmentalgorithmbasedonreputationmodelisproposed.Thealgorithmcomputesthechannelreputationbylearningamodelbasedonpreviousexperienceofprimarychanneltransmission.Inthenegotiationphase,thecognitivereceiverchoosesthechannelwiththemostexpectedrateofsuccessbycomparingthechannelreputation.Thetransmissionerrorcanbereducedbyavoidingthechannelcollisionwiththeothercognitiveusersandtheprimaryusers.Simulationresultsdemonstratethatthealgorithmcanimprovethesuccessratioandthenetworkthroughputeffectively.【【【Keywords】】】cognitiveradio;channelassignment;reputationmodel;forgettingfactor;multi-channelDOI:10.3969/j.issn.1000-3428.2011.24.025()1概述能最优即期望传输成功率最高。本文针对这个问题，提出随着宽带无线通信业务蓬勃发展，移动用户数与日俱增，了一种基于声望模型的信道分配算法。宽带无线通信的数据传输速率也越来越高，从而导致了无线2主用户模型频谱资源变得日益紧张。认知无线电由此应运而生，它是一根据现有多数授权网络的模型，可假定主用户的到达过种智能无线通信系统，能够感知外界环境，并使用人工智能程服从Poisson分布，其服务时间为随机分布。当一个授权技术从环境中学习，有目的地通过实时改变某些操作参数(如信道中有多个主用户共同使用时，该授权信道的占用时间与传输功率、载波频率和调制技术等)，使其内部状态适应接收空闲时间可采用多输入的M/G/1排队模型进行分析。此时，到的无线信