基于認知無線電的戰(zhàn)術無線通信網絡盲信道交匯MAC協議研究.pdf

1、在現代化戰(zhàn)爭中，戰(zhàn)場環(huán)境出現了許多新的特點，這些特點使得戰(zhàn)術無線通信網絡面臨很多技術上挑戰(zhàn)。為讓戰(zhàn)術無線通信網絡更好地服務于軍事作戰(zhàn)，我們試圖引進認知無線電（Cognitive Radio，CR）的相關技術。然而，在分析研究CR的相關工作中，我們發(fā)現認知無線網絡（Cognitive Radio Network，CRN）CSMA/CA MAC(Media Access Control，媒體接入控制)協議重點研究了接入協商的問題，而忽略了對

2、碰撞避免/解決問題的考慮，使得在多信道交匯過程中容易出現多信道聾問題，導致交匯失同步，進而產生信道失配問題。
　　針對MAC協議設計面臨的信道失配問題，我們結合現有基于CHS(Channel-Hopping Sequence，信道跳轉序列)的盲信道交匯策略設計分布式CSMA/CAMAC協議。我們提出了概率性加倍競爭窗口的調節(jié)機制 p-DOUBLE，降低了信道失配問題對802.11DCF(Distributed Coordinati

3、on Function，分布式協調功能)競爭窗口調節(jié)的影響，提高了發(fā)送者在交匯時段內抓住傳輸機會的能力。通過大量仿真實驗，驗證了p-DOUBLE機制相比傳統(tǒng)1-DOUBLE機制能有效提高MAC協議的報文投遞延遲和網絡吞吐量性能。
　　為從根本上解決信道失配問題，避免多信道交匯過程中的交匯失同步現象，我們進一步提出基于Dual-Radio的CRN架構。通過可行性分析，這種采用網絡中各無線設備配置兩個radio的辦法可以有效解決這一問

4、題。然而，在基于Dual-Radio的CRN中各無線設備的兩個radio之間由于距離太近而又有可能產生強干擾的問題，特別是當兩個radio的工作頻率相同時，它們之間的強干擾將更為嚴重甚至可能會影響正常的通信。針對此問題，我們從多交匯MAC協議設計的角度出發(fā)提出采用信道正交序列跳轉的辦法，促使同一無線設備的兩個radio在任何時刻都處在不同信道上，即控制它們的工作頻率互不相同。并且我們對信道正交序列的產生、分配及序列數不足時的解決等方面也