认知无线电网络分布式多信道MAC协议研究

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1、分类号密级重庆邮电大学硕士学位论文论文题目认知无线电网络分布式多信道MAC协议研究英文题目ResearchonDistrbutedMulti．ChannelMACProtocolsinCognitiveRadioNetworks硕士研究生钱裕乐指导教师学科专业李云教授信号与信息处理论文提交日期论文答辩日期论文评阅人答辩委员会主席年月日独创性声明4IIIIMIIIIIIIillllUIIfY2398887本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的

2、研究成果，也不包含为获得重麽鲣电盔堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：箴褊寺、签字日期：加I2，年y月扩日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重麽虫5皇态堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重麽自5电态堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名铉衽

3、糸导师签名：／骖三，X一签字日期：沙fb年歹月Ⅸ日签字日期：扩f2隼F月2湄重庆邮电大学硕士论文摘要随着无线移动通信的急速发展，频谱资源稀缺问题越来越突出。认知无线电(CognitiveRadio)被认为是一种解决频谱稀缺问题的关键技术。在保证对授权用户无影响的情况下，认知无线电技术能够利用空闲授权频谱通信。分布式认知无线电网络由于无中心节点统一管理网络的活动，其网络组成方式、节点信息共享方式都较为灵活，在未来的无线移动通信中有很大的应用。现有的文献已经对认知无线电集中式MAC协议作了大量的研究，但对分布式MAC协议的研究还较为滞后，设计出符合认知无线电网

4、络的分布式多信道MAC协议，对推动认知无线电技术和未来无线通信的研究与发展有重要意义。本文首先介绍了认知无线电和认知无线电网络的定义，并归纳总结了认知无线电MAC协议。之后，具体的介绍了几种认知无线电分布式多信道MAC协议。然后，针对次用户在传输数据之前都需要专门消耗一段时间对可用信道进行频谱感知，并由此产生了频谱感知时间和数据传输时间难分配的问题，本文提出了一种双天线多信道MAC(TM．MAC)协议，节点可以在其它节点传输数据的同时对频谱环境进行感知，充分保证了频谱感知和传输数据的时间。随后，建立数学模型分析在饱和网络状况下TM-MAC协议的吞吐量。仿真

5、结果表明TM．MAC协议频谱检测和饱和吞吐量的性能更好。最后，针对固定控制信道在认知无线电网络中难维持的问题，提出了一种支持动态控制信道的MAC协议(DC．MA)，避免使用较难维持的固定控制信道。该协议可以根据最新的频谱环境，从多条可用信道中动态的选择一条信道为控制信道。随后，本文利用NS2仿真软件对DC．MAC性能进行了仿真。仿真结果表明DC-MAC能够提高网络的性能。关键词：认知无线电网络，分布式多信道MAC协议，双天线，动态控制信道重庆邮电大学硕士论文AbstractAbs仃actWiththerapiddevelopmentofwirelessco

6、mmunication,thespectrumscarcityproblemisbecomingmoreandmoreserious．CognitiveRadio(CR)isakeytechnologygearedtosolvethespectrumscarcityproblembyopportunisticallyidentifyingthevacantportionsofthespectrum，whileensuringthatthelicensedusersofthespectrumarenotaffected．111edistributedcogn

7、itiveradionetworksdonothaveacentralentitytomanagenetworkactivities，SOitsnetworkmodeandnodeinformationsharingmodearemoreflexible．anditwillbeagreatapplicationinthefuturewirelesscommunication．nleexistingliteraturehasadeepresearchinthecentralizedMACprotocols，however,theresearchofdistr

8、ibutedMACprotocolsarelimted．Desig