基于頻譜感知輪詢網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)研究

1、LOGO基于頻譜感知的輪詢網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)研究基于頻譜感知的輪詢網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)研究n 隨著無線通信業(yè)務(wù)的快速增長(zhǎng)，可用的頻譜資源變得越來越稀缺。為了緩解這一矛盾，人們采用先進(jìn)的無線通信理論和技術(shù)，在認(rèn)知無線電中增加頻譜感知功能，通過動(dòng)態(tài)頻譜接入技術(shù)能夠有效地增加用戶接入網(wǎng)絡(luò)的機(jī)會(huì)，充分利用全部的可用信道，及時(shí)識(shí)別干擾，大幅提高通信質(zhì)量，同時(shí)也能提高頻譜資源的利用率。n 在研究認(rèn)知無線電和動(dòng)態(tài)頻譜接入技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于頻譜感知的輪詢網(wǎng)絡(luò)接入方案，主要包括抗干擾機(jī)制，網(wǎng)絡(luò)多頻點(diǎn)擴(kuò)容機(jī)制，信道管理機(jī)制以及隨遇接入機(jī)制等。實(shí)現(xiàn)了快速識(shí)別干擾、擴(kuò)增信道容量的通信模式，使網(wǎng)絡(luò)在出現(xiàn)干擾時(shí)能夠及時(shí)切換頻點(diǎn)，

2、不影響通信傳輸。研究背景及意義研究背景及意義研究展開的過程研究展開的過程認(rèn)知無線電認(rèn)知無線電頻譜感知技術(shù)頻譜感知技術(shù)動(dòng)態(tài)頻譜接入技術(shù)動(dòng)態(tài)頻譜接入技術(shù)基于頻譜感知的輪詢網(wǎng)絡(luò)接入方案基于頻譜感知的輪詢網(wǎng)絡(luò)接入方案基于頻譜感知的輪詢網(wǎng)絡(luò)接入方案基于頻譜感知的輪詢網(wǎng)絡(luò)接入方案u抗干擾機(jī)制抗干擾機(jī)制u網(wǎng)絡(luò)多頻點(diǎn)擴(kuò)容機(jī)制網(wǎng)絡(luò)多頻點(diǎn)擴(kuò)容機(jī)制u信道管理機(jī)制信道管理機(jī)制u隨遇接入機(jī)制隨遇接入機(jī)制抗干擾機(jī)制抗干擾機(jī)制u 抗干擾機(jī)制在傳統(tǒng)輪詢網(wǎng)絡(luò)工作模式的基礎(chǔ)上增加了靜默期感知過程，抗干擾機(jī)制在傳統(tǒng)輪詢網(wǎng)絡(luò)工作模式的基礎(chǔ)上增加了靜默期感知過程，主要包括三個(gè)部分：詢問時(shí)隙、數(shù)據(jù)時(shí)隙和靜默期。主要包括三個(gè)部分：詢問時(shí)隙

3、、數(shù)據(jù)時(shí)隙和靜默期。網(wǎng)絡(luò)多頻點(diǎn)擴(kuò)容機(jī)制網(wǎng)絡(luò)多頻點(diǎn)擴(kuò)容機(jī)制u借助頻譜感知技術(shù)，及時(shí)獲取空間空閑頻借助頻譜感知技術(shù)，及時(shí)獲取空間空閑頻譜，并在輪詢網(wǎng)絡(luò)廣播的基礎(chǔ)上增加節(jié)點(diǎn)譜，并在輪詢網(wǎng)絡(luò)廣播的基礎(chǔ)上增加節(jié)點(diǎn)之間單播通信，可以有效提高頻譜利用率之間單播通信，可以有效提高頻譜利用率，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)多頻點(diǎn)擴(kuò)容功能。，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)多頻點(diǎn)擴(kuò)容功能。網(wǎng)絡(luò)多頻點(diǎn)擴(kuò)容機(jī)制網(wǎng)絡(luò)多頻點(diǎn)擴(kuò)容機(jī)制多頻點(diǎn)單播通信模型多頻點(diǎn)單播通信模型信道管理機(jī)制信道管理機(jī)制u 通信傳統(tǒng)的輪詢網(wǎng)絡(luò)中僅有一個(gè)工作信道，無需進(jìn)行信道管理通信傳統(tǒng)的輪詢網(wǎng)絡(luò)中僅有一個(gè)工作信道，無需進(jìn)行信道管理。在引入頻譜感知技術(shù)后，需要考慮網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)干擾以及切換信。在引入頻譜

4、感知技術(shù)后，需要考慮網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)干擾以及切換信道的功能，因此高效、靈活的信道管理機(jī)制對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信的穩(wěn)道的功能，因此高效、靈活的信道管理機(jī)制對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信的穩(wěn)定性具有十分重要的意義。定性具有十分重要的意義。信道信道類類型型工作信工作信道道備備用信用信道道干干擾擾信信道道候候選選信信道道待待檢測(cè)檢測(cè)信道信道已占用已占用信道信道隨遇接入機(jī)制隨遇接入機(jī)制u當(dāng)隨遇節(jié)點(diǎn)完成既定任務(wù)后，又會(huì)再次移當(dāng)隨遇節(jié)點(diǎn)完成既定任務(wù)后，又會(huì)再次移動(dòng)退出網(wǎng)絡(luò)。由于該節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)位置不動(dòng)退出網(wǎng)絡(luò)。由于該節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)位置不固定，不屬于固定編隊(duì)節(jié)點(diǎn)，可任意接入固定，不屬于固定編隊(duì)節(jié)點(diǎn)，可任意接入或退出網(wǎng)絡(luò)，因此該類節(jié)點(diǎn)統(tǒng)稱為隨遇節(jié)或退

5、出網(wǎng)絡(luò)，因此該類節(jié)點(diǎn)統(tǒng)稱為隨遇節(jié)點(diǎn)，入網(wǎng)點(diǎn)，入網(wǎng)方式方式稱為隨遇接入。稱為隨遇接入。入網(wǎng)過程入網(wǎng)過程 HELLO_EN HELLO_EN：控制節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)詢問消息：控制節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)詢問消息 RTT_EN RTT_EN：隨遇節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)回復(fù)消息：隨遇節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)回復(fù)消息 RTT_REP_EN RTT_REP_EN：控制節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)確認(rèn)消息：控制節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)確認(rèn)消息 REQREQ：控制節(jié)點(diǎn)詢問消息：控制節(jié)點(diǎn)詢問消息 REP REP：普通節(jié)點(diǎn)應(yīng)答消息：普通節(jié)點(diǎn)應(yīng)答消息 DATA DATA：數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)消息：數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)消息退網(wǎng)過程退網(wǎng)過程REQREQ：控制節(jié)點(diǎn)詢問消息：控制節(jié)點(diǎn)詢問消息 REP REP：隨遇節(jié)點(diǎn)退網(wǎng)請(qǐng)求消息：隨遇節(jié)

6、點(diǎn)退網(wǎng)請(qǐng)求消息 ACK ACK：控制節(jié)點(diǎn)確認(rèn)退網(wǎng)消息：控制節(jié)點(diǎn)確認(rèn)退網(wǎng)消息OPNET仿真結(jié)果與分析仿真結(jié)果與分析u選擇選擇 200 Km200 Km* *200 Km 200 Km 的仿真場(chǎng)景，共有的仿真場(chǎng)景，共有1212結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)與一個(gè)控制中心結(jié)點(diǎn)一個(gè)控制中心結(jié)點(diǎn)一、單個(gè)干擾源場(chǎng)景一、單個(gè)干擾源場(chǎng)景 OPNET仿真結(jié)果與分析仿真結(jié)果與分析二、多個(gè)干擾源場(chǎng)景二、多個(gè)干擾源場(chǎng)景 總結(jié)展望總結(jié)展望u由于時(shí)間和作者水平的限制，尚有方案中尚存在由于時(shí)間和作者水平的限制，尚有方案中尚存在許多不足的地方。有待進(jìn)一步探討和改進(jìn)：許多不足的地方。有待進(jìn)一步探討和改進(jìn)： u（1）本文考慮的是單收發(fā)機(jī)下的通信模式，可）本文考慮的是單收發(fā)機(jī)下的通信模式，可以進(jìn)一步將其擴(kuò)展為多收發(fā)機(jī)下的接入方案。以進(jìn)一步將其擴(kuò)展為多收發(fā)機(jī)下的接入方案。 u（2）網(wǎng)絡(luò)多頻點(diǎn)擴(kuò)容機(jī)制尚未進(jìn)行深入的理論）網(wǎng)絡(luò)多頻點(diǎn)擴(kuò)容機(jī)制尚未進(jìn)行深入的理論分析和仿真驗(yàn)證，在方案可行性、網(wǎng)絡(luò)性能上欠分析和仿真驗(yàn)證，在方案可行性、網(wǎng)絡(luò)性能上欠缺進(jìn)一步的考慮和探究。缺進(jìn)一步的考慮和探究。u大學(xué)本科的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束。在此，我大學(xué)本科的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束。在此，我要感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過我的老師和關(guān)心過要感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過我的老師和關(guān)心過我的同學(xué)，他們?cè)谖页砷L(zhǎng)過程中給予了我我