基于OFDM认知无线电网络的最优路径算法
2013-08-13刘期烈张智慧李广德
刘期烈,张智慧,黄 巍,李广德,杨 军
(1.重庆邮电大学移动通信技术重点实验室,重庆 400065;2.总装备部重庆军事代表局驻成都地区军事代表室,四川 成都 610036;3.重庆有线电视网络有限公司,重庆 400060)
随着人们日益增长的需求和绿色信息通信技术的发展,频谱使用率低下问题受到了人们的极大关注。为了解决这个问题,传统的通信技术通过避免多径效应带来的信道间符号干扰以提供单位频谱上更高的数据传输速率,可提高频谱利用率,如正交频分复用[1](Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术;另一方面,认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术的提出使非授权用户能动态感知和精确地接入当前空闲的授权信道,从而提高了频谱利用率。近年来人们对认知无线电网络路由算法[2-5]做了大量相关的工作,但是现有研究没有综合考虑频谱移动特性、数据传输的可靠性和认知用户之间干扰的影响,而这些因素会明显降低路由路径的稳定性,大大增加路由的时延,降低网络的吞吐量。
基于上述方面的考虑,提出一种最优路径的基于OFDM认知无线电网络的路由算法(Optimal Route for OFDM-based Cognitive Routing,OROCR)。该算法使得路由路径具有最小的累积期望传输时延和最大的平均吞吐量。频谱移动由主用户的到达率决定,主用户到达率高,则认知用户占用授权信道概率小,将导致网络性能下降,同时在相互干扰范围内的多个认知用户且经过不同的路径使用相同的信道时,就会相互产生干扰[6-7]。首先,该算法考虑频谱移动性、认知用户使用授权信道的概率和认知用户之间的干扰计算期望传输时间;其次,通过类似于按需路由协议的基本流程,得到所有可能的路径;最后,根据最小累积期望传输时间和最大的路径平均吞吐量的指标来选择最优路径。……
