刘莹，郑黎，黎远松

（1.四川工程职业技术学院电气信息工程系，四川 德阳 618000；2.四川理工学院计算机学院，四川 自贡 643000）

认知无线电传感器网络CSMA协议中主用户和次用户的性能分析

刘莹1，郑黎1，黎远松2

（1.四川工程职业技术学院电气信息工程系，四川 德阳 618000；2.四川理工学院计算机学院，四川 自贡 643000）

针对认知无线电传感器网络（CRSN）中物理 层特性高度可变带来的性能不确定性，在 CRSN 中 定义了两种基础性能指标（带宽和时延），并分析了基于载波侦听多路访问（CSMA）的介质访问控制协议的性能。 首先，在给定的主用户（PU）业务模型 下 利用 CSMA 算 法 估 计单个次 级 用户（SU）的 潜 在带宽；然后，推导在 不 同业务信道同时传输多个 SU 的聚合带宽；最后，利用优先级队列模型 M／G／C 估计介质访问中的时延。 性能分析表明，通过使用分布式信道协作结合 CSMA 的并发传输，聚合带宽可增加 5 倍，利用不同业务信道同时 传输明显降低了分组时延。

认知无线电；传感器网络；带宽估计；时延估计；主用户；次用户

1 引言

CRSN （cognitive radio sensor network）［1］是 认 知 无 线 电与 传 感 器 网 络 的 结 合 ， 相 比 无 线 传 感 器 网 络 （wireless sensor network，WSN），CRSN 不 仅 可 以 提 高 网 络 资 源 的 利用效率，提供无线电通信兼容性和自适应于无线网络资源的动态变化，更能适应复杂电磁环境下通信资源和通信手段的限制与反限制、攻击与保护等。因此，CRSN 已得到各界的关注。

由于 CRSN 缺乏专用频段，总 是 可 以动态感 知 频谱的访问，因此必须阻止次级用户以确保较好的网络性能。由于连续变化的物理层特性和叠置协议的性能依赖带宽和时 延［2］，因 此 估 计 认 知 无 线 电 用 户 的 性 能 具 有 重 要 的 意 义 。……