认知无线网络中基于适度服务的自适应协作机制

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日益增长和越来越多样的无线设备使得对带宽和服务质量的需求越来越高。多项研究显示，无线网络中有很大一部分的带宽经常处于空闲状态。基于此现
　　象，认知无线网络提出利用空闲带宽来提高有限带宽的使用率。近几年来协作技术也被广泛运用于认知无线网络通信中，基于不同的目的，在不同的层次上提出了不同的协作策略。但是目前的协作技术主要研究协作节点的选择机制，而很少考虑协作策略的需求机制。过少的协作可能无法满足协作目的，过多的协作可能会因为过载而导致整体网络性能的下降。如何最优地协作渐渐成为人们的关注点。
　　本文考虑认知无线网络中网络层的协作，次用户通过帮助主用户协作转发数据，来交换更多的带宽使用机会。本文同时考虑 QoS（服务质量），提出一种基于适度服务的自适应协作机制（QoS-AC机制）。此机制以扩大网络吞吐量为目标，保证主用户的QoS得到满足，还能根据周围网络的状态进行动态地自我调整。本文提出的算法只需次用户的实时队列长度和预测的端到端时延即可。本文提出的QoS-AC机制由三部分构成：
　　1)全局协作算法，在路由建立之后预测时延，处理QoS中的时延需求。
　　2)局部协作算法，处理QoS中的带宽需求，选择具有最小可用带宽的有能力的次用户作为协作中继节点。
　　3)自适应协作算法，使用分频传输机制，制定协作策略，并且根据周围网络状态自动调整协作策略。
　　本文的贡献可以被归纳为两点：
　　1)基于适度服务的协作机制的提出。主要是通过全局协作算法和局部协作算法实现，利用最少的资源保证主用户的QoS得到满足。
　　2)自适应协作机制的提出。主要是通过自适应协作算法实现，使得协作机制更加健壮。
　　最后，为了验证基于适度服务的自适应协作机制的有效性，本文在NS2平台上进行了一系列实验，将本文提出的协作机制与非协作机制和SCRP算法下的协作机制进行对比。实验结果表明本文提出的算法较于其他两种机制，能获得更大的网络吞吐量和更小的端到端时延。

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作者
王玉凤;
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作者单位

上海交通大学;

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授予单位上海交通大学;
学科软件工程
授予学位硕士
导师姓名唐飞龙;
年度 2016
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类移动通信;
关键词
认知无线网络; 适度服务; 自适应; 协作机制;

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