基于卡尔曼滤波的认知无线网络路由算法

薛伟, 宋成君

(江南大学物联网工程学院,江苏无锡214122)

基于卡尔曼滤波的认知无线网络路由算法

薛伟, 宋成君

(江南大学物联网工程学院,江苏无锡214122)

针对认知无线网络中频谱的动态性及节点移动性,提出一种基于卡尔曼滤波的认知无线网络路由算法,以提高链路的稳定性。该算法综合考虑主用户的频谱空闲概率与节点间的距离,兼顾端到端传输时延,对路由尺度进行设计,选择稳定度较高的路径进行通信;在路由维护阶段,通过卡尔曼滤波对节点移动速度进行预测,在链路断裂之前启动路由修复。最后通过NS2进行仿真,结果表明该算法在链路通信的稳定性、分组投递率、吞吐量等方面有明显的改善,提高了网络的整体性能。

认知无线网络;卡尔曼滤波;链路稳定性;路由尺度;链路预测

在认知无线网络中,认知用户通过对所处频谱环境的感知,当主用户未使用授权频段时,认知用户可以在不对授权用户造成有害干扰的情况下伺机使用这些空闲频段,而当主用户再次出现在该频段时,认知用户必须无条件退避,避免影响主用户的通信。由此改变了以往的静态频谱分配策略,实行动态的频谱接入方式,有效地解决了无线频谱资源紧缺的问题。

由于在认知无线电网络中所使用的频谱资源是通过检测的方式获得的,具有频谱动态性、频谱差异性以及频谱多样性,而认知无线网络所具有的这些新的特点,使得认知无线电环境下的路由算法和协议面临新的问题,需要设计能够反映认知无线电网络特点及适应于在认知无线电网络中工作的路由算法和协议。……