[發明專利]降低延時且功率控制的認知AdHoc網絡仿真平臺

有效

• 申請號: 201410028067.6
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN103763716B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 汪恬;仇潤鶴
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: H04W16/22
• 分類號: H04W16/22
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種認知Ad Hoc網絡仿真平臺。

背景技術

近些年來，隨著無線網絡的大規模擴張，不依賴于固定基礎設施的無線自組織Ad Hoc網絡相關技術已經獲得了十分迅速的發展，但與此同時，無線通信的通信頻段也變得越來越擁擠，認知無線電技術的提出正是為了解決頻譜資源短缺這一棘手問題。因此，將認知無線電技術與Ad Hoc網絡結合成為研究的趨勢，對于Ad Hoc網絡系統仿真，近年來，國內外很多研究學者提出對原有的NS2(英文全稱為Networking Simulator version2)仿真平臺進行修改以支持多信道仿真，典型的有Hyacinth方案和Ramon方案。Ramon方案可以在增加信道同時，對網路中的參數進行設置，靈活性強，能滿足多信道通信要求。劉玉梅等提出的認知Ad Hoc網絡仿真平臺在Ramon方案多信道技術基礎上，提出CM模塊對信道信息進行管理，實現信道的選擇算法以及信道狀態的更新，采用專用控制信道，用于交換控制信息和實現廣播，能滿足認知Ad Hoc網絡的基本特性。

現有的認知Ad Hoc網路仿真平臺都旨在滿足認知無線電動態頻譜切換，多信道傳輸等基本特性，但很少有對功率控制方面進行闡述，在無線通信系統中發射功率是極為重要的資源，其目的是盡量減少同信道干擾和信道間干擾。對于Ad Hoc網絡，終端通常是由電池供電，若能以最小的發射功率進行通信能夠延長電池的放電時間。

發明內容

本發明的目的是提供一種在滿足基本的認知無線電基本特性外進行功率控制，降低延時并提高整體網絡性能的認知Ad Hoc網絡仿真平臺。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種降低延時且功率控制的認知Ad Hoc網絡仿真平臺，包括多個接口及多信道，每個接口至少包括鏈路層模塊、地址解析模塊、隊列模塊、MAC模塊及網絡接口模塊，其特征在于：還包括MCU模塊及PCU模塊，MCU模塊與路由代理模塊以及所有接口的網絡接口模塊相融合，PCU模塊與所有接口的網絡接口模塊以及所有信道相融合，其中：

MCU模塊經由各個接口的網絡接口模塊通過MAC模塊收集可用信道信息，并將該信息傳輸給路由代理模塊以實現選擇信道進行數據傳輸；

PCU模塊實現對不同信道動態調整發射功率。

優選地，每個接口的所述網絡接口模塊直接與對應的所述信道連接，將上層數據報文發送到對應的信道上或者接收對應的信道上到達的數據報文并上傳給上層模塊，由所述MAC模塊監測與該接口對應的信道上數據報文的傳輸，當前的信道每使用一次便由與該信道對應的接口的網絡接口模塊統計一次使用次數，所述MCU模塊接收所有接口的所述網絡接口模塊統計的與其對應的信道的使用次數，將最經常使用的信道作為公共控制信道用于數據的傳輸。

優選地，所述MCU模塊還處理低層傳來數據報文，并避免傳送接口信息給所述路由代理模塊。

優選地，物理層將數據報文通過當前信道所對應接口的所述網絡接口模塊傳遞給MAC模塊，MAC模塊根據接收的信噪比作為授權用戶與認知用戶之間的距離，所述PCU模塊根據該距離確定當前信道的最大發送功率、最小發送功率及接收功率。

優選地，所述PCU模塊還實時檢測物理層發射到所述MAC模塊數據報文，根據信噪比，調整所述最大發送功率及所述最小發送功率，調整幅度為信噪比變化的幅度。

優選地，每個接口還包括傳播模型模塊，由傳播模型模塊存儲當前信道對應的最大發送功率、最小發送功率及接收功率。

本發明的優點在于：1、MCU模塊能夠處理低層傳來數據報文，避免直接將接口信息傳送給路由代理模塊，從而影響網絡的性能。同時也可以幫助路由代理模塊快速決定使用哪個信道進行傳輸。2、增加PCU模塊對不同信道分配不同的功率，從而延長電池的放電時間。

附圖說明

圖1為NS2無線節點模型；

圖2為多信道多接口節點模型。

具體實施方式

為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。