一种适合于认知无线传感网络的路由算法

路由设计是认知无线传感网络(CRSNs)中目前受到较少关注却很重要的一个领域。在CRSN中,由于主用户(PUs)对可用信道资源的随机占用行为,路由算法的设计不仅需要考虑如何延长网络寿命,还要考虑网络内数据传输的可靠性。本文研究了具有频谱可感知特性,且对能量消耗敏感的CRSN路由问题,揭示了CRSN路由问题的独特性,并将这类问题表述为在能量约束和变化的网络拓扑环境下的网络寿命优化问题。在回顾传感器网络的典型算法之后,提出一种新的路由度量来克服CRSN的路由设计挑战,即认知能量度量(CE)。在此基础上,提出一种分布式路由算法以延长网络寿命,同时提高数据传输的可靠性。仿真结果表明,所提路由算法能很好地适应CRSN中可用信道资源及网络拓扑的随机变化。

一种适合Underlay认知无线传感网络的跨层路由算法

在Underlay认知无线传感网络(Underlay Cognitive Radio Sensor Network,Underlay CRSN)中,由于每个信道被主用户所使用的状态随机变化,设计路由算法不仅需要考虑网络中节点的能量消耗以及延长网络寿命的需求,还要考虑路由路径上各链路的信道选择策略对路径数据传输可靠性的影响。该文研究了Underlay认知无线电模型下的CRSN路由问题,提出了一种适合该路由问题的链路Utility函数,并将这类问题建模为以最小化Utility为目标的最优化问题。在讨论了几种传统的无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)路由算法之后,提出了一种适合Underlay CRSN的跨层路由算法,并给出了该算法的分布式实现方案。计算机仿真表明所提出的路由算法能很好地适应UnderlayCRSN中信道可用状态的随机变化。