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1、小 型微型计 算机系统JournalofChinese Co mputer Systems2010年 7月 第 7期Vol 31 No . 72010收稿日期 : 2009 04 02收修改稿日期: 2009 05 25基金项目 : 国家 自然科学基金项目 ( 60773074,60903004,60902042 )资助 ; 国家八 六三高技术研究发展计划项目( 2009AA 01Z209) 资助 .作者简介 : 张龙, 男, 1983年生 , 博士研究生 , 研究方向为容迟与容断网络, 认知无线电网络 , 空间通信 , 未来信息网络; 周贤伟 , 男, 1963年生 , 博士后 , 教授 ,
2、 博士生导师 , 研究方向为认知无线电, 通信网安全, 下一代网络、 通信中 的调度理论 ; 王建萍 , 女, 1974年生 , 博士后 , 副教授 , 研究方向为光纤通信, 微波光子学 , 下一代网络.认知无线电网络路由协议综述张龙, 周贤伟 , 王建萍(北京科技大学信息工程学院, 北京100083)E m ai:l iceberg206 163. com摘要: 认知无线电网络中的节点具有动态频谱接入的特点, 进而产生可用频谱的不规则性, 这与传统无线多跳网络有很大 不同, 从而导致了认知无线电网络路由面临新的挑战. 在介绍认知无线电网络路由的特点之后, 对路由协议进行了初步分类. 然 后着
3、重分析了目前认知无线电网络较为重要的路由协议的主要机制, 详细比较了路由协议的主要类别和特点, 最后总结了好的认知无线电网络路由协议的特点 , 并对未来发展趋势进行了初步展望.关 键 词: 认知无线电网络 ;动 态频谱接入 ; 开放频谱 ; 路由协议中图分类号 : TP929 . 5文献标识码 : A文 章 编 号: 1000 1220( 2010) 07 1254 07RoutingProtocols for Cognitive Radio N etworks: a SurveyZHANG L ong,ZHOU X ianw e, i W ANG Jian ping( School of I
4、nform ation En gin eering, Un iversity of Science and Technology Beijing, B eijing 100083,China )Abstrac t : N odes in cognitive radio net w orks are characterized by dyna m ic s pectru m access , wh ich results in spectru m heterogeneity .Routing in cognitive radio networks is confronted w ith new
5、challenges ,given that the diffe rences between cognitive radio networksand traditionalm ulti hop w irelessnetworks . A fter describ ing the characteristics of routing in cognitive radio netw orks ,t he classification standardsfor routing protocols are pres ented . Then thekey m echanis m s of t he
6、existing representa tive routing protocols are analyzed ,and t heir classificationsand characteristi csare compared . Finally,t he i mportant features that good routing protocols poss essaresu mmarized ,and the fut ure researchtrendsare foreseentomotivatenew researchand develop m ent in t h is area
7、.K eyword s : cognitive radio networks ; dynam ic s pectrum access ;open spectru m;routing protocol1引言随着无线通信技术的飞速发展,可用的频谱资源变得越来越稀缺 , 无法满足不断增长的需求. 然而研究表明 1,已分配频谱 (小于 3GHz)的利用 率在时间和 空间上从不 足 15 % 变化到85 %, 大于 3GHz的频谱则几乎未被利用. 可见 ,采 用传统固定分配方式的频谱资源并未被充分利用.为了解决频谱利用率低和满足 日 益 增 长的 业 务 需 求, 采用 动 态 频 谱 接 入 ( dy
8、na m ics pectru m access , D S A ) 的 认知 无 线 电 ( cognitive radio, CR)技术2 5应运而生 . CR是一种 智能无线通信系统,认知用户能够感知外部环境 , 在不对主用 户产生干扰的前提下 ,以机 会方式动态地接入可用授权频段内, 从而提高频谱利用率 .认知无 线电网络 ( cognitive radio networks , CRN), 又称动态频谱接入 网络6、 可编 程无 线网 络 ( programmable w irelessnetw orks , Pro W in) 7, 其节点具有认知和重配置能力 ,能 够实现频谱感知
9、、 频谱快速切 换、 信 息实时 传输、 信道状 态学习 等功能 8. CRN 与传统无 线多跳 网络 的最大 区别 在于 : 前者 的可用频谱是不规则的, 是 非静态 分配的 , 并且 CRN 节点之 间的可用频谱随着时间、 空间和地理位置不断变化; 后者采用静态频谱接入 , 使用 固定分 配的 频谱进 行通 信. CRN 动 态频 谱接入特性使得传统无线多跳网络的路由协议不能直接应用于CRN, 其路由面临着新的挑战:!可用 频谱是 非固定 的、 非静态 的, 路 由需要 与频谱 感知密切联系9;?可用频谱的时变特点使得网络拓扑结构动态地变化10;#频 谱切换 导致切换 时延 , 对处 在相
10、同 信道上的 节点 ,产生隐藏终端和暴露终端问题, 从而引入退避 时延 10, 同时 ,还造成了路由的不稳定8;?路由设计应能解决多频段并行传输的问题 8;% 频谱切换可能使得两个节 点处 在不同 信道 上, 产生 耳聋 问题 ( deafnessproble m ) 11, 导 致二者 不能通 信和网 络性能下降 , 影响 CRN路由设计 .本文首先对 CRN路由协议进行了分类 ,然后着重分析了目前 CRN较为重要的路由协议的主要机制,从主要类别和特点2方面详细比较了 CRN路由协议 ,最后对未来发展趋势进行了初步展望 .2认知无线电网络路由协议分类CRN路由 协议的 主要 任务是 源节 点
11、与 目的 节点 间的 路名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 由选择 , 其设计目标应满足应用的需求, 同时路由选择要求可靠、 高效、 复杂度低和开销较小. 本文在归纳总结CRN 路由协议现有研究成果的基础上 , 从拓扑信息、路由跳数、层间合作、公共控制信道、 CRN 稳定状况、路由选 择策略、频谱切换 敏感性、 链路特性、节点间位置关系和路由处理控制方式等方面初步对 CRN 路由协议进行了分类.!根据拓扑信 息,可分
12、为先验式路由协议和反应式 路由协议 . 前者采用 基于 表驱 动的 方法12 14, 节 点需 要维 护整 个网络的路 由表, 没有 反 应时 延, 但 开 销 大; 后 者 采 用按 需 方法 10, 11, 开销小 , 但有一定的反应时延.? 根据路 由跳 数, 可 分为 单跳 路 由协 议和 多 跳 路由 协议. 前者适用于无线单跳网络 , 如蜂窝 网络 ; 后者适 用于无 线多 跳 网 络, 目 前CRN 路 由 协 议 研 究 主 要 针 对 多 跳 网络 9 , 10,15, 16, 18.# 根据物理层 、 M AC 层和网络层 是否合作 , 可分为 合作式跨层路由协议 8 10
13、, 12, 13 , 15 , 16,19, 20和非合作式层间独立路由协议 13.前者将路由选择、 频谱感知和频谱管理综合设计 , 相互依赖 , 形成有机体 ;后 者将路由 选择、频谱 感知和频 谱管理 独立在各层分开设计.? 根 据 CRN 是 否存 在 公共 控制 信 道 ( common controlchanne , l CCC), 可分为有CCC 路由 协议 8 , 10,15 17, 21和 无 CCC路由协议 9. 前者每个节点 具有1个 传统无 线通 信接口 和 1个 CR收发信机 , 每个节点通过传统无线通信接口形成 CCC,在 CCC上通过 广播 ,获得 邻居发 现、 路
14、 由发现 和路 由建立 等控制分组 ; 后者不考虑CCC,每个节点仅需要单个 CR收发信机, 降低设备成本 ,但路由协议 设计复杂 .% 根据 CRN 是否稳定 , 可分为静态CRN 路由协议 和移动 CRN路由协议 .前 者通过链路状态广播和距离向量交换获得可用频谱和邻居发现等信 息; 后 者采用 先验式 或反应 式路由机制获得可用频谱和邻居发现等信息 12.& 根据路 由选 择策 略, 可 分为 基 于目 的节 点 的 路由 协议 22和基于源节点的路由协议23. 前 者需要 通过 CCC 维护路由表交换 、 广播 路由 请求 ( RREQ)和路 由响 应 (RREP )报文; 后者需要每
15、个节点获得 CRN 所有 节点的 控制消 息,在 不采取洪泛控制消息前提下 , 计算到 达目的 节点且 包含信 道分配消息的局部路由, 不必创建路由表和进行路由表交换, 具有开销小的特点 .?根 据 频 谱 切 换 是 否 敏 感, 可 分 为 切 换 敏 感 路 由 协议 11, 21和切换不 敏感 路由 协议 24. 前者 考虑 切换 过 多会 影响路由性能 , 要求尽量避免过多的切换; 后者考虑主动切换能够找到最佳路由, 通过设定跳数门限来降低时延影响.(根据链路特 性,可分为静态链路路由协议和时变 链路路由协议 . 前者假设链路 状态比 较稳定 ; 后者 考虑 CRN连 接的间断性 ,
16、 更接近于实际CRN 状态 17.)根 据 CRN节点 间相互 位置关 系, 可分为基 于簇的 路由协议 25, 26和无位 置关系 的路 由协 议. 前 者将 CRN 分成 多个不同 的簇, 每个簇中 含有 1个负 责簇内接 入控制与簇 间分组传输的簇头以及1个具有 相邻簇 间桥接作 用的网 关节点 ;后者即普通的CRN 路由协议 .?根据是1个节点负责所有节点的路由建立与 维护 , 还是每个节点自主进行路由建立 与维护 , 可分 为集中 式路由 协议 12 14和分布式路 由协 议. 前者 增强 网络 整体 性能 ; 后者 以贪婪的方式只考虑各自的路由, 可能带来网络拥塞.3认知无线电网络
17、路由协议分析通过对 CRN 路由 协议 的研 究, 本 文对 目 前较 为重 要 的CRN 路由协议的主 要机制和特点等进行了分析.( 1) W ang等 13提出一种基于合作式路由与频谱管理的跨层路由协议 . 源节点由动态源路由DSR协议执 行路由发 现过程 , 找 到备用路由 , 并 收集链路 质量等 信息 . 采用冲 突图 模型对网络建模 ,其 顶点与单跳链路对应, 两个顶点的边由非同时活跃的相应链路构成. 通过 路由与 信道选 择算法 找到所 有可行的信道分配组合, 并估计每种组合的端到端吞吐量; 通 过无冲突调度算法选择最优吞吐 量的路 由和信道 分配 . 当路 由与信道选择完毕时,
18、 利用不同 最大独 立集来 解决节 点传输 分组时无冲突时间和信道调度问 题. 调 度由寻 找冲突 图中最 大独立集的递归过程获得. 协议 实现了 开销与 计算复 杂性的 折中,采用集中式体系结构进行路由和信道选择, 需要网络全 局拓扑信息和强大的计算能力, 当网络规模很大时, 集中式处 理的复杂性很高 , 会降低网络性能 .( 2) X in等 12提 出一 种基 于分 层图 模型 的拓 扑形 成 算法及路由协议 . 在分层图模型G 中, 每层对应 一个信道 , 假 设有 N 个 可用信道 , 则分 层图共 有 N 层. 分 层图 的顶点 对应 节点和节点的子节点, 例如 节点 A, 其子
19、节点 为 A1, A2, + , AN,其中 Ai位于分层图的第i 层, Ai的辅 助子节 点为 A,i, 节 点 A不在分层图的任何一层 . 加 入了 辅助子 节点 A ,i后的 分层 图表示为 G ,. 分层图的边由接入边、水 平边、垂直边 和内部 边 4种类型组成 . 利用分层图模型对频谱 机会集 ( s pectru m opportunities , SOP)建模、 无线通信接口 分配和计算 路由信息 , 其 目标是 :!根据 SOP,智能分 配无线 通信 接口 , 形 成连接 的拓 扑结构 ;?能够方便 地 计算 节点 间 路由 信息 , 最大 化网 络 连 接性.利用分层图模型,
20、 两个节点间的路由可通过计算最短路径而得到 ;#使路由 的 信 道选 择 多样 化, 防止 邻 跳 干 扰 ( adjacenthop in terference , AH I), 最小 化邻 居节 点间 干扰 , 最大 化网 络容量 .协议需要频繁地重建拓扑 结构 , 对于 CRN来 说, 比较 复杂,灵活 性较低 .( 3) Zhou等 20提出一种基于 着色多图 模型的 跨层路 由协议 . 着 色多图由 G = (V, EC,WE)表示 , V 为顶 点集 (每个 顶点表示一个节点), EC为着色边集 ,WE为边的权值 . 模型实 现了由可用频谱形成CRN拓扑结构、路由选择和无线通信接口
21、分配的跨层设计 . 路由选择与 无线通 信接口 分配算 法为多 项式时间算法 , 如表 1所示 , 假设共 有 N 个信 道, 颜 色 i 对应 信道 Ch i, 源节点为s , 目的节点为t, 权值函数为w: E (G )- R+,着色函数 k: E (G ) -Ch 1,Ch 2 , + , ChN , s到 t 的最 优路 径12557期张龙 等:认知无线电网络路由协议综述名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 为
22、 p, 跳数为 l ( t). 算法计 算复杂 度为 O ( n2), 其 中 n 为 CRN节点数 . 算法优化了路由跳数,找到了所 有可行路由中具有最少跳数的路由 , 但对于 AH I却为局部优化 .表 1 路由选择与接口分配算法Table 1 A lgorithm of routing selection and interfaceassi gnment路由选择与接口分配算法STEP 1设 l( s) = 0 , 对任意 v.V (G ) s, 设 l( v ) = /; 对任意v. V (G ), 设 E ( c ) =, c (v ) = 0;对任意e.E (G ),设 w ( e
23、) = 1, R =STEP 2找到一个顶点v.R, 满足 l( v) =m inw . V (G ) Rl(w ). 若多余一个顶点, 则根据 顶点标 号按升 序方式 , 选择具 有最小 c (v )的顶点STEP 3设 R = R0v , 若顶点v 仅有一个接口, 则对所有与v相连的边的色数1 p (E (v ) ), 修改这些边的权值为/STEP 4若 t. R, 算法终止 , 输出反向最优路径 为 t-p ( t) - p(p ( t) ) -+ -s ; 对每个 w .R, 假设v到 w 的 边的权值为1的边为e1, e2, + , em, 若 l (w ) l( v) + 1, 或
24、 l(w ) = l( v ) + 1且 k (E ( p (w ) ) ) 1 k (E (w ) ), 或 l(w )= l(v ) + 1且 k (E (p (w ) ) ) = k (E (w ) )且 c ( p (w ) )M r, 则 M r =RREQIDSTEP 5记 M t = 节点可用频带数STEP 6若 RREQ ID M t, 则 M t= RREQ IDSTEP 7R 继续转发RREQ, 且 M AX ID = RREQ IDSTEP 8不同的 RREQ ID 构成了不同RREQ, R 继续转发复合RREQSTEP 9D 初始 reply ID = 0,进行 RRE
25、Q ID 与 reply ID 比 较,若 RREQ ID reply ID, 则 reply ID = RREQ IDSTEP 10 若 RREQ ID 4 reply ID, 则 D 不 发送RREP, 并继续接收下一个RREQ;若 RREQ ID =M , 则 D 丢弃 RREQSTEP 11S收到RREP, 检验 RREP ID, 由每个 RREP ID 生成各自路由表 ; 若 RREP ID tab le ID, 则路 由表 由 RREP生成 ; 若 RREP ID = M , 则 路由表由RREP 生成 . 复合路由建立( 11) D eng等 19提出一种基于分布式CRN 的 合
26、作式 路由与频谱选择算法. 算法联合考虑了频谱稳定性与干扰约束,采用随机过程与概率论进行分 析, 提 出最小 干扰边 缘最大 化MM I M 原理 , 获得稳定路由 . 算法假设 节点间 采用单向 链路 ,且所有可用频谱可分成相同带宽的频带, 由于 CRN 频谱的不规则性 , 该假设过于理想 .( 12) Fujii 等18提出一种多频带多路由按需路由协议. 引入复合频带和复合路由概念 , 前者由可用频谱得到,后者由不同频带上的不同路由组成 . 协议使网络具有丢包率低的特点, 降低主用户引入的干扰 , 其路由建立过程如表2所示 (规 定: S 为源节点,D 为目的节点 ,R 为邻居节点 , R
27、RE Q ID 为可用频带数 ,M AXID 为节点最大路由请求ID,M 为备用频带数 , reply ID 为路由响应 I D , table ID 为 S的路由表最大 RREP ID ).( 13) SAMER协议29是 基于 CR 网状 网的 频谱 感知 路由协议 . 协议由 动态前向备 用网状结 构和机会前 向转发2 部分组成 .前向网状 结构创建方式为 : 每个节点计算到目的节点D 的成本值 (节点 i的成本值记为Costi), 成本值 代表沿跳 数小于协议规定 值 H 的 路 径的 最高 频 谱利 用 率, 即长 期 稳 定性,且路 径符合最短跳数原则.同 时, 每个节 点创建该
28、节点 的12577期张龙 等:认知无线电网络路由协议综述名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 备用前向邻居节点集合Candidate,要求邻居 节点到目的 节点的成本小于协议规定值 C. 节点 i向 D 转发数据包 Pkt 的过程如表 3所示 , 其中 N 为节点i的邻居节点集合.机会前向 转发考虑链路的最高频谱利用率 , 协议 给出了 度量频 谱利用 率的标准 PSA, PSA结合了局 部频 谱利 用率 和频 谱质
29、量 (例如 可用带宽和丢包率度量), 采用 节点间 平滑累积 吞吐量 S Thr(i, j)作为衡量指标 , 即SThr( i , j)=3 S Thr( i, j)+ ( 1-) 3 Thr( i, j)其中 ( i, j )为邻居节点对 ,为常数 ,Th r(i, j)为累积吞吐量 , 即Thr( i , j)= 5b.Bi6 Bjab3Thr( i , j), bmax Th r(i, j), b其中 Bi为 节 点 i 可 用 频 谱,ab为 反 映 频 谱 质 量 的 权 值,Th r(i, j), b为频谱 b 上 ( i, j) 的吞吐量 ,即Thr( i, j), b= Tf,
30、b3 Bw, b3 ( 1- plo ss,b)其中 Tf, b为 节 点 i 不发 送 或 接 收分 组 的 时 间, Bw, b为 带宽 ,plo ss , b为丢包率 .表 3SAMER协议数 据包 Pkt 转发流程Table3 Forw arding procedureof a packetPkt数据包 Pk t转发流程STEP 1对于任意n.N, 节点i 计算 CostnSTEP 2若 Costn4 C, 则节点i向 Candidatei中加入节点nSTEP 3节点 i 经最高频谱利用率链路 ( i, n )转发 Pkt, 其中 n.Candid atei( 14) CLR 协议25
31、是一种基于位置的分簇路由协议. 协表 4簇间路由发现过程Table 4 Inter cluster routing discovery procedure簇间路由发现过程STEP 1广播 S的 ID 和位置信息, 生成邻居表, 并按邻 居簇头与节点所在簇的簇头之间的距离排序STEP 2S向簇头发送RREQ, 包含数据流ID、 S 与 D 的 ID, 并启动路由发现计时器STEP 3簇头在 邻居表中找到 D 的位 置, 选择邻 接簇到D 所在簇的最短路径STEP 4簇内外节点记录数据流信 息, 形成 数据流 表单 , 通 过网关节点向最近簇转发RREQ, 重复STEP 3和 STEP4, 直到
32、RREQ 到达 DSTEP 5D 所在簇的簇头接收RREQ, 并向 S发送 RREPSTEP 6RREP 到达 S,路由建立 ; 若路由 发现 计时 器已到 时,则 S不接收任何RREP, 并重新发起RREQ议考虑了UW B网络的 精确位置定位能力, 应用于 认知 UWB网络 , 且频谱空穴具有位置依赖和缓慢时变的特点, 另外认知节 点移动速度 较慢 . 认知 UW B网络由 多个簇 组成 , 每个 簇包含簇头、网关节点和普通节点 . 簇头由 簇表和 簇邻居 表组成 ,负责簇内接入控制与簇间分 组传输 . 簇表 包含簇 成员节 点和网关节点的地址、 I D 、 地理位置 ; 簇邻居表包含邻居簇
33、的地址、所用信道和地理位置. 分簇 路由协 议可分 为簇内 路由和 簇间路由 , 簇间路由发现过程如图4所示 ,具体实现过程如表 4所示. 在簇不可用和链路忙两种情况下, 协议发起路由维护.( 15) 其 他路 由协 议. B enede tto等 30,31研 究了 UWB 网络的认知路由问题, 提出路由成本函数, 包含了同步、功率、多用户干扰、链路可靠性、流量负载、端到端时延、耗能和共存等图 4分簇结构及簇间路由发现过程Fig . 4 C lustered net w orks and intracluster routing d iscovery procedure方面 , 考 虑了网络
34、内部状态与外 部世界 之间 的交互 关系 . L iu等 32研究了基于 容量 的认知 路由 策略问 题, 改善 了 A d H oc网络的可扩展性和容量. CTBR 协议 33扩展 了 TBR 协议 34,使之适应于CRN, 采用总体认知链路成本函数与局部决策规则解决多种无线电系统共存时的路由问题.4认知无线电网络路由协议比较路由协议是CRN 的关键技术之一 , 面临着传统 无线多跳网络路由协议所不能克服的挑战, 通过对 CRN 路由 协议的分析,很难 说哪个协议更优越, 为 了对目 前 CRN 路由协 议有 个整体的直观认识 , 本文采用列表的方式对协议进行 比较. 表 5对重点讨 论的路
35、由协 议进行分 类比较 , 表 6从协 议特点方 面进行了比较和总结.5总结与展望通过对 CRN 路由协 议分 析和 比较 , 并 结合 RFC2501 35关于路由协议评估标准的建 议, 笔 者认为 , 好的 CRN 路由 协议的设计应着重从以下方面考虑:!从认知无线电的应用目标考虑, 提高频谱 利用率是 路由设计的基本要求;?针对节点资源受限的特点, 采用能量优化 策略设计 能量有效的路由协议;#针对 CRN 网络拓 扑结构 动态变 化的特 点, 设 计适 应能力强、可靠性好、可扩展性好、鲁棒性高的路由协议;?从 CRN 实 际应用 效能的 角度考 虑, 设计端到 端时 延低和跳数短的路由
36、协议;% 针对路由效率问题 , 设计数据包传输率高的路由协议;& 针对网络转发数据包的效率问题, 设计吞 吐量高的 路由协议 .另外 , 在设计 CRN 路由 协议时 , 还应 围绕 多个目 标进 行优化 , 考 虑跨层合作、 CRN 特点 及链 路状 况、 网络 容量、主 用户干扰、频谱接入 公平 性、 路由 安全 性、 环路 避 免等 因素 . 同时,也应 当考虑是否存在CCC、 先验式 还是反 应式路由 、 分 布式还是集中式路由、 基于目的节点还是基于源节点路由、单 播路由还是组播路由等方面. 进而基于多目标优化策略, 设计出1258小型微型计算机系统2010年名师资料总结 - - -
37、精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 表 5路由协议的分类比较Table 5 C omparison of classifications of routing protocols协议先验式反应式单跳多跳跨层分层独立公共控制信道无公共控制信道静态环境移动环境W ang等人77777X in等人77777Z hou等人可能可能77可能可能SORP77777DORP77777M SCRP77777SPEAR77777K halife 等人7777
38、7M a等人77可能可能可能Pal777可能可能D eng等人77可能可能Fujii 等人7777SAMER7777CLR可能777协议基于目的节点的路由基于源节点的路由切换敏感切换不敏感静态链路时变链路基于簇的路由非基于簇的路由集中式分布式W ang等人77可能77X in等人可能777Z hou等人77SORP7777可能可能DORP7777可能可能M SCRP7777可能可能SPEAR7777K halife 等人777可能可能M a等人777Pal可能77D eng等人777Fujii 等人可能77可能可能SAMER77CLR777表 6路由协议特点比较Table 6 Comparis
39、onof charact eristics of routing protocols协议路由度量路 由 建 立 和维护开销时延关键节点吞吐量优缺点W ang等人跳数高无度量中 央 gene 节点执行算法吞 吐量 随 可用 信道 总数呈线性增长形式计算复杂性高X in等人网络容量、 邻居节点间的干扰约束高无度量无大 的无 线 传输 半径 和低 的流 量 负载 条件 下吞吐量高需要频繁重建网络拓扑,复杂性高 , 缺乏灵活性Z hou 等人跳数无度量无度量无无度量计算复杂性低, 邻跳干 扰局部优化SORP累积时延(频谱切换时延与退避时延)高低无无度量自适应性强, 缺乏考虑 吞吐量等度量标准DORP累
40、积时延(频谱切换时延、排队 时延和退避时延)高低无无度量自适应性强, 缺乏考虑 吞吐量等度量标准M SCRP时延、链路利用率低低无吞 吐量 随 数据 流总 数和速率而增长无公共控制信道, 采用 单个收发信机SPEAR跳数高低无高鲁 棒性 好, 高效 , 计 算复杂性低 , 协议复杂性低K halife等人跳数、链路容量高无度量无高依赖于公共控制信道 , 缺乏灵活性M a等人干扰约束、 公平性无度量无度量集 中 式 中 央 服务器无度量干扰避免 , 路 由具有公 平性Pal跳数、链路容量无度量无度量无无度量计算复杂性低, 协议复 杂性 低, 实时 性高 , 可 进行快速路由D eng 等人干扰约
41、束(最小干扰边缘最大化机制)无度量无度量无无度量网络场景过于理想Fujii等人跳数、干扰约束高无度量无无度量对源 自 主用 户的 干 扰具有鲁棒性SAMER频谱利用率高无度量无高长期 路 由稳 定性 与 短期机会式路由处于折中CLR跳数高低簇头高簇形成带来一定时延12597期张龙 等:认知无线电网络路由协议综述名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 满足符合实际网络环境、 可行 有效的 CRN 路由 协议 . 综 上所述
42、, CRN路由协议比 传统 无线 多跳 网络 路由 协议 复杂 得 多,今后它仍是一个开放性研究 课题 , 在现 有的 研究基 础上 并结合笔者在本领域的 工作 20, 笔 者认为CRN 路由 协议 研究 的发展趋势主要体现在跨层合 作式路 由协 议、 多信道 多路 径路由协议、随机动态路由协议、 基于 位置 的路由 协议、QoS路由安全路由协议等方向.R eferences : 1 Federal Communications Comm ission. Spectrum po licy task forcereportR . ET Docket No. 02 135, 2002. 2 M i
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