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随着无线通信技术的飞速发展,无线网络给人们的工作和生活带来了巨大的便利。无线网络因为其通信不受地理位置的限制,而得到越来越多的用户的青睐。目前,无线网络中的频谱资源是基于固定的分配策略来进行管理。在这种分配策略下,可供分配的频谱资源越来越少。与此同时,很多已经分配的频谱资源利用率却非常低。随着无线网络的普及,固定频谱分配策略已经无法满足无线通信对频谱资源的巨大需求。认知无线电技术的提出有效解决了频谱资源紧张和频谱资源闲置的问题。认知无线电技术使得无线接入设备具有感知和动态接入“频谱空洞”的能力,在不对授权用户造成干扰的情况下,利用这些“频谱空洞”进行数据的传输。认知无线电用户的可用信道随着时间和地理位置的不同而发生动态变化。认知无线电网络特殊的频谱特性使得其路由算法的设计变得异常困难。本文对认知无线电网络中的机会路由算法进行了研究,文章的主要研究内容包括:1.分析了自组织(Ad Hoc)网络、无线局域网和认知无线电网络的特点。分析了认知无线电网络中路由算法的设计存在的问题。分析了Ad Hoc网络和无线局域网中存在的问题。针对这些问题,提出了本文所研究的内容和初步的解决方案。2.对认知无线电网络、Ad Hoc网络、无线局域网的国内外研究现状进行了分析,同时对具有代表性的相关研究进行了总结和分析。3.详细探讨如何在Ad Hoc认知无线电网络中进行路由算法的设计和信道的选择。讨论的具体问题是,给定一些认知无线电用户,以及这些用户的地理位置,如何设计路由算法和信道选择策略,建立从源端到目的端的多跳通信连接,使得平均每个包的端到端的传输次数最少。本文提出了一个基于地理位置信息的分布式的机会路由算法和信道选择策略,让数据包从源节点开始,一步一步的通过多个中间节点进行转发,最终达到终节点。在相邻中间节点之间,数据包通过机会路由的方式进行转发。本文从局部最优的角度,基于贪婪策略,设计了一个选择中问节点的启发式算法。另外,本文还提出了一个合理而有效的信道选择策略。实验分析表明,本文提出的算法可以显著降低平均每个包的端到端的传输次数。4.从网络编码的角度,探讨如何使用网络编码技术进一步提高系统的性能。首先,提出了一种网络编码模型,将问题转化为了图论中的最大团问题。然后,提出了一个启发式的网络编码算法。最后,对网络编码算法实现的具体问题进行了分析,并提出了切实可行的方案。实验结果表明,使用本文提出的网络编码方案能够进一步减少端到端的平均每个包的传输次数。5.讨论在基于认知无线电环境的多跳无线局域网中,如何使用机会路由转发的方式扩大AP的服务覆盖范围,同时使得整个网络的吞吐量最大。首先,对多速率环境下的机会路由的传输过程进行了分析,并提出了计算有效传输时间的方法。然后,提出了一个集中式的机会路由算法来解决AP与用户的通信问题。最后,针对用户节点的加入和现有节点的离开两种情况,还提出了一个分布式的机会路由算法来进行路由的调整和恢复。实验结果表明,本文提出的算法能够显著提高AP的服务覆盖范围,并且使得整个网络的吞吐量最大。6.总结本文所做的工作和下一步的研究方向。