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当人们生活快速发展的同时,无线通信技术也随着快速发展,频谱资源的匮乏和无线应用需求持续增长的冲突越来越明显。认知无线电技术为了解决频谱资源利用率的问题应用而生。该技术通过允许次用户伺机的使用服务于主用户空闲的频谱资源,来使无线频谱的利用率得到提高。路由协议(Routing Protocol, RP)作为认知无线电网络(Cognitive Radio Networks,CRN)的核心技术之一,一直以来都是非常热点的问题在该研究领域。研究具有高服务质量、低丢包率、高吞吐量、低时延等特性的高性能RP,具有非常重要的理论意义和实用价值。 本文首先针对近期对CRN路由协议的研究,从隐藏终端、暴露终端、“耳聋”、跨层设计、拓扑结构等5个方面介绍了CRN路由协议设计面临的问题及挑战。对于具有代表性的RP从路由建立主动性、跨层路由、网络性能指标三个方面来分类,并重点分析了典型的RP的主要机制,并且从其特点等方面对其进行了比较。然后将时延约束和无关度作为选路标准,提出了一种基于时延约束条件下面向可靠路由的备份路由算法。 在CRN传输数据的过程中,由于主用户的抢占或节点失效导致次用户使用的频段被意外终止,此时就会重新发起路由发现过程,这种现象可能频繁发生,不仅给可靠通信带来了巨大影响,而且还影响网络的性能。本文将时延约束和无关度作为选路标准,提出了一种基于时延约束条件下面向可靠路由的备份路由算法,提出的备份路由算法的主要设计思想是:如果抢占次用户正在使用的信道,系统不但可以提供迅速的恢复机制而且还可以提供高效率的容错机制。为了满足此要求,设计的算法从所有路由中找出一条时延最短的路由作为主路由,再从所有候选路由中根据时延和无关度两个参数计算出一条次优路由作为备份路由,在主路由失效的时候,可以启用备份路由来代替主路由继续传输。理论分析及仿真实验结果表明,所提出的算法能有效的克服间歇连接问题。