Modeling and Performance Analysis of Random Access MAC Protocols in Cognitive Radio Networks

Abstract

该文采用马尔科夫链构建了认知无线网络随机接入MAC协议的数学模型，提出了一种协议分析的理论方案。该方案建立了信道的三状态马尔科夫链模型，通过引入授权信道限制率和稳态可用授权信道数的概念，解决了信道状态时变特性给理论分析带来的挑战；建立了基于离散2维马尔科夫链的信道协商模型，并考虑控制信道容量限制等约束条件，给出了协议饱和吞吐量的理论分析算法。仿真验证了所提方案的有效性，分析了协议性能与网络参数之间的数值关系。