认知无线通信系统的频谱资源管理

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1、认知无线通信系统的频谱资源管理 Spectrum Resource Management of Cognitive Radio 2009-03-23  摘要:作为认知无线电(CR)技术核心问题的无线频谱资源管理技术是提高认知无线电性能的关键。通过引入资源空间的概念对认知无线电技术领域中的无线频谱资源管理技术进行说明,形成了无线频谱资源空间、资源网格、可用资源图谱等无线资源管理的数据体系,并且构建了相应的分层分布式管理结构和资源管理数据库。形成的资源描述体系和管理结构可以成为研究认知无线电资源管理技术的理论概念基础和借鉴支持。  关键字:认知无线电;无线频谱资源管理;资源空

2、间 英文摘要:As the core question in the Cognitive Radio (CR) technique field, the wireless spectrum resource management technology has the ability to enhance the CR communication system performance. Here the resource space concept is added to the management technology, and the manage system is

3、 submitted with the wireless frequency spectrum resources space, the resources grid, the available resources atlas. Also the corresponding lamination distributional management structure and the resource management database are constructed. The resources description system and the manageme

4、nt structure submitted will become the theory concept foundation of the CR spectrum resources management technology.  英文关键字:cognitive radio; wireless spectrum resource management; resource space   基金项目:国家重点基础研究发展规划(“973”计划)项目(2009CB320404)     飞速发展的无线通信系统和网络正面临着一系列的障碍,例如迅速增长的带宽需求(如单一网络的带宽

5、需求从几兆赫兹增加到几百兆赫兹)与高速业务的需求(如单用户从几兆比特每秒增加到几百兆比特每秒)和有限的频谱资源之间存在着固有的矛盾;例如多种制式(如移动通信有3G/E3G/4G)异构的无线网络(无线局域网/移动通信/无线接入)需要良好和谐的共存等等。   如何提高频谱的利用率和保证不同异构无线网络的协同工作,以满足多种业务需求和更好的用户体验已成为无线通信发展的必然趋势和主要挑战。   认知无线电技术是应提高频谱利用率而生并被广泛关注的技术。   认知无线电(CR)的概念最早是由Joseph Mitola等在1999年提出的,它是软件无线电技术的演化,是一种新的智能无线通

6、信技术。它可以感知到无线电传输的环境特征,并通过无线电知识描述语言与通信系统进行智能交流,对无线环境分析、理解和判断,自适应地调整系统的通信参数,在不影响授权用户通信的前提下,智能地利用空闲的频谱为认知用户提供随时随地、高可能性的接入,极大地提高了频谱利用率。   认知无线电概念的提出引起了通信界的广泛关注,无线业界普遍认为它是解决无线频谱资源低利用率问题的最佳方案,将成为下一波有冲击性的浪潮。利用认知无线电技术,可使没有频率使用许可的用户在对法定授权用户不产生影响的前提下,来使用已分配的频段,从而更高效地对无线频谱资源加以利用。这种特性使得认知技术成为缓解日益紧张的频谱

7、资源压力的有效方法之一。   认知无线电技术本质上是一种智能的利用频谱资源的方法,它通过感知能力探测并获得可用的频谱资源,对这些资源进行管理和协调,然后分配给无线用户进行优化的使用,从而获得高性能的频谱利用率。因此可以说,认知无线电通信的过程是围绕着对频谱资源的高效管理和利用开展和进行的,对无线频谱资源管理技术的研究是探索认知通信领域中的关键组成和重要分支。在认知环形结构(CC)中,对资源的管理和分配控制是非常关键的一环。只有在良好的管理体系指导下,才能对频谱资源进行最佳的使用。 1 无线频谱环境资源的描述   认知无线电技术

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