认知无线的电技术地新进展

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1、实用标准文案认知无线电技术的新进展2009年1月1引言认知无线电提出的必要性：频谱资源是不可再生的战略性资源，随着无线技术应用的增加，频谱资源紧张已是不争的事实，高效使用已有的频谱是缓解频谱资源紧张的重要思路。其中最受关注的当属IEEE802.22工作组的工作。认知无线电定义：认知无线电是一种智能无线通信系统，它能感知周围环境，从环境中获取信息并通过实时改变诸如传输功率、载频、调制方式等参数来适应环境的变化。认知无线电的两个最主要的目标：高度可靠的通信方式和高效的频谱利用率，它要在不干扰频谱授权用户的情况下与其进行频谱共享。2认知无线电技术的背景和目标背景：一方面随着无

2、线通信需求的不断增长，可用的频谱资源越来越少，呈现日趋紧张的状况；另一方面，全球授权频段尤其是信号传播特性较好的低频段的频谱利用率极低。工作原理：认知无线电在使用空闲频段进行通信的同时不断地检测授权用户的出现，一旦检测到授权用户要使用该频段，认知无线电用户便自动退出并转移到其他空闲频段继续通信，确保在不干扰授权用户的情况下，与他们进行频谱共享。目标：在没有增加新频段的情况下提升了用户量，且保证授权用户和认知用户通信的可靠性，大大提高了频谱的使用效率。3技术特点和关键技术3.1技术特点（1）智能化认知无线电是一种智能的频谱共享技术，因为它具有认知功能（即能根据周围的无线电

3、环境自适应地调整工作频率、调制方式和发射功率等参数，在不干扰授权用户通信的条件下与其共享频谱的能力）。（2）复杂度高认知无线电不仅涉及了通信学中多个领域，还融合其他学科和技术，比如，认知无线电中的自适应参数调整可以利用遗传算法研究；频谱空穴检测可以用博弈论来研究；认知无线电中的功率分配问题可以利用信息论中的反复注水法研究，总之，认知无线电的智能化特点决定了其实现的复杂度较高。（3）功能强大认知无线电以软件无线电作为硬件基础，同时，认知无线电能够不改变任何硬件部分而调整传输功率、载频、调制等发射参数，也就是具有重新配置能力。同时，认知无线电能够不改变任何硬件部分而调整传输

4、功率、载频、调制等发射参数，也就是具有重新配置能力。3.2关键技术（1）频谱检测：目前对频谱检测技术的研究主要包含两方面：一是单点频谱检测技术，根据单个认知无线电节点接收的信号，检测所处无线环境的频率占用状态，单节点感知技术包括匹配滤波、能量检测和周期特性检测三种；二是多点协作频谱检测技术，即把多个节点的频谱检测结果进行合并以提高检测正确率，并降低对单节点的性能要求。（2）频谱管理：频谱管理的含义就是认知无线电需要在所有可用的频段中判决出条件最好的频谱以满足QoS要求。频谱管理包括频谱分析和频谱判决。不过目前频谱判决在判决模型、多频带频谱判决、不同种类的频段上的频谱判决

5、方面都未得到很好的解决。（3）发射功率控制精彩文档实用标准文案控制功率的必要性：认知无线电接收机处需要对信道状态进行估计，预测信道容量，将信息反馈给发射端以控制发射功率来适应信道。目的:认知无线电控制发射功率的目的就是要避免对授权用户以及其他认知用户造成干扰。（4）干扰温度的估计干扰温度定义：在某频段内，认知用户需要预测自己对授权用户产生的干扰。干扰温度的估计：认知无线电通过估计干扰温度从而调整自身的发射功率以保证其产生的干扰不超过某频的干扰温度限制。除了以上几点之外，还有许多非常关键的研究点。例如如何保证首要用户出现时，认知用户能快速转移至其他可用频段以保证其通信可靠

6、性的问题，对实现认知无线电的硬件平台的研究、跨层算法等。4认知无线电技术的研究进展目前，世界各地对认知无线电的研究尚处于起步阶段，美国、德国、韩国和中国曾就认知无线电技术发表过研究报告，至今尚未有任何一个地方拥有特别的优势。研究认知无线电相关标准的国际组织和行业联盟包括：美国电器电子工程师学会（IEEE）、国际电信联盟（ITU）和软件无线电（SDR）论坛。4.1IEEE的标准（1）IEEE802.22IEEE802.22正式成立时间：2004年10月。成员：工业界、学术界和一些国家的研究机构。工作范围：对工作在VHF/UHFTV频带内的无线区域网（WRAN）制定基于认知

7、无线电的包括物理层和MAC层的空中接口标准，以使这些设备能够工作于VHF/UHF频段而不对电视广播等授权用户的业务产生干扰。IEEE802.22的工作频带是北美的TV频带54～862MHz，信道带宽是6MHz、7MHz和8MHz。IEEEE802.22发展历程：2005年9月完成了对WRAN的功能需求和信道模型文档。2006年开始对各个公司提交的提案进行审议和合并，并于2006年3月形成了最终的合并提案作为编写标准的基础。2006年，工作组下又分别成立了IEEE802.22.1工作组和IEEE802.22.2工作组。IEEE802.22工