认知无线电技术的国内外发展和研究现状

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1、维普资讯http://www.cqvip.com郭彩丽北京邮电大学通信网络综合技术研究所博士研究生张天魁北京邮电大学通信网络综合技术研究所博士研究生曾志民北京邮电大学通信网络综合技术研究所教授．博士生导师冯春燕北京邮电大学通信网络综合技术研究所教授r‘■一一认j5口无线电技术发展描述认知无线电是一种智能频谱共享技早期设计的无线电都是静态的，通信系统只能在指配的专术。它通过枣知频谱环境、智能学习并实时调整其传精参数．实现频谱的再利用，可显有频段上工作，使用专有的调制，解调器、信道议等．为实现著地提高频谱的利用率。在概速了认知无多种通信标准共存．

2、出现了采用可编程软件的自适应无线电技线电基本概念和功能的演进之后，重点舟绍术，如软件定义无线屯(SDR)技术，可在有限的预定义的频段之丁认知无蝮电技术在国内外的发展和研究问切换这种系统相当灵活但缺乏智能近几年为解决无线频谱现状，包括相关频谱政策和标准化工作进展。以及物理层技术、媒体接入控制协议和资源紧张的问题，出现了许多先进的无线通信理论和技术，如链网络路由协议等热点问题的研完成采。路自适应技术、多天线技术等这些技术虽能提高频谱效率，但．关一两，仍受限于仙农理论美国联邦通信委员会的大量研究表明+一些——舌L知无线电，耪理层技术，媒体接入控非授

3、权频段如工业、科学和医用频段及适于陆地移动通信的制协议．网络路由协议，宾验系统2GHz左右授权频段过于拥挤，而有些授权频段却经常空闲lI于是人们想到，如果系统能自动感知所处的频谱环境，通过智能的Absh目ct：CognitiveRadioisaradiothat’sawaIeIandcanBenBeen~ortmentand学习来实时调整适应谰制、编码、信道协议和带宽等传输参数．location；leaa-nfromtheenvironmentandLhcn或者再利用原有指定频段之外的空闲频段，实现多维空间E频alteritsp~wer．fr

4、equency，medu}ationand谱的接入，这样无疑能极大提高频谱利用率。于是一种革命性的otherparameterssD且8todynamic~aUyI~hfieavailablespe~-um．Itisa日manspectrum智能频谱共享技术——认知无线电(cR)4l，有最初的设想。sharingtechno

5、~toefectivelyimprovethe在认知无线电的演进过程中存在着多种认识l999年一utilization。fradio瑚0urces．1'IispaperIn1a提出了认知无线电的概念，他认为认知无线电可以

6、使SDRintreduce~theconceptande~-oludonEsofCognifi~-eRadio，thestatusofdevelopment从预置程序的盲目执行者转变成为无线电领域的智能代理．且andre鼬archesoDit．stan,．1ardlz~ona8welSDR是认知无线电实现的理想平台认知功能的实现主要是通asradiopolices．Atlast，itpresentshot过无线电知识描述语言(RKRL)，采用基于模式的推理方式与网techn哂esafphysicallayer，media8cc嘲络进行智能交流

7、，是对无线电“黑盒”的智能认知"~Iimla在其博con!to]pr~ocoltnetworklayerroutingprotocolaldrelate~tebeds．士论文中描述了基于语境和基于位置的认知周期，提出了cR—I认知无线电原型，指出认知无线电的潜在应用是频谱租用和第6月簟6舅维普资讯http://www.cqvip.com二方无线接入市场。2004年Rieser指出认知无线电用该频谱。因此认知无线电技术允许设备具有较高不一定必须有SDR的支撑[51，他提出基于遗传算法的发送功率，适用于长距离通信。如覆盖范围在100的生物启发认知

8、模型更适于可快速部署的灾难通信公里以内的无线区域网络(WRAN)就是认知无线电系统。该认知模型可对传统无线电系统的物理层和技术的典型应用之一。认知无线电技术与ISM频MAC层的演进建模，主要由三部分组成，包括用于段开放接入技术相类似，但后者只支持2．4G、5G等监听无线环境，进行信道建模的无线信道遗传算法少数频段，且为了避免系统间的相互干扰，限制了设(WCGA)、演进并自适应无线环境的无线系统遗传备的最大发送功率，使设备在无频谱争用的情况下算法(WSGA)和根据无线电信道模型和无线电参仍不能增大功率。因此相比认知无线电技术，ISM频数，监视并

9、改变系统的状态，以决定如何适应无线电段开放接入实现频谱共享具有一定的局限性，目前的认知系统监视(CSM)。主要应用于无线局域网。相比之下，FCC提出的认知无线电功能