认知无线网络_关键技术与研究现状

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1、第32卷第11期通信学报Vol.32No.112011年11月JournalonCommunicationsNovember2011认知无线网络：关键技术与研究现状魏急波，王杉，赵海涛（国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073）摘要：综述了认知无线网络的关键技术和研究进展。首先，从物理层的频谱感知和网络层的可用带宽估计两方面对网络环境感知技术进行了总结和归纳；其次，对目前的多信道MAC协议进行了分类，重点分析了不同多信道MAC协议实现方法的优缺点和适用场景；然后，对认知无线网络中智能决策和网络重构的实现框架进行了介绍，并总结了其中

2、需要突破的关键技术；最后，对认知无线网络的重点研究方向给出了建议。关键词：认知无线网络；频谱感知；可用带宽估计；多信道MAC协议；智能决策；网络重构中图分类号：TN915.04文献标识码：A文章编号：1000-436X(2011)11-0147-12Cognitivewirelessnetworks:keytechniquesandsateoftheartWEIJi-bo,WANGShan,ZHAOHai-tao(CollegeofElectronicScienceandEngineer,NationalUniversityofDefenseTe

3、chnology,Changsha410073,China)Abstract:Keytechniquesincognitivewirelessnetworksandthestate-of-the-artofthisresearchweresurveyed.Thefirstfocuswasonthetechniquestoobtainnetworkinformation,whichwasclassifiedintospectrumsensinginPHYlayerandavailablebandwidthestimationinnetworklay

4、er.Second,thedesignofmulti-channelMACprotocolswasintroduced.Inparticular,boththecharacteristicsandtheapplicablescenarioswereanalyzedfordifferenttypesofmulti-channelMACprotocols.Third,keytechniquesintheintelligentdecisionandthenetworkreconfigurationwerediscussed.Intheend,sever

5、alsuggestionsonfutureresearchtopicsthatshouldbeputmoreeffortinthisfieldweregiven.Keywords:cognitivewirelessnetworks;spectrumsensing;availablebandwidthestimation;multi-channelMAC;intel-ligentdecision;networkreconfiguration方设法获得的资源。由此显现出3个重要挑战：第1引言一、如何解决一方面网络资源的分配使用几乎殆在日趋复杂的电磁环

6、境下，无线通信网络面临尽，而另一方面网络资源的实际利用率又极低（根诸多挑战，不仅网络用户数量日趋庞大，服务类型据FCC在一份调查报告中的测量结果，授权频谱的[1]和需求更是日趋多样化，单一无线通信技术已经不时空利用率在15%~85%之间；有统计表明，小于能满足数据与语音通信要求，而以频谱为代表的无3GHz的频谱在空间时间上的平均使用率低于[2]线资源本身愈来愈成为一种稀缺、同时又是用户想5%）的矛盾；第二、多个网络存在时，如何能快收稿日期：2011-09-08；修回日期：2011-11-02基金项目：国家自然科学基金资助项目(61002032)；

7、“十二五”通信装备预研基金资助项目(41001010403)；全军军事学研究生课题(2010JY0075-006)FoundationItems:TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(61002032);TheTwelfthFive-YearPre-researchFoundationonCommunicationEquipments(41001010403);TheMilitaryScienceGraduateStudentsResearchFoundationofChina(2010JY0075

8、-006)·148·通信学报第32卷速建立分处于不同网络中用户的端到端通信渠道，用网络资源满足用户端到端服务需求的最佳方法。并能满足用户