认知无线电技术的研究及发展

认知无线电技术作为软件无线电技术的一个特殊扩展,受到日益广泛的关注.由于该技术能够自动检测无线电环境,调整传输参数,从空间、时间、频率、调制方式等多维度共享无线频谱,可以大幅度提高频谱利用效率.本文首先从认知无线电技术的定义入手,分别讨论了认知无线电的基本概念、功能与实现、标准化的进程.然后介绍了当前应用状况,最后分析了未来的发展及面临的挑战.     

认知无线电与WLAN的融合技术

认知无线电（CR）[1]技术是继软件无线电技术后通信技术的发展热点，它体现了通信技术从网络化向智能化的发展。CR技术旨在通过对无线环境的感知，实现动态重用以提高现有频谱资源的利用率。通过该技术实现的频谱共享，可以利用大多数的频谱资源，包括移动通信、广播电视等所使用的频段。     

认知无线电技术的新进展

1 引言 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是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。     

无线区域网和认知无线电技术

802.22工作组的主要任务是开发和建立一套基于认知无线电（CR）技术。在现有电视频段利用暂时空闲的频道进行无线通信的区域网空中接口标准。由于基于802.22协议的无线区域网（WRAN）工作在现有电视频段中，要求不能对正在广播的电视频道产生干扰，所以WRAN采用了认知无线电技术，对电视频段进行感知和测量。利用动态频谱管理技术找到空闲频道进行再分配。认知无线电技术将是未来无线通信的发展方向之一。本讲座分3期对无线区域网和认知无线电技术进行介绍，第1讲已经介绍无线区域网络和IEEE802．22工作组情况，包括WRAN背景、802.22系统、802．22空中接口等；第2讲已经介绍认知无线电技术和实现其的基础软件无线电（SDR）技术，包括无线电知识描述语言（RKRL）和认知循环、无线电频谱礼仪等；本讲介绍802．22WRAN频谱共存问题和认知无线电技术的应用。[编者按]     

认知无线电技术及应用

认知无线电技术是目前无线传输领域的主要研究热点之一。对认知无线电的不同定义进行了讨论,并从认知无线电系统组成及认知无线电与其他无线电(特别是自适应无线电和智能无线电)的关系2方面分析了其内涵,重点介绍了无线频谱感知、智能资源管理、自适应传输和跨层设计等认知无线电系统主要关键技术;最后给出了认知无线电可能的应用场景。     

认知无线电关键技术及应用的研究现状

1、引言 目前随着无线通信业务需求的快速增长，可用频谱资源变得越来越稀缺。人们通过采用先进的无线通信理论和技术，如链路自适应技术、多天线技术等努力提高频谱效率的同时，却发现全球授权频段，尤其是信号传播特性比较好的低频段频谱的利用率极低。以美国为例，美国联邦通信委员会（federal communications commission，FCC）的大量研究报告说明频谱的利用情况极不平衡，一些非授权频段占用拥挤，而有些授权频段则经常空闲[1]。     

无线区域网和认知无线电技术(2)

802．22工作组的主要任务是开发和建立一套基于认知无线电（CR）技术，在现有电视频段利用暂时空闲的频道进行无线通信的区域网空中接口标准。由于基于802．22协议的无线区域网（WRAN）工作在现有电视频段中，要求不能对正在广播的电视频道产生干扰，所以WRAN采用了认知无线电技术，对电视频段进行感知和测量，利用动态频谱管理技术找到空闲频道进行再分配。认知无线电技术将是未来无线通信的发展方向之一。本讲座将分3期对无线区域网和认知无线电技术进行介绍，第1讲介绍无线区域网络和IEEE802．22工作组情况，包括WRAN背景、802．22系统、802．22空中接口等；第2讲介绍认知无线电技术和实现其的基础软件无线电（SDR）技术，包括无线电知识描述语言（RKRL）和认知循环、无线电频谱礼仪等；第3讲介绍802．22WRAN频谱共存问题和认知无线电技术的应用。[编者按]     

认知无线电技术

日益增加的无线用户使频谱资源越来越紧张．而目前所嗣到的频谱只占所有可用频谱的2％到^％，因此部署下一代无线服务所需的可用频谱并不短缺。我们需要有一种解决方法，它可以动态管理频谱，认知无践电被认为是潜在的解决方案。这是一个可以感知外界通信环境的智能通信系统．其核心思想是通过检测哪些频率没被占用，而在不影响已授权用户的情况下，为其它服务选择部分频谱，从而使频谱得到更有效的利用。     

GUWB：超宽带和认知无线电的完美结合

随着无线技术的快速发展及无线亚务的极大丰富，可用的频谱资源越来越少。近年来，一类重用频谱资源的无线技术被一些研究机构和标准制订组织相继提出，这其中最典型是超宽带无线通信技术和认知无线电（CR）技术。UWB是采用频谱重叠的方式占用一段极宽的带宽，并严格限制其信号的发射功率以尽可能少地给现存系统带来有害干扰；而CR技术的核心则是通过动态频谱感知来探测“频谱空洞”，合理地机会占用此临时可用的频段，并自适应地随着感知结果动态地改变系统传输参数以规避高优先级的授权主用户。UWB技术主要定位于个域网WPAN的应用；CRN主要应用于无线区域网WRAN的构建中。CR是可以感知外部RF环境的智能通信系统，是软件无线电（SWR）的进一步智能化发展。在这两种无线新技术背后的核心思想都是无害共享可用的频谱资源，虽然它们共享频谱及与其它系统共存的方式不同，但都极大地提高了频谱利用率，以缓解日益增长的无线业务需求与日渐匮乏的频谱资源之间的矛盾。然而，这两种非常有前景的技术在自身的发展过程中却面临一些困境，为了使它们更快地走向实际应用，我们提出了把超宽带技术和认知无线电结合起来构建一种所谓的认知超宽带（CUWB）无线通信系统。     

浅析超宽带无线电技术

广义超宽带技术（Ultra WindeBand,UWB）是指以极窄脉冲方式进行无线发射和接收的特种技术，其特殊之处在于完全摆脱了一般无线收发中必须采用载波调制的传统手段，成为在对域出直接操作的无线技术，因此也称作脉冲无线电（Impuise Radio）,时域（Time Domain）或无载波（Carrier Free）无线电技术。     

认知无线电技术研究

人们对于无线通信数据传输速率的要求越来越高,这必然会导致各种通信系统更加依赖于频谱资源,让本就供不应求的频谱资源变得日益紧张起来,从而对通信技术产生不利影响。不过,频谱资源在使用过程当中,却存在着严重的浪费现象,很多需要频谱资源的无线系统却不能得到频谱资源,让大量频谱资源出现了闲置的现象。对此,如何解决这一问题,关系到了通信系统的发展。文章主要分析了认知无线电技术对于频谱资源的有效利用,从而解决了频谱资源供求紧张问题,以及频谱资源大量浪费的问题,使频谱资源得到了优化配置和有效利用。     

认知无线电频谱分配技术的研究

认知无线电技术可以有效缓解频谱分配与利用之间的矛盾。频谱分配技术是决定认知无线电能否实现的关键技术之一。本文回顾了认知无线电的由来及相关概念,分析了认知无线电技术及其频谱分配技术国内外发展的现状。     

认知无线电与WLAN的融合技术

随着无线局域网(WLAN)的迅速普及,有限的可用频谱资源日益紧张。认知无线电(CR)技术具有动态重用空闲频谱资源的能力,可以有效提高频谱利用率,得到了无线通信行业的关注。通过将CR技术与无线局域网相融合,可以为无线局域网提供更为灵活的通信,扩展无线局域网的工作频段。IEEE 802.11y无线局域网标准的制定进一步推动了CR技术的应用。CR技术与无线局域网融合的过程中,还需要完善包括频谱感知、频谱资源共享和分配、动态频率选择和传输功率控制等技术。     

一种新的智能无线技术——认知无线电技术

0、引言 众所周知，无线电通信频谱是一种宝贵的自然资源，一般由政府授权使用。由于通信行业的迅速发展，频谱资源贫乏的问题日益严重，尤其是在频率需求非常紧张的数百MHz-3GHz无线频带中，一些频带大部分时间内并没有用户使用，另有一些偶尔才被占用，其他频带使用竞争则相对很激烈。怎样才能提高频谱利用率，在各地区和各个时间段里有效地利用不同的空闲频道，     

认知无线电研究综述

认知无线电是一种可通过与其运行环境交互而改变其发射机参数的无线电,它可以提高频谱的利用率,特别是可让未授权用户使用授权用户的频谱,此外,它还为网络及终端提供了更高的灵活性。文中在描述认知无线电定义和概念模型的基础上,分析其特点和性能评估参数,结合已有研究,讨论了干扰温度、频谱汇聚共享、动态频谱管理等关键问题,并介绍了目前的研究进展。最后,针对应用需求,提出了几点研究设想。     

认知无线电标准化进展

用户对多媒体通信业务需求的增加，使得通信系统对无线频谱资源的需求也不断增加。近年来出现许多无线通信理论与技术，如链路自适应、正交频分复用（OFDM）以及多输人多输出（MIMO）技术等，以解决无线频谱资源紧张的问题。这些技术在一定程度上提高频谱利用率，但其提高的程度有限，远远不能满足用户的通信需求。认知无线电技术的提出，为解决频谱资源不足、实现频谱动态管理及提高频谱利用率提供了强有力的技术支撑。     

认知无线电技术

随着无线通信技术的飞速发展，频谱资源变得越来越紧张。尤其是随着无线局域网（WLAN）技术、无线个人域网络（WPAN）技术的发展，越来越多的人通过这些技术以无线的方式接人互联网。这些网络技术大多使用非授权的频段（UFB）工作。由于WLAN、WRAN无线通信业务的迅猛发展，这些网络所工作的非授权频段已经渐趋饱和。而另外一些通信业务（如电视广播业务等）需要通信网络提供一定的保护，使他们免受其他通信业务的干扰。为了提供良好的保护，频率管理部门专门分配了特定的授权频段（LFB）以供特定通信业务使用。与授权频段相比，非授权频段的频谱资源要少很多（大部分的频谱资源均被用来做授权频段使用）。而相当数量的授权频谱资源的利用率却非常低。于是就出现了这样的事实：某些部分的频谱资源相对较少但其上承载的业务量很大，而另外一些已授权的频谱资源利用率却很低。因此，可以得出这样的结论：基于目前的频谱资源分配方法，     

认知无线电研究综述

认知无线电是一种智能频谱共享技术。它通过感知频谱环境、智能学习并实时调整其传输参数,实现频谱的再利用,可显著地提高频谱的利用率,特别是可让未授权用户使用授权用户的频谱。本文在概述了认知无线电技术的发展之后,重点介绍了认知无线电技术及其应用的研究现状,包括认知无线电的总体概念、相关频谱政策和标准化工作进展、相关关键技术和安全技术的研究,以及它在UWB、Mesh、WRAN中的应用现状。最后对认知无线电技术的发展进行了展望。     

基于认知无线电的空时域频谱共享研究

提出了一种更为实用的空时域结合频谱共享技术,深入探讨了影响其性能的指标,通过仿真分析可以得出,空时域结合频谱共享技术在频谱利用效率、用户通信中断概率、网络容量等方面的性能要优于传统的空域频谱共享技术及时域频谱共享技术。     

认知无线电网络中的频谱感知技术及面临的挑战

频谱感知作为认知无线电的关键技术之一,允许非授权用户伺机访问未使用的授权频带资源,从而大大改善了频谱利用率,并且具有较低的部署成本和较好的兼容性。文章首先介绍了认知无线电的概念和频谱感知提出的背景;然后详细探讨了频谱感知面临的技术挑战和设计权衡,并考虑了安全性问题;最后对可能威胁频谱感知的安全问题进行了说明并给出了结论。