感知无线电的关键问题研究

感知无线电的关键问题研究

论文关键词:感知无线电;信道;传输场景

论文摘要:感知无线电技术是在软件无线电技术基础上进展起来的一种新的智能无线通信技术,是软件无线电技术的扩展,它使软件无线电从预先概念协议的盲目执行者转变成为无线电领域的智能代理。感知无线电虽具有独特的优势,但技术并非成熟,本文对感知无线电的无线传输场景分析、信道状态估量及其容量预测、功率操纵和频谱治理,无线电知识描述语言等关键问题进行了探讨,希望能够对相关工作的开展提供一些参考。

一、感知无线电的概念

感知无线电技术用以实现动态频谱共享。通过检测空中信号占用频谱,通过探知无线环境中空闲频谱资源,选择可被自己利用频率进行通信。租借系统通过采纳感知无线电技术,实时跟踪授权系统占用频率状况,随时利用、释放频段,在保障授权系统通信前提下,与授权系统动态共享频谱。采纳频谱检测方式获取频谱信息可使感知无线电技术能适应无线环境频谱利用状况短时间转变,高效利用频谱,而且感知无线电技术不要求改造现有系统,对无线信道环境和用户需求都将具有较好适应性。

感知无线电技术动态频谱共享是自适应传输技术思想在频谱分派领域的运用。自适应传输使无线通信系统数据传输适应信道传输能力的转变,通过提高数据传输速度来改善频谱利用率。而感知无线电使无线通信系统占用的频谱适应无线环境频谱利用状况的转变,通过增加共享同一频段的系统数、用户数来提高频谱利用率。不管是自适应传输技术仍是感知无线电技术,其思想的核心都是无线通信系统能自动地适应外界环境和自身需求的转变。

感知无线电思想能够推行到移动通信其它层面。从低层到高层,要求以后移动通信系统能检测系统各层参数与状态,如链路质量、网络拓扑、业务负载、乃至用户需求,并能适应这些转变。从通信端到端,在存在重叠覆盖多种无线电通信环境下,要求移动设备能够在异构网络间切换,实现包括终端、网络和业务在内的端到端重配置。这也确实是所谓的认知网络(CognitiveNetwork)。

二、感知无线电关键技术分析

作为一种新的智能无线通信技术,感知无线电能够感知到周围的环境特点,采纳构建方式进行学习,通过相关描述语言(RadioKnowledgeRepresentationLanguage,RKRL)与通信网络智能交流,实时调整传输参数,使系统的无线规那么与输入的无线电鼓励的转变相适应,以达到随时随地通信系统的高靠得住性和频谱利用的高效性。无线规那么指一系列适合无线频谱合理利用的射频带宽、空中接

口、相关协议和空间时刻模式的设置。感知无线电系统的重构能力很重要,该功能确实是以软件无线电作为平台来实现的。重构功能是由软件无线电实现,而感知无线电的其他任务是通过信号处置和机械学习的进程实现,其感知进程开始于无线电鼓励的被动感应,以做出反映行为而终止,一个大体的感知周期要大致分为3个大体进程,别离是无线传输场景分析、信道状态估量及其容量预测、功率操纵和频谱治理,它们的顺序执行使感知无线电系统的感知功能得以实现。 感知无线电技术与动态频谱分派

以后移动通信系统知足用户需求的关键点是提高频谱利用率。移动通信的进展使带来了愈来愈严峻的频率欠缺问题。解决频率欠缺大致有两类方式,一是扩大可利用的频率范围,二是提高频谱利用率。为增加可用频率,移动通信系统的频率已扩展至300GHZ。无线信道的途径损耗是随频率升高而迅速增加的,因此频率太高并无益于移动通信。因此,加倍有效的方式是提高频谱利用率。

提高频谱利用率有三类途径,改良通信设备的传输技术,优化网络、提高组网能力。目前普遍采纳这两种途径,可是这两种方式能够取得的频潜利用率增益将愈来愈少。第三种提高频谱利用率的途径是改良频谱分派方式。

目前国际上要紧采纳固定频谱分派方式,一个频段只分派给一个无线接入系统,不管分派的频段是不是被频率牌照的所有者实际利用,其它无线接入系统不能占用该频段。为提高频谱利用率,能够将一些频段分派给了多个系统,许诺它们同时占有同一个频段,乃至一些频段能