試論認知無線網(wǎng)絡中頻譜接入技術

齊永

摘 要

社會經濟的快速發(fā)展，使得我國無線通信事業(yè)得到了迅猛發(fā)展。傳統(tǒng)的固定頻譜分配方式早已不適應當前社會事業(yè)發(fā)展的需求，而認知無線網(wǎng)絡的出現(xiàn)，則能夠很好的利用機會頻譜的方式極大地滿足了人們的需求。因此，本文主要在簡要介紹認知無線網(wǎng)絡的基本概況之后，進一步分析認知無線網(wǎng)絡中的頻譜接入技術，最后指出它的發(fā)展前景，以便使頻譜接入技術能夠更好地為社會主義廣大人民群眾服務。

【關鍵詞】認知無線網(wǎng)絡 頻譜接入 技術

改革開放以來，隨著我國社會經濟的繁榮發(fā)展，無線通信早已深入到人們的日常生活中。在快速發(fā)展的今天，無線通信的需求量日益增大。但由于受到各種軟硬件技術條件設備的限制，傳統(tǒng)的靜態(tài)頻譜分配方式不足以滿足人們的需求，這嚴重制約了無線通信事業(yè)的進一步發(fā)展。因此，為了滿足人們的需求，促進無線通信事業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，現(xiàn)階段的認知無線網(wǎng)絡系統(tǒng)通過動態(tài)的頻譜分配方式極大地解決了這一問題。認知無線網(wǎng)絡的動態(tài)頻譜接入可以有效通過頻譜資源的循環(huán)利用，從而實現(xiàn)了主用戶和次用戶之間頻譜資源共享的目的。這不僅提高了我國無線通信的頻譜利用率，而且還在很大程度上解決了無線通信系統(tǒng)的頻譜資源短缺問題。

1 認知無線網(wǎng)絡技術概況

1.1 認知無線網(wǎng)絡的概念

所謂認知無線網(wǎng)絡，就是利用無線網(wǎng)絡的感知能力，對與它相關的網(wǎng)絡狀況通過系統(tǒng)感知，并對整個網(wǎng)絡環(huán)境進行自動規(guī)劃和調整?？梢?，認知無線網(wǎng)絡的認知能力在一定程度上實現(xiàn)了網(wǎng)絡的自動有效運行的目的。

1.2 認知無線網(wǎng)絡的特征

為了達到自動認知的目標，與傳統(tǒng)的無線通信網(wǎng)絡系統(tǒng)相比，認知無線網(wǎng)絡具有三個顯著的特征：第一，環(huán)境認知能力。認知無線網(wǎng)絡通過對整個網(wǎng)絡環(huán)境的感知，從而不僅可以獲取當前網(wǎng)絡在時域和空域上的頻譜機會，以及它對主用戶的干擾程度信息，而且還可以獲取無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的狀態(tài)信息。第二，動態(tài)頻譜接入和自動管理協(xié)調能力。現(xiàn)代化的認知無線網(wǎng)絡普遍采用動態(tài)頻譜接入的方式，從而可以根據(jù)感知到的信息對頻譜機會進行動態(tài)變化，這在很大程度上可以使認知無線網(wǎng)絡能夠根據(jù)不同用戶的資源需求，從而進行良好管理協(xié)調。第三，靈活適應網(wǎng)絡拓撲變化的能力?？傮w和局部頻譜資源的共享是我國無線網(wǎng)絡事業(yè)順利發(fā)展的基礎，因此對網(wǎng)絡拓撲變化的適應能力成為當前我國無線通信事業(yè)發(fā)展的關鍵，新時期的認知無線網(wǎng)絡動態(tài)頻譜接入只有具備網(wǎng)絡拓撲變化的適應能力，才能符合無線通信事業(yè)未來發(fā)展的變化需求。

2 認知無線網(wǎng)絡中的頻譜接入技術

2.1 頻譜接入技術

頻譜接入技術將網(wǎng)絡信息用戶分為主用戶和次用戶兩個級別，它通過頻譜感知能力使次用戶在最短時間內準確的找到頻譜資源，從而提高頻譜資源的利用率，以達到網(wǎng)絡信息的主用戶和次用戶之間的頻譜資源共享目的。可見，頻譜接入技術就是一種頻譜資源共享的技術，通過這種技術可以使頻譜的利用率達到最大化，這極大地提高了無線網(wǎng)絡通信事業(yè)的快速發(fā)展。認知無線網(wǎng)絡主要由Underlay接入、Overlay接入和混合接入三種方式，不同的接入方式中應使用不同的接入技術：

2.1.1 Underlay頻譜接入技術

Underlay頻譜接入技術，通過將次用戶和主用戶的信息管理放在同一個信息道上，以便限制次用戶的信息傳輸功率，在對信道的相關信息全面了解之后，通過計算可以獲取次用戶對主用戶的干擾程度資料。

2.1.2 Overlay頻譜接入技術

Overlay頻譜接入技術是在次用戶對主用戶信息感知的基礎上獲取相關信息，并且只有當次用戶的感知出現(xiàn)故障時，才會使其對主用戶的信道產生一定的影響?？梢?，Overlay頻譜接入技術通過利用次用戶的感知功能，從而使整個無線通信的傳輸功率保持暢通無阻。

2.1.3 混合頻譜接入技術

混合頻譜接入是先將利用次用戶對主用戶信息的感知功能，根據(jù)感知的結合進行綜合判斷所采取的接入技術。當感知的結果為占據(jù)時，次用戶可以采用Underlay接入方式，進行較低功率的傳輸；當感知的結果為空閑時，次用戶則選用Overlay較高功率的傳輸。

認知無線網(wǎng)絡的Underlay頻譜接入、Overlay頻譜接入和混合頻譜接入三種接入方式的結構。

2.2 頻譜接入技術的未來發(fā)展

隨著社會經濟和科技的不斷發(fā)展，人們對無線通信的要求也越來越多。認知無線網(wǎng)絡為了順應市場發(fā)展的需求，必須不斷大力發(fā)展頻譜接入技術。目前我國認知無線網(wǎng)絡的頻譜接入技術正在不斷地引入車載網(wǎng)絡的技術，從而使車輛用戶和網(wǎng)絡通信基站具備相互感知的能力，以便實現(xiàn)利用車載網(wǎng)絡和認知無線網(wǎng)絡的聯(lián)合感知功能，最大限度獲取頻譜資源的目的。

3 結束語

作為一門新型的無線通信技術，認知無線網(wǎng)絡頻譜接入技術改變了傳統(tǒng)的頻譜接入方式，它采用動態(tài)的頻譜接入技術，通過系統(tǒng)對網(wǎng)絡的感知能力，從而實現(xiàn)次用戶在不干擾主用戶信息的前提下，與主用戶實現(xiàn)資源共享的目的。這種頻譜接入技術極大地滿足了當前社會發(fā)展的需求，實現(xiàn)了資源利用率的最大化。但認知無線網(wǎng)絡技術還需不斷發(fā)展和創(chuàng)新，只有這樣才能適應不斷變化發(fā)展的社會需求。

參考文獻

[1]楊超.認知無線網(wǎng)絡中頻譜接入技術研究[D].華南理工大學，2013.

[2]張凱.認知無線網(wǎng)絡機會頻譜接入技術研究[D].解放軍信息工程大學，2013.

[3]秦麗娜.認知無線網(wǎng)絡中頻譜接入關鍵技術與研究現(xiàn)狀[J].太原城市職業(yè)技術學院學報，2013（12）.

作者單位

河北靜波通信工程有限公司 河北省石家莊市 050041

摘 要

社會經濟的快速發(fā)展，使得我國無線通信事業(yè)得到了迅猛發(fā)展。傳統(tǒng)的固定頻譜分配方式早已不適應當前社會事業(yè)發(fā)展的需求，而認知無線網(wǎng)絡的出現(xiàn)，則能夠很好的利用機會頻譜的方式極大地滿足了人們的需求。因此，本文主要在簡要介紹認知無線網(wǎng)絡的基本概況之后，進一步分析認知無線網(wǎng)絡中的頻譜接入技術，最后指出它的發(fā)展前景，以便使頻譜接入技術能夠更好地為社會主義廣大人民群眾服務。

【關鍵詞】認知無線網(wǎng)絡 頻譜接入 技術

改革開放以來，隨著我國社會經濟的繁榮發(fā)展，無線通信早已深入到人們的日常生活中。在快速發(fā)展的今天，無線通信的需求量日益增大。但由于受到各種軟硬件技術條件設備的限制，傳統(tǒng)的靜態(tài)頻譜分配方式不足以滿足人們的需求，這嚴重制約了無線通信事業(yè)的進一步發(fā)展。因此，為了滿足人們的需求，促進無線通信事業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，現(xiàn)階段的認知無線網(wǎng)絡系統(tǒng)通過動態(tài)的頻譜分配方式極大地解決了這一問題。認知無線網(wǎng)絡的動態(tài)頻譜接入可以有效通過頻譜資源的循環(huán)利用，從而實現(xiàn)了主用戶和次用戶之間頻譜資源共享的目的。這不僅提高了我國無線通信的頻譜利用率，而且還在很大程度上解決了無線通信系統(tǒng)的頻譜資源短缺問題。

1 認知無線網(wǎng)絡技術概況

1.1 認知無線網(wǎng)絡的概念

所謂認知無線網(wǎng)絡，就是利用無線網(wǎng)絡的感知能力，對與它相關的網(wǎng)絡狀況通過系統(tǒng)感知，并對整個網(wǎng)絡環(huán)境進行自動規(guī)劃和調整?？梢?，認知無線網(wǎng)絡的認知能力在一定程度上實現(xiàn)了網(wǎng)絡的自動有效運行的目的。

1.2 認知無線網(wǎng)絡的特征

為了達到自動認知的目標，與傳統(tǒng)的無線通信網(wǎng)絡系統(tǒng)相比，認知無線網(wǎng)絡具有三個顯著的特征：第一，環(huán)境認知能力。認知無線網(wǎng)絡通過對整個網(wǎng)絡環(huán)境的感知，從而不僅可以獲取當前網(wǎng)絡在時域和空域上的頻譜機會，以及它對主用戶的干擾程度信息，而且還可以獲取無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的狀態(tài)信息。第二，動態(tài)頻譜接入和自動管理協(xié)調能力?，F(xiàn)代化的認知無線網(wǎng)絡普遍采用動態(tài)頻譜接入的方式，從而可以根據(jù)感知到的信息對頻譜機會進行動態(tài)變化，這在很大程度上可以使認知無線網(wǎng)絡能夠根據(jù)不同用戶的資源需求，從而進行良好管理協(xié)調。第三，靈活適應網(wǎng)絡拓撲變化的能力。總體和局部頻譜資源的共享是我國無線網(wǎng)絡事業(yè)順利發(fā)展的基礎，因此對網(wǎng)絡拓撲變化的適應能力成為當前我國無線通信事業(yè)發(fā)展的關鍵，新時期的認知無線網(wǎng)絡動態(tài)頻譜接入只有具備網(wǎng)絡拓撲變化的適應能力，才能符合無線通信事業(yè)未來發(fā)展的變化需求。

2 認知無線網(wǎng)絡中的頻譜接入技術

2.1 頻譜接入技術

頻譜接入技術將網(wǎng)絡信息用戶分為主用戶和次用戶兩個級別，它通過頻譜感知能力使次用戶在最短時間內準確的找到頻譜資源，從而提高頻譜資源的利用率，以達到網(wǎng)絡信息的主用戶和次用戶之間的頻譜資源共享目的。可見，頻譜接入技術就是一種頻譜資源共享的技術，通過這種技術可以使頻譜的利用率達到最大化，這極大地提高了無線網(wǎng)絡通信事業(yè)的快速發(fā)展。認知無線網(wǎng)絡主要由Underlay接入、Overlay接入和混合接入三種方式，不同的接入方式中應使用不同的接入技術：

2.1.1 Underlay頻譜接入技術

Underlay頻譜接入技術，通過將次用戶和主用戶的信息管理放在同一個信息道上，以便限制次用戶的信息傳輸功率，在對信道的相關信息全面了解之后，通過計算可以獲取次用戶對主用戶的干擾程度資料。

2.1.2 Overlay頻譜接入技術

Overlay頻譜接入技術是在次用戶對主用戶信息感知的基礎上獲取相關信息，并且只有當次用戶的感知出現(xiàn)故障時，才會使其對主用戶的信道產生一定的影響?？梢姡琌verlay頻譜接入技術通過利用次用戶的感知功能，從而使整個無線通信的傳輸功率保持暢通無阻。

2.1.3 混合頻譜接入技術

混合頻譜接入是先將利用次用戶對主用戶信息的感知功能，根據(jù)感知的結合進行綜合判斷所采取的接入技術。當感知的結果為占據(jù)時，次用戶可以采用Underlay接入方式，進行較低功率的傳輸；當感知的結果為空閑時，次用戶則選用Overlay較高功率的傳輸。

認知無線網(wǎng)絡的Underlay頻譜接入、Overlay頻譜接入和混合頻譜接入三種接入方式的結構。

2.2 頻譜接入技術的未來發(fā)展

隨著社會經濟和科技的不斷發(fā)展，人們對無線通信的要求也越來越多。認知無線網(wǎng)絡為了順應市場發(fā)展的需求，必須不斷大力發(fā)展頻譜接入技術。目前我國認知無線網(wǎng)絡的頻譜接入技術正在不斷地引入車載網(wǎng)絡的技術，從而使車輛用戶和網(wǎng)絡通信基站具備相互感知的能力，以便實現(xiàn)利用車載網(wǎng)絡和認知無線網(wǎng)絡的聯(lián)合感知功能，最大限度獲取頻譜資源的目的。

3 結束語

作為一門新型的無線通信技術，認知無線網(wǎng)絡頻譜接入技術改變了傳統(tǒng)的頻譜接入方式，它采用動態(tài)的頻譜接入技術，通過系統(tǒng)對網(wǎng)絡的感知能力，從而實現(xiàn)次用戶在不干擾主用戶信息的前提下，與主用戶實現(xiàn)資源共享的目的。這種頻譜接入技術極大地滿足了當前社會發(fā)展的需求，實現(xiàn)了資源利用率的最大化。但認知無線網(wǎng)絡技術還需不斷發(fā)展和創(chuàng)新，只有這樣才能適應不斷變化發(fā)展的社會需求。

參考文獻

[1]楊超.認知無線網(wǎng)絡中頻譜接入技術研究[D].華南理工大學，2013.

[2]張凱.認知無線網(wǎng)絡機會頻譜接入技術研究[D].解放軍信息工程大學，2013.

[3]秦麗娜.認知無線網(wǎng)絡中頻譜接入關鍵技術與研究現(xiàn)狀[J].太原城市職業(yè)技術學院學報，2013（12）.

作者單位

河北靜波通信工程有限公司 河北省石家莊市 050041

摘 要

社會經濟的快速發(fā)展，使得我國無線通信事業(yè)得到了迅猛發(fā)展。傳統(tǒng)的固定頻譜分配方式早已不適應當前社會事業(yè)發(fā)展的需求，而認知無線網(wǎng)絡的出現(xiàn)，則能夠很好的利用機會頻譜的方式極大地滿足了人們的需求。因此，本文主要在簡要介紹認知無線網(wǎng)絡的基本概況之后，進一步分析認知無線網(wǎng)絡中的頻譜接入技術，最后指出它的發(fā)展前景，以便使頻譜接入技術能夠更好地為社會主義廣大人民群眾服務。

【關鍵詞】認知無線網(wǎng)絡 頻譜接入 技術

改革開放以來，隨著我國社會經濟的繁榮發(fā)展，無線通信早已深入到人們的日常生活中。在快速發(fā)展的今天，無線通信的需求量日益增大。但由于受到各種軟硬件技術條件設備的限制，傳統(tǒng)的靜態(tài)頻譜分配方式不足以滿足人們的需求，這嚴重制約了無線通信事業(yè)的進一步發(fā)展。因此，為了滿足人們的需求，促進無線通信事業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，現(xiàn)階段的認知無線網(wǎng)絡系統(tǒng)通過動態(tài)的頻譜分配方式極大地解決了這一問題。認知無線網(wǎng)絡的動態(tài)頻譜接入可以有效通過頻譜資源的循環(huán)利用，從而實現(xiàn)了主用戶和次用戶之間頻譜資源共享的目的。這不僅提高了我國無線通信的頻譜利用率，而且還在很大程度上解決了無線通信系統(tǒng)的頻譜資源短缺問題。

1 認知無線網(wǎng)絡技術概況

1.1 認知無線網(wǎng)絡的概念

所謂認知無線網(wǎng)絡，就是利用無線網(wǎng)絡的感知能力，對與它相關的網(wǎng)絡狀況通過系統(tǒng)感知，并對整個網(wǎng)絡環(huán)境進行自動規(guī)劃和調整?？梢姡J知無線網(wǎng)絡的認知能力在一定程度上實現(xiàn)了網(wǎng)絡的自動有效運行的目的。

1.2 認知無線網(wǎng)絡的特征

為了達到自動認知的目標，與傳統(tǒng)的無線通信網(wǎng)絡系統(tǒng)相比，認知無線網(wǎng)絡具有三個顯著的特征：第一，環(huán)境認知能力。認知無線網(wǎng)絡通過對整個網(wǎng)絡環(huán)境的感知，從而不僅可以獲取當前網(wǎng)絡在時域和空域上的頻譜機會，以及它對主用戶的干擾程度信息，而且還可以獲取無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的狀態(tài)信息。第二，動態(tài)頻譜接入和自動管理協(xié)調能力?，F(xiàn)代化的認知無線網(wǎng)絡普遍采用動態(tài)頻譜接入的方式，從而可以根據(jù)感知到的信息對頻譜機會進行動態(tài)變化，這在很大程度上可以使認知無線網(wǎng)絡能夠根據(jù)不同用戶的資源需求，從而進行良好管理協(xié)調。第三，靈活適應網(wǎng)絡拓撲變化的能力?？傮w和局部頻譜資源的共享是我國無線網(wǎng)絡事業(yè)順利發(fā)展的基礎，因此對網(wǎng)絡拓撲變化的適應能力成為當前我國無線通信事業(yè)發(fā)展的關鍵，新時期的認知無線網(wǎng)絡動態(tài)頻譜接入只有具備網(wǎng)絡拓撲變化的適應能力，才能符合無線通信事業(yè)未來發(fā)展的變化需求。

2 認知無線網(wǎng)絡中的頻譜接入技術

2.1 頻譜接入技術

頻譜接入技術將網(wǎng)絡信息用戶分為主用戶和次用戶兩個級別，它通過頻譜感知能力使次用戶在最短時間內準確的找到頻譜資源，從而提高頻譜資源的利用率，以達到網(wǎng)絡信息的主用戶和次用戶之間的頻譜資源共享目的。可見，頻譜接入技術就是一種頻譜資源共享的技術，通過這種技術可以使頻譜的利用率達到最大化，這極大地提高了無線網(wǎng)絡通信事業(yè)的快速發(fā)展。認知無線網(wǎng)絡主要由Underlay接入、Overlay接入和混合接入三種方式，不同的接入方式中應使用不同的接入技術：

2.1.1 Underlay頻譜接入技術

Underlay頻譜接入技術，通過將次用戶和主用戶的信息管理放在同一個信息道上，以便限制次用戶的信息傳輸功率，在對信道的相關信息全面了解之后，通過計算可以獲取次用戶對主用戶的干擾程度資料。

2.1.2 Overlay頻譜接入技術

Overlay頻譜接入技術是在次用戶對主用戶信息感知的基礎上獲取相關信息，并且只有當次用戶的感知出現(xiàn)故障時，才會使其對主用戶的信道產生一定的影響。可見，Overlay頻譜接入技術通過利用次用戶的感知功能，從而使整個無線通信的傳輸功率保持暢通無阻。

2.1.3 混合頻譜接入技術

混合頻譜接入是先將利用次用戶對主用戶信息的感知功能，根據(jù)感知的結合進行綜合判斷所采取的接入技術。當感知的結果為占據(jù)時，次用戶可以采用Underlay接入方式，進行較低功率的傳輸；當感知的結果為空閑時，次用戶則選用Overlay較高功率的傳輸。

認知無線網(wǎng)絡的Underlay頻譜接入、Overlay頻譜接入和混合頻譜接入三種接入方式的結構。

2.2 頻譜接入技術的未來發(fā)展

隨著社會經濟和科技的不斷發(fā)展，人們對無線通信的要求也越來越多。認知無線網(wǎng)絡為了順應市場發(fā)展的需求，必須不斷大力發(fā)展頻譜接入技術。目前我國認知無線網(wǎng)絡的頻譜接入技術正在不斷地引入車載網(wǎng)絡的技術，從而使車輛用戶和網(wǎng)絡通信基站具備相互感知的能力，以便實現(xiàn)利用車載網(wǎng)絡和認知無線網(wǎng)絡的聯(lián)合感知功能，最大限度獲取頻譜資源的目的。

3 結束語

作為一門新型的無線通信技術，認知無線網(wǎng)絡頻譜接入技術改變了傳統(tǒng)的頻譜接入方式，它采用動態(tài)的頻譜接入技術，通過系統(tǒng)對網(wǎng)絡的感知能力，從而實現(xiàn)次用戶在不干擾主用戶信息的前提下，與主用戶實現(xiàn)資源共享的目的。這種頻譜接入技術極大地滿足了當前社會發(fā)展的需求，實現(xiàn)了資源利用率的最大化。但認知無線網(wǎng)絡技術還需不斷發(fā)展和創(chuàng)新，只有這樣才能適應不斷變化發(fā)展的社會需求。

參考文獻

[1]楊超.認知無線網(wǎng)絡中頻譜接入技術研究[D].華南理工大學，2013.

[2]張凱.認知無線網(wǎng)絡機會頻譜接入技術研究[D].解放軍信息工程大學，2013.

[3]秦麗娜.認知無線網(wǎng)絡中頻譜接入關鍵技術與研究現(xiàn)狀[J].太原城市職業(yè)技術學院學報，2013（12）.

作者單位

河北靜波通信工程有限公司 河北省石家莊市 050041