認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)專(zhuān)利分析

竇文娟 孫凌紅

【摘要】隨著無(wú)線(xiàn)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)電頻譜資源已經(jīng)滿(mǎn)足不了人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求，針對(duì)現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)電頻譜資源使用不充分的現(xiàn)象，認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的提出很好的解決了這一問(wèn)題，由于認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的特性，提出了認(rèn)知無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的路由技術(shù)，本文分析了國(guó)內(nèi)外有關(guān)認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)情況，從申請(qǐng)的年度分布、申請(qǐng)人等方面進(jìn)行分析，在上述分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)出相關(guān)專(zhuān)利技術(shù)的一些規(guī)律，為我國(guó)認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)路由的發(fā)展提供信息參考。

【關(guān)鍵詞】認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電 網(wǎng)絡(luò)路由 專(zhuān)利分析

一、引言

傳統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)采用固有的頻譜分配原則，使得頻譜資源利用率低，因此與不斷增長(zhǎng)的無(wú)線(xiàn)應(yīng)用需求產(chǎn)生矛盾。為了提高無(wú)線(xiàn)資源的利用率，動(dòng)態(tài)頻譜接入技術(shù)得到了人們的重視，1999年由Joseph MitolaⅢ提出了認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電（Cognitive Radio，CR）的概念，認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電是一種頻譜共享技術(shù)，采用交叉共享方式在主用戶(hù)未使用頻譜時(shí)借機(jī)占用該頻譜資源，因此在授權(quán)信道出現(xiàn)空閑時(shí)能充分利用該資源，這樣無(wú)疑提高了頻譜利用率。路由研究是認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)研究的一個(gè)重要研究方面，與以往網(wǎng)絡(luò)頻譜靜態(tài)的特性，認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)頻譜的動(dòng)態(tài)接入帶來(lái)了可用信道是變化的，此時(shí)的路由研究與傳統(tǒng)的路由存在著很大的區(qū)別，因此，在研究過(guò)程中存在著很大的難度。但在認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)廣闊的頻譜資源的誘惑下，業(yè)界和學(xué)術(shù)界對(duì)其進(jìn)行了大量的相關(guān)研究。

二、認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的研究方向

認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電是一種新型的智能無(wú)線(xiàn)電，提供了一種靈活的頻譜分配方案，其包括兩種用戶(hù)：主用戶(hù)和認(rèn)知用戶(hù)。主用戶(hù)擁有最高優(yōu)先級(jí)使用授權(quán)頻譜，而認(rèn)知用戶(hù)能夠主動(dòng)感知、精確識(shí)別并智能接入未被主用戶(hù)占用的授權(quán)頻譜。討論最多的是由主用戶(hù)和次用戶(hù)組成的網(wǎng)絡(luò)，其也是較基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，在此階段，節(jié)點(diǎn)各自的角色是確定的，在這種情況下進(jìn)行平面型網(wǎng)絡(luò)路由的研究；并主要從路由優(yōu)化方案和路由拓?fù)渌惴▍f(xié)議兩方面進(jìn)行研究，在研究過(guò)程中要考慮各種影響因素，主要考慮：同步、能耗多用戶(hù)干擾、可靠性、流量、延遲、電池自持力、同窄帶系統(tǒng)的共存、權(quán)重、考慮鏈路分配、信道干擾、節(jié)點(diǎn)無(wú)線(xiàn)電接口限制、多徑路由流量限制等因素。根據(jù)上述影響因素，將其加入到技術(shù)研究中，制定了多種策略，并形成相應(yīng)的專(zhuān)利技術(shù)。

三、認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)態(tài)勢(shì)

本文對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)進(jìn)行分析，以反映認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的專(zhuān)利分布狀況。圖l顯示了認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利申請(qǐng)量年度分布情況。

從圖1可以看出國(guó)外著手研究認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)要早于國(guó)內(nèi)；國(guó)內(nèi)從2004年開(kāi)始，而國(guó)外從2003年開(kāi)始，認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)開(kāi)始出現(xiàn)，在起初時(shí)間，相關(guān)的專(zhuān)利申請(qǐng)量還是比較少；到了2007年申請(qǐng)量大幅增加。國(guó)內(nèi)外由此展開(kāi)了大量研究來(lái)尋求解決方案。由上述申請(qǐng)量年度分布情況可以看出，在國(guó)內(nèi)外，對(duì)于認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的研究正在不斷深入。

四、結(jié)語(yǔ)

認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)是認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的一個(gè)重要研究方面，在提出時(shí)就受到廣泛關(guān)注，為未來(lái)無(wú)線(xiàn)資源的充分利用提供了一種新的解決思路。從目前的研究和應(yīng)用來(lái)看，認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)還有廣闊的發(fā)展空間，還有很多問(wèn)題需要深入解決。不過(guò)，隨著越來(lái)越多的企業(yè)、研究所及高校等參與認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)研發(fā)和專(zhuān)利申請(qǐng)，認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)將日趨完善。