認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀(參考版)
2025-01-10 01:14本頁(yè)面
【正文】 然而，認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)從概念到應(yīng)用尚面臨很多挑戰(zhàn)，尤其是許多關(guān)鍵技術(shù)需要突破，這也使其成為了近年來(lái)無(wú)線(xiàn)通信研究的熱點(diǎn)。預(yù)計(jì)未來(lái)這方面將會(huì)有大量的需求。雖然目前認(rèn)為認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的應(yīng)用應(yīng)該不要求授權(quán)用戶(hù)作任何改變，但如果授權(quán)用戶(hù)和認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電用戶(hù)協(xié)同工作，將會(huì)便于實(shí)現(xiàn)并提高效率。目前，已經(jīng)有多個(gè)試驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)正在開(kāi)發(fā)中，這些系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成功，將為驗(yàn)證認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的基本理論、關(guān)鍵技術(shù)提供測(cè)試床，推動(dòng)其大規(guī)模應(yīng)用。比較重要的包括：認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的信息論基礎(chǔ)和認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)，例如：頻譜資源的管理、跨層聯(lián)合優(yōu)化等等。 由于認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)可根據(jù)周?chē)h(huán)境的變化動(dòng)態(tài)地進(jìn)行頻率的選擇，而頻率的改變通常需要路由協(xié)議等進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，因此，基于認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的 Adhoc 網(wǎng)絡(luò)需要新的支持分布式頻率共享的 MAC 協(xié)議和路由協(xié)議。認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)地收集信息并且自動(dòng)選擇波形，并向各方通知尚未使用的頻率 信息，適用于具有不可提前預(yù)測(cè)的頻譜使用模式的應(yīng)用場(chǎng)景。而且無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)具有工作區(qū)域小、工作地點(diǎn)靈活、無(wú)線(xiàn)環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，更有利于認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)能通過(guò)不斷掃描頻譜段，獲得這些可用信道的信道環(huán)境和質(zhì)量的認(rèn)知信息，自適應(yīng)地接入較好的通信信道，這正是解決 WLAN 頻段擁擠問(wèn)題的方法。隨著無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的普及，頻譜資源越來(lái)越緊張，某些工作頻段的通信業(yè)務(wù)近乎達(dá)到飽和狀態(tài)，無(wú)法滿(mǎn)足新的業(yè)務(wù)請(qǐng)求；同時(shí)，某些其他頻段比較空閑，能夠提供更多的可用信道。與此同時(shí)，認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)還支持根據(jù)感知結(jié)果動(dòng)態(tài)地、自適應(yīng)地改變系統(tǒng)的傳輸參數(shù)，以保證高優(yōu)先級(jí)的授權(quán)主用戶(hù)對(duì)頻段的優(yōu)先使用，改善頻譜共享，與其他系統(tǒng)更好地共存。 UWB 由于具有傳輸速率高、系統(tǒng)容量大、抵抗多徑能力強(qiáng)、功耗低、成本低等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是下一代無(wú)線(xiàn)通信的革命性技術(shù)，而且是未來(lái)多媒體寬帶無(wú)線(xiàn)通信中最具潛力的技術(shù)。 在 UWB 中的應(yīng)用 UWB技術(shù)產(chǎn)生于 20世紀(jì) 60年代，當(dāng)時(shí)主要應(yīng)用于脈沖雷達(dá)（ ImpulseRadar），美國(guó)軍方利用其進(jìn)行安全通信中的精確定位和成像。 認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電 的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛 ， 下面是幾個(gè)典型的應(yīng)用： 在 WRAN 中的應(yīng)用 WRAN 的目的就是使用認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)將分配給電視廣播的 VHF/UHF 頻帶（北美為 54～ 862MHz）的頻率用作寬帶訪(fǎng)問(wèn)線(xiàn)路，將空閑頻道有效地利用起來(lái)。 IEEE 為此專(zhuān)門(mén)組織了兩個(gè)重要的國(guó)際年會(huì) IEEE CrownCom 和 IEEE DySPAN 交流這方面的成果，許多重要的國(guó)際學(xué)術(shù)期刊也通過(guò)將刊發(fā)關(guān)于認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的專(zhuān)輯。例如：德國(guó) Karlsruhe 大學(xué)的 教授等提出的頻譜池系統(tǒng)、美國(guó)加州大學(xué) Berkeley 分校的 教授的研究組開(kāi)發(fā)的COVUS 系統(tǒng)、美國(guó) Geia 理工學(xué)院寬帶和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室 Ian F. Akyildiz 教授
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