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。     

认知无线通信系统的频谱资源管理

作为认知无线电（CR）技术核心问题的无线频谱资源管理技术是提高认知无线电性能的关键。通过引入资源空间的概念对认知无线电技术领域中的无线频谱资源管理技术进行说明,形成了无线频谱资源空间、资源网格、可用资源图谱等无线资源管理的数据体系,并且构建了相应的分层分布式管理结构和资源管理数据库。形成的资源描述体系和管理结构可以成为研究认知无线电资源管理技术的理论概念基础和借鉴支持。     

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。     

一种基于认知无线电的动态频谱接入MAC方案

在传统的无线通信系统中,频谱的分配是固定的。但是由于通信过程的突发性,这些频谱的使用率很低。另一方面,随着无线通信和多媒体的高速发展和广泛应用,无线频谱资源日趋紧张。如何提高频谱利用率已经成为迫切需要解决的问题。一种可行的思路是把这些授权频谱向未授权用户开放,未授权用户采用动态频谱接入技术,在不对授权用户造成干扰的前提下使用频谱。本文以认知无线电技术(Cognitive Radio,CR)为基础,提出了一种基于CR的动态频谱接入MAC方案(CR-Ad Hoc-MAC)。该方案允许未授权用户自适应地选取可用带宽,实现了动态频谱接入,有效地提高了频谱利用率。     

CUWB:超宽带和认知无线电的完美结合

一、CUWB发展的技术背景 随着无线技术的快速发展及无线业务的极大丰富,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.     

认知无线电中的频谱共享技术

认知无线电（cognitive radio,CR）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,是一种智能的频谱共享技术。文章给出了一种频谱共享的过程,阐述了频谱共享各个步骤包括频谱感知、频谱分配、频谱接入和频谱移动的概念、功能和研究现状,分析了频谱共享的关键技术,重点介绍了其中的频谱池策略、频谱分配算法和功率控制算法。     

WiMax与3G LTE网络互联与融合技术研究

本文先分析WiMax与3GPP长期演进项目(LTE)两种无线接入技术融合的可能性.基于通用链路层(GLL)和协同无线资源管理(CRRM)机制的引入.提出了两种不同的协作程度的百联融合技术的网络架构.引入GLL的目的是为不同的无线接入机制提供统-的链路层数据处理.同时带来两个新的研究子课题:异构发送分集与异构多跳技术.CRRM完成网络间无线资源的协调管理,以达到最优化无线资源利用率和最大化系统容量的目的.几种关键的协同无线资源管理机制包括:接人选择、负载均衡、动态频谱控制技术在文中进行了详细分析及讨论.     

认知无线电网络架构与协议体系

认知无线电网络具有动态、灵活、智能地使用频谱资源,提高频谱利用率的特点,其网络结构和协议体系的设计是实现上述网络功能的关键。现有基于认知无线电技术的网络架构主要有美国的CORVUS系统,基于IEEE 802.22的无线局域网(WRAN)和支持多信道多接口的无线Mesh网络;协议体系有CORVUS协议体系,军用的XG系统协议及WRAN协议等。     

未来WLAN中的动态无线资源管理

详细讨论了未来无线局域网(WLAN)中无线资源的管理。最初的WLAN无线资源管理采用的是相对静态的工作模式,而在未来的WLAN无线资源管理中将采用动态的无线资源管理,它包括动态信道分配、动态功率控制、负荷共享等。通过动态的无线资源管理可以增加WLAN的系统容量,改善WLAN的系统性能。     

一种基于SDPA算法的绿色Wi-Fi系统设计与实现

目前主流的无线局域网接入点的工作模式以独立接入控制为主,这种工作模式的频率信道固定,发射功率恒定,容易造成功耗和频谱资源的浪费和信道阻塞。本文通过无线控制器(AC)对AP接入用户的智能感知和动态数据分析,设计基于SDPA算法的绿色Wi-Fi系统,实现了AP的功率动态调整及信道的智能选择,有效减少了电磁辐射污染,并提升了频谱使用效率。     

认知无线电:原理、技术与发展趋势

认知无线电是指具有自主寻找和使用空闲频谱资源能力的智能无线电技术。认知无线电技术的提出,为解决不断增长的无线通信应用需求与日益紧张的无线频谱资源之间的矛盾提供了一种有效的解决途径。当前,认知无线电技术从理论到实践都面临很多困难。文章简述了认知无线电的基本原理,对认知无线电涉及的射频、频谱感知和数据传输等物理层核心关键技术进行了总结分析,并结合当前的发展状况对该技术未来的发展趋势进行了预测。     

Short-range cognitive radio network: system architecture and MAC protocol for coexistence with legacy WLAN

To increase possible data transmission rate and to provide non-primary user’s desired throughput in short-range communications, in this paper we propose new cognitive radio (CR) network architecture with the coexistence with the legacy IEEE 802.11 WLAN. The legacy WLAN ISM band channel is mostly used for common control channel for cognitive operation on the licensed bands to manage CR devices when they join the network and to announce the utilization of the licensed band or primary system appearance on the current used channels. The proposed CR-WLAN MAC protocol is designed to accommodate new CR related features in the proposed network architecture and it has backward compatibility to the legacy WLAN system: (1) Network entry procedure is modified to inform CR users the current licensed band status and to manage CR user group separately by AP; (2) During the operation, two types of CR beacon multicasting mechanisms are proposed, CR beacons help CR users to decide its service change or spectrum handover and to immediately evacuate from the current used channel when primary signal is detected, (3) When the CR user need to change the serving CR AP, not only the beacon frame body of neighbor APs but also the licensed and unlicensed band status is delivered to CR node to search the target CR-WLAN AP fast and (4) A new type of hidden node problem is introduced that focuses on possible signal collisions between incumbent devices and cognitive radio CR-WLAN devices, and a simple and efficient sensing information exchange mechanism between neighbor APs is proposed. The simulation results show that the proposed CR system can provide reliable protection to primary systems, as well as efficient utilization of given licensed spectrum resources, in which the network throughput can be greatly enhanced.     

认知无线电技术对未来移动通信产业的影响

随着各种无线通信新技术和应用不断出现,频谱资源变得越来越紧张,使用认知无线电技术将实现频率资源的动态使用,有效解决目前严重的频谱资源紧张问题,提高无线电频谱的使用效率。认知无线电技术越来越受到全球广泛的关注。世界各国均开始研究应用认知无线电技术解决频谱使用烯张问题。本文简要分析了认知无线电技术的特点、发展趋势和对全球通信行业的影响。     

Real-time spectrum sensing using software defined radio platforms

As the lack of frequency resources became a critical problem in recent years, solutions had to be found in order to use the available spectrum in a more efficient way. Cognitive radio (CR) technology is a possible answer to this, by proposing a dynamic spectrum access approach, which allows unlicensed users to access unused licensed frequency bands. In order to detect the presence of licensed users, any CR equipment has to perform a spectrum sensing process. This paper presents a practical solution for building this essential part of a frequency agile device. The implementation of the proposed real-time spectrum sensing solution is based on commercial software defined radio platforms. Hardware and software details regarding the described prototype are given, together with aspects related to the optimal configuration of the used platforms for such an application. Moreover, the performance that can be obtained using the proposed solution is evaluated through measurements performed in several different scenarios.     

无线局域网技术及组网方式

无线局域网采用的技术主要有窄频微波、扩频及红外线技术，扩频技术为主流。无线局域网目前有许多不同的标准，处于并存的状态；但从长远看，随着产品和市场的发展，它们将走向融合。无线局域网的组网方式主要有对等网络的基础结构网络两种。     

Notice of Violation of IEEE Publication PrinciplesLDPC decoder: A cognitive radio perspective for next generation (XG) communication

With the rapid growth of multimedia communication systems during the last decade, there has been an increasing demand for improved technology for Error Correcting Code (ECO to enable the communication systems to have a reliable transmission over noisy channels. Low Density Parity Check (LDPC) codes are the best known ECC codes that can achieve data rates very close to the Shannon limit. In addition, superior error correction performance and parallelizable decoding algorithms have made LDPC codes a powerful competitor to turbo codes for reliable high speed communication applications. Recently, Cognitive Radio (CR) has been proposed as a promising technology to solve today's spectrum scarcity problem. CR promises to alleviate this spectrum shortage problem by dynamically accessing free spectrum resources. This implies that the radio has to work in multi-band, cope with various wireless channels and support various services such as voice, data and video. The basic requirement for CR is that it has a reconfigurable architecture to support multi-band and frequency adaptive operations. One of the ambitious design goals of future wireless systems, including 4G, IEEE 802.11n/802.16 standards, is to provide reliably very high data rate transmission in hostile environments: for example, around 100 Mb/s peak rate for downlink and around 30 Mb/s sum rate for uplink transmission with a low frame error rate (FER), typically less than 5 times10^-4. To ensure reliable nd error-free communication, there is a demand to consider implementing LDPC decoders in CR and frequency agile environments. In this article we discuss the design of adaptable as well as efficient LDPC decoders with low bit-error rate (BER) in low signal-to-noise ratio (SNR) channels for CR environments.     

无线局域网关键技术与应用

近几年来,随着计算机网络技术的逐渐成熟和飞速发展,无线局域网技术作为计算机技术和通信技术相结合的产物,受到了众多业内人士的关注,已经成为计算机网络的重要分支。本文简要地阐述了无线局域网技术特征,介绍了无线局域网基本协议标准,并就无线局域网的组成和工作原理进行了讨论。     

无线通信领域的“下一个大事件”——认知无线电

认知无线电是在软件无线电基础上发展而来的能够自适应外界环境变化的智能无线通信系统,其核心思想是使无线通信设备具有发现"频谱空穴"并合理利用所发现的"频谱空穴"的能力。认知无线电的提出为从根本上解决日益增长的无线通信需求与有限的无线频谱资源之间的矛盾开辟了一条行之有效的新途径。从认知无线电技术的研究背景入手,综合阐述了认知无线电的定义及其特点、实现认知无线电的关键技术以及超宽带与认知无线电相结合的认知超宽带通信技术。     

载波聚合技术在4G+网络中的应用研究

针对4G用户的快速增长以及4G网络规模的持续扩大,2016年国内三大运营商将大规模升级LTE网络至4G+,即在原有4G网络的基础上利用载波聚合技术.介绍了载波聚合技术的背景及功能,对载波聚合技术的频谱聚合方式、载波管理以及载波聚合部署方案进行了简要介绍.结合国内运营商现有频谱资源,探讨了国内三大运营商载波聚合频谱组合方式,最后针对中国联通的现有频谱资源,给出了中国联通载波聚合部署的方案建议,为即将升级的4G+网络建设提供一些参考.