1.2 认知无线电的基本特征
上节我们介绍了认知无线电的各种定义,它们虽各有不同,但这些定义中涉及到两个基本概念,即认知能力和重配置能力,这就是认知无线电的两个基本特征。
1.认知能力
在以寻找并利用空闲频率为目的的认知无线电中,认知能力使认知无线电系统能够从其工作的无线环境中捕获和感知相关的频谱使用信息,从而可以标识特定时域、频域和空间域内使用的频谱资源(频谱空洞),并选择最适当的工作频段和工作参数;在以优化服务、自适应地接入多种无线接入网为目的的认知无线电中,认知能力还能够获得相关无线接入网的网络情况、协议参数、服务价格等信息,从而选择最适当的无线接入网及服务。
根据瑞典皇家科学院(KTH)使用的认知循环,认知能力主要包括频谱感知、频谱分析和频谱判定3个步骤。频谱感知的主要功能是监测可用频段、分析信号、发现频谱空穴;频谱分析的主要功能是估计频谱感知获取的频谱空穴特性;频谱判定的主要功能是根据频谱空穴的特性和用户需求选择合适的频段传输数据。
2.重西己置能力
在以寻找并利用空闲频率为目的的认知无线电中,重配置能力使得认知无线电系统可以根据工作频段和工作参数动态编程,对发射机进行重配置。在以优化服务、自适应地接入多种无线接入网为目的的认知无线电中,重配置能力使得认知设备还可以采用不同的无线传输技术接入不同的无线接入网并传输数据,其可重配置的参数除了工作频率、调制方式、发射功率之外,还包括底层、上层通信协议等。
在不对频谱授权用户产生有害干扰的前提下,利用授权系统的空闲频谱提供可靠的通信服务,这是重配置的核心思想。当该频段被授权用户使用时,认知无线电有两种应对方式:一是切换到其他空闲频段进行通信;二是继续使用该频段,但改变发射功率或者调制方式,以避免对授权用户造成有害干扰。
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