認(rèn)知無線電

百科解釋

   　　認(rèn)知無線電(Cognitive Radio,CR)的概念起源于1999年Joseph Mitolo博士的奠基性工作，其核心思想是CR具有學(xué)習(xí)能力，能與周圍環(huán)境交互信息，以感知和利用在該空間的可用頻譜，并限制和降低沖突的發(fā)生。CR的學(xué)習(xí)能力是使它從概念走向?qū)嶋H應(yīng)用的真正原因。有了足夠的人工智能，它就可能通過吸取過去的經(jīng)驗(yàn)來對實(shí)際的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)，過去的經(jīng)驗(yàn)包括對死區(qū)、干擾和使用模式等的了解。這樣，CR有可能賦予無線電設(shè)備根據(jù)頻帶可用性、位置和過去的經(jīng)驗(yàn)來自主確定采用哪個(gè)頻帶的功能。隨著許多CR相關(guān)研究的展開，對CR技術(shù)存在多種不同的認(rèn)識(shí)。最典型的一類是圍繞Mitola博士提出的基于機(jī)器學(xué)習(xí)和模式推理的認(rèn)知循環(huán)模型來展開研究，他們強(qiáng)調(diào)軟件定義無線電(Software Defined Radio，SDR)是CR實(shí)現(xiàn)的理想平臺(tái)。

　　針對CR研究中存在的多種描述，美國FCC提出了CR的一個(gè)相當(dāng)簡化的版本。他們在FCC-03322中建議任何具有自適應(yīng)頻譜意識(shí)的無線電都應(yīng)該被稱為認(rèn)知無線電CR。FCC更確切地把CR定義為基于與操作環(huán)境的交互能動(dòng)態(tài)改變其發(fā)射機(jī)參數(shù)的無線電，其具有環(huán)境感知和傳輸參數(shù)自我修改的功能。CR是一種新型無線電，它能夠在寬頻帶上可靠地感知頻譜環(huán)境，探測合法的授權(quán)用戶(主用戶)的出現(xiàn)，能自適應(yīng)地占用即時(shí)可用的本地頻譜，同時(shí)在整個(gè)通信過程中不給主用戶帶來有害干擾。無線電環(huán)境中的無線信道和干擾是隨時(shí)間變化的，這就暗示CR將具有較高的靈活性。目前，CR的應(yīng)用大多是基于FCC的觀點(diǎn)，因此也稱CR為頻譜捷變無線電、機(jī)會(huì)頻譜接入無線電等。

　　當(dāng)前，在頻譜政策管理部門的帶動(dòng)下，一些標(biāo)準(zhǔn)化組織采用了CR技術(shù)，并先后制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)以推動(dòng)該技術(shù)在多種應(yīng)用場景下的發(fā)展。例如，IEEE802.22工作組對基于CR的無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)WRAN的空中接口標(biāo)準(zhǔn)正在制定中，目標(biāo)是將分配給電視廣播的VHF/UHF頻帶的空閑頻道有效的利用起來；IEEE802.16工作組正在著手制定h版本標(biāo)準(zhǔn)，致力于改進(jìn)如策略、MAC增強(qiáng)等機(jī)制以確保基于WiMAX的免授權(quán)系統(tǒng)之間、與授權(quán)系統(tǒng)之間的共存。此外，ITU也在努力尋找類似CR的頻譜共享技術(shù)。目前，受CR的潛力及其在無線電領(lǐng)域公認(rèn)的“下下一件大事情”的激勵(lì)，國內(nèi)不少院校和學(xué)者也已經(jīng)開始了這方面的研究，如西安電子科技大學(xué)已經(jīng)開展的2005年度“863”有關(guān)CR技術(shù)的研究。

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