無線電技術(shù)寬帶無線通信論文

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一、認(rèn)知無線電的作用與特點(diǎn)

認(rèn)知無線電用戶必須不能干擾首要用戶（頻譜授權(quán)用戶）的正常工作，要保證首要用戶的可靠性通信，同時(shí)也要保證認(rèn)知無線電用戶通信的可靠性，這就需要認(rèn)知無線電控制發(fā)射功率，同時(shí)具有靈敏的頻譜空穴檢測(cè)能力和快速切換頻段的能力。通信的高可靠性是認(rèn)知無線電要實(shí)現(xiàn)的另一個(gè)目標(biāo)。認(rèn)知無線電這些特點(diǎn)有利于頻譜資源智能、高效、充分的利用，也是其區(qū)別于其他無線電技術(shù)的重要特征。

二、認(rèn)知無線電與寬帶無線通信系統(tǒng)的融合

認(rèn)知無線電的關(guān)鍵技術(shù)有：頻譜監(jiān)測(cè)技術(shù)，自適應(yīng)頻譜資源分配技術(shù)、自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)技術(shù)等。寬帶無線技術(shù)主要有正交頻分復(fù)用技術(shù)（OFDM）、多輸入多輸出技術(shù)(MIMO)、HARQ技術(shù)和AMC技術(shù)等。認(rèn)知無線電與寬帶無線通信系統(tǒng)的融合最主要的就是自適應(yīng)頻譜資源分配技術(shù)和正交頻分復(fù)用技術(shù)結(jié)合、并輔以其它相關(guān)技術(shù)。OFDM系統(tǒng)是目前公認(rèn)的比較容易實(shí)現(xiàn)頻譜資源控制的傳輸方式。該調(diào)制方式可以通過頻率的組合或裁剪實(shí)現(xiàn)頻譜資源的充分利用，其與自適應(yīng)技術(shù)相結(jié)合，除了在傳統(tǒng)的時(shí)間域上自適應(yīng)外，還更容易利用多載波的頻率域，可以靈活控制和分配頻譜、時(shí)間、功率等資源，在結(jié)合MIMO系統(tǒng)的空間資源，根據(jù)用戶在不同的位置的不同傳輸條件，感知環(huán)境并且適應(yīng)環(huán)境，并不斷地跟蹤環(huán)境的變化，以合理利用資源、提高系統(tǒng)容量。自適應(yīng)頻譜資源分配的關(guān)鍵技術(shù)主要有:載波分配技術(shù)、子載波功率控制技術(shù)、多天線層資源分配算法和復(fù)合自適應(yīng)傳輸技術(shù)。

(1)載波分配技術(shù)。CR具有感知無線環(huán)境的能力。子載波分配就是根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)和服務(wù)質(zhì)量要求，分配一定數(shù)量的頻率資源。檢測(cè)到的寬帶資源是不確定的，隨時(shí)間、空間、移動(dòng)速度等變化。OFDM系統(tǒng)具有裁剪功能，通過子載波的分配，即在頻段內(nèi)對(duì)于用戶來說，信干噪比(SINR)較高的不規(guī)律和不連續(xù)子載波的頻譜資源進(jìn)行整合，按照一定的公平原則將頻譜資源分配給不同的用戶，確定每個(gè)子載波傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)量，選取相應(yīng)的調(diào)制方式，實(shí)現(xiàn)資源的合理分配和利用。

(2)子載波功率控制技術(shù)。由于分配給用戶的功率和子載波數(shù)一般是成比例的，功率控制算法在經(jīng)典的“注水”算法的基礎(chǔ)上，有一系列的派生算法。這些算法追求的是功率控制的完備性和收斂性，既要不造成干擾又要使認(rèn)知無線電有較好的通過率，且達(dá)到實(shí)時(shí)性的要求。事實(shí)上功率控制算法和子載波分配算法是密不可分的。這是因?yàn)樵谂袛嗄匙虞d波是否可以使用時(shí)，就要對(duì)現(xiàn)狀(空間距離、衰落)做出判斷，同時(shí)還需要計(jì)算出可分配的功率大小，對(duì)于一個(gè)用戶如果速率一定，如子載波數(shù)目增加所需的功率就會(huì)下降。

三、結(jié)語

認(rèn)知無線電技術(shù)技術(shù)起步較晚，但是這個(gè)利用“頻譜空穴”理念的提出對(duì)于無線電技術(shù)的改變是不言而喻的，它使得無線電技術(shù)更加人性化、智能化，同時(shí)也大大的降低了頻譜資源的浪費(fèi)率，提高人們無線電通信的使用感受。而無線電技術(shù)在寬帶無線系統(tǒng)中的應(yīng)用更是大大的方便了人們的生活。寬帶無線生活是當(dāng)今社會(huì)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于認(rèn)知無線電技術(shù)的研究是寬帶無線技術(shù)的需求，更是社會(huì)發(fā)展的要求與動(dòng)力。

作者：張龍立 單位：國(guó)脈通信規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司