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认知无线电与WLAN的技术融合探讨
2007年7月3日 11:01    通信世界网    评论()    阅读:
作 者:陈东 李建东 李维英  

    1  CR在无线局域网标准中的应用

     现有的无线局域网标准中,IEEE 802.11系列标准被广泛的应用。然而如IEEE 802.11a无线局域网标准所使用的5 GHz频段中还存在其他的设备,如雷达,因此保证无线局域网的工作频段不受到这类设备的干扰是困难的。联邦通信委员会(FCC)等法规机构要求IEEE 802.11a无线电能检测雷达信号并避免对它们形成干扰,于是IEEE 802.11工作组制定和发布了IEEE 802.11h无线局域网标准[3]。从CR的角度看来,IEEE 802.11h无线局域网标准可以认为是CR技术在无线局域网中的初步应用。

     IEEE 802.11h标准的出现解决了无线局域网与雷达设备的共存问题。对于CR技术,该标准的主要贡献在于引入两个重要的概念:动态频率选择(DFS)和发射功率控制(TPC)。

     ERC/DEC/(99)23要求工作在5 GHz的WLAN设备需要引入DFS技术来避免和雷达系统使用相同的信道,同时能够均衡的使用所有可用信道。DFS技术可以实现对当前工作信道和其他信道的检测,能够在检测到雷达设备的时候中止当前的传输并切换到新的信道恢复工作。这一技术也可以用于动态频率规划等方面。

     同时要求工作在5 GHz的WLAN设备使用发射功率控制技术,在满足工作信道传输要求的基础上,实现对最大传输功率的控制来降低对其他设备的干扰。这一技术也可以用于控制网络覆盖范围和降低能量损耗。

     另一项CR技术的应用是Atheros公司推出的基于Super G技术的无线局域网技术。该技术中加入了自动检测周围其他无线局域网运行的功能,可以根据检测到的邻近无线局域网用户情况自适应地调整信道占用方式,最大限度提高系统传输速率。

     然而上述标准中所引入的信道检测和选择的技术还仅仅是CR功能的开始。在不增加可用频段的前提下,少量的有限的可用信道依然难以从根本上满足无线局域网广泛应用的需求。这正是CR技术真正要解决的问题,也催发了新的无线局域网标准的产生。

    2  IEEE 802.11y无线局域网标准

     2005年7月,FCC开放了用于固定卫星服务网络的3.65 GHz~3.7 GHz频段。IEEE 802.11y工作组计划开发新的无线局域网标准以工作在该频段,同时计划提出一种标准的机制用于避免与该频段内的其他用户形成干扰[4]。

     IEEE 802.11y标准的目标是对在与其他用户共享的美国3.65 GHz~3.7 GHz频段中进行IEEE 802.11无线局域网通信的机制进行标准化。IEEE 802.11y中定义了传输初始化的过程,确定信道状况(是否可用)的方法,检测到信道忙时重传的机制等诸多内容。标准中主要包含如下的多个机制:

    新的调整等级:通过提供了不同的频道带宽和操作参量,允许IEEE 802.11网络通信并移动到任何新的频率,改变频谱覆盖用以提高性能或使用者的容量,并建立新的通信规则和工作参数。该机制是对IEEE 802.11j标准进行的扩展。

    感知技术:通过多种基于能量和基于特征的感知技术,实现多分辨率的无线环境监测规程。该机制是对IEEE 802.11a标准的扩展。

    传输功率控制技术:由IEEE 802.11h标准扩展获得。

    动态频率选择技术:由IEEE 802.11h标准扩展获得。

     由于IEEE 802.11系列标准没有考虑在3.65 GHz~3.7GHz这样的非独占频段中实现数据传输服务,因此IEEE 802.11y标准需要在IEEE 802.11h的“动态频率选择”和“传输功率控制”技术的基础上进行改进实现。

[1]  [2]  [3]  [4]  [5]  [6]  编 辑:张翀
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