作 者:陈东 李建东 李维英
IEEE 802.11y中提供了5 MHz、10 MHz、20 MHz等多种带宽的选择,借助OFDM多载波技术,可以实现多种带宽的快速切换,从而提高系统的鲁棒性和灵活性。除切换信道外,WLAN系统也可以利用OFDM的特点,通过调整参数来避免干扰的形成,包括:
将所用带宽从20 MHz调整至10 MHz或5 MHz,避开主用户的工作频段。
降低对应载波得发射功率和调制方式,分多步将数据传输率从54 Mb/s调整到1 Mb/s。
3.3 动态频率选择技术和传输功率控制技术
动态频率选择技术的基础是感知技术。动态频率选择技术通过对当前工作信道和其他信道的感知结果,借助OFDM技术,采取调整带宽或切换信道的方法,及时地在主用户出现时进行工作频段的退避。动态频率选择技术能够实现通信的持续进行,为网络的可靠传输提供保证。信道切换能力是动态频率选择技术中的重要功能。在无线局域网标准中,信标帧是可以实现无冲突发送的。因此可以借助信标帧进行信道切换等信令的传输。
而对于传输功率控制技术而言,其关键是可以实现对任意用户间传播损耗的估计和用户处噪声的测量,根据这些信息,在保证误码率的情况下,尽量降低发射功率从而减少对主用户的干扰。
3.4 频谱资源的共享与分配技术
通常WLAN中所包含的用户数量是很有限的,对于无线频谱感知也仅局限于工作区域内的部分频率范围。将大量时间进行无线频谱的探测是不现实的,同时对区域外主用户的探测也是不理想的。频谱资源的共享与分配技术中,通过多个网络对频段的探测,经过信息交换,任何一个网络都可以构造网络附近的无线频谱的使用状况,进而可以无冲突分享可用的网络资源。该技术的实现将涉及:
不同网络间的信息交换方法。网络之间的通信是通过共存信标协议(CBP)[10]和接入点间通信两种方法实现,同时可以解决系统间的共存问题。
频谱资源的分配方法。分布式的频谱资源共享和分配的实现可以借助博弈理论。文献[11]中提出了无线频谱资源交换的策略,通过虚拟货币等方式,采用如递增叫价的拍卖算法等方法实现不同网络中频谱资源的拍卖。
4 结束语
无线局域网的广泛应用,凸显出无线频谱资源的紧张。而CR技术作为一种有效提高无线频谱资源利用率的新技术,日益得到人们的关注。基于CR技术,已有诸多标准即将产生,如IEEE 802.22、IEEE 802.16h和IEEE 802.11y。在已有的无线局域网协议的基础上,推动CR技术与无线局域网技术的融合,必将为无线局域网的普及铺平道路。纵观IEEE 802.11系列无线局域网标准的发展,我们可以期望未来几年内见到更多模式,功能更强大和灵活的无线网络终端,在这些设备上的投资前景将会非常乐观。当然不可否认的是,CR技术的应用依然会受到国家相应无线电政策法规的约束,CR技术的发展终将在可控的情况下进行。
5 参考文献
[1] HAYKIN S. Cognitive radio:Brain-empowered wireless communications [J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2005, 23(2): 201-220.
[2] 李波, 刘勤, 李维英. 认知无线电技术[J]. 中兴通讯技术, 2006, 12(2): 10-13.
[3] IEEE Std 802.11h-2003 Part 11. Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications Amendment 5: Spectrum and Transmit Power Management Extensions in the 5 GHz band in Europe[S]. 2003.