相对而言,认知无线电面临的最大障碍是政策问题,而不是技术挑战。对实现交叉技术来说,政府分配给大规模高速无线通讯使用的频谱资源远远不够。这个问题很大程度起源于已经执行了半个多世纪的无线电频谱管理政策——把固定的频带分配给专用通讯。例如,分配给电视频道的固定频带只允许受让者使用,即使受让者不使用,该频道带宽处于闲置状态时,也不允许其他设备使用。同样,在特定区域内未经分配的电视频道频带也不允许其他设备使用,甚至不能被同一区域的其他电视广播设备使用,因此这些频道总是处于未使用状态。此外,频道之间也存在着未使用的频谱,因为各个电视广播设备的发射功率很高,可能会相互干扰,只有在各发射频道之间有一个很宽的频谱间隔,电视调谐器才可能清晰地接收广播信号。认知无线电技术推广的最大问题就是,必须利用政府分配给其他用户的闲置专用频带。这一问题如果不能从政策上解决,认知无线电技术就失去了发展基础。
2004年,美国联邦通讯委员会建议,认知无线电技术可以使用处于闲置状态的电视频道专用频带。根据这一决定,在城市地区,认知无线电技术可以享用的无线频带又增加了100多千赫。可以说,为认知无线电的发展提供了一张“特别通行证”。
4 认知无线电的市场需求
由于认知无线电能够最大程度地自动利用闲置频谱,而不需要来自控制网络的各种指令,因而将为用户节约不菲的使用费用。因此,当该技术最终实现市场化时,无线电用户的支出将能大大降低。
目前,90%以上的笔记本电脑都具有局域网性能,家用或商用局域网的数量也急剧增加。认知无线电技术的智能操作能在某一时刻,根据需要迅速地租用或借用局域网性能以及其他无线电频率的频谱(可以历时几秒钟或者几分钟)。据此,互联网服务商就可以将用户的数据或电话接通到全球的任何地方,也就是说,利用认知无线电技术,不需要专用蜂窝网络就可以顺利连通其他用户。
现在市场上先进的手机都具有很强的数据处理能力,每秒钟可处理几百万个指令。这种能力主要服务于专用的蜂窝标准,现在,这种能力则可以被用来安全地加载第三方软件,从而使你的手机与一个闲置的WLAN相连接。
此外,对传统手机系统来说,网络具有负责整个系统高效运作的智能。虽然最新型的手机本身也具有更多新功能,但其智能化程度依然有限,用户依然需要与服务商签订合同以获得进入网络的许可,然后才能连接到交换式电话网络。而认知无线电技术则能够把那些能够与无线网络连接的智能化设备镶嵌于无线设备内部、手提电脑或者无线管理器之中,因此大大提高了这些设备的智能化程度。
然而,在人类技术发展史上,大多数新技术在走向市场的过程中都会遇到这样或者那样的阻力,认知无线电技术也不例外。目前手机服务商对此项新技术就相当冷淡。在2004年召开的一个移动通信专题技术会议上,摩托罗拉公司一位高级管理人员指出,几年前以局域网为基础的电话在技术方面已经成熟,但手机服务商却不需要这样的设备,理由非常简单:如果在白天正常工作期间把电话自动转移到局域网上,手机服务业每天将会损失数小时的手机费用。
尽管认知无线电技术的发展会遇到一些既得利益者的抵制,但其发展势头仍不可阻挡。如果美国联邦通讯委员(FCC)会在政策方面继续加大支持力度,它将会把总量达数百兆赫的专用频带变为可共享无线频谱资源,长期困扰人们的无线频谱短缺问题就有可能得到缓解,认知无线电技术就将成为人类更好的通讯手段。以手机传输图像为例,现在传输一张压缩的数兆像素的图像需要一分钟,到那时,手机在1秒之内就可以传输10张这样的图像。
正如手机技术的不断进步给社会带来了广泛而深刻的影响一样,尽管认知无线电技术的发展尚需时日,但它必将对人类社会带来巨大而深刻的冲击。
5 结束语
认知无线电的核心思想就是使无线通信设备具有发现“频谱空洞”并合理利用所发现的“空洞”的能力。值得指出的是认知无线电技术不但引起了学术界的相当关注,工业界对如何将其应用于实际通信系统也产生了浓厚的兴趣。有报道称具有认知功能的无线通讯产品将在近一两年内问世。但是要真正实现认知无线电技术还需解决包括频谱检测技术、自适应频谱资源分配技术和无线频谱管理技术等关键技术问题。在目前很多技术问题没有完全解决的情况下,各国政府对于此项技术也处于观望状态,对于此技术的产业化发展还有很长的路需要走,认知无线电能否成为市场的主流技术而被广泛应用仍然是值得期待的。