1、西安电子科技大学硕士学位论文基于IEEE 1900.4无线资源管理的研究姓名：曾业申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：杨家玮20100101摘要随着无线通信的高速发展，特别是在异构认知无线通信网络中，宽带服务需求的日益增长，这使得对无线资源管理的需求更加迫切。通过多模可重构终端对无线接入资源的优化选择可以在未授权频谱中更容易获得高速的数据传输。因此，无线接入技术选择的多模终端重构策略对于保证服务质量至关重要。本文在IEEE19004框架下，提出了一种有效的无线接入技术选择的终端重构策略。该策略将本征向量法与改进的TOPSIS(Technique for order preferen
2、ce by similarity to idealsolution)法结合起来，可以迅速将终端的可选重构模式依照优先顺序排列，供终端决策；同时，该策略可以在任意执行周期内为用户提供最佳服务质量。我们在包含UMTS、WIMAX和无线局域网的异构认知无线网络中采用该策略进行仿真，结果表明我们提出的终端重构策略能够有效地在用户喜好、应用类别以及网络条件之间进行平衡。在下一代无线通信网络中，组播在下行链路中将是主要的通信的方式，因此异构认知多组播通信系统的信道分配的优化也就相当有必要。本文在IEEEl9004框架下对异构认知多组播通信系统的信道分配引入加强学习的方法以改进分配效率，场景结果分析证明了该
3、方法有效。关键词：认知无线网络无线接入策略IEEEl9004信道分配AbstractWith the hi曲speed development of radio communication,the management forradio resource being more and more necessary in todayS wireless communicationsEspecially within cognitive radio networks，it is causing the demand for radio accessselection of the multimod
4、e reconfigurable terminals being greatly increasinglyThis hasthe particular advantage of hi曲data rates in unlicensed spectrumConsequently，theradio access strategy of reconfi guration for a multimode reconfi gurable terminal playsan important role in ensuring quality of service(QoS)An effective strat
5、egy for terminalreconfiguration radio access under the framework of IEEE P 1 9004 is presented in thispaperThe proposed strategy combines the eigenvector method and modified techniquefor order preference by similarity to ideal solution(modified TOPSIS)，which call rankthe available reconfiguration mo
6、de alternatives with fast and simple implementationAtthe same time，it Can provide the user with the best available QoS at any implementperiodSimulations al e conducted under a cognitive radio network、)I，ith UMTS，WiMAX and Wireless LANsThe results show that the proposed strategy calleffectively decid
7、e the optimum mode of reconfiguration by making trade-off amongnetwork condition，user preference，and service applicationIn the next generation radio network，especially in downlink，multicastcommunication will be the main modeConsequently，the optimization of channelassignment in heterogeneous cognitiv
8、e multicast communication system is significantIn this paper we adopt reinforcement learning under the framework of IEEE 1 9004 inchannel assignment in heterogeneous cognitive multicast communication system toimprove assignment efficiencyThe results of simulations show that the method isavai】ableKey
9、word：Cognitive Radio Networks Radio Access Strategy IEEE 19004Channel Assignment创新性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：皇垂L日期。4叼岖关于论文使用授权的说明
10、本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在 年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期左垒圣!望笙7日期趁纽皋伍堕第一章绪论第一章绪论11引言随着无线通信技术的发展，随着个人通信业务的发展，为了达到更好，更及时，更宽带宽，更多种类的服务需求，对资源
11、的管理以及优化成为必然要求。正是在资源有限的背景下，认知无线网络的出现具有必然性，也必将具有巨大的发展前景。随着软件无线电、硬件无线电和认知无线电的发展，异构网络组成的认知无线网络的趋势越来越明显。在这样的网络环境下我们需要对各种资源进行管理和优化，对网络和终端运用各种技术进行重构或让其按一定的机制随环境的改变而自学习。为此通信行业各个组织提出了不同标准，诸如IEEE80216、IEEE80222、IEEEl 900等。在这些标准之上，对各种资源进行管理，能带来频谱资源、网络资源的优化。基于此，本文将在IEEEl9004基础上对无线接入资源的优化管理进行研究。总之由于通信网络的发展，智能资源管
12、理的迫切性和发展前景，对无线智能资源管理的研究具有很大意义。12认知无线电和认知网络的发展在过去的十多年里，无线电的概念从纯粹的硬件无线电演进到软硬件结合的无线电。90年代早期，Joseph Mitola提出了软件无线电(Software Defined Radios，SDRs)的概念。软件无线电的核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带AD和DA变换器，将尽可能多的无线电设备的功能用软件定义。它的出现使通信终端大大减小对硬件的要求，可以使相同的终端在不同的通信系统中使用。软件无线电技术被认为是可以将不同形式的通信技术联系在一起的最有效技术。软件无线电旨在建立一个无线电通信平台，在平台上运行各
13、种软件系统，以实现多通路，多层次和多模式的无线通信。因此应用软件无线电技术，可以实现一个移动终端在不同系统和平台之间畅通无阻的使用。在其2000年的论文中，Mitola将软件无线电的概念进一步拓展，提出了认知无线电(Cognitive Radio，CR)儿纠的概念。认知无线电从广义上来说是指无线终端具有足够的智能或者认知能力，通过对周围无线环境的历史和当前状况进行检测、分析、学习、推理和规划，利用相应结果调整自己的传输参数，使用最合适的无线资源(包括频率、调制方式、发射功2 基于IEEE 19004无线资源管理的研究率等)完成无线传输。认知无线电能够帮助用户自动选择最好的、最廉价的服务进行无线
14、通信，甚至能够根据现有的或即将获得的无线资源延迟或主动发起传输。实际上如何在软件无线电和认知无线电间划清界限依然存在争议。通常会把具有一定智能的频率捷变的软件无线电称为认知无线电。然而更多人认为软件无线电仅是实现认知无线电这一巨大体系结构的一种工具。由认知无线电用户组成或参与的网络即可以引出认知网络的概念，即存在具有认知功能的节点的网络称为认知网络。121认知无线电的发展无线频谱管理的发展正在经历着从静态频谱分配向动态频谱共享转变的过程。ISM频段上基于频谱共享的无线通信业务的成功已经开始显示出当前无线频谱管理与分配方法的弊端。这种固定的分配策略已经成为当前无线通信快速发展的绊脚石。伴随着认知
15、无线电的提出与发展，基于认知无线电的机会频谱接入技术被认为是解决未来无线通信频谱紧张，实现动态频谱接入的重要途径。虽然现在还没有任何认知无线电网络的商业应用出现，但其基于干扰避免的频谱共享思想已经存在。从本质上说认知无线电所包含的动态或者机会频谱共享并不是一个崭新的概念。对于同构网络，1970年提出的Aloha协议已经可以实现无线信道的分布式共享接入。对于异构网络，在IEEE中存在一个已经研究很多年且与认知无线电有密切联系的领域广-共存，即在相同的频带内无线电系统需要具备与使用不同协议的其他系统共存的能力。早期的共存问题伴随着ISM频段的开放而出现。1985年FCC针对异构系统的共存问题在其规
16、则的第15部分描述了低功率无线设备在ISM频段的共存过程。共存能力在这种存在大量不同协议无线电设备的免授权频段尤为重要，诸如IEEE80211，IEEE80215和IEEE80216等标准的系统间的共存。IEEE 80215标准是第一个解决共存问题的标准。许多IEEE 80215系统需要与IEEE 8021l系统共享相同的频带(24GHz)，而二者之间由于协议差异不能通过互相通信进行协作，结果只是互相干扰。IEEE 802152工作组的成立是为了解决二者的共存问题，它完成了一些开创性的工作，例如界定共存的含义，以及如何实现和检测共存并最终给出一种可行的建议。IEEE802152标准中包含一系列
17、协作与非协作的技术，用于改善系统之间的共存，同时对于其他系统间的共存也具有广泛意义。此外为了实现干扰避免，另一个与认知无线电相关的标准化工作是在IEEE80211a系统上实现动态频率选择(Dynamic Frequency Selection，DFS)和传输功率控制(Transmit Power Control，TPC)的IEEE80211h标准。在5GHz的国家信息基础设施(Unlicensed National Information Infrastructure，UNII)频段内，第一章绪论IEEE80211a无线局域网系统与航空导航雷达等共享其中的两个约200MHz宽的频段(51505
18、350MHz和54705725MHz)。虽然这些雷达分布在有限的地理空间，但是其重要性要求必须保护其免受IEEE80211a无线局域网的干扰。当然最简单的解决途径是禁止IEEE80211a使用这些共享频段，但是无线频谱的监管机构更乐意通过干扰避免的方法使用这些频谱资源。动态频率选择技术令IEEE80211a系统可以检测雷达，并将可能造成干扰的正EE80211a基本服务集(Basic Service Set，BSS)迁移到其他频率上。这一思想同样适用其他具有类似情况的频段或者系统，与通过认知无线电实现机会频谱接入的思想不谋而合。此外，IEEE802162004是另一个包含动态频率选择和传输功率控
19、制的标准。这些已有的共存技术或者正在被开发的共存技术与动态频谱接入的需求很相似，在定意义上甚至可以认为认知无线电技术是当前已有共存技术的一种演进。回顾认知无线电概念提出后的9年，认知无线电爆炸式发展始于广播电视频段的开放。美国的电视信号将于2009年2月全面实现数字化，电视广播业终将停播已进行半个世纪之久的电视频道。如果将这些即将沦为白色空洞的VHFUHF频段(分散在54MHz到698MHz的频率范围)公开拍卖的话，可能轻易喊到数十亿美元的拍卖天价。然而这些频谱并不会被拍卖，如何使用这些频谱的争论仍在火热进行。这些位于41910MHz VHFUHF频段的广播电视信道具有良好的传播特性，其传输性
20、能远优于当前过分拥挤的24GHzlSM频段，是无线通信的理想频段。2004年5月12日，FCC发布建议规章制定通矢13122】，准许电视信道的2到51频道被免授权使用。FCC在通知中将工作在广播电视频段内的宽带免授权设备划分成两个类型：一种是低功率的“个人或者便携式”免授权设备，例如WiFi；另一种类型包括那些具有更高发射功率的“固定”免授权设备，这些设备通常工作在固定的位置提供类似宽带无线接入的商业服务。受FCC这一系列行为的刺激，已经有多个标准化组织提出新的无线标准以实现动态的接入那些免授权频谱。122认知网络的发展近几年，随着智能，适应性无线电设备即所谓的认知无线电的发展，以及第二频率许
21、可的引进，在通信行业出现了一个新的术语：认知网络。认知网络是一个由多个用户组成的无线网络，包括两种：主用户(拥有带宽的所有者)和从用户(通常具有认知功能的用户，认知无线电)。认知网络的基础结构由智能管理和可重构的单元组成，这些元件可以日益增多基于过去行为的相关策略。认知网络被认为是由认知节点组成的拓扑网，这些节点能感知当前网络的条件，及时更新状态，计划和工作表去主动适应当前网络条件。认知网络包括每个节点的认知特性以及网络之间的节点的认知性能。认知无线接入网相互作用和回应一个特殊用4 基于IEEE 1 9004无线资源管理的研究户的请求通过动态改变他们的拓扑和操作参数去加强调整策略去优化总体性能
22、。认知网路最初是同构网络，并且有了一系列的发展，可是随着各种技术的不同组网技术和不同的接入技术的发展，异构下的认知网络更加具有现实意义和发展前景。IEEE于2004年11月正式成立IEEE80222工作组，这是第一个世界范围的基于认知无线电技术的空中接口标准化组织。IEEE80222也被称为无线区域网络(Wireless Regional AreaNetwork，WRAN)，系统工作于41910 MHz VHFUHF频段上未使用的Tv信道，工作模式为点到多点。WRAN设备的关键是无需频率许可，与电视等已有的要用户共存。当主要用户工作时，WRAN不占用相应频段；当检测到某些频段没有被主要用户使用
23、时，WRAN设备可以自动使用这些频率资源；WRAN设备在工作期间发现主要用户在相同频段开始工作时，将迅速退让出相应频段。80222标准工作组于2005年9月完成了对WRAN的功能需求和信道模型文档，2006年开始对各个公司提交的提案进行审议和合并，并于2006年3月形成了最终的合并提案作为编写标准的基础，预计最近两年最终的标准将会被批准。鉴于静态电视频道分配，这一技术只是为实现真正的动态频谱接入而迈出的第一步。其技术证明的可行性将为无线频谱管理机构开放其他频段的共享扫清道路。1999年，IEEE成立了80216工作组专门开发宽带固定无线技术标准(WiMAX)，目标就是要建立一个全球统一的宽带无
24、线接入标准。但是，随着80216系列规范的不断制订和完善，频谱资源问题成为制约技术发展的关键问题，为此，2004年12月，专门成立了致力于解决共存问题的80216h工作组，利用认知无线电技术使80216系列标准可以在非授权频段获得应用，并降低对其他基于IEEE80216免授权频段服务用户的干扰。同月，IEEE 80216h工作组公开征集提案，主要针对80216h规范涉及的具体方面、新系统对授权用户产生的冲突影响、80216不同PHY层模式下的共存机制、802162004标准中现有的免授权频段服务支持以及80216h标准制定的主要目标等。2005年1月，确定了IEEE 80216h标准的具体涉及
25、内容，其主要思路是在IEEE 80216制定的QoS要求下，让多个系统共用资源。目前公布的最新版本为2006年8月的版本。IEEE 80216h标准由LicenseExempt Task Group所制定，致力于改进诸如策略和媒介接入控制等机制，以确保基于IEEE 80216的免授权系统之间的共存，以及与授权用户系统之间的共存。从表面上看，IEEE 80211h似乎不是有关认知无线电的标准。但是，80211h协议中的一个关键内容：动态频谱选择实际上已经属于认知无线电的范畴。IEEE80211h为“无线局域网媒体接入控制和物理层规范，欧洲5 GHz频段频谱和发射功率管理扩展协议，其修改了正EE
26、8021 la PHY层标准，增强了5 GHz频段的网络管理、频谱控制和传输功率管理功能，提高了信道能量测量和报告、多个管第一章绪论理域的信道覆盖、动态信道选择和传输功率控制机制，及其在协议中的一些定义和术语。8021 1中的另一IEEE 8021 1Y协议族是基于竞争的协议，主要制定标准化的干扰避免机制，同时方便今后新频段的应用，其应用频段主要是2005年7月FCC向公众应用开放的原来用于卫星服务网络的365 GHz“-37 GHz频段，为该频段的宽带无线业务分配提供补充和改善。IEEE80222和IEEE80216h都只是认知无线电的简单应用，为了进一步研究认知无线电，IEEE于2005年
27、成立了IEEEl900标准工作组(即SCC41)，进行与下一代无线通信技术和高级频谱管理技术相关的电磁兼容研究。该工作组对于认知无线电技术的发展和与其它无线通信系统的协调与共存有着极其重要的意义。其具体详细内容将是本文的主要研究内容。13 IEEEl900工作组系列标准IEEE 1900目前包括IEEE 19001、IEEE 19002、IEEE 19003和IEEE 19004这4个工作组。IEEE 19001【jJ工作组的任务是解释和定义有关下一代无线电系统和频谱管理的术语和概念，主要澄清术语并且弄清各种技术之间的关系，提供对技术的准确定义和对关键技术的解释，如频谱管理、策略无线电、自适应
28、无线电、软件无线电等，目前标准草案最新版本是v028版本。IEEE 19002工作组主要为干扰和共存分析提供操作规程建议，提供分析各种无线服务共存和相互间干扰的技术指导方针，其项目提案需求书(PAR)预计提交投票和项目完成时间分别是2008年2月和8月。IEEE 19003工作组主要为软件无线电的软件模块提供一致性评估的操作规程建议。提供分析软件定义无线电的软件模型以保证符合管理和操作需求的技术指导方针。其PAR中指出将在2008年9月将草案提交投票，预计项目结束时间是2009年9月。IEEE 19004工作组主要任务为动态频谱接入的无线系统提供实际应用、可靠性验证和评估可调整性能。在第一阶段
29、，标准将限于结构和功能定义，而后一阶段将着重于与信息交换有关的协议定义。该标准于2009年2月正式公布。在IEEEl900的四个标准中1900414J在19001和19002对下一代无线电系统的定义基础之上主要应用与异构网络下对网络资源，频谱资源等的管理，更加注重于实际的应用，可以深切的结合到认知网络中去，我们对其进行主要介绍和研究。19004工作组的目的是定义下一代异构网络的架构框架，设备器件以及设备器件之间交换的内在信息，包括代表的模型信息，使重新分配管理更加方便和使无线资源最优化利用。这将带来总体性能，频谱效率，服务质量和设备效用的改进!分布式【5】做出判断的功能性，通信上下背景信息和约
30、束信息以及处理过程是该基r IEEE 1900 4无线资源管理的研究工作的关键所在。在IEEEPl900 4下的重构管理的应该_lF视的元素：网络重构管理模块(NRM)，终端重构管理模块(rRM)以及重构管理的无线分配授予站(RE)。标准首先定义了各个模块的定义，定义了相应的实体，以及各个实体之间交换的信息，和各种空中接r7。其次标准定义的系统框图，如下图1 1所示。正是在该系统框架下，我们能对组成的认知网络或者一般异构网络进行频谱资源，接入资源等进行管理，并在分析当前状态下进行优化，然后做出决策，交换信息进行重构，使网络和个人终端获得更好的性能。在该标准中，我们可以做到动态频谱分配、动态频谱
31、共享和分布式决策，标准对这3个处理功能有详细的说明和定义。T一Terminal Reconfiguration ManagerTRC Terminal ReconflgllratlOn ControllerT啦一Te珈inal Measurement CoilectorOSWOperator Spect rIlm ManagerNRlINetwork ReconfiguratiOn ManagerRRCRAN Reconfiguration Contr011er眦RAN Measurement C01lectotRNradio access network更详细的内容将在第二章进行详细I说IE
32、明E和E1研900究4。陶l 的系统描述图14无线接入选择无论是异构认知网络还是一般认知网络，无论是认知节点或者主用户节点，随着各种技术的涌现，随着多模终端的发展，每一终端在不同的网络不同的认知环境，不同的服务需求下，为了保证最好的接入，为了保证可片的QoS，为了使频谱资源利用优化对在应用场景中存在的可用的各种无线接入技术进行选择是非常有必要的。第一章绪论 7目前异构网络的已经成为现状，主要的无线接入技术和相关标准有：UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，意即通用移动通信系统，UMTS是国际标准化组织3GPP制定的全球3G标准之一)以及
33、其他3G或者B3G的个人移动通信技术；80211标准下的WLAN，即无线局域网技术；WiMAX(80216)无线城域组网技术；卫星通信等等。 随着通信业的发展，异构网络中出现不同的运营商管理着不同的接入技术也成为主要的网络组成。于是在异构的无线网络系统中，使用多模或可重构终端的用户更倾向于选择最合适的无线接入技术来承载业务。但如何在众多无线接人技术中选择一个最合适的无线接入技术是一个有待研究的问题。现有文献提出的相关解决方法，如随机选择算法、高带宽优先选择算法、基于模糊逻辑的算法以及基于层次分析法和灰度关联法等。本文将应用本证向量法和改进的TOPSIS(technique for order
34、preferenceby similarity to ideal solution)相结合的方法来进行无线接入技术进行排序选择，并结合场景仿真分析。15研究内容章节安排本文研究了IEEEl9004标准的主要内容，结合资源描述，并在该标准的框架结构下研究无线资源的管理，主要研究了多模终端可重构的情况在无线异构认知网络情况下进行无线接入技术的选择，以及在异构认知网络中的组播的信道分配情况。具体如下：一：详细介绍IEEEl9004，透彻理解该标准，结合认知网络进行一定的研究。二：在IEEEl9004的标准之下，对本证向量法和改进的TOPSIS相结合的方法进行研究，并用相关平台仿真。三：在异构认知组播
35、通信网络中的信道分配中引入加强学习的方法以改进系统性能。本文的内容安排如下：第一章为绪论部分，简要介绍认知无线电和认知网络的发展现状，简略介绍现有的相关标准协议。第二章详细介绍IEEEl900系列标准，主要是19004标准定义的框架、接口、信息模型等。第三章详细描述本证向量法和改进的TOPSIS相结合的无线接入选择算法，并给出相应的仿真结果。第四章介绍组播网络信道分配的应用增强学习的方法来改善系统的利用效率，以及仿真结果。第五章是结束语，介绍异构认知网络的发展前景和资源管理的后续研究潜力8 基于IEEE 19004无线资源管理的研究和方向。第二章下一代无线电系统的标准 9第二章下一代无线电系统
36、的标准在研究1IEEE9004标准之前，需要对认知无线电和网络的术语有一个规范化统一化的用语，和对各种无线电的统一定义，IEEEl9001对其进行了详细的描述，该标准建立了描述涌现的网络和节点中应用到的具备认知功能的、自适应功能、环境感知和基于策略的适应技术等为特征的无线电设备的术语学。特别地，这些定义是从频谱管理的观念滋生而来的。这就预期到这些定义将能够成熟应用和理念上获得研究者、制造商、服务商和运营商之间的广泛的接受。IEEE 19001标准的主要目的是促进对系统技术和频谱管理有一个普遍的理解，以至在多个领域的诸如无线电学科，包括数字通信，计算机领域和人工智能的技术专家和管理者对这些技术有
37、一个共同的理解。该标准的目的之一是对先进无线电系统技术和先进的频谱管理技术提供关键术语的定义。标准的关键和焦点是正涌现的无线网络，无线电技术和泛函性系统，频谱管理的术语和概念。通常认为，本标准除了焦点以外还包括关于无线通信系统和频谱管理的相关术语例如无线频谱和无线电信号等概念。l 9004正是在1 9001的基础上做更为详细的、更系统的异构网络的架构上的、模型化的研究。21 19001新技术总览和定义19001提供了支持Dynamic Spectrum Management(DSM动态频谱管理)和Dynamic Spectrum Access(DSA动态频谱接入)的研究和部署的规范术语和定义。
38、由于以下原因，DSM和DSA的需求越来越多：无线服务的增加和频谱需求的增加。无限传输的数据下载的增加，要求频谱带宽的增加。多模式产品的出现，诸如移动通信、广播通信、无线定位功能集于同一设备上。保证优先服务的运作时所需频率能及时接入的压力的增加，比如在其他非优先服务的用户接入时的公共安全服务的接入。为此出现了支持动态频谱管理和动态频谱接入的新技术，这些正出现的无线电和无线网络系统具有如下的一般特征：适应性；动态和自适应行为；感觉认知环境和智能性；群体合作和相互作用的网络环境，例如感知频谱用法的环境。10 基于IEEE 19004无线资源管理的研究以下是19001对出现的新技术的进行了清晰定义以将
39、这些容易交融的技术之间区别开来：1自适应性无线电一种具有某些方法监视自己的性能并且通过闭环去改变自己的参数来提高自己性能的通信系统的无线电。2认知无线电(1)，一种具有感知环境和内部状态并且在基于这些信息和预定的目标做出无线电操作行为的决策的通信系统的无线电。这里环境信息可以也可以不包括相关通信系统的地理信息。(2)，认知无线电如(1)中定义就是用软件无线电，自适应性无线电和其他技术去自动调整他自己的行为和操作获得想要的性能目标。3硬件定义无线电、硬件无线电一种完全通过硬件来执行通信功能的无线电。比如只通过硬件来改变通信容量的，与之对应的是软件定义无线电。注意：(1)更换相同型号的器件，不过包
40、含了不同的存贮数据或者执行指令被认为是一种器件的物理修改。进一步，一个器件的运行参数如果不是物理修改的改变则不能称为硬件无线电，即使这种改变要求特殊的设备或者私有的程序。(2)为了与软件定义无线电保持一贯性，制定者也认为硬件无线电也是一种无线电，尽管在其完成通信功能的技术中发射和接收的参数不能现场地被制造商修改，即在这些器件中没有物理修改。(3)该术语是一种理想化的抽象，用其对无线电设备的指定分类，对应的一定的调整供应和功能容量也适用。该术语也同样用来描述硬件无线电设备的软件重构和软件定义无线电应该软件重构带来的改进。4智能无线电具有学习机制的一种认知无线电。需要注意的是：智能无线电被认为是软
41、件控制无线电的子集，这种从属关系是因为学习能力的定义要求智能无线电去适应做决策的处理过程，潜在要求动态程序重调。无线电控制的重调几乎不可能，除非同时也是软件控制的。尽管如此，一个无线电设备没有必要是软件定义的，因为智能无线电也能用软件去控制去适应决策处理过程怎样或者什么时候一系列固定硬件定义的物理层去执行的。一个软件定义，软件控制的智能无线电有处理在软件控制下动态改变物理层执行行为的额外能力。5基于策略的无线电一种通信系统中的行为被基于策略控制的机制所管理的无线电，参见基于策第二章下一代无线电系统的标准略控制机制。注意：(1)策略可以用一个特殊的无线电函数(功能)限制行为，但是没有必要改变无线
42、电的功能。因为策略通常不改变基本无线电功能，基于策略无线电没有必要是重构无线电。(2)基于策略无线电一般被认为是软件控制无线电的子集。6重构无线电一种功能可以通过手动或者软件控制重新配置无线电模式的无线电。需要注意的是：对重构无线电的软件重构可能涉及无线电网络中的任何元素，手动重构包括物理改变或硬件器件的移除。7软件控制无线电一种物理层的一些或所有功能由软件控制的无线电。8软件定义无线电一种物理层些或所有功能由软件定义的无线电，对应于硬件无线电。需要注意的是：联邦通信委员会定义：包括发射的操作参数如频率范围，调制类型，最大输出功率，对应规则下的发射环境，都可以用软件去改变而不需要改变硬件器件去
43、影响无线电发射频率。22无线电系统的功能性定义19001对现有的和下一代无线电网络系统应该具备的功能作了标准定义，以使实际设计者和运营商能够统一。1适应性调制：无线电系统可以适应性的改变调制方式的功能。需要注意的是：典型地，调制方式的改变或调整是对应于链路和其他外部条件通常是为了获得要想的性能，例如比特差错率、数据速率和覆盖范围等。2认知控制机制：认知无线电的一个机制用来评估诸如环境、频谱，通信信道等条件的输入和预先确定的目标去对相应的无线电操作行为进行决策。3频率捷变：一种无线电能动态改变它的运行频率的能力，典型地这些频率改变是高速的跨越一个宽带频率范围的或者改变两种特征。注意：(1)频率改
44、变的适时性和调谐频率的次序可以是事先设置或者对应于相应的条件改变而调整的，例如检测到冲突或人为干扰。(2)频率捷变的一些应用包括频率多跳去降低冲突或干扰的影响，频率分集传输以降低依靠频率信号多径传输带来的影响，以及动态频谱接入去机会主义地操作未充分使用的频谱或者通过达成短期协议的操作这些频谱。4地理定位能力：在地球表面意义上定位某一用户的位置。需要注意的是：自12 基于IEEE 19004无线资源管理的研究适应无线电的地理定位能力可以用来感知它的位置作为一个输入影响他的行为。精确定位感知可以提高动态频谱接入的性能和支持有地理限制的机遇策略的无线电的执行。地理定位感知可以用一个绝对坐标(例如GP
45、S)或者相对于其他无线电用户的相对坐标，例如用到达时间的测量的精确信号来完成多路切换。5场景感知：确定无线电用户位置的能力。需要注意的是：位置可以涉及地理坐标(经度、纬度、高度)或者其他的信息例如无线电所在的国家或城市等信息。6基于策略的控制机制：一种管理无线电行为的机制，通过设立一定的规则，以机器可读的格式表示，独立于无线电执行不管无线电是在硬件或者软件执行。注意：(1)规则的定义和相关的无线电功能的都可能因场景和技术的改变而改变，相应的改变可能发生在：曲在加工或者重构期间b)在用户或者服务提供商分配一个器件的期间c)在over-theair提供期间d)由overtheair或者其他实时控制
46、(2)该标准的暗示下，动态频谱接入无线电行为的控制是基于策略控制机制的预期的典型应用。但是，基于策略控制机制也可以应用到网络管理政策中去。策略产生源包括频谱调整者，制造商，网络运营商等。7无线电感知：无线电中属性或者特征的结合用来支持关于他自己位置，频谱环境，内部状态的内部信息，以及支持检测这些信息的改变。需要注意的是：无线电感知要求支持认知控制机制。8软件控制：无线电系统或设备通过软件处理用来选择运行参数。9软件定义：用软件处理无线电系统或设备去执行操作而不是控制功能。10传输功率控制：一种自动调整机制或者收到命令调整无线电的传输功率的机制。23支持下一代无线电系统的网络技术的定义1知无线电
47、网络一种无线电网络其中每个无线电的行为由认知控制机制控制以适应拓扑结构的改变，运行参数或用户需求的改变。需要注意的是：认知无线网络的节点不是必须是认知无线电。但是认知网络的是在其中的无线点节点必须遵从认知控制机制。每个节点可以有认知功能或者能从其他具有认知功能的节点接受指令。认知功能潜在的包含网络环境，网络状态和拓扑的感知，并且通过与其他节点之间的第二章下一代无线电系统的标准相互交换信息来共享感知消息和其他网络接入信息，典型的是与相邻节点。认知决策的做出考虑这些收集的信息，这些决策的一般是与其他节点调整和合作情况下完成的。认知网络能够调整每个节点无线电行为以适应拓扑，运营条件和用户需求的改变。
48、2复合网络由多种无线电接入技术组成的无线通信网络，在一个或者多个网络管理控制以支持有效通信。需要注意的是：在复合网络中，认知无线电技术可以应用以使无线电选择最好的最可行的通信选择。复合网络不同与异构网络的是复合网络的焦点是资源的共享，特别是频谱资源，而这不是异构的焦点。一个复合网络的实例由：WIFI，WiMAX，Digital Audio Broadcasting，Digital Video Broadcasting以及由动态频谱管理控制的第四代无线商业接入技术。3可重构网络一种具有动态重构能力(例如改变网络的拓扑)或者可以改变在网络管理控制的服务下动态改变通信协议的网络。注意：(1)可重构网
49、络不要求可重构无线电(2)“协议“术语是The Authoritative Dictionary of lEEE Standards Terms定义的。4动态频谱接入网络：就是一个网络中应用了动态频谱接入功能的网络。24 IEEEl9004标准在19001工作组定义了下一代网络的基本术语后，19004工作组进一步定义了：网络资源管理、设备资源管理以及各个模块之间交换的信息，以使能够调整网络设备分部式决策以帮助无线电资源利用的优化，包括频谱接入控制，以及异构无线环境下的网络接入。该标准之限于架构和功能性的第一阶段的定义，对应的协议的定义将在下一阶段进行。该标准的主要的目的是提高和改进多种无线电接入技术环境系统的总体组成的总的容量和服务质量，通过定义适合的系统结构以及有利于无线电资源优化的协议，特别是，通过开发网络和移动终端之间交换的协议，无论他们是否同时支持多个链路和动态频谱接入。241相关定义和缩写1首字缩写，简化缩写ASN：Abstract Syntax Notation抽
