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南京邮电大学硕士研究生学位论文开题报告 姓名 学 号 院（系、所） 通信与信息工程 导师 专业 信号与信息处理 研究方向 无线通信与信号处理技术 论文题目 认知无线电中的关键技术研究 论文选题来源 国家 部委 省 市 企业 校级 自选 有无合同 经费数 是 有 论文 类型 基础研究 应用研究 开发研究 其它 备注 是 开题报告提交日期（由研究生部填写） 年 月 日 与选题有关的国内外研究综述，研究目的和实际意义（列出主要阅读参考文献，不少于15篇） 电磁波频谱作为一种国家所有资源,被固定的分配给不同用途的用户[1]。不同国家地区的频谱分配都有一个共同点,那就是大部分的频谱已经被分配出去。同时由于通信的不断发展,各种通信技术方式的不断出现以及公众对不同业务需求的不断增加,这种固定授权分配的方式使得频谱显得越来越紧张,造成一种稀缺。 但同时对电磁波的使用效率进行测量的时候发现,很多已经分配的频谱并没有被充分的利用。 如下: 图1 频谱利用率 根据FCC的[2],频谱的利用率大概只有15%~85%。。因此频谱资源并不是绝对的短缺,只是使用效率不高造成的。 因此FCC 2002在[3][4]中提出了改善频谱利用率的报告,并且提出了干扰温度模型。1999年。Joseph Mitola也提出认知无线电（CR：Cognitive Radio）的概念,认知无线电也是解决频谱相对短缺的一种有效方法。 认知无线电是一个智能的无线通信系统,它能够主动感知周围环境,获得外部环境(主要是频谱使用)的情况,据此改变自己的参数适用外部环境的变化。认知无线电能够在很宽的授权和非授权频带内感知用户的活动情况,检测频谱空洞,检测到没有使用的频段的时候就可以暂时的使用这个频带通信,当有主用户出现的时候就主动退出,防止对主用户的干扰。因此认知无线电能够提高电磁波频谱的利用率。认知无线电要完成以下几个主要功能(1):频谱感知,检测未被使用的频谱,进行无扰通信。(2):频谱共享,认知无线电用户之间公平共享暂时可用频谱。(3):频谱管理,为认知无线电用户选择最好的信道。(4):频谱移动性,随着无线环境的不断变化要保持无缝通信。认知无线电是动态环境下使用频谱的关键技术。 另一方面,无线通信发生了重大的变化并取得了迅猛的发展。未来无线通信技术将朝着宽带化、移动化、全IP化、异构化及个性化等方面发展，以达到通信的“无所不在”。 一般认为,未来的无线通信系统将由各种不同的网络融合而成，其中包括未来的蜂窝移动通信网络、无线局域网（WLAN）、移动Ad Hoc网络（MANET）、无线传感器网络（WSN）、卫星网络、公共电话交换网络（PSTN）等。网络融合具有融合增益，体现在：网络间流量均衡、网络分集、覆盖延伸和多样性服务，最终使得无线通信网拥有更大的容量、更好的质量、更经济和更便利的服务。然而，多设备共存、多网共存、多接入技术共存的局面使得网络融合变得困难重重。 无线Mesh网络的组网方式和Ad Hoc网络的组织架构并结合环境感知技术，实现蜂窝移动通信网、WLAN、MANET的深度融合。 无线Mesh技术的出现为解决不同网络之间的接入问题提供了极大的可能性，并越来越引起国内外学者、专家和研究人员的广泛关注，已经成为无线通信领域新的研究热点。在此基础上构建的新型宽带无线网络结构称为无线Mesh网络(WMN：Wireless Mesh Networks),即一种高容量、高速率的分布式网络，它不同于传统的任何一种有线与无线网络，具有自配置、自愈合、高带宽、兼容性、低成本等优点，非常适合于覆盖大面积开放区域（包括室外和室内）。未来的蜂窝移动通信网络、WLAN、MANET、WSN、卫星网络、PSTN等可以通过WMN集成到因特网中。可见,WMN将是未来无线通信领域重大技术革新,将成为未来无线城域网核心网理想的组网方式，是构建B3G/4G的潜在技术之一。 鉴于WMN具备的诸多独特的优点，不同通信网络之间的融合又是未来无线通信发展的必然趋势，我们试图以现有的蜂窝网、WLAN、MANET三种典型的网络环境为组成元素，将无线Mesh技术应用于异构无线网络融合，构造三网融合的新型Mesh网络体系架构。 异构无线Mesh网络体系将会为用户提供一个通用的服务体系结构，满足用户随时随地的不同需要的多元化业务需求。这种新型架构不是异种网络之间的简单组合，而是基于网络整体的完全无缝的解决方案。它将使得不同形态的网络协同工作，这种协同式的服务并非简单的异构网络互联，而是通过不同网络的差异和互补性来实现资源的有效整合，使其充分发挥局部优势，为用户提供无处不在的“人性化”的服务。 由此可知,认知无线电