面向认知无线电的频谱测量与信道占用模型研究

本论文来源于"863”计划重点课题——“动态频谱资源共享技术评估与测试”。随着无线通信的迅速发展,特别是近年来无线设备和业务的显著增加,人们对频谱资源的需求越来越大,频谱资源稀缺问题日益突出,然而,在目前固定频率分配政策的背景下,很难找出新的频率资源来缓解频率短缺的问题。近年来提出的认知无线电技术为解决上述问题带来了契机,它的根本目的就是尽可能提高现有频谱的利用效率,被广泛认为是解决频谱资源紧张与浪费严重问题的有效途径,是今后宽带无线移动通信技术发展的重要方向。 但在所有频段不加区别地盲目开展认知无线电业务显然是不可行的,必须事先进行详尽的频谱测量与评估工作,了解清楚该频段的频谱占用情况及特征参数,根据测量数据得出的分析结果将为今后开展认知无线电提供现实依据,为主管部门制订认知无线电管理和频谱分配政策提供技术支撑。 频谱测量工作的进行需要简单、实用、高效的测量方法。论文根据北京地区频谱占用情况测量任务,制定了具体的频谱测量方案及测量数据的分析处理方法,明确了在测量中结合各频段内已有的业务特性设置合理的测量参数,形成了有效的频谱测量规范。并设计了SUIEACR算法用来评估认知无线电技术对提高频谱利用率的有效性及其理论依据。 然后,结合实际测量数据以及信道模型理论,对授权用户占用信道的模型进行设计,根据UHF电视频段和GSM频段的信道占用情况分别进行分析建模,得出各频段的授权用户占用信道的数学模型。然后在此基础上设计了接口子层模型,为链路级及系统级仿真提供模型参考和数据支持。