无线区域网和认知无线电技术(3)

日期：2007年8月25日作者：查看:[大字体中字体小字体]

    (3)频谱使用表

    802.22标准中要求基站维持一个信道可用性分类的表格。这个功能表中，将信道按可用状态分类，比如被占用(如正在传输PU信号)，可用(可被802.22用户占用)，禁止使用(不能被802.22使用)。这张表可以被系统操作员更新(例如设定某些信道为禁用)或者由802.22感知机制来控制。

    (4)最大功率限制

    在802.22系统中，研究基站和用户驻地设备可能给数字电视接收机带来的干扰问题很重要，IEEE 802.22工作组为之作了许多的假设，读者可以参考相关文献。基于假设可以得出一个结论：802.22基站需要控制用户驻地设备以保证其传输功率不超过表1中最后一列所示的值。因此，用户驻地设备必须依照图9中所示的等效全向辐射功率(EIRP)限制，同样，表2和图10给出了802.22系统基站发射功率的限制。

    (5)带外发射屏蔽

    为了保护数字电视和无线麦克风的正常工作，802.22标准要求EIRP数值达到4 W的基站和用户驻地设备必须满足表3中的规定，以降低频带外的干扰。

    3.2认知无线电的应用和频谱共享

    认知无线电技术通过多种方式被应用于802.22系统中，包括分布式频谱感知、测量、探测算法和频谱管理。认知无线电作为极具潜力的未来的通信方式，早在美国联邦通信委员会FCC03-322的建议制订规则通告(NPRM)中就提到了它用于频谱管理的好处和4个具体应用：乡村市场和未注册设备、公共频谱租借、动态频谱共享以及通信系统和无线网状网(Mesh)之间的交互。认知无线电技术在无线通信领域有巨大的发展潜力，比如CR用户可以与其他用户协商实现更有效的频谱共享，可用于不同频段通信系统之间的交互，作为两个系统之间的桥梁。同样认知无线电可推进频谱资源二级市场的开发使用和乡村地区的频谱接入。认知无线电可以在有中心的网络、分布式网络、自组网(Ad Hoc)和Mesh架构中展示其应用潜力，满足授权用户和未授权用户的需要。

    3.2.1无线环境的场景分析和干扰抑制

    认知无线电系统传输信号时，首先要分析无线传输场景，由无线发射机产生的激励是非平稳、空时信号，因为它们的统计特性依赖于时间和空间。对无线场景分析的任务涉及到空时处理，包含如下操作：自适应地对频谱检测的各种相关功能，比如干扰温度的估计和频谱空穴的检测；用于干扰抑制的自适应波束形成。

    (1)干扰温度的定义和测量

    当前无线环境是以发射机为中心的，距离发射机一定距离的信号功率在设计中要求达到一个噪声底限以降低可能的干扰，可是，由于新的不可预料的新的干扰源的出现，射频噪声底限可能升高，因而引起信号覆盖范围衰减。为防止这种可能性，FCC推荐了一种对干扰的评价方法，也就是从单纯的接收机对干扰进行测量向发射机和接收机之间自适应实时交互测量的方向转变，这种变化导致对干扰给出了一个新的度量，叫做干扰温度(IT)，如图11所示，其中干扰温度Ti公式化为Ti =Pi /kB，k为波尔兹曼常数，等于1.38×10-23J/K，B为相应带宽，Pi为干扰功率(由于内部噪声源和外部射频能量累加产生)，用于量化和管理无线环境的干扰源，而且干扰温度界限提供了特定频段和特定地理位置射频环境的最恶劣情形的描述。在干扰温度界限内，接收机能满意地工作。给定任一个频带，测得通信系统接收处干扰温度不超过一定界限，等待服务的用户就能使用它，干扰温度界限将作为该频带的无线电频率功率的上限。
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