《認知無線電網路技術及套用》從認知無線電的基本思想的提出到目前國內外積極開展研究的過程中，就如何準確感知頻譜，如何進行干擾估測等內容展開敘述。
基本介紹
- 書名：認知無線電網路技術及套用
- 作者：郭彩麗，馮春燕，曾志民
- ISBN：9787121112133
- 定價：59.00 元
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2010-7-1
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
認知無線電作為有望解決無線頻譜資源緊缺難題的技術，目前已成為業界極為關注和研究的熱點。《認知無線電網路技術及套用》從認知無線電的基本思想的提出到目前國內外積極開展研究的過程中，就如何準確感知頻譜，如何進行干擾估測，如何使用和組建認知無線電網路，如何將認知無線電推向實際套用展開了詳細的論述。《認知無線電網路技術及套用》包括10章，內容涵蓋了認知無線電和認知無線電網路的基礎知識，認知無線電網路的關鍵技術，包括頻譜感知、物理傳輸技術、無線資源管理、路由技術及傳輸協定、跨層設計及最佳化、網路安全，認知無線電網路套用，最後展望了未來無線通信系統中認知無線電技術的研究及套用前景。
《認知無線電網路技術及套用》可作為高等院校通信等相關專業高年級本科生或研究生教材，以及通信 技術培訓參考書，也可作為從事無線通信研究科研人員與工程技術人員的技術參考用書。
圖書目錄
第1章 概論 （1）
1.1 無線通信與頻譜資源 （1）
1.2 高效頻譜利用技術 （2）
1.3 頻譜共享技術 （3）
1.3.1 動態頻譜分配 （3）
1.3.2 免許可開放接入 （3）
1.3.3 分級共享接入 （4）
1.4 認知無線電的產生 （5）
1.5 認知無線電研究現狀 （6）
1.5.1 標準化進展 （6）
1.5.2 代表性研究成果 （8）
1.6 認知無線電與認知無線電網路 （9）
參考文獻 （9）
第2章 認知無線電網路基礎 （11）
2.1 認知無線電技術 （11）
2.1.1 認知無線電的定義 （11）
2.1.2 理想認知無線電 （12）
2.1.3 頻譜感知認知無線電 （14）
2.1.4 認知無線電的物理實現 （16）
2.1.5 認知無線電在無線通信中的套用 （17）
2.2 認知無線電網路 （24）
2.2.1 現存認知無線電網路 （25）
2.2.2 認知無線電網路關鍵問題 （27）
參考文獻 （30）
第3章 頻譜感知 （31）
3.1 概述 （31）
3.2 頻譜感知模型 （31）
3.2.1 頻譜機會 （32）
3.2.2 二元假設頻譜感知模型 （32）
3.3 頻譜感知分類 （33）
3.3.1 輔助頻譜感知 （33）
3.3.2 獨立頻譜感知 （35）
3.4 基於發射機信號的檢測 （36）
3.4.1 匹配濾波器檢測 （36）
3.4.2 能量檢測 （38）
3.4.3 循環平穩特徵檢測 （41）
3.4.4 協方差盲檢測 （42）
3.4.5 延時相關性檢測 （43）
3.4.6 兩步檢測 （43）
3.5 基於接收機信號的檢測 （44）
3.5.1 基於干擾溫度估計的檢測 （45）
3.5.2 基於接收機本振泄漏的檢測 （47）
3.6 合作檢測 （49）
3.6.1 單用戶檢測局限性及合作檢測增益 （49）
3.6.2 分散式多用戶合作檢測 （50）
3.6.3 協作分集式合作檢測 （57）
3.7 MAC層及跨層檢測 （59）
3.7.1 檢測模式 （60）
3.7.2 檢測周期 （62）
3.7.3 檢測時長 （64）
3.7.4 檢測信道 （66）
3.7.5 檢測靜默周期 （68）
3.8 多域全認知技術 （69）
3.8.1 信號空間多維感知 （70）
3.8.2 基於鏈路的感知 （71）
3.8.3 基於網路的感知 （73）
3.8.4 基於用戶的感知 （74）
3.9 現有標準中的頻譜感知 （75）
3.9.1 IEEE 802.11k （75）
3.9.2 IEEE 802.15.1 （75）
3.9.3 IEEE 802.22 （76）
參考文獻 （77）
第4章 物理傳輸技術 （82）
4.1 認知OFDM（Cognitive OFDM）傳輸技術 （82）
4.1.1 認知OFDM概述 （82）
4.1.2 認知OFDM中的關鍵技術 （86）
4.2 認知UWB（Cognitive UWB）傳輸技術 （100）
4.2.1 認知UWB概述 （100）
4.2.2 認知UWB傳輸波形設計 （103）
4.2.3 UWB傳輸技術在認知無線電網路中的套用（107）
4.3 變換域通信系統（TDCS） （108）
4.3.1 TDCS在認知無線電中的適用性 （109）
4.3.2 TDCS在認知無線電中的實現 （109）
4.3.3 認知無線電網路環境中的TDCS性能分析（112）
4.3.4 基於OFDM的TDCS （113）
4.4 認知無線電的信道編碼技術 （115）
4.4.1 糾錯編碼 （115）
4.4.2 糾刪編碼 （121）
4.5 認知MIMO技術 （127）
4.5.1 認知MIMO概述 （127）
4.5.2 認知MIMO的研究熱點 （128）
4.5.3 認知MIMO傳輸系統實例 （133）
4.6 認知無線電的鏈路自適應技術 （135）
4.6.1 概述 （135）
4.6.2 認知無線電的時域鏈路自適應（TDLA）（136）
4.6.3 認知OFDM的鏈路自適應 （141）
參考文獻 （145）
第5章 無線資源管理 （151）
5.1 概述 （151）
5.2 頻譜分析 （152）
5.2.1 頻譜分析分類 （152）
5.2.2 頻譜特徵參數 （154）
5.2.3 信道容量 （159）
5.3 頻譜決策 （160）
5.3.1 概述 （160）
5.3.2 決策的最佳化目標：本地與全局 （162）
5.3.3 決策中的協調機制 （166）
5.4 接入控制 （167）
5.4.1 接入控制的特點 （167）
5.4.2 與授權用戶協調的接入控制 （168）
5.4.3 透明接入控制 （169）
5.5 頻譜分配 （172）
5.5.1 頻譜分配技術分類 （172）
5.5.2 完全受限頻譜分配 （174）
5.5.3 部分受限頻譜分配 （185）
5.6 功率控制 （189）
5.6.1 與傳統網路功率控制的區別 （190）
5.6.2 基於合作的功率控制 （190）
5.6.3 基於非合作的功率控制 （192）
5.7 頻譜移動性管理 （196）
5.7.1 頻譜移動性的特點 （196）
5.7.2 頻譜切換機制 （197）
5.7.3 頻譜移動性管理協定 （202）
5.7.4 頻譜移動性管理面臨的挑戰 （202）
5.8 資源調度 （203）
5.8.1 認知無線電網路中調度的特點 （203）
5.8.2 鏈路級調度 （203）
5.8.3 端到端流的跨層調度 （210）
參考文獻 （212）
第6章 路由技術及傳輸協定 （218）
6.1 認知無線電網路的路由技術 （218）
6.1.1 概述 （218）
6.1.2 路由協定 （219）
6.1.3 路由算法 （222）
6.2 認知無線電網路的傳輸層協定 （227）
6.2.1 傳輸層協定概述 （227）
6.2.2 傳統無線網路的傳輸層協定 （228）
6.2.3 認知無線電網路的傳輸層協定 （229）
參考文獻 （230）
第7章 跨層設計及最佳化 （232）
7.1 傳統分層設計到跨層設計的演進 （232）
7.2 認知無線電網路的跨層設計 （233）
7.2.1 頻譜檢測的跨層設計 （233）
7.2.2 頻譜管理的跨層設計 （234）
7.2.3 頻譜分配的跨層設計 （235）
7.2.4 頻譜切換的跨層設計 （238）
7.3 認知無線電網路的跨層最佳化 （238）
7.3.1 基於模糊邏輯的跨層最佳化 （239）
7.3.2 基於神經網路的跨層最佳化 （240）
7.3.3 基於多目標最佳化的跨層最佳化 （243）
7.4 認知引擎與跨層設計及最佳化 （244）
7.4.1 認知引擎的功能和結構 （245）
7.4.2 基於認知引擎的跨層設計及最佳化架構（245）
7.4.3 基於認知引擎的跨層設計及最佳化架構的優勢（246）
7.5 認知無線電網路跨層設計和最佳化面臨的挑戰 （246）
參考文獻 （248）
第8章 認知無線電網路安全 （250）
8.1 認知無線電網路面臨的安全問題 （250）
8.1.1 傳統無線網路的安全威脅 （250）
8.1.2 認知無線電網路的安全需求 （252）
8.1.3 認知無線電技術引入的安全隱患 （253）
8.1.4 認知無線電網路的安全威脅及其防禦機制（255）
8.2 認知無線電網路的入侵檢測系統 （267）
8.2.1 入侵檢測概述 （267）
8.2.2 網路安全的P2DR模型與入侵檢測 （268）
8.2.3 入侵檢測系統的典型架構與分類 （269）
8.2.4 認知無線電網路的IDS——動態綜合的安全方案模型 （271）
8.3 典型認知無線電網路的安全研究 （275）
8.3.1 IEEE 802.22 WRAN網路的安全 （275）
8.3.2 其他認知無線電網路存在的安全問題（278）
8.4 未來的研究方向 （279）
8.4.1 建立動態的無線電環境圖 （280）
8.4.2 建立信譽系統 （282）
8.4.3 其他研究方向 （283）
參考文獻 （285）
第9章 典型的認識無線電網路 （287）
9.1 WRAN網路 （287）
9.1.1 WRAN簡介 （287）
9.1.2 IEEE 802.22標準概況 （289）
9.1.3 IEEE 802.22空中接口 （289）
9.1.4 IEEE 802.22的共存 （307）
9.2 XG網路 （313）
9.2.1 XG網路的組成結構 （313）
9.2.2 XG網路決策 （315）
9.2.3 XG網路實測 （316）
9.3 認知Ad Hoc網路 （319）
9.3.1 認知Ad Hoc網路與傳統Ad Hoc網路的比較（320）
9.3.2 認知Ad Hoc網路示例 （320）
9.3.3 分散式協同MAC機制 （321）
9.3.4 認知Ad Hoc網路的一些可能套用 （324）
9.4 認知Mesh網路 （325）
9.4.1 COMNET網路 （326）
9.4.2 CogMesh網路 （331）
參考文獻 （337）
第10章 從認知無線電網路到認知網路 （339）
10.1 認知無線電、認知無線電網路與認知網路 （339）
10.2 認知網路概述 （340）
10.2.1 定義 （341）
10.2.2 簡單套用實例 （341）
10.2.3 網路架構 （342）
10.2.4 體系結構 （345）
10.3 認知網路的典型套用——B3G認知無線網路 （348）
10.3.1 認知無線接入網的管理功能 （349）
10.3.2 認知接入點的管理功能 （350）
10.3.3 認知無線終端的管理功能 （351）
10.4 認知網路發展面臨的問題和挑戰 （352）
參考文獻 （353）
縮略語 （354）
序言
無線頻譜是不可再生的寶貴資源。提高頻譜資源利用率以滿足日益增長的無線通信業務需求是無線通信領域永恆的課題。可以說，無線通信的發展歷史就是解決頻譜有效利用的歷史。傳統提高頻譜利用率的方法是採用先進的通信理論與技術，但受限於香農信道容量理論極限值，不能從根本上解決頻譜資源緊張問題。隨著未來無線通信寬頻化的發展趨勢，WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、LTE（Long Term Evolution）、UWB（Ultra-Wide Band）等新技術、新業務不斷湧現，頻譜需求呈指數迅猛增長。頻譜資源的供需矛盾限制了無線通信業務套用的持續發展。
與此同時，近期國內外大量研究表明，在傳統“條塊分割”的靜態頻譜分配政策下，全球頻譜資源的利用表現出高度的不均衡性。一方面，一些非授權頻段業務繁忙、占用擁擠；另一方面，一些授權頻段，尤其是信號傳播特性比較好的低頻段，其頻譜利用率極低，頻譜資源存在巨大“浪費”。這就迫切需要一種新的技術將“浪費”的頻譜資源充分利用起來，認知無線電技術應運而生。它通過對授權頻譜的“二次利用”，可有效緩解頻譜資源緊缺問題，因此被預言為未來最熱門的無線技術。
認知無線電技術是無線通信發展的一個新的里程碑，其將來的廣泛套用必將帶來無線通信領域歷史性的變革。目前認知無線電的研究正在全世界範圍內積極開展，且發展迅速，無論是專家學者還是國內外頻率管理委員會、標準化組織、研究機構、企業均給予了極大的關注。但認知無線電技術本身是一個有相當難度的課題，如何準確感知頻譜、有效估測干擾，如何組建認知無線電網路，這些問題一直以來都困擾著廣大的研究者。在我國大力發展無線通信和急需培養前沿通信專業人才的今天，編寫一本結構清晰、內容全面、匯集認知無線電研究進展、體現認知無線電網路關鍵技術研究難點、充分挖掘認知無線電網路套用前景的參考書，對於推動無線通信的發展具有重要的學術和套用價值。此外，目前在認知無線電領域雖已取得一系列可喜研究成果，但離工業界所期望的能“呼之欲出”的實用還有一段距離。為推動認知無線電技術進一步從目前的研究實驗最終走向真正實用，相關的通信企業開發人員也迫切需要一本能夠呈現認知無線電網路關鍵技術及套用研究成果進展的書，以幫助他們全面深入地了解這項新的技術，從而指導實際的工程實踐。
鑒於上述原因，本書在編著過程中突出以下三點：注重認知無線電網路知識架構的體系性，納入了認知無線電網路從物理層到套用層所包含的頻譜感知、物理傳輸技術、無線資源管理、路由技術與傳輸協定、跨層設計及最佳化、網路安全等技術內容；在書的編著過程中同時注意不局限於原理性介紹，穿插講述一些認知無線電在未來無線通信中的套用實例，並設立典型的認知無線電網路這一章節，將近幾年來無論是在實際網路中已有套用的技術還是在研究中已取得成果的技術均體現在書中；本書在最後一章還引入了認知網路，闡述了認知無線電網路的未來演進趨勢，充分體現了內容的新穎性和前瞻性。
