认知无线通信系统的频谱资源管理

的信号，也可以感知到卫星或深空探测器发射的信号。由于不同地点的发射设备的功率、天线的方向性、带宽、运动特性、动态行为可能各不相同。为了进行有效的管理，需将所有可能使用无线频谱资源按照物理空间和网络覆盖进行分割，形成频谱管理的网格，即如图5所示的围绕地球的一层分割点。

为了对频谱资源空间进行管理，以及对管理网格进行必要的维护更新，可分层分级设置传感器。可以独立的设置传感器网格，也可以与应用系统共址设置。

分层分布式数据库是进行资源管理的有效途径，将上述的资源管理网格及其对应的可用资源图谱等数据进行分层，分别存储在不同层次的数据库中，最低层的数据库可以管理若干个资源单元，第n 层的数据库管理若干个第n -1层的数据库。当一个用户在运动或者变化过程中需要穿越不同层次的资源管理网格时，由多个层次的数据库联合为其服务，如图6所示。

数据库的方式是进行资源管理的有效途径，利用成熟的数据库管理技术，可以将上述的资源管理网格和可用资源图谱等数据有效存储和管理，也可以指导进行信息的更新和索引。根据用户的类型，与资源数据库的交流方式可以不同。可以利用现有的公众移动通信网络的数据业务或Internet网络，访问资源数据库；也可以利用公共资源控制信道提供资源服务。

在数据库的信息交流中，公共控制信道可以作为比较适合的通信途径。非授权用户可以通过该信道获取资源信息。公共资源控制信道根据服务的用户类型、用户数量、业务类别等优化配置。

在认知环境中，公共控制信道无法成为固定频率的信道，它应该也是属于非授权使用者之一，随外界环境的变化而发生变化。这样在公共控制信道两端的信息交流点需要考虑如何进行频点的协同约定。实现的方法可以借鉴循环定位、循环不定位、循环分散定位、表明信道的循环不定位等动态信道分配算法。

频谱资源管理的数据库将包含了若干个子库，如图7所示。数据库通过对资源空间的感知信息的分析处理，对频谱的使用状况做出详实描述，根据非授权用户的需求，形成资源图谱。各个子库之间可以产生如下关系：频谱原始使用状态子库为原始频谱统计子库提供服务，频谱整体使用状态子库为整体频谱统计子库提供服务，而空洞分析子库、空洞等级标示子库、功率梯度子库等子库以及原始频谱统计子库和整体频谱统计子库都是为管理中心服务的。

4 结束语

认知无线电技术是为了解决频谱资源匮乏问题而提出的，其核心思想就是对无线频谱资源的深度利用，因此可以说，认知无线电技术就是围绕无线频谱资源的管理与利用而开展的。

良好的管理结构与方案能够带来整个系统的性能提升。随着认知无线电技术的发展与逐步应用，资源管理技术的重要性也愈发突出，因而对其进行研究与讨论有很重要的意义。上述的几点内容是笔者在对认知通信技术研究过程中发现的问题，一方面这些想法还处于初步阶段，需要更深入的研究丰富，另一方面以上几点仅仅是认知科学研究的一个侧面，对于资源管理领域的研究需要更多的内容支撑。

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