基于IEEE 802.22的WRAN系统级仿真平台设计与研究

摘要

目前随着无线通信业务需求的快速增长，可用频谱资源变得越来越稀缺。人们通过采用先进的通信技术来提高频谱效率的同时，却发现全球授权频段，尤其是信号传播特性比较好的低频段的频谱利用率极低。因此近几年来，能够对不可再生的频谱资源实现再利用的频谱共享技术受到了人们的广泛关注。 认知无线电（CR，CognitiveRadio）技术作为一种智能频谱共享技术可有效地解决频谱利用率低的问题，它通过感知频域、时域和空域等频谱环境，自动搜寻并利用已授权频段的空闲频谱，实现不可再生频谱资源的再利用，为解决如何在有限频谱资源条件下提高频谱利用率这一无线通信难题开辟了一条新的途径。 2004年11月，IEEE802.22工作小组正式成立，目前，IEEE802.22工作组对基于CR的无线区域网络（WRAN，WirelessRegionalAreaNetwork）的空中接口标准正在制定中。尽管业内对于WRAN的总体目标和主要技术特点已经达成共识，但一些相关概念和关键技术还有待进一步研究，所以我们对WRAN进行系统级仿真可以掌握它的一些关键技术，同时验证相关算法在系统级下的性能。 本文首先介绍了CR，对CR的关键技术进行了分析，并归纳介绍了相关标准化组织对CR的研究现状。 接着介绍了宽带无线接入和无线区域网技术，对基于IEEE802.22的WRAN系统的系统架构和协议体系进行了分析，并对WRAN系统仿真的目的和方法进行了简要说明。 然后着重介绍了WRAN系统仿真平台的总体设计和各模块的具体设计，详细阐述了各个模块的设计思想及所用到的关键技术和相关算法。 最后着重介绍了WRAN系统仿真平台的实现，对各个功能模块的具体实现流程进行了说明，并给出系统仿真结果，完成对系统性能的评估。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略语

声明

第一章 绪论

1.1课题研究的背景和意义

1.1.1课题研究的背景

1.1.2课题研究的意义

1.2作者的主要工作

1.3论文的章节安排

第二章认知无线电研究综述

2.1认知无线电技术

2.1.1认知无线电概述

2.1.2认知无线电关键技术

2.2认知无线电研究进展

2.2.1标准化研究进展

2.2.2代表性研究成果

第三章WRAN技术和系统仿真研究

3.1宽带无线接入技术

3.1.1宽带无线接入技术的定义

3.1.2宽带无线接入技术的范畴

3.1.3宽带无线接入技术的特点

3.1.4宽带无线接入技术的分类

3.2无线区域网(WRAN)简介

3.2.1 IEEE 802.22标准化进展

3.2.2 WRAN部署结构

3.3 WRAN参考架构和协议体系

3.3.1 WRAN参考架构

3.3.2WRAN协议体系

3.4系统仿真的目的和方法

3.4.1系统仿真目的

3.4.2系统仿真工具

3.4.3系统仿真方法

第四章WRAN系统仿真平台的设计

4.1 WRAN系统仿真平台的总体设计

4.1.1 WRAN系统仿真平台结构

4.1.2 WRAN系统仿真的总体流程

4.2WRAN系统仿真平台各模块的具体设计

4.2.1初始化模块的设计

4.2.2检测模块的设计

4.2.3业务模块的设计

4.2.4干扰计算模块的设计

4.2.5 RRM模块的设计

4.2.6数据存储模块的设计

第五章WRAN系统仿真平台的实现

5.1 WRAN系统功能模块的实现

5.1.1初始化模块的实现

5.1.2检测模块的实现

5.1.3干扰计算模块的实现

5.1.4 RRM模块的实现

5.1.5数据存储模块的实现

5.2仿真结果和分析

第六章 结束语

6.1论文工作总结

6.2下一步研究方向

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表学术论文