認知無線電網絡路由技術專利分析

竇文娟 孫凌紅

【摘要】隨著無線技術的不斷發展，現有的無線電頻譜資源已經滿足不了人們日益增長的業務需求，針對現有無線電頻譜資源使用不充分的現象，認知無線電技術的提出很好的解決了這一問題，由于認知無線電的特性，提出了認知無線網絡的路由技術，本文分析了國內外有關認知無線電網絡路由技術的專利申請情況，從申請的年度分布、申請人等方面進行分析，在上述分析的基礎上，總結出相關專利技術的一些規律，為我國認知無線電網絡路由的發展提供信息參考。

【關鍵詞】認知無線電 網絡路由 專利分析

一、引言

傳統的無線網絡采用固有的頻譜分配原則，使得頻譜資源利用率低，因此與不斷增長的無線應用需求產生矛盾。為了提高無線資源的利用率，動態頻譜接入技術得到了人們的重視，1999年由Joseph MitolaⅢ提出了認知無線電（Cognitive Radio，CR）的概念，認知無線電是一種頻譜共享技術，采用交叉共享方式在主用戶未使用頻譜時借機占用該頻譜資源，因此在授權信道出現空閑時能充分利用該資源，這樣無疑提高了頻譜利用率。路由研究是認知無線電網絡研究的一個重要研究方面，與以往網絡頻譜靜態的特性，認知無線電網絡頻譜的動態接入帶來了可用信道是變化的，此時的路由研究與傳統的路由存在著很大的區別，因此，在研究過程中存在著很大的難度。但在認知無線電網絡帶來廣闊的頻譜資源的誘惑下，業界和學術界對其進行了大量的相關研究。

二、認知無線電網絡路由技術的研究方向

認知無線電是一種新型的智能無線電，提供了一種靈活的頻譜分配方案，其包括兩種用戶：主用戶和認知用戶。主用戶擁有最高優先級使用授權頻譜，而認知用戶能夠主動感知、精確識別并智能接入未被主用戶占用的授權頻譜。討論最多的是由主用戶和次用戶組成的網絡，其也是較基礎的網絡，在此階段，節點各自的角色是確定的，在這種情況下進行平面型網絡路由的研究；并主要從路由優化方案和路由拓撲算法協議兩方面進行研究，在研究過程中要考慮各種影響因素，主要考慮：同步、能耗多用戶干擾、可靠性、流量、延遲、電池自持力、同窄帶系統的共存、權重、考慮鏈路分配、信道干擾、節點無線電接口限制、多徑路由流量限制等因素。根據上述影響因素，將其加入到技術研究中，制定了多種策略，并形成相應的專利技術。

三、認知無線電網絡路由技術的專利申請態勢

本文對國內外有關認知無線電網絡路由技術的專利申請進行分析，以反映認知無線電網絡路由技術的專利分布狀況。圖l顯示了認知無線電網絡路由技術國內外專利申請量年度分布情況。

從圖1可以看出國外著手研究認知無線電網絡路由技術要早于國內；國內從2004年開始，而國外從2003年開始，認知無線電網絡路由技術的相關專利申請開始出現，在起初時間，相關的專利申請量還是比較少；到了2007年申請量大幅增加。國內外由此展開了大量研究來尋求解決方案。由上述申請量年度分布情況可以看出，在國內外，對于認知無線電網絡路由技術的研究正在不斷深入。

四、結語

認知無線電網絡路由技術是認知無線電的一個重要研究方面，在提出時就受到廣泛關注，為未來無線資源的充分利用提供了一種新的解決思路。從目前的研究和應用來看，認知無線電網絡路由技術還有廣闊的發展空間，還有很多問題需要深入解決。不過，隨著越來越多的企業、研究所及高校等參與認知無線電網絡路由技術研發和專利申請，認知無線電網絡路由技術將日趨完善。