認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)專利分析

竇文娟 孫凌紅

【摘要】隨著無線技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)有的無線電頻譜資源已經(jīng)滿足不了人們?nèi)找嬖鲩L的業(yè)務(wù)需求，針對現(xiàn)有無線電頻譜資源使用不充分的現(xiàn)象，認(rèn)知無線電技術(shù)的提出很好的解決了這一問題，由于認(rèn)知無線電的特性，提出了認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的路由技術(shù)，本文分析了國內(nèi)外有關(guān)認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的專利申請情況，從申請的年度分布、申請人等方面進(jìn)行分析，在上述分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)出相關(guān)專利技術(shù)的一些規(guī)律，為我國認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)路由的發(fā)展提供信息參考。

【關(guān)鍵詞】認(rèn)知無線電 網(wǎng)絡(luò)路由 專利分析

一、引言

傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用需求產(chǎn)生矛盾。為了提高無線資源的利用率，動態(tài)頻譜接入技術(shù)得到了人們的重視，1999年由Joseph MitolaⅢ提出了認(rèn)知無線電（Cognitive Radio，CR）的概念，認(rèn)知無線電是一種頻譜共享技術(shù)，采用交叉共享方式在主用戶未使用頻譜時借機(jī)占用該頻譜資源，因此在授權(quán)信道出現(xiàn)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(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)研究的一個重要研究方面，與以往網(wǎng)絡(luò)頻譜靜態(tài)的特性，認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)頻譜的動態(tài)接入帶來了可用信道是變化的，此時的路由研究與傳統(tǒng)的路由存在著很大的區(qū)別，因此，在研究過程中存在著很大的難度。但在認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)帶來廣闊的頻譜資源的誘惑下，業(yè)界和學(xué)術(shù)界對其進(jìn)行了大量的相關(guān)研究。

二、認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的研究方向

認(rèn)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(rèn)知用戶。主用戶擁有最高優(yōu)先級使用授權(quán)頻譜，而認(rèn)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(quán)頻譜。討論最多的是由主用戶和次用戶組成的網(wǎng)絡(luò)，其也是較基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，在此階段，節(jié)點(diǎn)各自的角色是確定的，在這種情況下進(jìn)行平面型網(wǎng)絡(luò)路由的研究；并主要從路由優(yōu)化方案和路由拓?fù)渌惴▍f(xié)議兩方面進(jìn)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(tǒng)的共存、權(quán)重、考慮鏈路分配、信道干擾、節(jié)點(diǎn)無線電接口限制、多徑路由流量限制等因素。根據(jù)上述影響因素，將其加入到技術(shù)研究中，制定了多種策略，并形成相應(yīng)的專利技術(shù)。

三、認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的專利申請態(tài)勢

本文對國內(nèi)外有關(guān)認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的專利申請進(jìn)行分析，以反映認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的專利分布狀況。圖l顯示了認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)國內(nèi)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(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)要早于國內(nèi)；國內(nèi)從2004年開始，而國外從2003年開始，認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的相關(guān)專利申請開始出現(xiàn)，在起初時間，相關(guān)的專利申請量還是比較少；到了2007年申請量大幅增加。國內(nèi)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(nèi)外，對于認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的研究正在不斷深入。

四、結(jié)語

認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)是認(rèn)知無線電的一個重要研究方面，在提出時就受到廣泛關(guān)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(yīng)用來看，認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)還有廣闊的發(fā)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(yè)、研究所及高校等參與認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)研發(fā)和專利申請，認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)將日趨完善。