認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)

前言

　　認(rèn)知無線電及認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)是近幾年無線通信領(lǐng)域出現(xiàn)的重要新課題之一，也是當(dāng)今無線通信領(lǐng)域研究的最新熱點(diǎn)。　　在第四代移動通信標(biāo)準(zhǔn)化即將完成之時，人們都在思考下一代無線通信應(yīng)該包含哪些新技術(shù)、新突破。尤其是近年來，信道編碼、多址接入、多天線傳輸?shù)葌鹘y(tǒng)方法進(jìn)展不大，很難滿足越來越多的無線設(shè)備和業(yè)務(wù)需求，有限的頻譜資源正成為無線通信發(fā)展的最大瓶頸之一，認(rèn)知無線電的出現(xiàn)正好解決了固定頻譜分配帶來的頻譜利用效率低下的問題?！　∮捎谡J(rèn)知無線電技術(shù)是近年來出現(xiàn)的新技術(shù)，因此目前全面系統(tǒng)論述認(rèn)知無線電的書籍寥寥可數(shù)，而介紹認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的書籍就更少了。本書是一本全面反映認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)最新技術(shù)的佳作。本書的兩位作者都是從事無線通信理論和技術(shù)研究多年的教授，因此本書沒有局限在認(rèn)知無線電技術(shù)本身，而是突出認(rèn)知無線電和無線網(wǎng)絡(luò)的背景介紹，強(qiáng)調(diào)對讀者的啟發(fā)和引導(dǎo)，循序漸進(jìn)，由淺入深，在內(nèi)容上反映了當(dāng)前的最新技術(shù)和研究成果?！　∽鳛橐槐窘榻B認(rèn)知無線電技術(shù)和認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的書籍，本書不僅可以面向初學(xué)者作為入門的參考書，也適合于想深入了解和研究認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的研究人員?！　”緯?－5章、第11章由許方敏翻譯，感謝三星通信研究院的李小強(qiáng)、鄭旭峰、孫程君、何宏、雷海鵬、周雷、王海、惠俊紅、仲川、李迎陽等同事，他們也參與了資料整理和部分翻譯工作；第6～10章由李虎生翻譯，感謝毛如坤、楊德鵬、張正浩、鄭坤等同學(xué)，他們?yōu)楸緯g做出了貢獻(xiàn)，參加了部分文字編輯工作?！　〈送猓瑢λ嘘P(guān)心和支持本書翻譯工作的同事、朋友致以誠摯的感謝！翻譯的過程對于每位譯者也是一次學(xué)習(xí)和思考的歷程。最后，限于譯者自身的水平及經(jīng)驗(yàn)，錯漏和不足在所難免，懇請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地介紹了認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)及其關(guān)鍵技術(shù)，從無線通信基礎(chǔ)技術(shù)（包括正交頻分復(fù)用和多輸入多輸出技術(shù)）和無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)（多址接入、路由等）引入，按照物理層、媒體接入控制層和網(wǎng)絡(luò)層的順序，分別探討了頻譜感知技術(shù)、媒體接入控制層協(xié)議、路由算法、安全性和頻譜管理方法等。相比其他認(rèn)知無線電的書籍，本書重點(diǎn)討論了網(wǎng)絡(luò)層相關(guān)技術(shù)?！　”緯悄壳拔ㄒ粚φJ(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)提供指導(dǎo)和參考的書籍，本書提供的背景知識適合于初學(xué)者作為掌握無線通信以及無線網(wǎng)絡(luò)的參考書，而后續(xù)章節(jié)也適合于想深入了解和研究認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的研究者。

作者簡介

Kwang-Cheng Chen
Distinguished Professor, Department of Electrical Engineering, National Taiwan University

書籍目錄

譯者序原書序第1章　無線通信　1.1　　無線通信系統(tǒng)　1.2　正交頻分復(fù)用　　1.2.1　OFDM概念　　1.2.2　OFDM系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型　　1.2.3　OFDM設(shè)計(jì)上的問題　　1.2.4　OFDMA　1.3　　MIM0　　　　1.3.1　空時碼　　1.3.2　基于自適應(yīng)多天線技術(shù)的空間復(fù)用　　1.3.3　開環(huán)MIM0方案　　1.3.4　閉環(huán)MIM0方案　　1.3.5　MIM0接收機(jī)結(jié)構(gòu)　1.4　多用戶檢測(MUD)　　1.4.1　多用戶CDMA接收機(jī)　　1.4.2　次優(yōu)DS／CDMA接收機(jī)　參考文獻(xiàn)第2章　軟件無線電　2.1　軟件無線電架構(gòu)　2.2　數(shù)字處理器和SDR基帶結(jié)構(gòu)　2.3　　可重配置無線通信系統(tǒng)　　2.3.1　統(tǒng)一的通信算法　　2.3.2　可重配置OFDM實(shí)現(xiàn)　　2.3.3　可重配置OFDM和fDMA　　　2.4　數(shù)字無線電處理　　2.4.1　傳統(tǒng)射頻　　2.4.2　基于數(shù)字無線電處理(DRP)的系統(tǒng)架構(gòu)　參考文獻(xiàn)第3章　無線網(wǎng)絡(luò)　3.1　　多址接入通信和ALOHA　　3.1.1　ALOHA系統(tǒng)和分時隙多址接入　　3.1.2　分時隙ALOHA　　3.1.3　穩(wěn)定分時隙ALOHA　　3.1.4　分析近似時延　　3.1.5　未分時隙ALOHA　3.2　　分裂算法　　3.2.1　樹算法　　3.2.2　FCFS分裂算法　　3.2.3分析FCFS分裂算法　3.3　　載波監(jiān)聽　　3.3.1　CSMA分時隙ALOHA　　3.3.2　分時隙csMA　　3.3.3　帶碰撞檢測的載波監(jiān)聽多址接入(CSMA／CD)　3.4　路由　　3.4.1　洪泛和廣播　　3.4.2　最短路徑路由　　3.4.3　最優(yōu)路由　　3.4.4　熱土豆(反射)路由　　……第4章　協(xié)作通信和網(wǎng)絡(luò)第5章　認(rèn)知無線通信第6章　認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)第7章　頻譜感知第8章　媒體接入控制第9章　網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計(jì)第10章　可信任認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)第11章　認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的頻譜管理

章節(jié)摘錄

　　當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)收到RREP時，它把跳數(shù)計(jì)數(shù)值加1并產(chǎn)生前向路由項(xiàng)，其中含有目的節(jié)點(diǎn)和發(fā)送回復(fù)的節(jié)點(diǎn)。這一項(xiàng)可以用來將數(shù)據(jù)包路由至目的節(jié)點(diǎn)。然后節(jié)點(diǎn)根據(jù)它的反向路由項(xiàng)單播RREP給在源節(jié)點(diǎn)方向上的下一跳節(jié)點(diǎn)。如果源節(jié)點(diǎn)收到RREP，它可以開始向給它發(fā)送RREP的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包。如果源節(jié)點(diǎn)收到多個RREP，它將選擇具有到目的節(jié)點(diǎn)最小距離（跳數(shù)）的路徑?！　‘?dāng)一個節(jié)點(diǎn)單播一個RREP，它將期待從它所發(fā)送RREP的節(jié)點(diǎn)收到一個路由回復(fù)確認(rèn)（RREP-ACK）。這個操作是為了避免在已發(fā)現(xiàn)的路徑上使用單向鏈路。如果沒有從哪個節(jié)點(diǎn)收到RREP-ACK回復(fù)，它將哪個節(jié)點(diǎn)添加到黑名單中，直到預(yù)定的超時值。節(jié)點(diǎn)丟棄從它的黑名單上的節(jié)點(diǎn)收到的RREQ。這是為了避免在網(wǎng)絡(luò)中使用單向鏈路?！　?.1.4.2基本路由維護(hù)　　當(dāng)它們中斷時，路由維護(hù)機(jī)制是用來修復(fù)活躍路徑。一條活躍路徑定義為一條當(dāng)前正用于傳遞數(shù)據(jù)的路徑。當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)檢測到一條鏈路發(fā)生中斷時，鏈路中的上游節(jié)點(diǎn)會把所有由于鏈路中斷而無法到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由置為無效。然后它產(chǎn)生一個路由錯誤（RERR）信息，其中包含了當(dāng)中失去了目的節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)。然后它把RERR發(fā)送給之前的所有使用該鏈路到目的節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)（因此稱為先驅(qū)者）。當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)收到RERR后，它會檢查是否真的有到達(dá)RERR中的那些目的節(jié)點(diǎn)的路由。如果有，它就取消所有到達(dá)這些目的節(jié)點(diǎn)的路由，并且發(fā)送這個RERR給它的先驅(qū)者。最后當(dāng)源節(jié)點(diǎn)收到RERR后，它也會使RERR中的所有路徑失效。如果需要這些目的節(jié)點(diǎn)，它將發(fā)起另一次路由發(fā)現(xiàn)過程。

編輯推薦

　　《認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)》特色如下：首先系統(tǒng)介紹了認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的書籍；提供了普適的背景知識，包括無線通信和無線網(wǎng)絡(luò)；由本領(lǐng)域的著名專家撰寫；對整個網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行了調(diào)查。在概述支持認(rèn)知無線電的基礎(chǔ)技術(shù)后，《認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)》按照邏輯上的順序，從物理層開始，以認(rèn)知無線電的應(yīng)用和一般性問題結(jié)束?！墩J(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)》提供了認(rèn)知無線電領(lǐng)域的背景知識，以及如何能讓認(rèn)知無線電設(shè)備組成網(wǎng)絡(luò)來協(xié)同工作。認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)以無線通信基礎(chǔ)的介紹開始，介紹了包括OFDM和MlMO等技術(shù)。在探討了軟件無線電和相關(guān)的協(xié)作、認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)和通信后，《認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)》介紹了頻譜感知、媒體接入控制和網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)。最后，《認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)》以可信任認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)和頻譜管理技術(shù)為結(jié)尾。《認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)》是目前唯一對認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)提供指導(dǎo)和參考的書籍，不僅適合于初學(xué)者，也適合于想深入了解認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的讀者。

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