论文部分内容阅读
近年来,无线通信业务的不断增长和传统的预先分配、授权使用的频谱管理方式造成了频谱资源的日趋匮乏。1999年,J.Mitola博士提出了认知无线电的概念,这种新的无线电技术能够灵活有效的管理频谱资源,极大地提高频谱利用率。认知无线电系统中主要包含两类用户,授权用户(PrimaryUser,PU)和认知用户(Secondary User,SU),其中SU能够自主地感知信道,共享频谱空穴。认知无线电的关键技术是动态频谱访问(Dynamic SpectrumAccess,DSA),它主要是SU制定自适应策略进行频谱感知、信道选择和当PU出现时退出信道的过程。由于绝大部分SU制定DSA算法前都会假设一个相应的PU行为模型作为依据,因此PU行为模型对相应频段下SU的DSA调度至关重要。
本文旨在设计一个基于软件无线电的研究PU行为模型的低成本和灵活的无线认知平台,同时使用该平台实测PU行为进行建模,起到改进和优化SU决策的作用。
本文基于USRP(Universal Software Radio Peripheral,通用无线电外设),GNU Radio和Airprobe,完成了GSM蜂窝移动通信网络业务的无线认知平台的搭建和功能扩展,在该平台上实现了对语音通信业务数据的采集和对GSM信令信道的检测与信令协议解析。最后利用该平台对蜂窝网语音呼叫业务进行了数据采集、统计及建模,提出了一种在典型场景下更为准确的业务数学模型。
经过实际测试验证,该平台能够通过收集并解析BCCH(Broadcast ControlChannel,广播控制信道)上的系统消息,完整地记录并分析周围的无线环境信息;同时能够通过解析立即指配信息并分析来实现对PU呼叫行为的建模。由于平台硬件部分(PC机和USRP)价格低廉,软件部分搭建简单、可移植性强,因此极具推广意义和应用价值。