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【摘要】 现有的针对控制信道的研究已经表明，使用频谱空洞来传达控制信息是一个基本的设定。然而，这样的设定在以下方面有所缺乏。首先，多个认知用户之间需要使用多个频谱空洞作为控制信道来实现互相的信息交互，从而导致了认知用户的低连通性。其次，主用户的随机活动势必导致认知用户的控制信道被占用，从而导致连接的中断。为此，本文提出一种新的分布式认知无线网络链路初始化的机制。该机制无需使用频谱空洞来传达控制信息，且推导和仿真证明了其在上述两个方面的性能的提高。
【关键词】 动态频谱接入 控制信道 分布式认知网络
一、引言
目前，实现动态接入的控制信道常见的有时分方式与频分方式[1]。时分方式是在时域上专门划分出一段时间用于传输控制信息。频分方式则一般独立分配一个控制信道，这事实上不符合频谱动态变化的基本假设前提，背离了认知无线电的基本精神。
由于主用户活动具有随机性，导致认知用户传输环境动态变化，如何在这种动态变化的环境中实现高可靠性的控制信息传输依旧是一个难点。
二、认知无线网络建立机制
文献在广泛总结现在动态频谱接入方式中，认为研究趋势说明了将填充式频谱接入技术与衬垫式频谱接入技术结合的混合接入技术可以最大化频谱的使用效率。为此，针对图3，我们采用填充式频谱接入技术来使用频谱空洞进行数据传输。
同时，衬垫式频谱接入技允许未授权的认知用户在严格的传输功率的限制条件下，同时使用主用户的频谱。因此需要通过将其频带展宽来使得对主用户引入的干扰尽量少到可以忍受的程度。扩展频谱技术的理论基础可以用香农信道容量公式来描述：
上式表明，在高斯信道中当传输系统的信号噪声功率比下降时，可以用增加系统传输带宽W的办法来保持信道容量C不变。
对于任意给定的信号噪声比，可以用增大传输带宽来获得较低的信息差错率。
传输信号经过扩频和解扩的处理，系统的抗干扰能力得到提高，称为扩频系统的处理增益，其定义为接受相关处理器输出与输入信噪比的比值，即
即处理增益为扩频信号射频带宽与传输的信息带宽的比值，一般情况下，发送信息的带宽是不变的，因此可通过提高扩频用的伪随机码的速率来提高系统的抗干扰能力。因此，可以通过采用扩频技术，将要发送的控制信息用为随机序列扩展到一个很宽的频带上去从而获得较高的扩频处理增益，再以较低的信号功率接入到主用户的频谱，使得对主用户引入的干扰尽量少到可以忍受的程度.
三、结论
当前，针对解决频谱资源利用率低下问题的研究中，动态頻谱接入技术越来越受到众多学者的重视。为此，本文围绕认知无线电网络链路建立过程，在对认知用户链路建立及切换中的实施细节进行设计的基础上，提出一种基衬垫式频谱接入技术的无线链路建立和切换方法。该方法较传统的基于频谱空洞的链路建立方法，所需的平均建立时间更短，抗中断概率更低。
参 考 文 献
[1] Qiu Jing.Dynamic spectrum sharing strategy in cognitive radio systems[J]. Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications，2009，32（ 21）： 27- 2159.
[2] An Chunyan， Ji Hong， Si Pengbo， et al.Dynamic control approaches of spectrum sensing in multi-band cognitive radio networks[J]. Journal of Beijing Universities of Posts and Telecommunications，2010，17（ 5） ： 20- 25.
【关键词】 动态频谱接入 控制信道 分布式认知网络
一、引言
目前，实现动态接入的控制信道常见的有时分方式与频分方式[1]。时分方式是在时域上专门划分出一段时间用于传输控制信息。频分方式则一般独立分配一个控制信道，这事实上不符合频谱动态变化的基本假设前提，背离了认知无线电的基本精神。
由于主用户活动具有随机性，导致认知用户传输环境动态变化，如何在这种动态变化的环境中实现高可靠性的控制信息传输依旧是一个难点。
二、认知无线网络建立机制
文献在广泛总结现在动态频谱接入方式中，认为研究趋势说明了将填充式频谱接入技术与衬垫式频谱接入技术结合的混合接入技术可以最大化频谱的使用效率。为此，针对图3，我们采用填充式频谱接入技术来使用频谱空洞进行数据传输。
同时，衬垫式频谱接入技允许未授权的认知用户在严格的传输功率的限制条件下，同时使用主用户的频谱。因此需要通过将其频带展宽来使得对主用户引入的干扰尽量少到可以忍受的程度。扩展频谱技术的理论基础可以用香农信道容量公式来描述：
上式表明，在高斯信道中当传输系统的信号噪声功率比下降时，可以用增加系统传输带宽W的办法来保持信道容量C不变。
对于任意给定的信号噪声比，可以用增大传输带宽来获得较低的信息差错率。
传输信号经过扩频和解扩的处理，系统的抗干扰能力得到提高，称为扩频系统的处理增益，其定义为接受相关处理器输出与输入信噪比的比值，即
即处理增益为扩频信号射频带宽与传输的信息带宽的比值，一般情况下，发送信息的带宽是不变的，因此可通过提高扩频用的伪随机码的速率来提高系统的抗干扰能力。因此，可以通过采用扩频技术，将要发送的控制信息用为随机序列扩展到一个很宽的频带上去从而获得较高的扩频处理增益，再以较低的信号功率接入到主用户的频谱，使得对主用户引入的干扰尽量少到可以忍受的程度.
三、结论
当前，针对解决频谱资源利用率低下问题的研究中，动态頻谱接入技术越来越受到众多学者的重视。为此，本文围绕认知无线电网络链路建立过程，在对认知用户链路建立及切换中的实施细节进行设计的基础上，提出一种基衬垫式频谱接入技术的无线链路建立和切换方法。该方法较传统的基于频谱空洞的链路建立方法，所需的平均建立时间更短，抗中断概率更低。
参 考 文 献
[1] Qiu Jing.Dynamic spectrum sharing strategy in cognitive radio systems[J]. Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications，2009，32（ 21）： 27- 2159.
[2] An Chunyan， Ji Hong， Si Pengbo， et al.Dynamic control approaches of spectrum sensing in multi-band cognitive radio networks[J]. Journal of Beijing Universities of Posts and Telecommunications，2010，17（ 5） ： 20- 25.