认知无线网络原理

　　近年来，随着无线通信业务的快速增长，可用的无线频谱资源变得越来越稀缺，而授权频段的频谱利用率却很低。针对无线通信领域频谱资源越来越紧缺的事实及授权频段的频谱利用率亟待提高的需求，认知无线电技术应运而生。它能够提高无线频谱的使用效率，在国际上已经成为研究的热点。本书系统阐述了认知无线网络的原理，第1章对认知无线网络进行概述，第2章介绍了认知无线网络的分布式频谱感知算法，第3章介绍了采用停止理论来获取感知信道数目的频谱接入算法，第4章介绍了利用**空闲信道通信并采用信道预留机制的频谱接入算法，第5章介绍了基于频谱树的路由算法。本书内容丰富，可以作为通信专业研究生的参考书，也可以作为研究第五代移动通信专业技术人员的参考资料。

　　2010年至今，在山东师范大学信息科学与工程学院任教。主持山东省重点研发项目一项，主持教育部产学研合作项目两项。2018年获得山东省教学成果奖一等奖一项，排名第四位。2018年获得山东师范大学教学成果奖三等奖一项，****位。

目 录
第1章 绪论 1
1．1 认知无线电背景 1
1．2 认知无线电网络 2
1．3 国内外研究现状 3
1．3．1 频谱感知技术 3
1．3．2 动态频谱接入技术 4
1．3．3 路由技术 6
参考文献 7
第2章 分布式频谱感知算法 17
2．1 引言 17
2．2 频谱感知模型 19
2．3 分布式感知算法 21
2．3．1 算法设计 22
2．3．2 性能分析 24
2．4 仿真 26
2．5 小结 31
参考文献 32
第3章 采用停止理论的频谱接入算法 35
3．1 概述 36
3．1．1 竞争时段 39
3．1．2 信道感知时段 42
3．1．3 数据传输时段 50
3．2 数学分析 50
3．2．1 竞争时段的分析 50
3．2．2 信道感知时段的分析 54
3．2．3 数据传输时段的分析 56
3．2．4 网络的吞吐量 56
3．3 仿真 57
3．3．1 饱和状态仿真 58
3．3．2 非饱和状态仿真 64
3．4 小结 68
参考文献 68
第4章 利用最优空闲信道并采用信道预留机制的频谱接入算法 73
4．1 概述 74
4．1．1 授权信道状态列表 74
4．1．2 信道选择与预留 76
4．1．3 数据传输 80
4．2 “隐藏”终端和“暴露”终端的解决 81
4．2．1 传统“隐藏”终端问题的解决 81
4．2．2 多信道“隐藏”终端问题的解决 82
4．2．3 “暴露”终端问题的解决 83
4．3 数学分析 85
4．3．1 空闲授权信道 85
4．3．2 控制信道的竞争 85
4．3．3 网络的饱和吞吐量 88
4．4 仿真 90
4．4．1 饱和状态仿真 91
4．4．2 非饱和状态仿真 95
4．5 小结 97
参考文献 98
第5章 基于频谱树的路由算法 101
5．1 概述 102
5．2 频谱树的形成 104
5．2．1 授权信道状态列表 104
5．2．2 根节点的生成算法 105
5．2．3 频谱树的建立与维护 108
5．3 路由算法 112
5．3．1 路由度量准则 112
5．3．2 路由的建立 113
5．3．3 路由的维护 117
5．4 仿真 118
5．5 小结 123
参考文献 123
附录 缩略语表 126