无线认知网络

Ⅰ 什么是认知网络

认知网络是一种智能网络。它能够感知外部环境，通过对外部环境的理解与学习，实时调整通信网络内部配置，智能地适应外部环境的变化。

认知网络所要研究的核心问题主要包括：环境分析及感知、环境自适应理论研究及其组织运用理论研究等。其关键技术包括：环境感知技术、数据挖掘技术、智能决策技术、网络可重配置等。

Ⅱ 什么是无限网络

无线网络，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术，与有线网络的用途十分类似，最大的不同在于传输媒介的不同，利用无线电技术取代网线，可以和有线网络互为备份。
在客户端计算机上为无线网络定义 ：802.1X 身份验证:右键单击通知区域中的无线网络连接图标，然后单击“查看可用的无线网络”。详细信息，请参阅“注意”。 在“相关任务”下，单击“更改首选网络的顺序”。 在“首选网络”下的“无线网络”选项卡上，单击要为其配置 802.1X 身份验证的无线网络连接，然后单击“属性”。 在“身份验证”选项卡上，执行以下任一项操作： 要为此连接启用 IEEE 802.1X 身份验证，请选中“为此网络启用 IEEE 802.1X 身份验证”复选框。默认情况下将选中此复选框。 要为此连接禁用 IEEE 802.1X 身份验证，请清除“为此网络启用 IEEE 802.1x 身份验证”复选框。 在“EAP 类型”中，单击要用于此连接的“可扩展的身份验证协议 (EAP)”类型。 如果在“EAP 类型”中选中“智能卡或其他证书”，请单击“属性”，并在“智能卡或其他证书属性”中执行以下操作： 要使用驻留在智能卡上用于身份验证的证书，请单击“使用我的智能卡”。 要使用驻留在计算机上证书存储区中用于身份验证的证书，请单击“在此计算机上使用证书”，然后指定是否使用简单证书选择。 要验证为您的计算机提供的服务器证书仍然有效，请选中“验证服务器证书”复选框，指定您的计算机会自动连接的一个或多个服务器，然后指定可信根证书颁发机构。 要查看有关所选根证书颁发机构的详细信息，请单击“查看证书”。 当智能卡或证书中的用户名与所登录的域中的用户名不同时，若要使用另一用户名，请选中“为此连接使用一个不同的用户名”复选框。 如果在“EAP 类型”中选中“受保护的 EAP (PEAP)”，请单击“属性”，然后执行以下操作： 要验证为您的计算机提供的服务器证书仍然有效，请选中“验证服务器证书”复选框，指定您的计算机会自动连接的一个或多个服务器，然后指定可信根证书颁发机构。 在“选择身份验证方法”中，单击要在 PEAP 内使用的身份验证方法，然后单击“配置”。 如果您选中“受保护的密码 (EAP-MSCHAP v2)”，那么，请在“EAP MSCHAP v2 属性”中指定是否使用您在 Windows 登录屏键入的用于身份验证的用户名和密码（以及域，如果适用的话），请单击“确定”，然后再次单击“确定”。 如果您选择“智能卡或其他证书”，那么，请在“智能卡或其他证书属性”中，按照步骤 6 中的说明并根据需要配置设置，单击“确定”，然后再次单击“确定”。 在“身份验证”选项卡上，执行以下操作： 当用户未登录时，要指定计算机尝试访问网络的身份验证，请选中“当计算机信息可用时身份验证为计算机”复选框。默认情况下将选中此复选框。 当用户信息或计算机信息不可用时，要指定计算机尝试访问网络的身份验证，请选中“当用户或计算机信息不可用时身份验证为来宾”复选框。 要点 强烈建议当连接到 802.11 无线网络时，使用 802.1X 身份验证。802.1X 是一个 IEEE 标准，该标准通过提供对集中式用户标识、身份验证、动态密钥管理和记帐的支持来增强安全性和部署。详细信息，请参阅“相关主题”。 为了增强安全性，在 Windows XP Service Pack 1 和 Windows Server 2003 家族中，将对需要使用网络密钥 (WEP) 的访问点（基础结构）网络使用 802.1X 身份验证。WEP 通过加密无线客户端和无线访问点之间发送的数据来提供数据保密。有关无线网络安全性的其他信息，请参阅“相关主题”。 如果尝试连接计算机到计算机网络或无需使用网络密钥的访问点网络，则“身份验证”选项卡中的设置将不可用，并且无法为该连接配置 802.1X 身份验证。 注意 执行此任务不要求具有管理凭据。因此，作为安全性的最佳操作，请考虑以没有管理凭据的用户身份执行这个任务。 tok:wirelessicon 当检测到可能会限制或阻止连接到无线网络这样的错误时，通知区域将显示无线警告图标。 To open Network Connections, click Start, click Control Panel, and then double-click Network Connections. 要定义 802.1X 身份验证，必须选择一个现有无线网络连接，或者必须添加一个新的无线网络连接。有关如何添加新的无线网络连接的信息，请参阅“相关主题”。[1]
编辑本段无线网络的标准
常见标准有以下几种：
IEEE 802.11a ：使用5GHz频段，传输速度54Mbps，与802.11b不兼容 IEEE 802.11b ：使用2.4GHz频段，传输速度11Mbps IEEE 802.11g ：使用2.4GHz频段，传输速度主要有54Mbps、108Mbps，可向下兼容802.11b IEEE 802.11n草案：使用2.4GHz频段，传输速度可达300Mbps，目前标准尚为草案，但产品已层出不穷 目前IEEE 802.11b最常用，但IEEE 802.11g更具下一代标准的实力，802.11n也在快速发展中。 IEEE 802.11b标准含有确保访问控制和加密的两个部分，这两个部分必须在无线LAN中的每个设备上配置。拥有成百上千台无线LAN用户的公司需要可靠的安全解决方案，可以从一个控制中心进行有效的管理。缺乏集中的安全控制是无线LAN只在一些相对较的小公司和特定应用中得到使用的根本原因。 IEEE 802.11b标准定义了两种机理来提供无线LAN的访问控制和保密：服务配置标识符（SSID）和有线等效保密（WEP）。还有一种加密的机制是通过透明运行在无线LAN上的虚拟专网（VPN）来进行的。 SSID ，无线LAN中经常用到的一个特性是称为SSID的命名编号，它提供低级别上的访问控制。SSID通常是无线LAN子系统中设备的网络名称；它用于在本地分割子系统。 [2]WEP ，IEEE802.11b标准规定了一种称为有线等效保密（或称为WEP）的可选加密方案，提供了确保无线LAN数据流的机制。WEP利用一个对称的方案，在数据的加密和解密过程中使用相同的密钥和算法。
编辑本段无线局域网名词解析
网络按照区域分类可以分为局域网，城域网和广域网。 调制方式： 11MbpsDSSS物理层采用补码键控(CCK)调制模式。CCK与现有的IEEE802.11DSSS具有相同的信道方案，在2.4GHzISM频段上有三个互不干扰的独立信道，每个信道约占25MHz。因此，CCK具有多信道工作特性。 PCI插槽无线网卡（NIC）： 可以不需要电缆而使你的微机和别的电脑在网络上通信。无线NIC与其他的网卡相似，不同的是，它通过无线电波而不是物理电缆收发数据。无线NIC为了扩大它们的有效范围需要加上外部天线。 PCMCIANIC： 同上面提到的无线NIC一样，只是它们适合笔记本型电脑的PC卡插槽。同桌面计算机相似，你可以使用外部天线来加强PCMCIA无线网卡。 AP接入点（ACCESSPOINT，又称无线局域网收发器）： 用于无线网络的无线HUB，是无线网络的核心。它是移动计算机用户进入有线以太网骨干的接入点，AP可以简便地安装在天花板或墙壁上，它在开放空间最大覆盖范围可达300米，无线传输速率可以高达11Mbps。 天线： 无线局域网天线可以扩展无线网络的覆盖范围，把不同的办公大楼连接起来。这样，用户可以随身携带笔记本电脑在大楼之间或在房间之间移动 动态速率转换： 当射频情况变差时，可将数据传输速率从11Mbps降低为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps。 漫游支持： 当用户在楼房或公司部门之间移动时，允许在访问点之间进行无缝连接。IEEE802.11无线网络标准允许无线网络用户可以在不同的无线网桥网段中使用相同的信道或在不同的信道之间互相漫游。 负载均衡： 当AP变得负载过大或信号减弱时，NIC能更改与之连接的访问点AP，自动转换到最佳可用的AP，以提高性能。 扩谱技术： 是一种在二十世纪四十年代发展起来的调制技术，它在无线电频率的宽频带上发送传输信号。包括跳频扩谱(FHSS)和直接顺序扩谱(DSSS)两种。跳频扩谱被限制在2Mb/s数据传输率，并建议用在特定的应用中。对于其他所有的无线局域网服务，直接顺序扩谱是一个更好的选择。在IEEE802.11b标准中，允许采用DSSS的以太网速率达到11Mb/s。 自动速率选择功能: IEEE802.11无线网络标准允许移动用户设置在自动速率选择（ARS）模式下，ARS功能会根据信号的质量及与网桥接入点的距离自动为每个传输路径选择最佳的传输速率，该功能还可以根据用户的不同应用环境设置成不同的固定应用速率。 电源消耗管理功能: IEEE802.11还定义了MAC层的信令方式，通过电源管理软件的控制，使得移动用户能具有最长的电池寿命。电源管理会在无数据传输时使网络处于休眠（低电源或断电）状态，这样就可能会丢失数据包。为解决这一问题，IEEE802.11规定了AP应具有缓冲区去储存信息，处于休眠的移动用户会定期醒来恢复该信息。 保密功能: 仅仅靠普通的直序列扩频编码调制技术不够可靠，如使用无线宽频扫描仪，其信息又容易被窃取。最新的WLAN标准采用了一种加载保密字节的方法，使得无线网络具有同有线以太网相同等级的保密性。此密码编码技术早期应用于美国军方无线电机密通信中，无线网络设备的另一端必须使用同样的密码编码方式才可以互相通信，当无线用户利用AP接入点连入有线网络时还必须通过AP接入点的安全认证。该技术不但可以防止空中****，而且也是无线网络认证有效移动用户的一种方法。 CSMA/CA协议： 有线以太局域网在MAC层的标准协议是CSMA/CD，即载波侦听多点接入/冲突检测。但由于无线产品的适配器不易检测信道是否存在冲突，因此IEEE802.11全新定义了一种新的协议，即载波侦听多点接入/冲突避免（CSMA/CA）。一方面，载波侦听查看介质是否空闲；另一方面，通过随机的时间等待，使信号冲突发生的概率减到最小，当介质被侦听到空闲时，则优先发送。不仅如此，为了使系统更加稳固，IEEE802.11还提供了带确认帧ACK的CSMA/CA协议。 信息包重整： 当传送帧受到严重干扰时，必定要重传。因此若一个信息包越大，所需重传的耗费也就越大；这时，若减小帧尺寸，把大信息包分割为若干小信息包，即使重传，也只是重传一个小信息包，耗费相对小的多。这样就能大大提高无线网在噪声干扰地区的抗干扰能力。 DHCP支持： 动态主机配置协议（DHCP）自动从DHCP服务器中获取租用IP地址，使笔记本电脑用户在网络中断时自动获得新的IP地址以便继续工作，从而享受无缝漫游。
编辑本段无线网络的分类
无线个人网
无线个人网(WPAN)是在小范围内相互连接数个装置所形成的无线网络，通常是个人可及的范围内。例如蓝牙连接耳机及膝上电脑，ZigBee也提供了无线个人网的应用平台。 蓝牙是一个开放性的、短距离无线通信技术标准。该技术并不想成为另一种无线局域网（WLAN）技术，它面向的是移动设备间的小范围连接，因而本质上说它是一种代替线缆的技术。它可以用来在较短距离内取代目前多种线缆连接方案，穿透墙壁等障碍，通过统一的短距离无线链路，在各种数字设备之间实现灵活、安全、低成本、小功耗的话音和数据通信。 蓝牙力图做到：必须像线缆一样安全；降到和线缆一样的成本；可以同时连接移动用户的众多设备，形成微微网（piconet）；支持不同微微网间的互连，形成scatternet；支持高速率；支持不同的数据类型；满足低功耗、致密性的要求，以便嵌入小型移动设备；最后，该技术必须具备全球通用性，以方便用户徜徉于世界的各个角落。 从专业角度看，蓝牙是一种无线接入技术。从技术角度看，蓝牙是一项创新技术，它带来的产业是一个富有生机的产业，因此说蓝牙也是一个产业，它已被业界看成是整个移动通信领域的重要组成部分。蓝牙不仅仅是一个芯片，而是一个网络，不远的将来，由蓝牙构成的无线个人网将无处不在。它还是GPRS和3G的推动器。 [3]
无线区域网
无线区域网(Wireless Regional Area Network，简称WRAN)基于认知无线电技术，IEEE802.22定义了适用于WRAN系统的空中接口。WRAN系统工作在47MHz～910MHz高频段/超高频段的电视频带内的，由于已经有用户(如电视用户) 占用了这个频段，因此802.22设备必须要探测出使用相同频率的系统以避免干扰。
无线城域网
无线城域网是连接数个无线局域网的无线网络型式。 2003年1月，一项新的无线城域网标准IEEE 802.16a正式通过。致力于此标准研究的组织是WiMax论坛——全球微波接入互操作性（Worldwide Interoperability for Microwave Access）组织。作为一个非赢利性的产业团体，WiMax由Intel及其他众多领先的通信组件及设备公司共同创建。截至2004年1月底，其成员数由之前的28个迅速增长到超过70个，特别吸引了AT&T、电讯盈科等运营商，以及西门子移动及我国的中兴通讯等通信厂商的参与。WiMax总裁兼主席LaBrecque认为，这将是该组织发展的一个里程碑。虽然实际的商用进程尚待时日，但是从WiMax论坛发布的资料上显示，WiMax正力图成为继无线局域网联盟Wi-Fi之后的另一个具有充分产业影响力的无线产业联盟。作为WiMax的主要成员，Intel一直致力于IEEE 802.16无线城域网芯片的开发。据悉，Intel有望在2004年下半年开始销售基于IEEE 802.16d标准的芯片，该芯片将能够帮助实现终端设备与天线的无线高速连接。而WiMax的户外安装工作也将于2005年上半年开始，下半年将进行WiMax天线的室内安装。带有基于IEEE 802.16e标准的WiMax芯片设备有望在2006年初面市。[4]
编辑本段无线网络的设备类型
在无线局域网里，常见的设备有无线网卡、无线网桥、无线天线等。
1、无线网卡
无线网卡的作用类似于以太网中的网卡，作为无线局域网的接口，实现与无线局域网的连接。无线网卡根据接口类型的不同，主要分为三种类型，即PCMCIA无线网卡、PCI无线网卡和USB无线网卡。 PCMCIA无线网卡仅适用于笔记本电脑，支持热插拔，可以非常方便地实现移动无线接入。 PCI无线网卡适用于普通的台式计算机使用。其实PCI无线网卡只是在PCI转接卡上插入一块普通的PCMCIA卡。 USB接口无线网卡适用于笔记本和台式机，支持热插拔，如果网卡外置有无线天线，那么，USB接口就是一个比较好的选择。
2、无线网桥
从作用上来理解无线网桥，它可以用于连接两个或多个独立的网络段，这些独立的网络段通常位于不同的建筑内，相距几百米到几十公里。所以说它可以广泛应用在不同建筑物间的互联。同时，根据协议不同，无线网桥又可以分为2.4GHz频段的802.11b或802.11G以及采用5.8GHz频段的802.11a无线网桥。无线网桥有三种工作方式，点对点，点对多点，中继连接。特别适用于城市中的远距离通讯． 在无高大障碍（山峰或建筑）的条件下，一对速组网和野外作业的临时组网。其作用距离取决于环境和天线，现7km的点对点微波互连。一对27dbi的定向天线可以实现10km的点对点微波互连。12dbi的定向天线可以实现2km的点对点微波互连；一对只实现到链路层功能的无线网桥是透明网桥，而具有路由等网络层功能、在网络24dbi的定向天线可以实层实现异种网络互联的设备叫无线路由器，也可作为第三层网桥使用。 无线网桥通常是用于室外，主要用于连接两个网络，使用无线网桥不可能只使用一个，必需两个以上，而AP可以单独使用。无线网桥功率大，传输距离远（最大可达约50km），抗干扰能力强等，不自带天线，一般配备抛物面天线实现长距离的点对点连接。
3、无线天线
当计算机与无线AP或其他计算机相距较远时，随着信号的减弱，或者传输速率明显下降，或者根本无法实现与AP或其他计算机之间通讯，此时，就必须借助于无线天线对所接收或发送的信号进行增益（放大）。 无线天线有多种类型，不过常见的有两种，一种是室内天线，优点是方便灵活，缺点是增益小，传输距离短；一种是室外天线。室外天线的类型比较多，一种是锅状的定向天线，一种是棒状的全向天线。室外天线的优点是传输距离远。比较适合远距离传输。
编辑本段无线网络的辐射
辐射对老人、儿童、孕妇危害较大 在无线网络使用过程中，无线路由器、无线AP等设备无时无刻不在发射着电波，高剂量的电磁辐射会影响及破坏人体原有的生物电流和生物磁场，使人体内原有的电磁场发生异常。值得注意的是，不同的人或同一个人在不同年龄段对电磁辐射的承受能力是不一样的，老人、儿童、孕妇是对电磁辐射敏感的人群，抵抗力较弱，应该是我们重点的保护对象。 无线网络的辐射其实很微弱 辐射的大小主要取决于发射功率的大小，我国无线电管理委员会的规定：无线局域网产品的发射功率不能大于10mW，而其他国家的标准相对宽松，比如：日本的无线局域网产品的发射功率的上限是100mW，欧美一些国家是50mW左右。目前市面上所销售的产品一般都符合欧美国家的标准。手机在功率大的时候可以到1W多，绝大多数无线路由器的发射功率也就在50mW ~100 mW之间，而无线网卡的功率一般在10mW以下。 更换高增益的天线不会增加辐射 目前市场上的无线网络产品，天线的增益一般为2dBi和3dBi，为了无线信号的扩展，一些用户喜欢更换高增益的天线。由于天线是无源器件，并不会增加功率，不管加多大增益的天线，它发射的功率都不会比50mw更高，发射功率主要取决于发射热点，即无线路由器、无线AP本身，只要它们的功率符合安全标准，大家就可以放心更换高增益的天线。 辐射危害人体的机理 热效应：人体70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到体内器官的正常工作。 非热效应：人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏，人体也会遭受损伤。 累积效应：热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前（通常所说的人体承受力---内抗力），再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态，危及生命。对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也可能会诱发想不到的病变，应引起警惕。 如何避免无线辐射带来的伤害 无线网络的辐射主要取决于发射功率，离无线发射点越近的地方辐射就越强，所以应该把无线路由、无线AP摆放在离人远一些的地方，离卧室也要远一些，尽量避免老人、儿童和孕妇近距离的、长时间的接触无线路由器等设备，晚上睡觉前应该关掉电源。另外还要注意避免无线产品过分靠近音响、电视等电子设备，防止互相的干扰产生其它辐射。只要大家保持较远的距离，避免长时间生活在无线网络环境中所造成的累积效应，养成良好的使用习惯，就应该没有问题。
编辑本段无线网络威胁
无线网络安全并不是一个独立的问题，企业需要认识到应该在几条战线上对付攻击者，但有许多威胁是无线网络所独有的，这包括： 1、插入攻击：插入攻击以部署非授权的设备或创建新的无线网络为基础，这种部署或创建往往没有经过安全过程或安全检查。可对接入点进行配置，要求客户端接入时输入口令。如果没有口令，入侵者就可以通过启用一个无线客户端与接入点通信，从而连接到内部网络。但有些接入点要求的所有客户端的访问口令竟然完全相同。这是很危险的。 2、漫游攻击者：攻击者没有必要在物理上位于企业建筑物内部，他们可以使用网络扫描器，如Netstumbler等工具。可以在移动的交通工具上用笔记本电脑或其它移动设备嗅探出无线网络，这种活动称为“wardriving ” ； 走在大街上或通过企业网站执行同样的任务，这称为“warwalking”。 3、欺诈性接入点：所谓欺诈性接入点是指在未获得无线网络所有者的许可或知晓的情况下，就设置或存在的接入点。一些雇员有时安装欺诈性接入点，其目的是为了避开公司已安装的安全手段，创建隐蔽的无线网络。这种秘密网络虽然基本上无害，但它却可以构造出一个无保护措施的网络，并进而充当了入侵者进入企业网络的开放门户。 4、双面恶魔攻击：这种攻击有时也被称为“无线钓鱼”，双面恶魔其实就是一个以邻近的网络名称隐藏起来的欺诈性接入点。双面恶魔等待着一些盲目信任的用户进入错误的接入点，然后窃取个别网络的数据或攻击计算机。 5、窃取网络资源：有些用户喜欢从邻近的无线网络访问互联网，即使他们没有什么恶意企图，但仍会占用大量的网络带宽，严重影响网络性能。而更多的不速之客会利用这种连接从公司范围内发送邮件，或下载盗版内容，这会产生一些法律问题。 6、对无线通信的劫持和监视：正如在有线网络中一样，劫持和监视通过无线网络的网络通信是完全可能的。它包括两种情况，一是无线数据包分析，即熟练的攻击者用类似于有线网络的技术捕获无线通信。其中有许多工具可以捕获连接会话的最初部分，而其数据一般会包含用户名和口令。攻击者然后就可以用所捕获的信息来冒称一个合法用户，并劫持用户会话和执行一些非授权的命令等。第二种情况是广播包监视，这种监视依赖于集线器，所以很少见。 当然，还有其它一些威胁，如客户端对客户端的攻击(包括拒绝服务攻击)、干扰、对加密系统的攻击、错误的配置等，这都属于可给无线网络带来风险的因素。 企业无线网络所面临的安全威胁 （1）加密密文频繁被破早已不再安全： 曾几何时无线通讯最牢靠的安全方式就是针对无线通讯数据进行加密，加密方式种类也很多，从最基本的WEP加密到WPA加密。然而从去年开始这些加密方式被陆续破解，首先是WEP加密技术被黑客在几分钟内破解；继而在今年11月国外研究员将WPA加密方式中TKIP算法逆向还原出明文。 WEP与WPA加密都被破解，这样就使得目前无线通讯只能够通过自己建立Radius验证服务器或使用WPA2来提高通讯安全了。不过WPA2并不是所有设备都支持的。 （2）无线数据sniffer让无线通讯毫无隐私： 另一个让用户最不放心的就是由于无线通讯的灵活性，只要有信号的地方入侵者就一定可以通过专业无线数据sniffer类工具嗅探出无线通讯数据包的内容，不管是加密的还是没有加密的，借助其他手段都可以查看到具体的通讯数据内容。像隐藏SSID信息，修改信号发射频段等方法在无线数据sniffer工具面前都无济于事。 然而从根本上杜绝无线sniffer又不太现实，毕竟信号覆盖范围广泛是无线网络的一大特色。所以说无线数据sniffer让无线通讯毫无隐私是其先天不安全的一个主要体现。 （3）修改MAC地址让过滤功能形同虚设： 虽然无线网络应用方面提供了诸如MAC地址过滤的功能，很多用户也确实使用该功能保护无线网络安全，但是由于MAC地址是可以随意修改的，通过注册表或网卡属性都可以伪造MAC地址信息。所以当通过无线数据sniffer工具查找到有访问权限MAC地址通讯信息后，就可以将非法入侵主机的MAC地址进行伪造，从而让MAC地址过滤功能形同虚设。

Ⅲ 20分！谈谈对无线认知网络频谱感知方法的研究与实现的看法

认知无线网络的频谱感知技术

认知无线电/认知无线网络起源于Joseph Mitola攻读博士期间的研究工作，在其博士论文中，Mitola将认知无线电定义为“the integration of model-based reasoning with software radio technologies”，认为认知无线电是智能计算和无线通信这两个学科交叉融合的产物[1] 。随后，美国的FCC和DARPA分别启动了多项计划，对认知无线电和动态频谱接入问题进行深入研究；欧盟的端到端重配置计划(E2R: End to End Reconfigurability Project)也启动了对认知概念在技术和经济领域等各方面问题的研究。Simon Hakin在2005年发表了关于认知无线电的着名文章“Cognitive radio: brain-empowered wireless communications”[2] ，主要从信号处理和自适应过程的角度对认知无线电技术的框架结构进行了较为完善的分析。此后，许多有名的大学和研究机构也展开了相关技术的研究和实验平台的开发，认知无线电的概念也被扩展为认知无线网络，指利用认知原理来提高各种资源（频谱、功率等）使用效率的无线网络[3] 。在频谱管理部门的带动下，一些标准化组织也先后开展了一系列标准制定工作以推动该技术的发展。目前涉及认知无线电/认知无线网络标准制订的组织和行业联盟主要是美国电气电子工程师学会（IEEE）、国际电信联盟（ITU）和软件无线电论坛(SDR Forum)等。
认知无线网络中，主（授权）用户指那些对某段频谱的使用具有高优先级或合法授权的用户，次级用户是指那些低优先级的用户。次级用户对频谱的使用不得对主用户造成干扰，因此要求其能快速、可靠地感知主用户使用授权频谱的情况。次级用户必须具备认知能力，因而称其为认知用户，在网络结构中则表示为认知节点。认知用户的频谱感知主要包括在某个频段上检测主用户存在与否（主用户信号检测）和估计认知用户对主用户接收机可能造成的附加干扰（干扰温度估计）两个任务[4] 。更进一步的可能要求是频谱感知还应区分主用户信号的种类（空中接口分类）[5] 。目前大部分频谱感知的研究都集中在最重要的主用户信号检测上。

1. 频谱感知的基本方法
主用户信号检测的单节点频谱感知基本方法通常分为三类：
第一类为相干检测。如果知道主用户信号的结构特征（如导频、前导或同步消息等），匹配滤波器加门限检测的方法是最优的主用户信号检测方法。相干检测可获得精确的频谱感知结果，但其缺点也很明显，必须知道主用户信号的先验知识，而且当认知无线网络运行在很宽的频段上时，实现许多类型的授权信号的相干检测成本太高，几乎不可实现。
第二类为能量检测。在感兴趣频段上测量某段观测时间内接收信号的总能量，如果能量低于某个设定门限则声明该频段为白空间。与相干检测相比，能量检测需要更长的感知时间以达到同样的感知效果，但低成本、易实现的特性使其受到认知无线网络中频谱感知技术的青睐。
以上基于信号检测技术的两种频谱感知方法，有很好的理论基础[6] ，性能分析已比较完善。
第三类为特征检测[7] 。能量检测的最大缺点是它不能区分接收到的能量是来自主用户信号还是噪声，在低信噪比环境中的频谱感知结果尤其不可靠。在主用户信号的载波频率、调制类型或循环前缀等某些特征已知时，利用信号的期望和自相关函数呈现出来的周期性（循环平稳谱相关特性），可将信号能量与噪声能量区分开来，突破能量检测的瓶颈。文献[8] 还分析实际情况下有限的数据长度对循环谱特征检测的影响。实现复杂度远高于能量检测是制约特征检测在频谱感知中应用的最主要缺点。
此外，2003年底FCC频谱政策工作组提出了干扰温度模型[9] ，意在对无线环境中的干扰源进行量化和管理。干扰温度限提供了特定地理位置在某一感兴趣频段上接收机能够顺利工作的最差环境的特征描述。根据干扰温度模型，认知用户若能确定其对主用户接收机造成的附加干扰量并加以限制，使主用户接收机所受的总干扰（含噪声）不超过干扰温度限，则认知用户可与主用户运行在同一频段上。可以看出，基于主用户信号检测的频谱感知意在避开主用户，而基于干扰温度模型的频谱感知则试图与主用户同时并存于同一个频段，这是两者最大的区别。文献[10] 定义了已知和未知主用户信号参数时干扰温度的理想模型和一般模型，并从通信容量的角度分析了如何来最优地选择认知系统的工作带宽和发送功率。但干扰温度模型存在两个需要解决的难题：其一为在主用户发送信号存在的情况下如何测定其接收机的噪声水平，其二为在主用户接收机位置未知的情况下如何估计认知用户对它可能产生的干扰。降低问题难度的一种可能办法是让主用户系统来辅助认知系统的频谱感知，如文献[11] 中要求主用户接收机在工作过程中持续发送指示信号。另一个需要考虑到的是，认知用户和主用户共存于同一个频段时，认知系统的通信过程中也会受到授权系统的干扰，所以认知系统能获得的通信容量可能非常有限[10] 。

2. 协同频谱感知
认知无线网络可通过对多节点感知信息的协同处理来提高频谱感知的效果，这被称为协同（协作、合作）频谱感知。频谱感知性能主要由感知范围、检测时间、检测概率、虚警概率等几个相互关联的指标来衡量，协同频谱感知可利用空间分集增益改善上述指标，解决单节点感知中难以克服的多径深衰落、阴影衰落和隐终端等难题[4] ，同时也可减轻对单个节点感知灵敏度的要求，降低实现成本[12] 。
实现协同频谱感知的方式有两种，即中心式和分布式。
中心式感知：中心单元收集各认知节点的感知信息，负责识别可用频谱，并将频谱可用信息广播给各认知节点或直接控制认知节点的通信参数。文献[13] 中以AP为中心收集、处理各感知节点的硬判决（二进制）结果，通过克服信道衰落效应来提高感知性能，其检测概率和虚警概率的计算在文献[14] 中给出。文献[15] 以主节点（master node）为中心节点合并各感知结果来检测TV信道。文献[16] 则由融合中心（fusion center）根据各认知节点能量检测的结果最终判断主用户在某个频段上的存在与否。
分布式感知：认知节点彼此之间共享感知信息，但独立判断各自的可用频谱。与中心式感知相比，分布式感知的优点是不需要基础结构网络，部署更灵活些。文献[17] 显示一个用户作为另一个用户中继的两用户协同频谱感知可带来35%的捷变增益（所需感知时间减少35%）。文献[18] 进一步将这种分布式感知协议推广到多用户环境中。
无论中心式还是分布式感知，就协同频谱感知的研究内容而言，主要包含以下两个方面：
1）认知节点感知信息的合并处理，即考虑信息融合（fusion）问题。
2）感知信息传递过程的合作，即考虑中继传输问题。

Ⅳ 什么是认知无线电网络中路由跨层优化

认知无线电（Cognitive Radio,CR）的概念起源于1999年Joseph Mitola博士的奠基性工作，其核心思想是CR具有学习能力，能与周围环境交互信息，以感知和利用在该空间的可用频谱，并限制和降低冲突的发生。
认知无线电（Cognitive Radio,CR）的学习能力是使它从概念走向实际应用的真正原因。有了足够的人工智能，它就可能通过吸取过去的经验来对实际的情况进行实时响应，过去的经验包括对死区、干扰和使用模式等的了解。这样，CR有可能赋予无线电设备根据频带可用性、位置和过去的经验来自主确定采用哪个频带的功能。随着许多CR相关研究的展开，对CR技术存在多种不同的认识。最典型的一类是围绕Mitola博士提出的基于机器学习和模式推理的认知循环模型来展开研究，他们强调软件定义无线电（Software Defined Radio，SDR）是CR实现的理想平台。
针对CR研究中存在的多种描述，美国FCC提出了CR的一个相当简化的版本。他们在FCC-03322中建议任何具有自适应频谱意识的无线电都应该被称为认知无线电CR。FCC更确切地把CR定义为基于与操作环境的交互能动态改变其发射机参数的无线电，其具有环境感知和传输参数自我修改的功能。CR是一种新型无线电，它能够在宽频带上可靠地感知频谱环境，探测合法的授权用户（主用户）的出现，能自适应地占用即时可用的本地频谱，同时在整个通信过程中不给主用户带来有害干扰。无线电环境中的无线信道和干扰是随时间变化的，这就暗示CR将具有较高的灵活性。目前，CR的应用大多是基于FCC的观点，因此也称CR为频谱捷变无线电、机会频谱接入无线电等。
当前，在频谱政策管理部门的带动下，一些标准化组织采用了CR技术，并先后制定了一系列标准以推动该技术在多种应用场景下的发展。例如，IEEE802.22工作组对基于CR的无线区域网络WLAN的空中接口标准正在制定中，目标是将分配给电视广播的VHF/UHF频带的空闲频道有效的利用起来；IEEE802.16工作组正在着手制定h版本标准，致力于改进如策略、MAC增强等机制以确保基于WiMAX的免授权系统之间、与授权系统之间的共存。此外，ITU也在努力寻找类似CR的频谱共享技术。目前，受CR的潜力及其在无线电领域公认的“下下一件大事情”的激励，国内不少院校和学者也已经开始了这方面的研究，如西安电子科技大学已经开展的2005年度“863”有关CR技术的研究。
认知无线电又被称为智能无线电，它以灵活、智能、可重配置为显着特征，通过感知外界环境，并使用人工智能技术从环境中学习，有目的地实时改变某些操作参数（比如传输功率、载波频率和调制技术等），使其内部状态适应接收到的无线信号的统计变化，从而实现任何时间、任何地点的高可靠通信以及对异构网络环境有限的无线频谱资源进行高效地利用。认知无线电的核心思想就是通过频谱感知（Spectrum Sensing）和系统的智能学习能力，实现动态频谱分配（DSA：dynamic spectrum allocation）和频谱共享（Spectrum Sharing）。
认知无线电中，次级用户动态的搜索频谱空穴进行通信，这种技术称为动态频谱接入。在主用户占用某个授权频段时，次级用户必须从该频段退出，去搜索其它空闲频段完成自己的通信。

Ⅳ 认知无线网络的内容简介

《认知无线网络》共7章，内容包括认知无线网络的基本概念、基本原理和主要特点，环境感知、数据挖掘、智能决策和网络重构等认知无线网络关键技术，及认知无线网络的典型系统的组成、接口和工作原理。
《认知无线网络》可作为高等学校通信工程、信息工程、计算机工程、电子工程、系统工程和其他相近专业的高年级本科生和研究生教材，也可供相关专业的教师和科研人员参考。

Ⅵ 认知无线网络中哪些方面做的较少

想问什么啊

Ⅶ 6G被研究人员称为 “无线认知”，这将意味着什么

目前世界的通信行业5G处于才刚刚铺开，准备大面积覆盖的前夕，现在谈论6G对于我们现在的生活可能还过于遥远，但是在2019年，中国的6G已经开始了研发，今年苹果也加入了6G联盟致力于研发6G网络，而在研究员中提出了一个很有意思的设想和愿景，那就是“无线认知”。

上面的这个假设便是达到“无线认知”的一个利用方式，当然一切设想和愿景是美好的，具体的发展前景还是需要众多的科研人员去研究和开发。

通信行业的技术突破基本都是基于传输距离，传输介质，传输速度这三个方向，即2G做到实时通话，3G能传输图片，4G做到低延迟传输视频，5G做到远程无人操控，通信行业从来都是一个提供大家发展的平台，提供了更高的带宽和更低的延迟，而在这之上发展出来的各种功能是市场和社会的需求，当掌握了这个平台的根基，就掌握了市场和社会的发展趋势，所以6G发展，未来可期。

Ⅷ 认知无线网络

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Ⅸ 认知无线网络与认知无线电网络是不是一回事

无线网络和无线电网络都是通过无线传播，但频段、频率等参数不同。