КОГНИТИВНОЕ РАДИО: НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ РАДИОЧАСТОТНЫМ РЕСУРСОМ ПЕРСПЕКТИВНЫХ РАДИОТЕХНОЛОГИЙ

2 2450
+2

В связи со стремительным ростом количества смартфонов, передача данных в беспроводных сетях может столкнуться с катастрофической нехваткой частот. Одно из решений — использование так называемого когнитивного радио, которое может обнаруживать неиспользуемые в данный момент полосы частот и переключаться между такими свободными каналами без обрыва передачи данных.

Особенностью когнитивного радио является способность получать и передавать сигналы на различных частотах. Частными случаями подобных систем являются технологии распределенного спектра и пространственно-временного мультиплексирования. Использование подобных систем предполагает повышение функциональности отдельных оконечных устройств и их конвергенцию - для приема сигналов телевидения, мобильной связи и радио будет требоваться только одно устройство. Отдельный подкласс этого класса технологий составляет «интеллектуальное» радио, которое проводит анализ электромагнитной среды и находит для передачи временно или постоянно не используемые частоты, что позволяет увеличивать количество передаваемой на каждой данной частоте информации. Когнитивное радио - это, по сути, вычислительная модель. Разрабатываемую технологию можно сравнить с системой регулирования воздушного движения в крупных аэропортах- вычислительная модель устраняет неэффективность и позволяет пересылать максимально возможный объем информации, в то же время сводя к минимуму взаимные помехи.

Предложение использовать «интеллектуальные функции» радиоэлектронных средств (РЭС) для оптимального выбора радиоинтерфейса и приложений, выдвинутое в 1998 г. американским исследователем Джозефом Митола (Joseph Mitola), в настоящее время уже реализовано практически в телевизионных полосах частот - с внедрением цифрового вещания, имеющего более высокую помехоустойчивость по сравнению с аналоговым вещанием и, соответственно, позволяющего эффективнее расходовать радиочастотный спектр (РЧС).

На Ассамблее радиосвязи (АР-12) и Всемирной конференции радиосвязи (ВКР-12) вопрос когнитивного радио был одним из самых дискуссионных. Рабочая группа 1В МСЭ-R разработала определения систем радиосвязи с программируемыми параметрами (SDR) и систем когнитивного радио (CRS) для того, чтобы оказать помощь в проведении исследований и соответствующей деятельности по подготовке ко второй сессии Подготовительного собрания к конференции для ВКР-12 (ПСК11-2), с тем чтобы провести четкую грань между технологиями SDR и CRS.

Определение радиоустройства с программируемыми параметрами (SDR)

"Радиоустройство с программируемыми параметрами (SDR): Радиопередатчик и/или радиоприемник, использующий технологию, позволяющую с помощью программного обеспечения устанавливать или изменять рабочие радиочастотные параметры, включая, в частности, диапазон частот, тип модуляции или выходную мощность, за исключением изменения рабочих параметров, используемых в ходе обычной предварительно определенной работы с предварительными установками радиоустройства, согласно той или иной спецификации или стандарта системы."

Определение системы когнитивного радио (CRS)

"Система когнитивного радио (CRS): Радиосистема, использующая технологию, позволяющую этой системе получать знания о своей среде эксплуатации и географической среде, об установившихся правилах и о своем внутреннем состоянии; динамически и автономно корректировать свои эксплуатационные параметры и протоколы, согласно полученным знаниям, для достижения заранее поставленных целей; и учиться на основе полученных результатов."

Разработчику одного из таких устройств была на днях вручена премия на Wireless Innovation Forum.

Другое устройство, которое называется CogRadio и которое создано компанией Радио Technology Systems в Ocean Grove, Нью-Джерси. Устройство может быстро переходить с одного беспроводного канала на другой и в тоже время транслировать видеопоток без обрывов, а также используется для отработки и тестирования программного обеспечения, которое будет использовано в коммерческих продуктах. Это первое устройство, способное работать в диапазоне от 100 Мгц до 7.5 ГГц, включая частоты для телевидения, Wi-Fi и частоты для GSM. Устройство способно детектировать незанятые частоты и переключаться между ними за 50 микросекунд, а в отдельных случаях и за 1 микросекунду. Это рекорд по скорости переключения, сказал Петер Woliansky, выпускник Bell Labs, который разработал устройство, а затем основал стартап. 

Устройство способно передавать данные со скоростью 400 Мбит в секунду, что гораздо быстрее существующих Wi-Fi девайсов. CogRadio будет служить испытательным полигоном для научно-исследовательских работ Национального научного фонда для создания мобильно-ориентированного интернет доступа, в котором беспроводная связь и смартфоны рассматриваются как основные средства для доступа в Интернет.

Когнитивное радио может создать целый ряд новых услуг. Например, оно может маршрутизировать сотовые звонки на Wi-Fi, что делается сегодня в небольших беспроводных базовых станций microcell, и также может избежать использования оптоволокна для доступа в Интернет, а вместо этого использовать имеющийся спектр телевидения в 400 МГц диапазоне.


Источник | Опубликовал: RD3AVG


и поделитесь с друзьями в соц сетях:


Комментарии (2)

Добавить комментарий

Похожие новости