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第1章 认知无线网络1

1.1 认知无线电和认知网络概述1

1.1.1 认知无线电1

1.1.2 认知网络1

1.2 认知无线电2

1.2.1 认知无线电定义2

1.2.2 认知循环3

1.3 认知网络3

1.4 认知无线网络4

1.4.1 认知阶段4

1.4.2 学习阶段5

1.4.3 决策和调整阶段5

参考文献6

第2章 认知无线网络体系架构7

2.1 认知无线网络的体系架构概述7

2.2 IEEE 1900.4架构和功能介绍11

2.2.1 1900.4工作组考虑的系统场景以及一些假设11

2.2.2 1900.4工作组定义的架构、功能模块以及模块之间的接口12

2.2.3 1900.4工作组的3种应用场景14

2.2.4 P1900.4.115

2.2.5 P1900.4a16

2.2.6 P1900.616

2.3 E3功能和系统架构需求18

2.3.1 框架定义18

2.3.2 JRRM、ASM、DNPM的功能架构18

2.3.3 具备自处理功能的认知合作无线资源管理及网络管理功能架构20

2.3.4 端到端效率对系统架构的需求22

参考文献25

第3章 基于认知的信息获取技术26

3.1 频谱感知26

3.1.1 频谱感知的性能指标26

3.1.2 感知方法27

3.1.3 频谱检测的挑战28

3.2 认知导频信道（CPC）29

3.2.1 CPC操作流程29

3.2.2 CPC实现举例30

3.2.3 CPC的主要功能33

3.3 数据库33

3.3.1 多域认知数据库33

3.3.2 数据库接入35

参考文献37

第4章 认知无线网络中的学习38

4.1 概述38

4.2 机器学习中的问题描述39

4.2.1 分类和回归的学习39

4.2.2 行为和决策的学习40

4.2.3 学习的具体说明和理解42

4.2.4 问题描述的总结43

4.3 认知网络的任务44

4.3.1 不规则检测和默认诊断44

4.3.2 对入侵的反应45

4.3.3 网络配置和优化47

4.4 公开问题和研究挑战49

4.4.1 从监督到自主的学习49

4.4.2 从离线到在线的学习49

4.4.3 从固定到变化的环境50

4.4.4 从集中到分布式的学习50

4.4.5 从设计到构建的描述50

4.4.6 从知识贫瘠到知识丰富的学习51

4.4.7 从直接到声明性的模型51

4.5 研究方法和评估面临的挑战51

4.6 总结52

参考文献53

第5章 认知无线网络中的动态频谱管理和联合无线资源管理56

5.1 概述56

5.1.1 动态频谱管理的基本框架57

5.1.2 动态频谱管理与网络规划的比较59

5.1.3 动态频谱管理发展与应用规划60

5.2 认知无线网络中的动态频谱管理及其分类60

5.2.1 动态频谱分配技术61

5.2.2 动态频谱共享技术61

5.3 动态频谱管理研究现状61

5.3.1 基于动态频谱管理的体系架构61

5.3.2 同构网络的动态频谱管理63

5.3.3 异构网络的动态频谱管理64

5.4 动态频谱分配技术65

5.4.1 动态频谱分配的基本概念65

5.4.2 基于动态频谱分配的体系架构66

5.4.3 一种应用在多运营商场景下分布式动态频谱分配方法67

5.5 动态频谱共享技术84

5.5.1 动态频谱共享技术的分类84

5.5.2 基于动态频谱共享的体系架构86

5.6 联合无线资源管理90

5.6.1 概述90

5.6.2 联合无线资源管理的功能模块91

5.7 联合无线资源管理的分类91

5.7.1 联合会话接纳控制91

5.7.2 联合会话调度107

5.7.3 切换和联合负载均衡109

5.8 总结112

参考文献112

第6章 Self-x算法流程117

6.1 Self-x概述117

6.2 Self-x问题的算法需求118

6.3 Self-x算法概述119

6.3.1 算法的实现120

6.3.2 算法的类型120

6.3.3 算法的复杂度分类123

6.4 Self-x算法应用场景124

6.4.1 切换参数优化124

6.4.2 单一网络的负载平衡125

6.4.3 小区中断补偿126

6.4.4 家庭基站的无线参数优化126

6.4.5 ICIC（小区间干扰协调）128

6.5 Self-x算法举例128

6.5.1 添加小区的自配置算法128

6.5.2 动态自组织网络规划管理（DSNPM）建议算法132

6.5.3 灵活基站的管理算法149

6.6 Self-x研究、标准化工作154

6.6.1 CELTIC项目Gandalf155

6.6.2 FP7项目SOCRATES155

6.6.3 IEEE 802.16156

6.6.4 NGMN156

6.6.5 3GPP157

参考文献158

第7章 跨层设计160

7.1 跨层设计的概述160

7.1.1 跨层产生的背景160

7.1.2 跨层的必要性161

7.1.3 跨层设计的定义161

7.1.4 跨层存在的问题和挑战162

7.1.5 认知无线网络中的跨层163

7.2 跨层设计架构和实现163

7.2.1 跨层设计架构163

7.2.2 跨层设计实现165

7.3 跨层设计的方法166

7.4 跨层反馈机制168

7.4.1 物理层168

7.4.2 数据链路层168

7.4.3 网络层169

7.4.4 传输层170

7.4.5 应用层170

7.5 跨层的应用领域170

7.5.1 3G蜂窝网络171

7.5.2 无线区域网络171

7.5.3 无线局域网络171

7.5.4 异构网络垂直切换171

7.6 基于模型的跨层优化开发171

7.6.1 引言171

7.6.2 应用驱动的跨层优化173

7.6.3 参数抽象方案173

7.6.4 跨层优化174

7.6.5 性能评价177

7.7 跨层优化实例分析182

7.7.1 引言182

7.7.2 问题描述183

7.7.3 动态子载波分配185

7.7.4 自适应功率分配187

7.7.5 效率和公平性190

7.7.6 数值结果191

参考文献193

第8章 性能评估196

8.1 引言196

8.2 网络性能评估197

8.2.1 小区吞吐量197

8.2.2 流量负载200

8.2.3 频谱效率200

8.2.4 有用可释放面201

8.2.5 频谱机会指数202

8.2.6 频谱效率增益203

8.2.7 抖动和延迟204

8.2.8 阻塞概率204

8.2.9 拥塞概率204

8.2.10 区域阻塞因子204

8.2.11 消耗评价及网络效益205

8.3 服务性能评估207

8.3.1 满意概率207

8.3.2 延迟207

8.3.3 用户吞吐量207

8.3.4 中断概率208

8.3.5 效用208

8.4 算法性能评估208

8.4.1 收敛性208

8.4.2 最优化208

8.4.3 重配置开销209

8.4.4 主动计划的无线资源210

参考文献210

第9章 基于CR技术的标准化211

9.1 ITU-R211

9.1.1 WP 1B211

9.1.2 WP 5A212

9.1.3 WP 5D217

9.2 IEEE217

9.2.1 IEEE 802.11h标准217

9.2.2 IEEE 802.11y标准217

9.2.3 IEEE 802.16h标准217

9.2.4 IEEE 802.22标准218

9.2.5 IEEE SCC41219

9.3 ETSI221

9.4 软件无线电论坛223

9.5 中国通信标准化协会224

参考文献225

缩略语226