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第1章 认知无线网络概述 1

1.1 引言 1

1.2 认知网络基本概念 4

1.2.1 认知无线电 4

1.2.2 认知无线网络 8

1.2.3 认知无线自组织网络（CRAHNs） 10

1.3 认知网络关键技术 12

1.3.1 频谱感知 12

1.3.2 频谱共享 14

1.3.3 跨层设计及优化 15

1.3.4 频谱管理 16

1.3.5 机会路由 18

1.4 认知网络的应用 21

1.4.1 军事通信中的应用 22

1.4.2 应急通信中的应用 24

1.4.3 公众网络中的应用 24

1.5 本章小结 28

第2章 频谱感知 29

2.1 引言 29

2.2 频谱感知模型 30

2.3 频谱感知分类 31

2.4 基于发射机信号的感知 33

2.4.1 能量检测算法 34

2.4.2 两步检测算法 35

2.4.3 匹配滤波检测算法 36

2.4.4 循环平稳特征检测算法 36

2.5 基于接收机信号的检测 36

2.5.1 基于干扰温度估计的检测 36

2.5.2 基于接收机本振泄漏的检测 38

2.6 协同感知 39

2.6.1 分布式多用户协同检测 39

2.6.2 协作分集式协同检测 42

2.7 MAC层及跨层感知 42

2.8 多维频谱感知 42

2.9 本章小结 45

第3章 基于中继的协同频谱感知 47

3.1 引言 47

3.2 协同感知的优化模型 48

3.2.1 信道模型 48

3.2.2 优化的系统模型 49

3.2.3 路径损耗模型 53

3.2.4 CRNs系统协同性能指标 55

3.3 协同感知性能分析 56

3.3.1 协同感知的信号多维可达性 56

3.3.2 时间有效性分析 65

3.4 协同感知性能的优化 69

3.5 协同感知的蒙特卡洛仿真 70

3.6 最优判决门限的选择 72

3.7 主用户没有出现的感知 73

3.8 本章小结 75

第4章 双次协同频谱感知方案 76

4.1 引言 76

4.2 基于中继的双次协同感知原理 76

4.2.1 系统模型 76

4.2.2 第一次（单次）协同感知原理 78

4.2.3 第二次协同感知原理 79

4.3 双次协同性能分析与评估 80

4.4 判决准则的优化 83

4.5 能量感知阈值的优化 85

4.6 协同认知用户数的优化 86

4.7 本章小结 88

第5章 双次协同频谱感知时间敏捷性 90

5.1 引言 90

5.2 DV-TDMA优化的感知调度机制 92

5.3 DV-TDMA时间敏捷性 93

5.4 感知时间敏捷性的优化 96

5.5 感知时间敏捷性评估分析 99

5.6 本章小结 106

第6章 机会频谱接入的跨层优化 107

6.1 引言 107

6.2 MAC层帧结构的优化 108

6.2.1 主用户活动模型 108

6.2.2 平均感知时间的优化 109

6.2.3 CRNs吞吐量 110

6.2.4 CRNs吞吐量优化 112

6.3 性能仿真分析 115

6.4 本章小结 119

第7章 基于频谱感知的机会认知路由协议 121

7.1 引言 121

7.2 系统模型 124

7.3 DCSS-OCR机会认知路由协议 126

7.3.1 协议工作过程 126

7.3.2 信道感知 129

7.3.3 前传节点选择 131

7.3.4 最优信道选择 135

7.3.5 最优路径选择 136

7.4 机会认知路由度量 137

7.4.1 路由接入机会 138

7.4.2 路由传输延迟 138

7.5 本章小结 143

第8章 DCSS-OCR机会认知路由协议性能分析及优化 145

8.1 引言 145

8.2 路由度量的优化 146

8.3 路由性能评估 149

8.3.1 DCSS-OCR的验证 150

8.3.2 DCSS-OCR期望链路路由机会和平均传输延迟准确性分析 153

8.3.3 DCSS-OCR：不同参数对传输延迟性能的影响 155

8.3.4 DCSS-OCR：路由机会的性能分析 159

8.4 本章小结 160

第9章 基于认知无线电的5G网络 162

9.1 引言 162

9.2 5G概念 166

9.2.1 移动通信的演进 166

9.2.2 5G无线关键技术 170

9.2.3 5G网络关键技术 177

9.3 5G频谱研究动态 181

9.3.1 5G频谱国内外研究现状 181

9.3.2 5G频谱共享国内外研究现状 183

9.4 基于CR的5G 185

9.4.1 5G与CR的相似性 185

9.4.2 5G终端是CR终端 185

9.4.3 WISDOM/5G的最佳实现：CR技术 186

9.4.4 基于CR的5G面临挑战 188

9.5 本章小节 189

第10章 挑战与展望 190

10.1 CR面临的挑战 190

10.2 CR的发展展望 192

10.2.1 CR在5G网络中的重要作用 192

10.2.2 认知计算与认知无线通信 193

参考文献 194

附录 相关术语及缩略语 217