2 无线区域网和认知无线电技术( 三 )


2.3基于RKRL语言和SDR平台的认知无线电
软件无线电(SDR)是一种多波段多模式个人通信系统平台,其通过射频带宽、空气介面、协议、空间和实时模式的灵活变化来缓解无线频谱的紧缺状况 。认知无线电通过在无线域建模来扩展软件无线电的功能,通过无线知识描述语言(RKRL)来加强个人服务的灵活性 。RKRL描述的内容包括了无线方式、设备、软件模块、传输、网络、用户需求和根据用户的需求而自动配置的应用方式 。RKRL语言可以在软件无线电平台上实现,这样的平台将无线节点从仅仅执行事先确定好的协议转变成无线域的智能代理,实现了原先固定功能和通信模式的系统转变成为智能通信系统的变革 。
通过RKRL,认知无线电系统知道高级语言配置均衡器接口和接口线路延迟结构的具体参数 。均衡器接口和接口线路延迟结构采用特定应用集成电路(ASIC)、现场可编程阵列(FPGA)或者某种软件无线电算法实现 。认知无线电有自己的内部构架模型,如图7所示,能够通过相应的模式解决出现的问题 。
软件无线电平台硬件包括天线、无线射频转换模块、调制解调器和图7中所示基带处理器、用户接口等硬件模块 。基带处理器包括基带调制解调器和一个终端控制协议栈,此外还包括一个感知装置和一个算法模块 。算法模块包含用来描述无线电本身的RKRL结构、均衡器以及其中的所有的本体,用RKRL来写,即以软件来替代硬件功能 。
实现上述功能,高端内存、计算算法和通信的带宽对认知无线电都是必需的 。根据外部环境变化调整通信系统的配置不会花很长的时间,一般认知无线电也不需要人来干涉它的工作过程 。假如要对认知无线电进行干涉,主要目的也是为了保证无线电网络的稳定性 。很显然,这种认知无线电网络是复杂的自适应系统,具有适应外界环境变化的能力 。
2.4无线电表述语言
除了自然语言,还有几种计算机语言能够表达相关的无线电知识 。但是,大多数的无线电语言如规范描述语言(SDL)、统一建模语言(UML)、接口定义语言(IDL)等都是用于描述的计算机语言,缺乏准确性和灵活性 。
在认知无线电的研究中,如何表达外部世界的信息始终是一个重要的研究课题 。RKRL是瑞典皇家科学院(KTH)专为认知无线电开发的一套语言,是用来描述整个事件知识、计划和需求的语言 。它所包括的知识问询和操作语言(KQML)就是为了使内部知识的交换变得更加方便 。使用KQML,移动节点和网络可以分享预期频谱需求的计划,可以有效地识别和租用频谱 。
RKRL提供了一种标准的能够对随机的数据交换进行动态定义的语言 。RKRL的每个部分根据规则的模式和描述语言的基础来构成,其能力来自于感知循环中的模式匹配、计划产生能力,由相关的推理引擎来调整 。RKRL包括语法和本体信息 。RKRL涉及的范围包括规则的模式、语言定义、推论模式、多语法和无线的本体 。

;RKRL是一种并行对象语言,通过基于模式的推理综合了各种语言的特点 。通过RKRL这种标准语言,可动态定义认知无线电系统突发的数据变换,其代理可以快速地通过操作相关协议使无线规则更好地满足用户需求,增强了系统的灵活性和反应能力 。
2.5认知无线电规则
既然认知无线电能够主动自由地选择射频信道、空中接口、协议架构以及为了和其他用户竞争的服务价格,从某些方面来说它和棋类游戏是类似的 。网络可以协调这种游戏规则,许多研究人员采用博弈论来进行信道频谱分配和功率控制,未来在一些频段认知无线电系统可以完全和其他系统竞争达到无线电资源均衡利用 。进行这个游戏的平台是无线射频频段的各种无线频谱、空中接口、智能天线、实时模式以及基础设施和手机等,RKRL提供了描述这种游戏平台的语言,能很好的表述这个游戏的平台和合法使用认知无线电 。

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