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1 无线区域网和认知无线电技术( 二 )

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1.1目标市场
目前，基于802.22协议的WRAN被用于在无干扰的基础上利用那些未被使用的广播电视频段，主要应用在农村和偏远地区，以及人口密度低、服务困难的地方，实现无线宽带接入，性能要能和那些在城市和城郊地区使用的固定宽带接入技术相媲美 。由于农村人口密度低且宽带接入不方便，所以促使FCC加速了为现有网络技术难以覆盖地区提供宽带接入的新技术的研究，同样WRAN在不发达的南美洲、非洲、亚洲也适用 。
事实上，为农村和偏远地区提供宽带接入需要新的网络具有大的覆盖面，是FCC选择电视频段的主要原因，因为该频段有非凡适合偏远地区用户使用的传递特性；另外，假如大多数家庭和商业用户都依靠光纤和卫星实现电视服务，那么美国许多地区大量的电视频道都没有使用，造成了资源的浪费；最后，至关重要的一点是，用于电视频段的802.22设备不需要牌照，这将进一步降低成本，从而提供一个可负担得起的服务 。然而，这并不是说802.22的应用和市场仅限于农村和偏远地区 。实际上还有许多其他可利用WRAN的市场目标，包括个人家庭住户、多聚居单元、SOHO、小商业用户、多用途写字楼，以及工作场所和校园 。相信基于CR的技术必将为现有的各种无线通信系统带来新的发展机遇 。
1.2基于802.22的WRAN系统
基于802.22的WRAN系统的目标在于提供类似于不对称数字用户线(ADSL)和有线调制解调器差不多的宽带接入服务，但是在低人口密度的乡村地区展开部署更经济 。一个802.22系统包含一个802.22物理层和媒体访问控制(MAC)层的实现，其中至少一个用户和基站通过点到多点的无线空中接口通信 。点到多点的无线电系统主要目标在于使用甚高频/超高频(VHF/UHF)广播电视频段 。在美国，VHF/UHF广播电视频段(从2到69电视频道)，一般一个电视频道占用6 MHz的带宽，这样开放的频谱范围包括54～72 MHz、76～88 MHz、740～806 MHz 。除了被称作主要业务的电视业务，FCC答应其他的业务，如无线微型电话，在空闲的电视频段上进行通信，只要不相互影响 。802.22的目标是制订一个能适用于不同国家的国际标准 。由于电视业务未进行全球统一信道化，推出的标准也必须适用于其他国家的各种不同的电视信道带宽，如6 MHz、7 MHz和8 MHz的带宽 。

;图1所示为基于802.22的WRAN系统部署结构示意图 。802.22系统必须包括一个基站和多个用户驻地设备(CPE)，至少要有一个CPE 。基站必须是点到多点，通过使用全向天线和一个成形扇区或者自适应天线阵列实现下行流信号发射到用户设备 。为了实现共存，802.22必须包含相应的物理层和MAC层控制机制，答应基站基于对授权用户的频谱感知来动态改变网络的功率或者频率，以避免干扰 。为了解决排列或重叠覆盖造成的问题，实现更好的共享频谱，系统还必须包含各基站之间的协调机制 。
1.2.1无线接入参考模型
图2所示为802.22系统的无线接入参考模型，它描述的是用户网络(UN)和核心网(CN)之间的空中接口模型 。一个大型的802.22系统包括用户终端、基站互联网络和网络治理等设备，但这个模型主要考虑的是空中接口问题，如模型中所示的核心网络接口(CNI)和用户网络接口(UNI) 。一个CPE通过UNI可以支持多个用户，它们可以互相传输数据、语音、图像等信号；同样一个基站通过一个或多个CNI也可以支持多个核心网 。
1.2.2网络实体关系和拓扑结构
802.22系统规定了固定的点到多点的无线空中接口，中继器用于扩展覆盖范围或者增加网络的容量，其中的所有设备都必须在基站的控制之下，包括中心化的功率控制、频谱治理和调度控制 。

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