认知无线电网络路由技术专利分析

窦文娟 孙凌红

【摘要】随着无线技术的不断发展，现有的无线电频谱资源已经满足不了人们日益增长的业务需求，针对现有无线电频谱资源使用不充分的现象，认知无线电技术的提出很好的解决了这一问题，由于认知无线电的特性，提出了认知无线网络的路由技术，本文分析了国内外有关认知无线电网络路由技术的专利申请情况，从申请的年度分布、申请人等方面进行分析，在上述分析的基础上，总结出相关专利技术的一些规律，为我国认知无线电网络路由的发展提供信息参考。

【关键词】认知无线电 网络路由 专利分析

一、引言

传统的无线网络采用固有的频谱分配原则，使得频谱资源利用率低，因此与不断增长的无线应用需求产生矛盾。为了提高无线资源的利用率，动态频谱接入技术得到了人们的重视，1999年由Joseph MitolaⅢ提出了认知无线电（Cognitive Radio，CR）的概念，认知无线电是一种频谱共享技术，采用交叉共享方式在主用户未使用频谱时借机占用该频谱资源，因此在授权信道出现空闲时能充分利用该资源，这样无疑提高了频谱利用率。路由研究是认知无线电网络研究的一个重要研究方面，与以往网络频谱静态的特性，认知无线电网络频谱的动态接入带来了可用信道是变化的，此时的路由研究与传统的路由存在着很大的区别，因此，在研究过程中存在着很大的难度。但在认知无线电网络带来广阔的频谱资源的诱惑下，业界和学术界对其进行了大量的相关研究。

二、认知无线电网络路由技术的研究方向

认知无线电是一种新型的智能无线电，提供了一种灵活的频谱分配方案，其包括两种用户：主用户和认知用户。主用户拥有最高优先级使用授权频谱，而认知用户能够主动感知、精确识别并智能接入未被主用户占用的授权频谱。讨论最多的是由主用户和次用户组成的网络，其也是较基础的网络，在此阶段，节点各自的角色是确定的，在这种情况下进行平面型网络路由的研究；并主要从路由优化方案和路由拓扑算法协议两方面进行研究，在研究过程中要考虑各种影响因素，主要考虑：同步、能耗多用户干扰、可靠性、流量、延迟、电池自持力、同窄带系统的共存、权重、考虑链路分配、信道干扰、节点无线电接口限制、多径路由流量限制等因素。根据上述影响因素，将其加入到技术研究中，制定了多种策略，并形成相应的专利技术。

三、认知无线电网络路由技术的专利申请态势

本文对国内外有关认知无线电网络路由技术的专利申请进行分析，以反映认知无线电网络路由技术的专利分布状况。图l显示了认知无线电网络路由技术国内外专利申请量年度分布情况。

从图1可以看出国外着手研究认知无线电网络路由技术要早于国内；国内从2004年开始，而国外从2003年开始，认知无线电网络路由技术的相关专利申请开始出现，在起初时间，相关的专利申请量还是比较少；到了2007年申请量大幅增加。国内外由此展开了大量研究来寻求解决方案。由上述申请量年度分布情况可以看出，在国内外，对于认知无线电网络路由技术的研究正在不断深入。

四、结语

认知无线电网络路由技术是认知无线电的一个重要研究方面，在提出时就受到广泛关注，为未来无线资源的充分利用提供了一种新的解决思路。从目前的研究和应用来看，认知无线电网络路由技术还有广阔的发展空间，还有很多问题需要深入解决。不过，随着越来越多的企业、研究所及高校等参与认知无线电网络路由技术研发和专利申请，认知无线电网络路由技术将日趋完善。