2.3　认知无线网络

近年来由于无线环境变得越来越复杂，这给传统的无线网络带来了诸多挑战，除了用户的不断增加，其服务类型和用户需求也在朝着多样化发展。在单一且封闭的无线通信网络技术满足不了人们对网络通信需求的同时，认知无线网络（Cognitive Wireless Network）开始受到人们的关注。认知无线网络是具有认知过程的无线网络，能够根据网络当前的状态对网络进行规划、决策以及响应。

认知无线网络在技术的不断创新以及提高应用需求的驱动下得到了飞速的发展。作为一种具备认知功能的无线网络，除了能够分辨当前无线网络的状态，还能够根据网络状态对其自身进行智能规划、决策以及实现响应，使网络能够在复杂的环境中发挥自适应的能力，对网络资源的管理和使用情况进行有效优化，其重点是为端到端用户提供一定的服务质量保证。因此，认知无线网络在当前受到了各界的高度重视。

认知无线网络体系的要旨是在感知到网络当前的状况之后，采取自适应功能进行相应行动，利用自适应功能所获取的信息对无线网络当前的状况以及网络事件做出相应的推理。而认知无线网络体系的基础则是认知的特性，通过信息处理和智能来实现感知、决策、资源分配及重构无线网络。同时，感知、决策、资源分配及网络重构这四者之间又有着密切的逻辑关系，因为认知无线网络不但能够有效地观察感知网络当前的状态，而且能够对网络决策自适应，从而实现网络的智能优化。

认知无线网络的结构体系分为异构无线网络、认知逻辑网络及认知服务体系三部分。其中异构无线网络包括GSM、TD-SCDMA、WLAN、802.22、LTE以及WIMAX等。认知逻辑网络则提出了认知平面和认知流的概念，其中认知流是在业务流和控制流基础上提出的一个全新概念。业务流承载着对无线网络环境的认知、学习以及推理，通过对网络资源的智能配置进行优化，从而增强无线网络的认知、自主及重构的能力。而控制流则在控制平面的各层协议之间传递。认知逻辑网络通过引入新的认知平面，将认知和控制分离开，这样不但可以有效地提高认知和决策的效率，而且还增加了认知无线网络的灵活性。例如，在认知逻辑网络中引入智能映射机制，便可以将异构网络映射成统一网络。而基于同一的认知逻辑网络，不但可以提供网络各节点或者各实体之间、网络和网络之间的合作平台，而且还可以构建满足端到端效能的认知服务体系。

认知服务体系则是基于认知平面与认知功能实体，对各种移动业务进行认知建模，用于端到端效能评价模型。端到端效能的指标体系不但包括误码率、容量、时延等QoS指标，而且包括业务可用性、易用性、保真度、费用等用户满意度指标，以及网络适应变形、运营成本、匹配度等网络指标。认知无线网络就可以通过端到端重构的方式，满足端到端效能的指标要求，然后根据端到端效能建立评价准则以及评价模型，最后得出综合的评价结果。但如果为了提高端到端效能，实现认知无线网络自主优化的功能，则需要在此基础上进一步地研究认知逻辑网络及端到端效能评价信息的交互机制。