CSR - Cognitive Radio Systems

Cognitive Radio Systems (CSR) sind autonome Funksysteme, die die dynamische Nutzung der White Spaces ermöglichen. White Spaces sind Funkfrequenzen, die zeitweise oder auch örtlich beschränkt gerade nicht in Benutzung sind.
Funksysteme auf Basis von CSR lernen ihre Umgegung selbständig kennen und stellen ihre Funkparameter dynamisch anhand der Gegebenheiten so ein, sodass sie den Hauptnutzer einer Frequenz nicht stören.
CSR haben Sensorik für das Frequenzspektrum, rekonfigurierbare Hardware, eine Konfigurationsdatenbank und einen Algorithmus, der nach international festgelegten Regeln die Zweitnutzung von Frequenzen ermöglicht (Spektrum-Managementverfahren).
Basisstationen mit kognitiven Funktionen erkennen ungenutzte Frequenzen und schalten bei Bedarf automatisch auf diese Frequenzen um, ohne das der Nutzer etwas davon mitbekommt.

White Spaces / Spectrum-Sharing / Spectrum on Demand

White Spaces sind Funkfrequenzen, die zeitweise oder auch örtlich beschränkt gerade nicht in Benutzung sind. Weil Funkfrequenzen ein sehr knappes Gut sind, gibt es die Idee, die brachliegenden Frequenzen unter bestimmten Bedingungen für die Zweitnutzung (Spectrum-Sharing) verfügbar zu machen. Dabei darf der Zweitnutzer das Funksystem des Erstnutzers nicht stören und muss akzeptieren, dass das Funksystem des Erstnutzers sein eigenes stören kann. Die Nutzung der White Spaces ist also darauf ausgelegt, bei einem Funksystem die Bandbreite dynamisch und adaptiv zu erhöhen. Ansonsten arbeitet das Funksystem auf einer zugeteilten Frequenz.
Die Regulierung der brachliegenden Frequenzbereiche für die Zweitnutzung kann dabei in jedem Land anders aussehen. Bei der ITU und des IEEE gibt es hierzu jeweils eine Arbeitsgruppe.

Regulierung der dynamischen Spektrumnutzung

• Verfahren zur Nutzung von White Spaces
• das Frequenzspektrum mit solchen Verfahren weitaus besser auszuschöpfen
• Koexistenz zwischen lizenzierter und unlizensierter Nutzung desselben Spektrums
• Gerätezertifizierung
• Protokollierung und Entstörung bei Interferenzen durch unlizensierte Nutzung

IEEE 802.22 / Spectrum Occupancy Sensing (SOS)

IEEE 802.22 ist eine Arbeitsgruppe, die sich mit der Standardisierung von Techniken befasst, die die Nutzung von Funkfrequenzen für Breitbanddienste optimieren. Beispielsweise auch Richtlinien und Verfahren für den MAC- und PHY-Layer von Cognitive-Wireless-RAN-Systemen auf Frequenzen, die das terestrische Fernsehen verwendet.