[發(fā)明專利]無線通信系統(tǒng)中的分布式頻譜感測(cè)系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810032820.3
• 申請(qǐng)日: 2008-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN101489237A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊峰;邱吉?jiǎng)?/a>;徐斌陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海貝爾阿爾卡特股份有限公司
• 主分類號(hào): H04W24/00
• 分類號(hào): H04W24/00;H04W84/12
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 吳秋明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，具體地，涉及一種無線通信系統(tǒng)中的分布式頻譜感測(cè)系統(tǒng)和方法，能夠降低錯(cuò)誤檢測(cè)的可能性且以更可靠的方式來產(chǎn)生可用信道列表和不可用信道列表。

背景技術(shù)

在IEEE?802.22?WRAN(無線區(qū)域網(wǎng))系統(tǒng)中，對(duì)現(xiàn)存用戶的保護(hù)是先決條件。可靠的頻譜感測(cè)保證了WRAN系統(tǒng)不會(huì)對(duì)現(xiàn)存用戶產(chǎn)生有害干擾。因此，頻譜感測(cè)是WRAN系統(tǒng)中最重要的任務(wù)之一。

頻譜感測(cè)是觀測(cè)電視信道的RF(射頻)頻譜以確定該信道是否可由WRAN使用的處理。該處理分為兩個(gè)部分：頻譜感測(cè)功能(SSF)和信道選擇功能(CSF)。基站和所有的CPE(遠(yuǎn)端用戶設(shè)備)將實(shí)現(xiàn)頻譜感測(cè)功能。基站還將實(shí)現(xiàn)信道選擇功能。頻譜感測(cè)功能觀測(cè)電視信道的RF頻譜，并報(bào)告此觀測(cè)的結(jié)果。信道選擇功能利用來自基站和每個(gè)CPE中的頻譜感測(cè)功能的報(bào)告來產(chǎn)生可用信道列表。

在基站和CPE中均實(shí)現(xiàn)了頻譜感測(cè)功能。存在允許基站控制每個(gè)CPE內(nèi)的頻譜感測(cè)功能的操作的MAC管理幀。圖1示出了頻譜感測(cè)功能的輸入和輸出。

在頻譜感測(cè)功能輸出中，使感測(cè)模式和信號(hào)類型矢量通過SSF。這些參數(shù)指示了其它SSF輸出中的哪些有效并因此可用于隨后的處理。信號(hào)存在矢量是一維陣列。矢量中的每個(gè)元素是信號(hào)存在判定(SPD)，其可以取三個(gè)可能的值：分別是“真”、“假”、“未判定”。“真”值表示在感測(cè)信道中存在信號(hào)，“假”值表示在感測(cè)信道中不存在信號(hào)，以及“未判定”表示SSF未作出有關(guān)信道中信號(hào)的存在的判定，這僅在未指示SSF針對(duì)信號(hào)類型進(jìn)行感測(cè)時(shí)發(fā)生。信任度矢量是信任度度量的一維陣列。信任度度量指示對(duì)信號(hào)存在判定的信任度。信任度度量在為零(0)的最小值和為一(1)的最大值之間變化，為零的最小值指示對(duì)信號(hào)存在判定完全不信任，為一的最大值指示對(duì)信號(hào)存在判定完全信任。實(shí)際上，由于很可能SSF既不會(huì)完全不信任SPD又不會(huì)完全信任SPD，因此典型地，信任度度量大于零而小于一。

信道選擇功能(CSF)駐留在WRAN?BS(基站)中。CSF的輸入是SSF的輸出，如圖1中所示。信道選擇功能產(chǎn)生兩個(gè)信道列表：可用信道列表(ACL)和不可用信道列表(UCL)。將這兩個(gè)列表發(fā)送到頻譜管理器。可用信道列表是用戶通過WRAN可加以使用的經(jīng)過排序的信道列表。根據(jù)SSF的結(jié)果，列表中的第一信道是最可用的。列表中的最后一個(gè)信道是已知可用信道中最不可用的信道。根據(jù)SSF結(jié)果，UCL列出了用戶通過WRAN不能加以使用的信道。根據(jù)SSF結(jié)果，不在ACL或UCL列表中的任一信道的可用性對(duì)CSF而言是未知的。為了生成安全的ACL和UCL列表，CSF可以利用作為SSF的輸出的信任度矢量。當(dāng)信任度度量大于閾值(閾值可以預(yù)先設(shè)定在CSF中)時(shí)，CSF將信號(hào)存在判定處理為可靠的結(jié)果，并產(chǎn)生ACL和UCL。當(dāng)信任度度量小于閾值時(shí)，CSF將信號(hào)存在判定處理為不可靠結(jié)果，并可能丟棄信號(hào)存在判定結(jié)果或者請(qǐng)求另一感測(cè)周期。

圖2中示出了頻譜管理器、SSF和CSF之間的關(guān)系。頻譜管理器應(yīng)將來自ACL、UCL的信息和/或來自除SSF之外的其它源的與信道可用性有關(guān)的任何信息(例如，地理位置信息)結(jié)合起來，并將選擇WRAN可在其中操作的信道。

在WRAN系統(tǒng)中，使用分布式感測(cè)方法來實(shí)現(xiàn)更可靠的感測(cè)。可以將位于同一區(qū)域的CPE群集在一起并獨(dú)立地感測(cè)頻譜。群集標(biāo)準(zhǔn)是已知的而不將在此詳細(xì)討論。在分布式感測(cè)之后，將感測(cè)結(jié)果發(fā)送到BS中的CSF以產(chǎn)生ACL和UCL。如何根據(jù)分布式感測(cè)結(jié)果來產(chǎn)生可靠的ACL和UCL是重要的技術(shù)問題。

在當(dāng)前分布式感測(cè)方法中，將獨(dú)立的感測(cè)結(jié)果(即，本地判定)發(fā)送到CSF，并用”或”運(yùn)算進(jìn)行處理。因此，感測(cè)結(jié)果僅為“真”或“假”(將丟棄“未判定”)。在基于所有獨(dú)立的感測(cè)結(jié)果的”或”運(yùn)算之后，CSF對(duì)感測(cè)信道中存在/不存在信號(hào)進(jìn)行全局判定，并因此產(chǎn)生ACL/UCL。根據(jù)”或”運(yùn)算規(guī)則，任一具有“真”的本地判定得出信號(hào)存在，CSF將感測(cè)信道放入到UCL。從另一觀點(diǎn)來看，任一本地假告警引起全局假告警，導(dǎo)致在CSF中產(chǎn)生UCL，這減少了WRAN系統(tǒng)中的可用信道。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出了本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種無線通信系統(tǒng)中的分布式頻譜感測(cè)系統(tǒng)和方法，能夠降低錯(cuò)誤檢測(cè)的可能性且以更可靠的方式來產(chǎn)生可用信道列表和不可用信道列表。