[發(fā)明專利]一種基于分區(qū)感知的無線通信系統(tǒng)頻譜感知方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810042519.0
• 申請(qǐng)日: 2008-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN101667872A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭坤祺;胡宏林;易輝躍;金圣峣;孫彥贊;聞鵬舉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海無線通信研究中心
• 主分類號(hào): H04B17/00
• 分類號(hào): H04B17/00
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所
• 代理人: 余明偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于分區(qū)感知的無線通信系統(tǒng)頻譜感知方法。

背景技術(shù)

不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)共存的環(huán)境中，次級(jí)用戶網(wǎng)絡(luò)向初級(jí)用戶網(wǎng)絡(luò)借用暫時(shí)空閑的頻 帶時(shí)，需要采用有效而可靠的頻譜感知方法，同時(shí)在感知過程中應(yīng)最小限度地占用所需要的 次級(jí)用戶網(wǎng)絡(luò)資源。感知無線鏈路狀態(tài)所具有的地點(diǎn)依賴性使不同感知鏈路具有空間分集的 特點(diǎn)。作為次級(jí)用戶網(wǎng)絡(luò)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)初級(jí)用戶空閑頻譜的高效感知，通常采用較 多的用戶感知節(jié)點(diǎn)，但這增加了次級(jí)用戶網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間開銷，降低了系統(tǒng)的效率。目前次級(jí)用 戶網(wǎng)絡(luò)感知初級(jí)用戶網(wǎng)絡(luò)空閑的頻帶時(shí)，通常使用的方法可以歸結(jié)為兩種。

第一種方法是：采用所有次級(jí)用戶網(wǎng)絡(luò)中存在的用戶感知節(jié)點(diǎn)，同時(shí)感知初級(jí)用戶網(wǎng)絡(luò) 空閑的頻帶，通過改變次級(jí)用戶網(wǎng)絡(luò)原有的MAC層機(jī)制，使其具有當(dāng)前初級(jí)用戶網(wǎng)絡(luò)頻帶是 否占用的標(biāo)識(shí)信息。

第二種方法是：通過改變次級(jí)用戶網(wǎng)絡(luò)原有的MAC層機(jī)制，選取2個(gè)或更多的次級(jí)用戶 網(wǎng)絡(luò)中的用戶節(jié)點(diǎn)作為感知節(jié)點(diǎn)，采用多用戶合作的感知方式，監(jiān)測(cè)初級(jí)用戶網(wǎng)絡(luò)空閑的頻 帶。該方法充分利用了不同用戶感知節(jié)點(diǎn)所具有的空間分集特征，通過不同感知信息的分集 合并來獲得可靠的感知結(jié)果。

第一種方法同時(shí)使用了較多的感知節(jié)點(diǎn)，所獲取的感知結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確度。然而， 由于利用了大量的用戶感知節(jié)點(diǎn)，用戶感知節(jié)點(diǎn)需要占用較多的次級(jí)用戶網(wǎng)路時(shí)間開銷，將 所有的感知結(jié)果反饋到次級(jí)網(wǎng)絡(luò)基站。第二種方法能夠通過較少的用戶感知節(jié)點(diǎn)獲得可靠的 感知性能，同時(shí)對(duì)次級(jí)用戶網(wǎng)絡(luò)時(shí)間占用較少。該方法在某些網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下能夠產(chǎn)生較好感知 結(jié)果，但是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變得復(fù)雜時(shí)，有限的感知節(jié)點(diǎn)空間分集，會(huì)降低感知可靠性，同時(shí) 用戶的合作機(jī)制占用了較大的時(shí)間開銷，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境狀態(tài)變化較快時(shí)，該方法的感知性能處 于不穩(wěn)定狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種基于分區(qū)感知的無線通信系統(tǒng)頻譜感知方法。

一種基于分區(qū)感知的無線通信系統(tǒng)頻譜感知方法，包括感知節(jié)點(diǎn)配置方法和感知過 程實(shí)現(xiàn)方法，所述感知節(jié)點(diǎn)配置方法包括感知任務(wù)扇區(qū)配置、感知節(jié)點(diǎn)選擇配置、感知 節(jié)點(diǎn)狀態(tài)配置和感知進(jìn)程判定配置；所述感知過程實(shí)現(xiàn)方法包括以下步驟：1)啟動(dòng)感知 進(jìn)程；2)感知節(jié)點(diǎn)配置狀態(tài)查詢；3)執(zhí)行感知任務(wù)；4)感知執(zhí)行狀態(tài)查詢；5)感知 結(jié)果收集。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述感知任務(wù)扇區(qū)配置是將每個(gè)小區(qū)分為若干個(gè)扇區(qū)，基 站位于小區(qū)的中心。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述感知節(jié)點(diǎn)選擇配置是在每個(gè)扇區(qū)分別選擇感知節(jié)點(diǎn)， 根據(jù)扇區(qū)覆蓋面積確定該扇區(qū)的感知節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，根據(jù)感知節(jié)點(diǎn)與基站的距離確定不同感知 節(jié)點(diǎn)的不同地理位置。

作為本發(fā)明的再一種優(yōu)選方案，所述感知節(jié)點(diǎn)狀態(tài)配置為，每個(gè)感知節(jié)點(diǎn)處于活動(dòng)狀 態(tài)時(shí)，有兩種狀態(tài)：非時(shí)實(shí)業(yè)務(wù)或時(shí)實(shí)業(yè)務(wù)。

作為本發(fā)明的再一種優(yōu)選方案，所述感知進(jìn)程判定配置為，每個(gè)感知節(jié)點(diǎn)的感知任務(wù) 進(jìn)程有兩種狀態(tài)：結(jié)束和沒結(jié)束。

作為本發(fā)明的再一種優(yōu)選方案，所述感知過程實(shí)現(xiàn)方法的具體實(shí)施步驟為：

1)啟動(dòng)感知進(jìn)程：首先達(dá)到或超過負(fù)載過重標(biāo)識(shí)閾值的小區(qū)啟動(dòng)感知進(jìn)程，當(dāng)小區(qū)基站 的總負(fù)載統(tǒng)計(jì)量達(dá)到或超過負(fù)載過重標(biāo)識(shí)閾值時(shí)，該小區(qū)將向其他所有的小區(qū)基站發(fā)起感知 進(jìn)程啟動(dòng)信號(hào)，所有小區(qū)進(jìn)入感知節(jié)點(diǎn)選擇配置階段；

2)感知節(jié)點(diǎn)配置狀態(tài)查詢：首先完成感知節(jié)點(diǎn)選擇配置的小區(qū)啟動(dòng)感知節(jié)點(diǎn)配置狀態(tài)查 詢?nèi)蝿?wù)，當(dāng)完成感知節(jié)點(diǎn)選擇配置后，該小區(qū)基站向其他所有小區(qū)基站查詢是否選擇配置完 感知節(jié)點(diǎn)；

3)執(zhí)行感知任務(wù)：當(dāng)首先完成感知節(jié)點(diǎn)選擇配置的小區(qū)獲得所有其他小區(qū)也已完成感知 節(jié)點(diǎn)選擇配置的信息時(shí)，該小區(qū)基站與其他所有小區(qū)基站同步進(jìn)行感知任務(wù)，所有小區(qū)進(jìn)入 感知任務(wù)執(zhí)行階段；

4)感知任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)查詢：首先完成感知任務(wù)的小區(qū)啟動(dòng)感知任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)查詢?nèi)蝿?wù)， 當(dāng)完成感知任務(wù)后，該小區(qū)基站向其他所有小區(qū)基站查詢是否也完成感知任務(wù)；

5)感知結(jié)果收集：當(dāng)首先完成感知任務(wù)的小區(qū)獲得其他所有小區(qū)也已完成感知任務(wù)的信 息時(shí)，接收所有其他小區(qū)的感知結(jié)果，同時(shí)將本小區(qū)的感知結(jié)果發(fā)送到其他所有小區(qū)，其他 所有小區(qū)完成相同的操作。