[發明專利]一種認知無線電系統中競爭頻譜的方法和系統

有效

• 申請號: 201210564369.6
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103888952B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 李媛媛;蔣成鋼;白文嶺;楊宇;胡金玲
• 申請（專利權）人: 電信科學技術研究院
• 主分類號: H04W16/14
• 分類號: H04W16/14
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司11243
• 代理人: 許靜,黃燦

技術領域

本發明涉及了通信技術領域，尤其是涉及了一種認知無線電系統中競爭頻譜的方法和系統。

背景技術

無線電通信頻譜是寶貴的自然資源，隨著無線通信技術的飛快發展，頻譜資源貧乏的問題日益嚴重，為緩解頻譜資源緊張的現狀，當前對無線通信頻譜進行了監測和研究，發現某些頻段（如電視頻段）在大多數時間內并未使用或在大多數地域內并未使用，而某些頻段出現多系統多用戶同時競爭的情況，即某些業務承載量很大的系統沒有足夠頻譜資源，另一些業務承載量不大的系統卻占用太多資源。CR（Cognitive Radio，認知無線電）的概念正是在這種背景下產生的，其基本思想是：在不對授權系統造成干擾的前提下，CR系統通過監測當前無線環境的變化來動態的選擇空白頻段進行通信。

當CR系統機會性使用授權系統的空白頻段時，保護授權系統不受干擾是基本前提，這種保護主要包含：CR系統準確判斷出哪些授權系統的頻段是可用的空白頻段（在這些頻段上引入CR系統不會影響授權系統的正常工作）；當占用頻段不再可用時，CR系統需要及時的將這些頻段退讓給授權系統。

確定空白頻譜的方法包括：（1）感知方法，CR系統的基站設備通過感知算法來檢測某頻段上授權系統信號的強度，當信號的強度大于某個門限值時，認為該基站設備距離使用這個頻段的授權系統距離過近，在此頻段上引入CR系統會對授權系統的正常工作產生影響，因此該頻段不可用；（2）數據庫方法，CR系統從本地數據庫中直接讀取針對某具體位置，哪些頻段可以使用。

CR系統的應用場景主要分為兩大類，第一類為機會式使用授權系統的頻譜；第二類為多個CR系統機會式使用某個頻段，該頻段不隸屬于任何一個系統，多個CR系統公平的使用某個頻段，即當某個頻段空閑時即可使用，或按一定的優先級使用（非公平式）某個頻段，即當某個優先級較高的CR系統使用某個頻段時，低優先級的CR系統則需要退出相應頻段的使用。

對于第一類應用場景和第二類的非公平式應用場景，要求保障授權系統或者高優先級系統的業務性能，則要求：CR系統準確判斷出哪些頻段是可用的空白頻段（在這些頻段上引入某CR系統不會影響授權系統或更高優先級系統的正常工作）；當占用頻段不再可用時，即授權系統或更高優先級的系統出現時，CR系統需要及時的將這些頻段退讓給授權系統或更高優先級系統。

對于第二類的公平式應用場景，在接入某個頻段時，目前存在如下兩種方式：第一種是listen-before-talk的方式，即在接入某個頻段之前，先進行干擾測量，一旦確認該頻段被占用，則放棄該頻段，嘗試其他頻段；第二種是不進行任何測量，直接占用某個頻段，當不能工作時再嘗試其他頻段。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在以下問題：

對于采用第二種方式接入的CR系統來說，不經過任何測量直接占用某個頻段顯然會導致互干擾現象的發生。采用第二種方式接入的CR系統如果放棄對本頻段的使用，對該CR系統內的用戶是不公平的，該CR系統內的用戶需要無辜的進行頻譜切換，對該CR系統的性能帶來不良影響。

發明內容

本發明實施例提供一種認知無線電系統中競爭頻譜的方法和系統，以避免干擾系統內的用戶無辜的進行頻譜切換，提高干擾系統性能。

為了達到上述目的，本發明實施例提供一種認知無線電系統中競爭頻譜的方法，包括：

干擾系統在未對受擾系統的工作頻點進行干擾檢測的情況下，占用所述工作頻點的信道，并在所述工作頻點上工作；

所述干擾系統檢測本干擾系統在所述工作頻點上的干擾情況，得到第一干擾樣本能量平均值；

所述干擾系統比較所述第一干擾樣本能量平均值與預設第一干擾門限；

當所述第一干擾樣本能量平均值小于所述預設第一干擾門限時，所述干擾系統確定本干擾系統繼續在所述工作頻點上工作；

當所述第一干擾樣本能量平均值不小于所述預設第一干擾門限時，所述干擾系統比較所述第一干擾樣本能量平均值與預設第二干擾門限；

當所述第一干擾樣本能量平均值小于所述預設第二干擾門限時，所述干擾系統調整本干擾系統的發射參數，并繼續在所述工作頻點上工作；

當所述第一干擾樣本能量平均值不小于所述預設第二干擾門限時，所述干擾系統退出所述工作頻點。

本發明實施例提供一種認知無線電系統中競爭頻譜的干擾系統，包括：