一種認知無線電系統中競爭頻譜的方法和系統技術方案

本發明專利技術公開了一種認知無線電系統中競爭頻譜的方法和系統，該方法包括：干擾系統檢測本干擾系統在工作頻點上的干擾情況，得到第一干擾樣本能量平均值；當第一干擾樣本能量平均值小于預設第一干擾門限時，干擾系統確定本干擾系統繼續在工作頻點上工作；當第一干擾樣本能量平均值不小于預設第一干擾門限時，干擾系統比較第一干擾樣本能量平均值與預設第二干擾門限；當第一干擾樣本能量平均值小于預設第二干擾門限時，干擾系統調整本干擾系統的發射參數，并繼續在工作頻點上工作；當第一干擾樣本能量平均值不小于預設第二干擾門限時，干擾系統退出工作頻點。本發明專利技術實施例中，可以提高干擾系統的系統性能。

【技術實現步驟摘要】
一種認知無線電系統中競爭頻譜的方法和系統
本專利技術涉及了通信
，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。
技術介紹
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（CognitiveRadio，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。在實現本專利技術的過程中，專利技術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。
技術實現思路
本專利技術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，本專利技術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。本專利技術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：干擾檢測單元，用于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；以及，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；干擾判斷單元，用于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不小于所述預設第一干擾門限時，比較所述第一干擾樣本能量平均值與預設第二干擾門限；干擾處理單元，用于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，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小于所述預設第二干擾門限時，確定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，退出所述工作頻點；發射參數調整單元，用于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，調整本干擾系統的發射參數。與現有技術相比，本專利技術實施例至少具有以下優點：本專利技術實施例中，干擾系統在檢測到工作頻點上發生干擾時，通過調整本干擾系統的發射參數，以迫使受擾系統退出該工作頻點，從而可以避免干擾系統內的用戶無辜的進行頻譜切換，并可以提高干擾系統的系統性能。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術實施例一提供的一種認知無線電系統中競爭頻譜的方法流程示意圖；圖2是本專利技術實施例三提供的一種認知無線電系統中競爭頻譜的干擾系統的結構示意圖。具體實施方式下面將結合本專利技術中的附圖，對本專利技術中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。實施例一本專利技術實施例一提供一種認知無線電系統中競爭頻譜的方法，本專利技術實施例中，假設已經占用某頻點（即信道）的系統為受擾系統，該頻點為受擾系統的工作頻點，另一個接入該頻點的系統為干擾系統。其中，受擾系統在工作頻點（如頻點f1）上工作（即穩定工作）時，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，會在受擾系統的工作頻點上開始工作；如圖1所示，該方法包括以下步驟：步驟101，干擾系統在未對工作頻點（即受擾系統的工作頻點）進行干擾檢測的情況下，直接占用工作頻點的信道，并在工作頻點上工作。步驟102，干擾系統檢測本干擾系統在工作頻點上的干擾情況，得到第一干擾樣本能量平均值。本專利技術實施例中，在干擾檢測過程中，為了避免本干擾系統信號對測量帶來干擾，需要設置測量時間（預設測量時間），并在預設測量時間內檢測本干擾系統在工作頻點上的干擾情況，且在預設測量時間內，干擾系統需要停止在該工作頻點上的所有傳輸，在預設測量時間結束之后，干擾系統需要恢復在該工作頻點上的所有傳輸；基于此，干擾系統檢測本本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種認知無線電系統中競爭頻譜的方法，其特征在于，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。

【技術特征摘要】
1.一種認知無線電系統中競爭頻譜的方法，其特征在于，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；其中，所述干擾系統調整本干擾系統的發射參數，具體包括：所述干擾系統通過如下方式之一或任意組合將本干擾系統的發射參數調整為最佳發射參數：所述干擾系統提高網絡側的發射功率至最大發射功率；所述干擾系統啟動波束賦形技術；所述干擾系統降低調制編碼模式等級為最低等級。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預設第一干擾門限的設置方式為：所述干擾系統調整本干擾系統的發射參數為檢測本干擾系統的干擾情況時所使用的發射參數時，在當前干擾強度不大于指定干擾強度時，所述干擾系統在當前干擾強度下能夠工作，且在當前干擾強度大于指定干擾強度時，所述干擾系統在當前干擾強度下不能夠工作，則利用所述指定干擾強度設置所述預設第一干擾門限。3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預設第二干擾門限的設置方式為：所述干擾系統調整本干擾系統的發射參數為最佳發射參數時，在當前干擾強度不大于指定干擾強度時，所述干擾系統在當前干擾強度下能夠工作，且在當前干擾強度大于指定干擾強度時，所述干擾系統在當前干擾強度下不能夠工作，則利用所述指定干擾強度設置所述預設第二干擾門限。4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：所述干擾系統從調整本干擾系統的發射參數開始，在預設等待時間之后，檢測本干擾系統在所述工作頻點上的干擾情況，得到第二干擾樣本能量平均值，并比較所述第二干擾樣本能量平均值與預設第三干擾門限；當所述第二干擾樣本能量平均值小于所述預設第三干擾門限時，所述干擾系統根據當前干擾情況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；當所述第二干擾樣本能量平均值不小于所述預設第三干擾門限時，所述干擾系統退出所述工作頻點。5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述預設第三干擾門限的設置方式為：在所述干擾系統調整本干擾系統的發射參數為使本干擾系統性能最優的發射參數時，在當前干擾強度不大于指定干擾強度時，所述干擾系統在當前干擾強度下能夠工作，且在當前干擾強度大于指定干擾強度時，所述干擾系統在當前干擾強度下不能夠工作，則利用所述指定干擾強度設置所述預設第三干擾門限。6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，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或者第二干擾樣本能量平均值的過程，具體包括：所述干擾系統在預設測量時間內檢測本干擾系統在所述工作頻點上的干擾情況，得到所述預設測量時間內的多個采樣點的信號功率，并對所述多個采樣點的信號功率進行平滑處理，得到第一干擾樣本能量平均值或者第二干擾樣本能量平均值。7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述干擾系統對所述多個采樣點的信號功率進行平滑處理，具體包括：所述干擾系統通過如下公式進行平滑處理：其中，ni表示第i個檢測周期的采樣點個數，Pi,j表示在第i個檢測周期內，第j個采樣點的信號功率，N表示檢測周期的數量。8.一種認知無線電系統中競爭頻譜的干擾系統，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：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，
類型：發明
國別省市：北京;11