[发明专利]一种多节点联合的频谱感知方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及认知无线电中频谱感知技术，特别是指一种多节点联合的频谱感知方法和系统。

背景技术

认知无线电(Cognitive Radio，CR)的核心思想是具有学习能力，能与周围环境交互信息，以感知和利用周围环境的可用频谱，并限制和降低冲突的发生。因此，频谱感知和接入技术是CR网络中最基础的研究领域，其目标是实现频谱资源的最优发现和准确快速接入。然而，现有认知无线电硬件平台中存在的时延会造成频谱感知结果的滞后，即次用户所使用的感知结果并非当前时刻的信道状态，而是一段时间以前的信道状态。为了解决这个问题，需要引入频谱预测来抵消时延所带来的影响。

现有频谱感知和预测的实现一般是由感知节点完成，感知节点将频谱预测结果传输给高层节点。这样的设计虽然能够在频谱感知的基础上加入信道预测，但还是存在不少弊端：首先，由于各个感知节点不仅要上报频谱感知结果，还需要上报频谱预测结果，这样加大了次用户网络的传输信令开销；其次，各个感知节点的感知结果和预测结果都经过无线信道的传输，由于无线信道的延迟或者故障，接收方接收的感知结果和预测结果准确度将会降低。上述弊端都会导致次用户的接入不准确，提高了其业务中断率，感知周期无法准确优化。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多节点联合的频谱感知方法和系统，解决了当网络异常时，由于各个感知节点向高层节点不仅发送感知结果还发送预测结果，可能会导致的感知结果和预测结果丢失的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种多节点联合的频谱感知方法，所述方法包括：

次级无线通信系统按照高层节点指示的感知周期进行感知；

高层节点接收次级无线通信系统的感知测量结果，并评估信道占用情况，获得感知结果和预测结果。

其中，所述获得感知结果后，还包括：高层节点根据感知结果和预测结果，为次级无线通信系统选择合适的信道并调整感知周期。

其中，所述次级无线通信系统至少包括：次级基站和次级用户终端。

其中，所述的所述感知周期为：次级无线通信系统停止业务传输，在授权频谱上感知主用户对频谱的使用情况的时间段。

其中，所述感知结果和预测结果包括：当前信道占用情况列表和预测的信道占用情况列表；其中，

所述当前信道占用情况列表中包括：根据次级无线通信系统的感知测量结果，评估出的各信道当前处于各状态的概率；

所述预测的信道占用情况列表中包括：根据次级无线通信系统的感知测量结果，预测各信道处于各状态的概率；

其中，所述各状态包括：被主用户占用，即忙碌；未被主用户占用，即空闲；未知，即待定。

本发明还提供了一种多节点联合的频谱感知系统，所述系统包括：次级无线通信系统和高层节点，其中，

所述次级无线通信系统，用于按照高层节点指示的感知周期进行感知，并将感知测量结果发送给高层节点；

所述高层节点，用于接收次级无线通信系统的感知测量结果，并评估信道占用情况，获得感知结果和预测结果。

其中，所述高层节点，还用于根据感知结果和预测结果为次级无线通信系统选择合适的信道并调整感知周期。

其中，所述次级无线通信系统至少包括：次级基站和次级用户终端。

其中，所述的所述感知周期为：次级无线通信系统停止业务传输，在授权频谱上感知频谱的使用情况的时间段。

其中，所述感知结果和预测结果包括：当前信道占用情况列表和预测的信道占用情况列表；其中，

所述当前信道占用情况列表中包括：根据次级无线通信系统的感知测量结果，评估出的各信道当前处于各状态的概率；

所述预测的信道占用情况列表中包括：根据次级无线通信系统的感知测量结果，预测各信道处于各状态的概率；

其中，所述各状态包括：被主用户占用，即忙碌；未被主用户占用，即空闲；未知，即待定。