[发明专利]无静默期的频谱检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种无静默期的频谱检测方法及装置。

背景技术

在认知无线电（Cognitive Radio，简称CR）系统中，具有认知功能的用户即认知用户需要对主用户即授权用户进行感知。相关技术中，常用的感知方法有基于能量的检测方法、基于匹配滤波的检测方法、基于循环谱统计量的检测方法、基于信号协方差矩阵的检测方法等。

能量检测易实现、计算量最小、适用性最广，但容易受噪声不确定性影响，并无法区分主用户信号和干扰信号。匹配滤波检测和基于循环谱统计量的检测方法都需要知道主用户的载波频率、调制方式、循环频率等先验信息。基于信号协方差矩阵的检测方法和能量检测方法一样，不能分辨主用户信号和干扰信号。

以上各种频谱感知方法都有各自的优缺点与应用环境。但是综合来说，在对主用户信号没有任何先验知识的情况下，现在常用的检测方法都不能很好的区分主用户信号和认知用户信号，因此，认知无线电系统设计中，为了在感知过程中无干扰地判断主用户是否占用信道，设置静默期成为一个常用手段，对于静默期的研究在整个系统里也起着很大作用。

检测静默期是频谱检测管理的重要研究内容。从CR网络角度考虑，认知用户检测CR网络内某一频谱时，所有系统内其他工作于这个频谱的用户都需要保持一段时间的静默，以确保认知用户自身的通信不会干扰到对授权用户信号的检测，这段时间称为静默期。

静默期按实现方式的不同可以分为两种：同步静默期和异步静默期。在同步静默期方式中，同一时间认知用户在系统所有可用信道上都停止发送信号，设置较为简单，每个认知用户都能检测所有信道；异步静默期方式是一个或多个认知用户在所占用的特定信道上停止发射信号，每个信道可以有不同的静默期，认知用户通常只能检测自身所占用的信道。

最为常用的方式是同步静默期设计，即为了防止某个节点在感知时，将其他节点的通信误判为外界干扰，在进行感知时，必须是本系统的无线电静默期，从而保证认知用户的频谱感知环境纯净，能够得到准确的主用户信道占用情况。按照这种方式设计的系统，需要通过某种技术保证整个系统的时间同步，并在时间同步的基础上构建了运作的周期，即各认知用户形成“静默感知——系统工作”的周期方式。

CR系统通常采用同步静默期设计方式之后，可以保持认知用户感知时频谱环境的相对纯净，从而解决对主用户的探查问题。然而使用带有静默期的系统设计对认知无线电系统的设计与实现性能有着一定的制约。比如，同步静默期的设置是基于同步基础上的，因此需要系统保持各阶段的同步，静默时期的系统同步会耗费部分系统资源，为实现系统增加难度。同时，专门设置出的静默期等待又会加长系统工作周期，使工作效率降低。并且，静默期会造成通信的短暂中断，增加系统开销，对实时性要求较高的业务的服务质量会造成较大影响。

针对相关技术中带有静默期的频谱检测方法存在的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种无静默期的频谱检测方法及装置，以至少解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种无静默期的频谱检测方法，包括：管理中心收集频谱能量检测信息和/或通信质量信息；根据所述频谱能量检测信息和/或通信质量信息判决频谱的占用状况。

优选地，所述管理中心是逻辑功能实体，位于认知节点上或者认知节点的上级节点上。

优选地，管理中心收集频谱能量检测信息和/或通信质量信息包括：管理中心收集认知节点和/或认知节点的上级节点检测到的频谱能量检测信息和/或通信质量信息。

优选地，根据所述频谱能量检测信息和/或通信质量信息判决频谱的占用状况包括：根据所述频谱能量检测信息和/或通信质量信息判决所述频谱对应的频点是否被主用户占用。

优选地，根据所述频谱能量检测信息和/或通信质量信息判决所述频谱对应的频点是否被主用户占用包括：从所述频谱能量检测信息中获取频谱能量值，比较所述频谱能量值和频谱能量判定门限；在所述频谱能量值低于所述频谱能量判定门限的情况下，则判决所述频谱对应的频点空闲，否则，判断所述频谱对应的频点上是否有本组认知节点通信；如果有本组认知节点通信，则根据所述通信质量信息判断所述频谱对应的频点是否被主用户占用，如果没有本组认知节点通信，则判决所述频谱对应的频点被主用户占用。