[发明专利]一种认知无线电系统中竞争频谱的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及了通信技术领域，尤其是涉及了一种认知无线电系统中竞争频谱的方法和系统。

背景技术

无线电通信频谱是宝贵的自然资源，随着无线通信技术的飞快发展，频谱资源贫乏的问题日益严重，为缓解频谱资源紧张的现状，当前对无线通信频谱进行了监测和研究，发现某些频段（如电视频段）在大多数时间内并未使用或在大多数地域内并未使用，而某些频段出现多系统多用户同时竞争的情况，即某些业务承载量很大的系统没有足够频谱资源，另一些业务承载量不大的系统却占用太多资源。CR（Cognitive Radio，认知无线电）的概念正是在这种背景下产生的，其基本思想是：在不对授权系统造成干扰的前提下，CR系统通过监测当前无线环境的变化来动态的选择空白频段进行通信。

当CR系统机会性使用授权系统的空白频段时，保护授权系统不受干扰是基本前提，这种保护主要包含：CR系统准确判断出哪些授权系统的频段是可用的空白频段（在这些频段上引入CR系统不会影响授权系统的正常工作）；当占用频段不再可用时，CR系统需要及时的将这些频段退让给授权系统。

确定空白频谱的方法包括：（1）感知方法，CR系统的基站设备通过感知算法来检测某频段上授权系统信号的强度，当信号的强度大于某个门限值时，认为该基站设备距离使用这个频段的授权系统距离过近，在此频段上引入CR系统会对授权系统的正常工作产生影响，因此该频段不可用；（2）数据库方法，CR系统从本地数据库中直接读取针对某具体位置，哪些频段可以使用。

CR系统的应用场景主要分为两大类，第一类为机会式使用授权系统的频谱；第二类为多个CR系统机会式使用某个频段，该频段不隶属于任何一个系统，多个CR系统公平的使用某个频段，即当某个频段空闲时即可使用，或按一定的优先级使用（非公平式）某个频段，即当某个优先级较高的CR系统使用某个频段时，低优先级的CR系统则需要退出相应频段的使用。

对于第一类应用场景和第二类的非公平式应用场景，要求保障授权系统或者高优先级系统的业务性能，则要求：CR系统准确判断出哪些频段是可用的空白频段（在这些频段上引入某CR系统不会影响授权系统或更高优先级系统的正常工作）；当占用频段不再可用时，即授权系统或更高优先级的系统出现时，CR系统需要及时的将这些频段退让给授权系统或更高优先级系统。

对于第二类的公平式应用场景，在接入某个频段时，目前存在如下两种方式：第一种是listen-before-talk的方式，即在接入某个频段之前，先进行干扰测量，一旦确认该频段被占用，则放弃该频段，尝试其他频段；第二种是不进行任何测量，直接占用某个频段，当不能工作时再尝试其他频段。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

对于采用第二种方式接入的CR系统来说，不经过任何测量直接占用某个频段显然会导致互干扰现象的发生。采用第二种方式接入的CR系统如果放弃对本频段的使用，对该CR系统内的用户是不公平的，该CR系统内的用户需要无辜的进行频谱切换，对该CR系统的性能带来不良影响。

发明内容

本发明实施例提供一种认知无线电系统中竞争频谱的方法和系统，以避免干扰系统内的用户无辜的进行频谱切换，提高干扰系统性能。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种认知无线电系统中竞争频谱的方法，包括：

干扰系统在未对受扰系统的工作频点进行干扰检测的情况下，占用所述工作频点的信道，并在所述工作频点上工作；

所述干扰系统检测本干扰系统在所述工作频点上的干扰情况，得到第一干扰样本能量平均值；

所述干扰系统比较所述第一干扰样本能量平均值与预设第一干扰门限；

当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第一干扰门限时，所述干扰系统确定本干扰系统继续在所述工作频点上工作；

当所述第一干扰样本能量平均值不小于所述预设第一干扰门限时，所述干扰系统比较所述第一干扰样本能量平均值与预设第二干扰门限；

当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第二干扰门限时，所述干扰系统调整本干扰系统的发射参数，并继续在所述工作频点上工作；

当所述第一干扰样本能量平均值不小于所述预设第二干扰门限时，所述干扰系统退出所述工作频点。

本发明实施例提供一种认知无线电系统中竞争频谱的干扰系统，包括：