[发明专利]一种认知无线网络的频谱预测方法、装置及计算机可读存储介质

说明书

本发明实施例提供了一种认知无线网络的频谱预测方法及装置，该方法接收次用户的目标接入请求；利用子空间滤波的频谱感知方法，获取频段的实时占用信息；根据频段的实时占用信息，更新预设的无线电环境地图REM的频谱资源数据库；根据更新后的所述无线电环境地图REM的频谱资源数据库，建立主用户占用频段的预测模型；根据主用户占用频段的预测模型，将次用户接入到目标频段内。本发明实施例提供的方法和装置能够有目标地接入次用户，进而提高无线网络的频谱使用效率。

技术领域

本发明涉及认知无线网络技术领域，特别是涉及一种认知无线网络的频谱预测方法及装置。

背景技术

频谱感知是当前认知无线电的关键技术，也是未来智能天线系统、军事通信和干扰对抗等领域的关键技术。认知无线电作为一种提高频谱资源利用率的无线电技术，其主要解决的问题包括：一方面，无线频谱资源相对稀缺，可供分配的频谱资源越来越少；另一方面，根据美国通信委员会的调查结果，目前已授权的频谱利用率非常低，大多数情况下只有百分之十左右，造成了频谱资源极大浪费。

基于上述可知，认知无线电得到了发展和推广。认知无线电指的是，在不影响主用户(授权用户)正常通信的前提下，具有频谱感知功能的无线通信设备，可以临时借用空闲的授权信道进行通信，从而提高频谱利用率。因此，作为认知无线电网络中的重要一环，主用户所占用频谱的预测是亟待解决的问题。

目前，在主用户接入无线网络的情况下，次用户通常是进行全频段扫描。这样就造成无目的地频谱接入，而且准确率较低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种认知无线网络的频谱预测方法及装置，以实现有目标地接入次用户，进而提高无线网络的频谱使用效率；

具体技术方案如下：

一种认知无线网络的频谱预测方法，所述方法包括：

接收次用户的目标接入请求；

利用子空间滤波的频谱感知方法，获取频段的实时占用信息；

根据频段的实时占用信息，更新无线电环境地图REM的频谱资源数据库；

根据更新后的所述无线电环境地图REM的频谱资源数据库，建立主用户占用频段的预测模型；

根据主用户占用频段的预测模型，将次用户接入到目标频段内。

进一步地，所述利用子空间滤波的频谱感知方法，获取频段的实时占用信息，包括：

利用子空间滤波的频谱感知方法，获得频段的检测概率P_d(ε,τ)和虚警概率P_f(ε,τ)；

其中，

μ₀是用于频谱感知时的期望,是用于频谱感知时的方差,是噪声的方差，Q(x)是标准正态分布的互补累计分布函数，t是次用户所接收到的信号的能量值，N是主用户的采样数量，H₁是主信号s(t)存在的情况，H₀是无线频段未被主用户占用， y(n)是经过接收机采样后所观察到的信号，n是信号接收端的采样数，γ是信号方差与经过子空间滤波后的噪声方差的比值，ε是预先设定的能量阈值，τ是频谱感知的时间,f_s是次用户的采样频率,u₁(n)是子空间滤波后的剩余噪声；

利用频段的检测概率和虚警概率，获取频段的实时占用信息。

进一步地，所述根据更新后的所述无线电环境地图REM的频谱资源数据库，建立主用户占用频段的预测模型，包括：