[发明专利]基于双层驱动干扰协调的视频直播系统及其实现方法

权利要求书

1.一种基于双层驱动干扰协调的视频直播系统，其特征在于：包括若干用户模块、家庭基站FAP、信息融合中心FC和用户对应的感知节点；

其中，所述用户模块是指具体用户使用的智能移动设备且具有发送和接收数据功能；

所述家庭基站FAP提供网络接入，用户通过家庭基站FAP接入网络，家庭基站FAP与用户之间采用无线通信，家庭基站FAP与信息融合中心FC之间采用有线通信；

所述感知节点感知附近无线环境信息并将感知到的信息保存下载来的功能节点，同时感知节点发送数据至信息融合中心FC；感知节点与信息融合中心FC之间采用有线连接的方式进行数据交换；

所述信息融合中心FC统一管理服务范围内的所有家庭基站、感知节点以及感知节点收集到的无线环境信息：通过分析无线环境数据信息，得到可提供服务的频谱资源与不可提供服务的频谱资源；当一旦有用户需要使用频谱资源时，信息融合中心FC从可提供服务的频谱资源中，筛选并分配相应的资源供家庭基站FAP和用户使用。

2.一种基于双层驱动干扰协调的视频直播实现方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：感知节点周期性地收集附近无线环境的频谱信息，并将最新的数据信息发送至信息融合中心FC；并在发送信息前，对发送数据按照相应数据格式进行封装；

步骤2：信息融合中心FC收到感知数据后，使用融合策略得到可用频谱资源列表；当有用户请求接入时，信息融合中心FC分配相应频谱资源供用户和家庭基站FAP使用；如果没有合适的资源可用，则返回一个消息给家庭基站FAP且该用户请求进入等待服务队列，一旦有空闲资源时，优先为等待服务队列中的用户分配资源；分配资源的同时，信息融合中心FC记录频谱使用情况，在下一次用户请求接入时，对比使用记录，避免用户重复入网或者频谱资源重复使用；

步骤3：用户占用频谱资源的同时需要反馈相应用户体验质量参数，然后通过监控和分析用户体验质量QoE，再决定是否重新分配频谱资源：如果用户体验质量QoE低于服务需求，信息融合中心FC重新分配一个可用的频谱资源给用户及相应的家庭基站FAP；

步骤4：服务结束后，信息融合中心FC释放相应频谱资源。

3.根据权利要求2所述的基于双层驱动干扰协调的视频直播实现方法，其特征在于：所述步骤2中的融合策略的具体过程为：

当信息融合中心FC收到各个感知节点发来的数据时，先将所有数据进行一次采样处理，采样率为M，在采样处理完成后，对于不同感知节点的同一频段能力检测数据取均值K_i，i代表不同感知节点，通过下述硬判决公式来判断频谱是否空闲：

其中，N为感知节点的数量，H₀和H₁分别为判断空闲资源和非空闲资源的硬判决门限，F代表判决结果；

当判决结果F＝0时，该频谱资源为空闲资源；当判决结果F＝1时，该频谱资源为非空闲资源；当判决结果F＝2时，该频谱资源为无法准确界定的资源，则进行二次判决；

采用投票机制来进行二次判决，即统计所有K_i<H₀或K_i＞H₁的数量，当感知节点的投票数量超过半数以上时，判决其为空闲或者非空闲资源，若二次判决也无法得到结果的资源，则在本轮决策中丢弃，等待下一轮新的决策发起时再次进行判决。

4.根据权利要求2所述的基于双层驱动干扰协调的视频直播实现方法，其特征在于：所述步骤2中的融合策略在系统中以相应周期运行，将融合策略的运行周期设置为一个可调参数，在后续调试和使用的过程中，进行实时的修改；融合策略的理论时间开销为O(n)。

5.根据权利要求2所述的基于双层驱动干扰协调的视频直播实现方法，其特征在于：所述步骤3中重新分配频谱资源的过程即为资源优化阶段，具体操作方式为：

首先监控和分析用户体验质量QoE检测，若用户体验质量低于预设门限值时，信息融合中心FC参考分配资源时保存的用户资源对应表，判别是否发生A类事件或B类事件：如果A类事件发生，则表明家庭基站FAP服务范围内两条通信链路相互干扰，造成用户体验质量QoE下降，则信息融合中心FC为占用信道时间较短的用户重新分配资源；如果发生B类事件，则表明此用户所占用的信道受到了宏蜂窝基站、宏蜂窝用户或者其他干扰，导致用户体验质量QoE下降，则信息融合中心FC为用户重新分配频谱资源；

上述提到的A类事件和B类事件分别表示了不同的干扰情况，A类事件指不同的家庭基站FAP和用户之间通信造成相互干扰；B类事件指由于宏基站及宏基站用户通信占用信道或者强干扰造成家庭基站FAP用户受到干扰的情况。