專利名稱：感知無線電中次要用戶的頻譜接入方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種感知無線電中次要用戶的頻譜接入方法
及裝置。
背景技術(shù)：
在無線通訊系統(tǒng)中，最重要的是無線頻譜資源，而現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的頻譜是由無線管
理委員會(huì)為不同制式的通訊系統(tǒng)劃分的，在這種約束下，很多寶貴的頻帶資源沒有得到充
分的應(yīng)用，很多系統(tǒng)本身的通訊速率由于可用頻譜的帶寬限制而受到約束。故在現(xiàn)有技術(shù)
中提出了感知無線電(CR， Cognitive Radio)系統(tǒng)，以便更好的利用無線頻譜資源。 在CR系統(tǒng)中，通常區(qū)分首要用戶和次要用戶，首要用戶擁有無線頻譜資源，而次
要用戶在不影響首要用戶的通訊或者影響小于一定門限的情況下，可以利用首要用戶信道
的頻譜空洞來發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。 在CR系統(tǒng)下，常用的兩種信道狀態(tài)模型為離散時(shí)間馬爾可夫模型和連續(xù)時(shí)間馬爾可夫信道模型。如圖l所示為離散時(shí)間馬爾可夫信道模型的結(jié)構(gòu)示意圖離散時(shí)間馬爾可夫信道模型的信道狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率包括狀態(tài)由0到1和由1到0的概率，可以分別用a和13來表示；另一種連續(xù)時(shí)間的馬爾可夫信道模型如圖2所示信道的空閑時(shí)間如圖2中的
X(X^2......)，信道的占用時(shí)間如圖2中的Y(YJ2......);信道的空閑時(shí)間和占用時(shí)間都
分別成指數(shù)分布。 在現(xiàn)有技術(shù)中，次要用戶基于所采用的馬爾可夫信道模型，需要估計(jì)首要用戶的信道使用情況，然后根據(jù)該使用情況來進(jìn)行信道的選擇，也就是利用首要用戶信道的頻譜空洞來進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。舉例來說，以離散時(shí)間馬爾可夫信道模型為例，如圖3所示為離散時(shí)間的模型示意圖，圖3中為兩個(gè)首要用戶的信道(即首要信道)的使用情況；其中對于首要信道1來說，時(shí)隙2和4意味著頻譜空洞；對于首要信道2來說，時(shí)隙1，4和5意味著頻譜空洞；這樣次要用戶就可以利用上述的頻譜空洞來進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。
從上述現(xiàn)有技術(shù)的方案可知，上述的技術(shù)方案是假定馬爾可夫模型的參數(shù)已知且保持不變，但在CR實(shí)際應(yīng)用的場景下，可能存在多個(gè)首要信道可供選擇，而次要用戶有可能并不知道該多個(gè)首要信道所采用模型的信道參數(shù)，在這種情況下，現(xiàn)有技術(shù)方案就無法選擇出最優(yōu)的首要信道進(jìn)行接入，從而影響了系統(tǒng)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種感知無線電中次要用戶的頻譜接入方法及裝置，能夠在存在多個(gè)首要信道時(shí)，通過信道參數(shù)的估計(jì)來選擇出最優(yōu)的首要信道進(jìn)行接入，滿足更高的數(shù)據(jù)傳輸要求，提高系統(tǒng)的性能。 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種感知無線電中次要用戶的頻譜接入方法，包括 根據(jù)首要信道所采用的馬爾科夫模型，對所述首要信道的信道參數(shù)進(jìn)行估計(jì)計(jì)
算；
當(dāng)所述首要信道為多個(gè)時(shí)，利用所估計(jì)出的信道參數(shù)選擇出可用帶寬最大的首要 信道； 對所選擇出的首要信道進(jìn)行檢測； 在檢測出信道空閑后，接入空閑的信道來傳送數(shù)據(jù)。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種感知無線電中次要用戶的頻譜接入裝置，包括
參數(shù)估計(jì)單元，用于根據(jù)首要信道所采用的馬爾科夫模型，對所述首要信道的信 道參數(shù)進(jìn)行估計(jì)計(jì)算； 信道選擇單元，用于在所述首要信道為多個(gè)時(shí)，利用所述參數(shù)估計(jì)單元所估計(jì)出 的信道參數(shù)來選擇出可用帶寬最大的首要信道； 信道檢測單元，用于對所述信道選擇單元選擇出的首要信道進(jìn)行檢測； 接入單元，用于在所述信道檢測單元檢測出信道空閑后，接入空閑的信道來傳送數(shù)據(jù)。 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種感知無線電中次要用戶的頻譜接入系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包 括次要用戶和首要用戶； 所述次要用戶，用于根據(jù)首要信道所采用的馬爾科夫模型，對該模型的信道參數(shù) 進(jìn)行估計(jì)計(jì)算；并在所述首要用戶的信道為多個(gè)時(shí)，利用所估計(jì)出的信道參數(shù)來選擇出可 用帶寬最大的信道；對所選擇出的首要用戶的信道進(jìn)行檢測，在檢測出信道空閑后，接入空 閑的信道來傳送數(shù)據(jù)； 所述首要用戶，用于利用自身擁有的無線頻譜資源來傳輸數(shù)據(jù)。 由上述所提供的技術(shù)方案可以看出，首先根據(jù)首要信道所采用的馬爾科夫模型，
對所述首要信道的信道參數(shù)進(jìn)行估計(jì)計(jì)算；當(dāng)所述首要信道為多個(gè)時(shí)，利用所估計(jì)出的信
道參數(shù)選擇出可用帶寬最大的首要信道；對所選擇出的首要信道進(jìn)行檢測；在檢測出信道
空閑后，接入空閑的信道來傳送數(shù)據(jù)。這樣就可以在存在多個(gè)首要信道時(shí)，通過信道參數(shù)的
估計(jì)來選擇出最優(yōu)的首要信道進(jìn)行接入，滿足更高的數(shù)據(jù)傳輸要求，提高系統(tǒng)的性能。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中離散時(shí)間馬爾可夫信道模型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中連續(xù)時(shí)間馬爾可夫信道模型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中在離散時(shí)間馬爾可夫信道模型下的頻譜空洞示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例1所提供方法的流程示意圖； 圖5a為本發(fā)明實(shí)施例2所提供裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5b為本發(fā)明實(shí)施例2所提供裝置的參數(shù)估計(jì)單元結(jié)構(gòu)第一示意圖； 圖5c為本發(fā)明實(shí)施例2所提供裝置的參數(shù)估計(jì)單元結(jié)構(gòu)第二示意圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例3所提供系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施方式提供了 一種感知無線電中次要用戶的頻譜接入方法及裝置，次要 用戶可以在存在多個(gè)首要信道時(shí)，通過信道參數(shù)的估計(jì)來選擇出最優(yōu)的首要信道進(jìn)行接 入，滿足更高的數(shù)據(jù)傳輸要求，提高系統(tǒng)的性能。
實(shí)施例1 :本發(fā)明實(shí)施例1提供了一種感知無線電中次要用戶的頻譜接入方法，如 圖4所示為本實(shí)施例1所提供方法的流程示意圖，所述方法包括 步驟41 :根據(jù)首要信道所采用的馬爾科夫模型，對該首要信道的信道參數(shù)進(jìn)行估 計(jì)計(jì)算。 在該步驟中，首先根據(jù)首要信道所采用的馬爾科夫模型的類型，選擇相應(yīng)的估計(jì)
計(jì)算，然后對首要信道的信道參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的估計(jì)計(jì)算。所述首要信道所采用的馬爾科夫
模型的類型一般可以是連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型和離散時(shí)間馬爾科夫模型。 以首要信道采用連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型為例，信道參數(shù)的估計(jì)可以分為以下過
程 首先根據(jù)系統(tǒng)所要求的估計(jì)精度和標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)來獲得具體的采樣數(shù)。其 中，上述系統(tǒng)所要求的估計(jì)精度具體可以包括相對估計(jì)誤差和置信概率，該相對估計(jì)誤差 和置信概率可以根據(jù)廠家的精度需求來進(jìn)行設(shè)定。在實(shí)現(xiàn)過程中，可以通過如下公式1. 1 來計(jì)算 <formula>formula see original document page 6</formula> 在以上公式1. 1中，S表示相對估計(jì)誤差，Pc表示置信概率，①( )表示標(biāo)準(zhǔn)正 態(tài)分布函數(shù)。舉例來說，設(shè)定S為1%，^為99%時(shí)，就可以按照以上公式1.2來計(jì)算得到 具體采樣數(shù)巧=25758。 然后在根據(jù)所獲得的具體采樣數(shù)巧進(jìn)行采樣，獲取總體的采樣結(jié)果，并根據(jù)該具 體采樣數(shù)和總體的采樣結(jié)果獲得系統(tǒng)所需精度的信道參數(shù)Ax， Ay(單位為赫茲Hz)。在實(shí) 現(xiàn)過程中，可以通過如下的公式1. 2來實(shí)現(xiàn)
<formula>formula see original document page 6</formula> 在以上的公式1.2中，r表示X和Y的采樣總數(shù)，這里可以是計(jì)算得到的具體采樣 數(shù)；X = (Xl， x2，...)和Y = (yi， y2，...)為所獲取的總體采樣結(jié)果，即觀測序列。
另外，若所述首要信道采用離散時(shí)間馬爾科夫模型，則所述信道參數(shù)估計(jì)的過程 可以包括如下過程 首先使用少量的初始采樣數(shù)，例如可以設(shè)定為100來進(jìn)行采樣；再獲得采樣結(jié)果 后，根據(jù)該采樣結(jié)果來獲得粗略的信道參數(shù)。在實(shí)現(xiàn)過程中，可以通過如下的力、 得
=巧/ (/7。 以上公式2. 1中，n。，rvrvA分別表示首要信道狀態(tài)的4種一步轉(zhuǎn)移情況(0，0)， (O，l)， (l，O)， (l，l)發(fā)生的次數(shù)，它們的總次數(shù)即為設(shè)定的初始采樣數(shù)。例如當(dāng)采樣結(jié)果
厶、式來計(jì)算獲&為2次，n。為38次，n2為5次，n3為55次，利用上述公式2. 1即可獲得粗略的信道參數(shù) a為0. 05， P為0. 08。 根據(jù)以上所獲取的粗略的信道參數(shù)、系統(tǒng)要求的估計(jì)精度和標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)來 獲得具體采樣數(shù)。以上系統(tǒng)要求的估計(jì)精度同樣也包括相對誤差和置信概率，該相對誤差 和置信概率可以根據(jù)廠家的精度需求來進(jìn)行設(shè)定。在實(shí)現(xiàn)過程中，可以通過如下的力、 計(jì)算獲得
厶、式來
①
2
~|2
=
《
2
《
-(1-")(丄+如 a 〃
(1-釣(丄+ ^)
Ti = max (r a ， r e) 以上公式2.2中，S
(2. 2)
S e表示相對估計(jì)誤差，A" ,/表示置信概率，①( )表示
標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)；而r。， re分別表示對應(yīng)估計(jì)精度下a和|3參數(shù)所需的具體采樣數(shù)， 巧為對應(yīng)估計(jì)精度下的系統(tǒng)所需具體采樣數(shù)。舉例來說，當(dāng)設(shè)定S a為0.05，/^為99%時(shí)， 按照上述所得到的a為0.05， 13為0.08，再利用上述公式2.2就可以得到具體采樣數(shù)r。 =31811 ;同樣的，當(dāng)設(shè)定S e為0.05，尸/為99%時(shí)，按照上述所得到的a為0. 05， P為 0. 08，再利用上述公式2. 2就可以得到具體采樣數(shù)re = 30807。 然后再根據(jù)所獲得的具體采樣數(shù)減去初始采樣數(shù)進(jìn)行采樣，以獲取總體的采樣結(jié) 果，再根據(jù)公式2. 1來獲得系統(tǒng)所需精度的信道參數(shù)a ， 13 。舉例來說，若所得到的具體采 樣數(shù)r。為31811， re為30807次。若設(shè)定已采樣100次，則對于信道參數(shù)a需要再采樣 31711次以滿足系統(tǒng)要求的估計(jì)精度。 步驟42 :當(dāng)所述首要信道為多個(gè)時(shí)，利用所估計(jì)出的信道參數(shù)選擇出可用帶寬最 大的首要信道。 在該步驟中，當(dāng)進(jìn)行評估計(jì)算的首要信道為多個(gè)時(shí)，增加信道選擇策略的過程，具 體可以利用所估計(jì)出的信道參數(shù)選擇出可用帶寬最大的首要信道。 舉例來說，若該多個(gè)首要信道采用連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型，那么就可以根據(jù)該多 個(gè)首要信道的帶寬和該多個(gè)首要信道的信道參數(shù)來選擇出一個(gè)可用帶寬最大的首要信道。
^式來計(jì)算獲得 1
在實(shí)際應(yīng)用中，可通過如下的W義. Z*
arg max
Z=1V."W
及
(3.1 ) 在以上公式3. 1中，Bi表示首要信道i的帶寬；Axi， Ayi含義為所估計(jì)出的首要
信道i的信道參數(shù)。舉例來說，若有5條首要信道可供選擇，則在對該5條首要信道的信道參數(shù)Ax，入￥進(jìn)行估計(jì)后，就可以利用上述的公式來計(jì)算出該5條首要信道中可用帶寬最大 的首要信道，該可用帶寬最大的首要信道就是所選擇的首要信道。 若該首要信道采用離散時(shí)間馬爾科夫模型，那么就可以根據(jù)該多個(gè)首要信道的帶 寬、次要用戶可以利用某個(gè)首要信道的概率和該多個(gè)首要信道的信道參數(shù)來選擇出一個(gè)可 用帶寬最大的首要信道。在實(shí)際應(yīng)用中，可通過如下的公式來計(jì)算獲得 <formula>formula see original document page 8</formula> 在以上公式3. 2中，Bi表示首要信道i的帶寬，P i表示次要用戶可以利用某個(gè)首 要信道i的概率，a i， P i含義為首要信道i的信道參數(shù)。同樣的，當(dāng)有多條首要信道可供 選擇時(shí)，在對該多條首要信道的信道參數(shù)a， 13進(jìn)行估計(jì)后，就可以利用上述的公式來計(jì) 算出該多條首要信道中可用帶寬最大的首要信道，該可用帶寬最大的首要信道就是所選擇 的首要信道。另外，在利用以上公式3.2時(shí)
1 ifa(tH,Oa0) = l
0 ifa(t)=i，Oa(0 = 0
1) A+(1-//,(,-ifa(t)W 其中，a(t)為時(shí)隙t，系統(tǒng)觀測的信道索引； a(t)表示在時(shí)隙t，觀測a信道的觀 測結(jié)果，處于繁忙狀態(tài)時(shí)，該值為1 ;處于空閑狀態(tài)時(shí)，該值為0 ;其它參數(shù)意義同公式3. 2。 上述公式可以周期性的根據(jù)歷史和當(dāng)前觀測結(jié)果，修正各個(gè)信道在每個(gè)時(shí)隙上的繁忙或空 閑狀態(tài)。
步驟43 :對所選擇出的首要信道進(jìn)行檢測。
在該步驟中，當(dāng)對首要信道的信道參數(shù)進(jìn)行估計(jì)之后，就可以啟動(dòng)對該首要信道 ，以判斷是否有空閑信道。
步驟44:如果檢測出空閑信道，那么就可以利用該空閑信道來傳送數(shù)據(jù)。 在該步驟中，次要用戶啟動(dòng)對首要信道的檢測，如果信道被占用，則繼續(xù)檢測；如 到信道空閑，那么就利用該空閑的信道來傳送數(shù)據(jù)。
若該首要信道采用連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型，則還可以根據(jù)所設(shè)定的頻譜禮儀約束 的次要用戶對首要用戶的使用所產(chǎn)生沖突概率的最大門限、所設(shè)定的修正因子、所設(shè)定的 檢測時(shí)長，以及所估計(jì)的信道參數(shù)來獲得所述傳送數(shù)據(jù)的持續(xù)時(shí)間。在實(shí)際應(yīng)用中，可通過 如下的公式來計(jì)算獲得
的檢效

果檢效
斗T
『+ D
rp = min(-
義
2
1
人
In—)
(1.3)
^i刀 在以上公式1. 3中，n為頻譜禮儀約束的次要用戶對首要用戶的使用所產(chǎn)生沖突 概率的最大門限；Yp為修正因子，YPG (O，l)，該修正因子Yp可以根據(jù)參數(shù)的估計(jì)誤差 和信道突變狀況進(jìn)行設(shè)置，為信道參數(shù)的相對估計(jì)誤差提供1/Yp-1的保護(hù)，也可以為由信 道參數(shù)發(fā)生突然變化引起的沖突概率的瞬間提高提供一個(gè)緩沖；TP為檢測時(shí)長；A x為所估 計(jì)的信道參數(shù)。舉例來說，按照以上公式1.2得到、為lHz，并設(shè)定n為0.2， Yp為0.9; TD為2秒，則根據(jù)以上公式1. 3就可以得到持續(xù)時(shí)間TP = 0. 2008秒。
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另外，在次要用戶利用該空閑信道傳送一次數(shù)據(jù)結(jié)束后，可以再進(jìn)行信道的檢測， 以進(jìn)行下一次的傳送。 另外，若該首要信道采用離散時(shí)間馬爾科夫模型，則所述傳送數(shù)據(jù)的持續(xù)時(shí)間為 該離散時(shí)間馬爾科夫模型中的時(shí)隙長度。 通過以上技術(shù)方案的實(shí)施，就可以使次要用戶在首要用戶信道模型的信道參數(shù)未 知的情況下，有效的獲取首要信道的頻譜空洞，在存在多個(gè)首要信道時(shí)，通過信道參數(shù)的估 計(jì)來選擇出最優(yōu)的首要信道進(jìn)行接入，滿足更高的數(shù)據(jù)傳輸要求，提高系統(tǒng)的性能。由于次 要用戶只需針對最優(yōu)的首要信道進(jìn)行監(jiān)測，也減小了檢測工作量。 另外，若所述首要信道是采用連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型，則在對所述首要信道的信 道參數(shù)進(jìn)行估計(jì)計(jì)算之后，還可以在次要用戶使用首要信道時(shí)，監(jiān)測最近若干次沖突的發(fā) 生概率PK，如果該概率PK超過設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值，則標(biāo)記所述連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型的信道參 數(shù)為不可用，并重新啟動(dòng)所述信道參數(shù)的估計(jì)計(jì)算。 該設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值可以根據(jù)所估計(jì)的信道參數(shù)和所述傳送數(shù)據(jù)的持續(xù)時(shí)間來獲得。 在實(shí)際應(yīng)用過程中，該標(biāo)準(zhǔn)值可以為[aPpbP山其中0〈a〈 l，b> l，而參數(shù)P工根據(jù)公式
S =尸(1^7;) = 1 —e"x >《T7來獲得，該公式中的參數(shù)Tp、 n和入x的含義和以
上公式1.3的含義相同。舉例來說，按照以上公式1.2得到Ax為lHz;按照以上公式1.3 得到TP為0. 2008秒，設(shè)定n為0. 2 ;則根據(jù)上述公式就可以計(jì)算得到P工=0. 1819，從而就
可以得到標(biāo)準(zhǔn)值的范圍。 這樣就可以在信道參數(shù)動(dòng)態(tài)變化的情況下，通過對信道模型的監(jiān)測來重新啟動(dòng)對 該信道參數(shù)的估計(jì)過程，從而有效的獲取首要信道的頻譜空洞，并利用該頻譜空洞信息進(jìn) 行數(shù)據(jù)的傳輸，從而提高了系統(tǒng)的性能。 實(shí)施例2 :本發(fā)明實(shí)施例2提供了 一種感知無線電中次要用戶的頻譜接入裝置，如 圖5a所示為本發(fā)明實(shí)施例2所提供裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述裝置包括參數(shù)估計(jì)單元51、 信道選擇單元52、信道檢測單元53和接入單元54，其中 所述參數(shù)估計(jì)單元51，用于根據(jù)首要信道所采用的馬爾科夫模型，對所述首要信 道的信道參數(shù)進(jìn)行估計(jì)計(jì)算。具體進(jìn)行信道參數(shù)估計(jì)計(jì)算的方式見以上方法實(shí)施例1中所 述。 信道選擇單元52，用于在所述首要信道為多個(gè)時(shí)，利用所述參數(shù)估計(jì)單元51所估 計(jì)出的信道參數(shù)來選擇出可用帶寬最大的首要信道。 信道檢測單元53，用于對所述信道選擇單元52選擇出的首要信道進(jìn)行檢測。
接入單元54，用于在所述信道檢測單元53檢測出信道空閑后，接入空閑的信道來 傳送數(shù)據(jù)。 其中，如圖5b所示，所述參數(shù)估計(jì)單元51可以進(jìn)一步包括第一具體采樣數(shù)單元 511，用于在所述首要信道采用連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)要求的相對估計(jì)誤差、 置信概率和標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)來獲得具體采樣數(shù)；第一采樣單元512，用于按照所獲得的 具體采樣數(shù)進(jìn)行采樣，獲取總體的采樣結(jié)果；第一信道參數(shù)單元513，用于根據(jù)該具體采樣 數(shù)和總體的采樣結(jié)果獲得系統(tǒng)所需精度的信道參數(shù)。 或者，如圖5c所示，所述參數(shù)估計(jì)單元51可以進(jìn)一步包括第二采樣單元515，用 于使用設(shè)定的初始采樣數(shù)進(jìn)行采樣，或者按照獲得的具體采樣數(shù)減去初始采樣數(shù)之后進(jìn)行
9采樣，獲得采樣結(jié)果后；第二信道參數(shù)單元516，用于根據(jù)初始采樣數(shù)獲得的采樣結(jié)果下信 道狀態(tài)的轉(zhuǎn)移情況發(fā)生的次數(shù)來獲得粗略的信道參數(shù)，或者，根據(jù)具體采樣數(shù)減去初始采 樣數(shù)之后獲取的總體采樣結(jié)果下信道狀態(tài)的轉(zhuǎn)移情況發(fā)生的次數(shù)來獲得系統(tǒng)所需精度的 信道參數(shù)，輸出該所需精度的信道參數(shù)給其他單元；第二具體采樣數(shù)單元517，用于根據(jù)所 獲得的粗略的信道參數(shù)、相對估計(jì)誤差、置信概率和標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)來獲得具體采樣數(shù)。
另外，以上所述裝置中還可以包括傳輸時(shí)間獲取單元55，用于在所述首要信道 采用連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型時(shí)，利用所設(shè)定的頻譜禮儀約束的次要用戶對首要用戶的使用 所產(chǎn)生沖突概率的最大門限、所設(shè)定的修正因子、所設(shè)定的檢測時(shí)長，以及所述參數(shù)估計(jì)單 元51所估計(jì)的信道參數(shù)來獲得所述傳送數(shù)據(jù)的持續(xù)時(shí)間。 另外，所述裝置還可包括參數(shù)重估計(jì)單元56，用于在所述首要信道采用連續(xù)時(shí) 間馬爾科夫模型時(shí)，在接入空閑的信道來傳送數(shù)據(jù)時(shí)，監(jiān)測最近若干次沖突的發(fā)生概率，如 果該概率超過設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值，則標(biāo)記所述連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型的信道參數(shù)為不可用，并 重新啟動(dòng)所述信道參數(shù)的估計(jì)計(jì)算。該參數(shù)重估計(jì)單元56和所述接入單元54屬于并行的 單元，也就是在所述信道檢測單元53進(jìn)行信道檢測之后，并行觸發(fā)該參數(shù)重估計(jì)單元56和 接入單元54進(jìn)行工作。具體進(jìn)行參數(shù)重估計(jì)的過程見以上方法實(shí)施例1中所述。
實(shí)施例3 :本發(fā)明實(shí)施例3還提供了一種感知無線電中次要用戶的頻譜接入系統(tǒng)， 如圖6所示為本發(fā)明實(shí)施例3所提供系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述系統(tǒng)包括次要用戶61和首要 用戶62，其中 所述次要用戶61，用于根據(jù)首要信道所采用的馬爾科夫模型，對該模型的信道參 數(shù)進(jìn)行估計(jì)計(jì)算；并在所述首要用戶的信道為多個(gè)時(shí)，利用所估計(jì)出的信道參數(shù)來選擇出 可用帶寬最大的信道；對所選擇出的首要用戶的信道進(jìn)行檢測，在檢測出信道空閑后，接入 空閑的信道來傳送數(shù)據(jù)。 所述首要用戶62，用于利用自身擁有的無線頻譜資源來傳輸數(shù)據(jù)。 另外，所述次要用戶61中還包括傳輸時(shí)間獲取單元611，用于在所述首要信道采
用連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型時(shí)，利用所估計(jì)出的信道參數(shù)、預(yù)設(shè)的頻譜禮儀約束的次要用戶
對首要用戶的使用所產(chǎn)生沖突概率的最大門限、預(yù)設(shè)的修正因子和預(yù)設(shè)的檢測時(shí)長來獲得
所述接入單元傳送數(shù)據(jù)的持續(xù)時(shí)間。 另外，以上所述系統(tǒng)中，該次要用戶61可以為實(shí)施例2中的頻譜接入裝置，包括該 頻譜接入裝置的各個(gè)單元。 值得注意的是，以上的裝置和系統(tǒng)實(shí)施例中，所包括的各個(gè)單元只是按照功能邏
輯進(jìn)行劃分的，但并不局限于上述的劃分，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能即可；另外，各功能單
元的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。 另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是
可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，相應(yīng)的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)
中，上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。 綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例可以在存在多個(gè)首要信道時(shí)，通過信道參數(shù)的估計(jì)來選
擇出最優(yōu)的首要信道進(jìn)行接入，滿足更高的數(shù)據(jù)傳輸要求，提高系統(tǒng)的性能。 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，
任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明實(shí)施例揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù) 范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種感知無線電中次要用戶的頻譜接入方法，其特征在于，根據(jù)首要信道所采用的馬爾科夫模型，對所述首要信道的信道參數(shù)進(jìn)行估計(jì)計(jì)算；當(dāng)所述首要信道為多個(gè)時(shí)，利用所估計(jì)出的信道參數(shù)選擇出可用帶寬最大的首要信道；對所選擇出的首要信道進(jìn)行檢測；在檢測出信道空閑后，接入空閑的信道來傳送數(shù)據(jù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括當(dāng)所述選擇出的首要信道采用連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型時(shí)，根據(jù)所估計(jì)出的信道參數(shù)、所設(shè)定的頻譜禮儀約束的次要用戶對首要用戶的使用所產(chǎn)生沖突概率的最大門限、所設(shè)定的修正因子和所設(shè)定的檢測時(shí)長來獲得所述傳送數(shù)據(jù)的持續(xù)時(shí)間。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若所述選擇出的首要信道采用連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型，則對所述首要信道的信道參數(shù)進(jìn)行估計(jì)計(jì)算包括根據(jù)系統(tǒng)要求的相對估計(jì)誤差、置信概率和標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)來獲得具體采樣數(shù)；按照所獲得的具體采樣數(shù)進(jìn)行采樣，獲取總體的采樣結(jié)果，并根據(jù)該具體采樣數(shù)和總體的采樣結(jié)果獲得系統(tǒng)所需精度的信道參數(shù)。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若所述首要信道采用離散時(shí)間馬爾科夫模型，則對所述首要信道的信道參數(shù)進(jìn)行估計(jì)計(jì)算，包括使用設(shè)定的初始采樣數(shù)進(jìn)行采樣，獲得采樣結(jié)果后，根據(jù)該采樣結(jié)果下信道狀態(tài)的轉(zhuǎn)移情況發(fā)生的次數(shù)來獲得粗略的信道參數(shù)；根據(jù)所獲得的粗略的信道參數(shù)、相對估計(jì)誤差、置信概率和標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)來獲得具體采樣數(shù)；按照所獲得的具體采樣數(shù)減去所述初始采樣數(shù)之后進(jìn)行采樣，獲取總體采樣結(jié)果，并根據(jù)該總體采樣結(jié)果下信道狀態(tài)的轉(zhuǎn)移情況發(fā)生的次數(shù)來獲得系統(tǒng)所需精度的信道參數(shù)。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在接入空閑的信道來傳送數(shù)據(jù)時(shí)，所述方法還包括監(jiān)測若干次沖突的發(fā)生概率；如果該概率超過設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值，則標(biāo)記所述連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型的信道參數(shù)為不可用，并重新啟動(dòng)所述信道參數(shù)的估計(jì)計(jì)算；所述設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)所估計(jì)出的信道參數(shù)和所述傳送數(shù)據(jù)的持續(xù)時(shí)間來獲得。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所估計(jì)出的信道參數(shù)選擇出可用帶寬最大的首要信道包括若所述首要信道采用連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型，則根據(jù)該多個(gè)首要信道的帶寬和所估計(jì)出的該多個(gè)首要信道的信道參數(shù)來選擇出一個(gè)可用帶寬最大的首要信道；若所述首要信道采用離散時(shí)間馬爾科夫模型，則根據(jù)該多個(gè)首要信道的帶寬、次要用戶可以利用某個(gè)首要信道的概率和所估計(jì)出的該多個(gè)首要信道的信道參數(shù)來選擇出一個(gè)可用帶寬最大的首要信道。
7. —種感知無線電中次要用戶的頻譜接入裝置，其特征在于，包括參數(shù)估計(jì)單元，用于根據(jù)首要信道所采用的馬爾科夫模型，對所述首要信道的信道參數(shù)進(jìn)行估計(jì)計(jì)算；信道選擇單元，用于在所述首要信道為多個(gè)時(shí)，利用所述參數(shù)估計(jì)單元所估計(jì)出的信道參數(shù)來選擇出可用帶寬最大的首要信道；信道檢測單元，用于對所述信道選擇單元選擇出的首要信道進(jìn)行檢測；接入單元，用于在所述信道檢測單元檢測出信道空閑后，接入空閑的信道來傳送數(shù)據(jù)。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述參數(shù)估計(jì)單元進(jìn)一步包括第一具體采樣數(shù)單元，用于在所述首要信道采用連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)要求的相對估計(jì)誤差、置信概率和標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)來獲得具體采樣數(shù)；第一采樣單元，用于按照所述第一具體采樣數(shù)單元所獲得的具體采樣數(shù)進(jìn)行采樣，獲取總體的采樣結(jié)果；第一信道參數(shù)單元，用于根據(jù)該具體采樣數(shù)和總體的采樣結(jié)果獲得系統(tǒng)所需精度的信道參數(shù)。
9. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括傳輸時(shí)間獲取單元，用于在所述首要信道采用連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型時(shí)，利用所述參數(shù)估計(jì)單元所估計(jì)出的信道參數(shù)、預(yù)設(shè)的頻譜禮儀約束的次要用戶對首要用戶的使用所產(chǎn)生沖突概率的最大門限、預(yù)設(shè)的修正因子和預(yù)設(shè)的檢測時(shí)長來獲得所述接入單元傳送數(shù)據(jù)的持續(xù)時(shí)間。
10. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括參數(shù)重估計(jì)單元，用于在所述首要信道采用連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型時(shí)，在接入空閑的信道來傳送數(shù)據(jù)時(shí)，監(jiān)測若干次沖突的發(fā)生概率，如果該概率超過設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值，則標(biāo)記所述連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型的信道參數(shù)為不可用，并重新啟動(dòng)所述信道參數(shù)的估計(jì)計(jì)算。
11. 一種感知無線電中次要用戶的頻譜接入系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括次要用戶和首要用戶；所述次要用戶，用于根據(jù)首要信道所采用的馬爾科夫模型，對該模型的信道參數(shù)進(jìn)行估計(jì)計(jì)算；并在所述首要用戶的信道為多個(gè)時(shí)，利用所估計(jì)出的信道參數(shù)來選擇出可用帶寬最大的信道；對所選擇出的首要用戶的信道進(jìn)行檢測，在檢測出信道空閑后，接入空閑的信道來傳送數(shù)據(jù)；所述首要用戶，用于利用自身擁有的無線頻譜資源來傳輸數(shù)據(jù)。
12. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述次要用戶中還包括傳輸時(shí)間獲取單元，用于在所述首要信道采用連續(xù)時(shí)間馬爾科夫模型時(shí)，利用所述參數(shù)估計(jì)單元所估計(jì)出的信道參數(shù)、預(yù)設(shè)的頻譜禮儀約束的次要用戶對首要用戶的使用所產(chǎn)生沖突概率的最大門限、預(yù)設(shè)的修正因子和預(yù)設(shè)的檢測時(shí)長來獲得所述接入單元傳送數(shù)據(jù)的持續(xù)時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種感知無線電中次要用戶的頻譜接入方法及裝置。首先根據(jù)首要信道所采用的馬爾科夫模型，對所述首要信道的信道參數(shù)進(jìn)行估計(jì)計(jì)算；當(dāng)所述首要信道為多個(gè)時(shí)，利用所估計(jì)出的信道參數(shù)選擇出可用帶寬最大的首要信道；對所選擇出的首要信道進(jìn)行檢測；在檢測出信道空閑后，接入空閑的信道來傳送數(shù)據(jù)。這樣就可以在存在多個(gè)首要信道時(shí)，通過信道參數(shù)的估計(jì)來選擇出最優(yōu)的首要信道進(jìn)行接入，滿足更高的數(shù)據(jù)傳輸要求，提高系統(tǒng)的性能。
文檔編號(hào)H04B17/00GK101771476SQ20091000137
公開日2010年7月7日 申請日期2009年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日
發(fā)明者周元, 張煒, 甘小鶯, 龍鑫 申請人:華為技術(shù)有限公司