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)模型為離散時間馬爾可夫模型和連續(xù)時間馬爾可夫信道模型。如圖I所示為離散時間馬爾可夫信道模型的結(jié)構(gòu)示意圖離散時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O到I和由I到O的概率，可以分別用a和 β來表示；另一種連續(xù)時間的馬爾可夫信道模型如圖2所示信道的空閑時間如圖2中的X(X1X2......)，信道的占用時間如圖2中的Y(YJ2......);信道的空閑時間和占用時間都分別成指數(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，以離散時間馬爾可夫信道模型為例，如圖3所示為離散時間的模型示意圖，圖3中為兩個首要用戶的信道(即首要信道)的使用情況；其中對于首要信道I來說，時隙2和4意味著頻譜空洞；對于首要信道2來說，時隙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，可能存在多個首要信道可供選擇，而次要用戶有可能并不知道該多個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，能夠在存在多個首要信道時，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時，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時，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時，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時，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首要信道時，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I為現(xiàn)有技術(shù)中離散時間馬爾可夫信道模型的結(jié)構(gòu)示意圖2為現(xiàn)有技術(shù)中連續(xù)時間馬爾可夫信道模型結(jié)構(gòu)示意圖3為現(xiàn)有技術(shù)中在離散時間馬爾可夫信道模型下的頻譜空洞示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例I所提供方法的流程示意圖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首要信道時，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I :本發(fā)明實(shí)施例I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I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)時間馬爾科夫模型和離散時間馬爾科夫模型。
以首要信道采用連續(xù)時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
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
權(quán)利要求
1.一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時，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I所述的方法，其特征在于，若所述首要信道采用離散時間馬爾科夫模型，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)。
3.如權(quán)利要求I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)時間馬爾科夫模型，則根據(jù)該多個首要信道的帶寬和所估計(jì)出的該多個首要信道的信道參數(shù)來選擇出一個可用帶寬最大的首要信道；若所述首要信道采用離散時間馬爾科夫模型，則根據(jù)該多個首要信道的帶寬、次要用戶可以利用某個首要信道的概率和所估計(jì)出的該多個首要信道的信道參數(shù)來選擇出一個可用帶寬最大的首要信道。
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時，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首要信道時，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H04W74/00GK102984805SQ201210468099
公開日2013年3月20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)明者甘小鶯, 龍鑫, 張煒, 周元 申請人:華為技術(shù)有限公司