The invention relates to a method and system for optimizing the capacity of spectrum cell in VHF communication radio. According to the total number of channels input by users n, the number of working channels K, the time-varying probability of channel quality pE, the time-varying range s of channel quality and the accuracy of channel selection, the Pcover parameters are required to obtain channel quality by spectrum sensing in VHF communication radio. Then, the closed-mode sequence coverage probability method is used to calculate and determine the optimal value B of the spectrum cell capacity. According to the optimal value, the communication station can select B channels from the perceived channel as the spectrum pool according to the channel quality from high to low, and then select the channel for data communication. When the channel in the spectrum pool is used, the time-varying parameters can be dynamically adjusted. The method of the invention can determine the optimal value of the capacity of the spectrum cell after the channel quality is acquired by spectrum sensing, so that the radio users can reduce the frequency of spectrum migration failure to the greatest extent, and effectively improve the spectrum utilization efficiency, and meet the requirements of the accuracy of channel selection proposed by the users.
【技术实现步骤摘要】
一种VHF通信电台频谱池容量优化决策方法及系统
本专利技术涉及一种VHF通信电台频谱池容量优化决策方法,属于无线电技术与大数据交叉领域,具体涉及认知无线电VHF通信电台频谱池容量优化决策方法。
技术介绍
频谱池,是指通信电台系统维护的一个信道集合,该集合中的各个信道作为频谱资源,可供通信电台在通信过程中选择使用。频谱池容量指频谱池的大小,过大的频谱池容易因为频谱质量时变特性导致频谱切换失效,降低通信效率,过小的频谱池则可能遗漏部分频谱质量较好的信道,浪费频谱资源,确定大小合适的频谱池容量是通信电台的一个重要决策内容。2005年以来,随着频谱资源的日益短缺,认知无线电理论与技术迅速发展,各种频谱感知、频谱决策与迁移方法不断涌现。频谱决策是在频谱感知获取的信道质量基础上,决策系统各项技术参数,其中关键过程之一就是通过频谱感知获取信道质量后,将若干信道构建为一个频谱池,供通信电台在通信过程中选择使用。选择使用频谱池中信道的过程称为频谱迁移。传统上,通常采用采集外部环境因子的方法进行频谱感知。但是,这种被动的感知模式,准确率很难突破。针对该问题,申请人提出了基于主动探测模式的频谱信道探测方法,通过点对点信号发射与接收准确获取信道在传输路径上的信道衰减,从而评估信道质量,频谱感知准确率可提高到90%左右。虽然基于主动探测模式的频谱信道探测方法能够大幅度提高感知准确率,但是由于频谱资源的时变特性,仍然会有若干频谱质量非常高的信道被排除在频谱池之外。同时,也有部分频谱质量较低的信道可能进入到频谱池中。因此,提出一种频谱池容量优化决策方法,决策一个优化的频谱池容量,尽量减 ...
【技术保护点】
1.一种VHF通信电台频谱池容量优化决策方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)首先为电台用户提供一个电台工作参数输入接口,让电台用户输入信道总数量n、工作信道数量K、信道质量时变概率pE、信道质量时变范围s与信道选择的准确性要求Pcover参数;(2)然后采用一种闭合模式序位覆盖概率计算方法计算确定频谱池大小的最优值B并传送给电台系统;电台系统接收到最优值B后,在进行频谱感知测量获得信道质量后,按照信道质量底噪从高到低的顺序,按照最优值B选择B个信道作为频谱池;(3)最后在通信过程中,采用一种动态调整时变概率与时变范围的方法更新计算所述信道质量时变概率pE与信道质量时变范围s。
【技术特征摘要】
1.一种VHF通信电台频谱池容量优化决策方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)首先为电台用户提供一个电台工作参数输入接口,让电台用户输入信道总数量n、工作信道数量K、信道质量时变概率pE、信道质量时变范围s与信道选择的准确性要求Pcover参数;(2)然后采用一种闭合模式序位覆盖概率计算方法计算确定频谱池大小的最优值B并传送给电台系统;电台系统接收到最优值B后,在进行频谱感知测量获得信道质量后,按照信道质量底噪从高到低的顺序,按照最优值B选择B个信道作为频谱池;(3)最后在通信过程中,采用一种动态调整时变概率与时变范围的方法更新计算所述信道质量时变概率pE与信道质量时变范围s。2.根据权利要求书1所述的VHF通信电台频谱池容量优化决策方法,其特征在于:所述闭合模式序位覆盖概率计算方法实现如下,其中pcover(K,b)表示前K个质量最好的信道包含在大小为b的频谱池中的概率,pE是用户输入的信道质量时变概率,s是用户输入的信道质量时变范围,K是用户输入的工作信道数量,i,j均为临时变量,Φ是标准正态分布累积函数:3.根据权利要求书1所述的VHF通信电台频谱池容量优化决策方法,其特征在于:所述动态调整时变概率与时变程度的方法结合频谱池中信道使用时统计的信道时变数...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖名学,崔天宇,司凌宇,吕品,
申请(专利权)人:中国科学院软件研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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