一种基于无线移动网络的协作认知方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于无线移动网络的协作认知方法，该方法为：非授权基站对系统内存在的非授权用户进行两两分组，并确定分组结果包含的每一组中各非授权用户的数据可信度，以及根据该数据可信度，获得每一组基于协作认知获取的环境信息，并对其进行合并以获得最终的环境感知结果；其中，所述数据可信度，与非授权用户和授权基站之间的距离成反比，用于调整非授权用户获取的环境信息的取值。这样，便提高了非授权用户两两组合后基于协作认知获取的环境信息的可信度，在此基础上，再将各组合获取的环境信息进行合并获得最终的环境感知结果，则进一步提升的该环境感知结果的准确性。本发明专利技术同时公开了一种通信装置和一种通信系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，特别涉及一种基于无线移动网络的协作认知方法、装置及系统。
技术介绍
随着无线移动业务的发展，无线频谱已成为现代社会不可或缺的宝贵资源，研究表明，使用现有的频谱授权机制，授权用户的频谱利用率仅在15% _85%之间。为了有效提高频谱资源的利用率，现有技术下采用认知无线电(CognitiveRadio)技术来实现频谱资源的二次利用，即在授权用户未占用其被授权的频谱资源时，令非授权用户使用该频谱资源，从而使授权用户和非授权用户共享频谱资源。例如，在基于认知无线电技术的WRAN网络内，TV频谱资源为授权频谱，则不同的非授权用户可以采用认知无线电技术，在不干扰TV广播信号前提下公平的共享TV频谱资源。 在使用认知无线电技术时，非授权用户归属的基站，往往根据非授权用户对环境的感知能力，对当前的网络状态、非授权用户及周边环境的场景信息作出相应评估，并根据评估结果为非授权用户配置相应的频谱资源，从而使频谱资源得到最充分的利用。 传统的认知无线电技术采用的是单节点环境认知方式，即根据单个非授权用户感知到的环境信息对频谱资源的使用情况作出评估。但是，在复杂易变的认知无线电环境中，单个非授权用户的环境感知能力是有限的，如，能量感知鲁棒性差，循环平稳检测需要的感知时间较长，并且获得的环境信息的数据可信度较差。 针对传统方式存在的缺陷，已提出了协作认知的技术概念，即根据多个非授权用户感知到的环境信息对频谱资源的使用情况作出评估，通过各非授权用户之间的协作降低对单个授权用户感知能力的要求，提高感知精确度和获得的环境信息的数据可信度。目前，已经存在的协作认知技术有多种，最具代表性的三种技术分别为 1、 Ganesan G. ， Ye Li.〃 Cooperative spectrum sensing in cognitiveradio-part I-II : two user (multiuser)networks. 〃 IEEE Transactions onWirelessCommunications， 2007， 6(6) :2204-2222。 2、 Chunhua Sun， Wei Zhang， et al. 〃 Cooperative spectrum sensingforcognitive radios under bandwidth constraints. 〃 IEEE Wireless CommunicationsandNetworking Conference,2007(WCNC 2007) ， Hong Kong，2007，1_5。 3、 Ghasemi， A. and E. S. Sousa. 〃 Optimization of spectrum sensingforopportunistic spectrum access in cognitive radio networks. 〃 IEEEConsumerCommunications and Networking Conference, CCNC 2007，2007，1022—1026。 以下将上述三种技术分别简称为Ganesan技术、Sun技术和Ghasemi技术。 采用Ganesan技术的前提是假设非授权用户为静止状态，因此在非授权用户为无线移动用户的应用场景下，Ganesan技术并不适用。 采用Sim技术的前提是假设非授权用户感知获得的环境信息足够可靠，而在非授权用户为无线移动用户的应用场景下，非授权用户的位置是动态变化的，其与授权基站之 间的距离也随之变化，因此，非授权用户感知获得的环境信息的可靠性也存在着动态差异， 显然，针对这一情况，S皿技术也不适用。 采用Ghasemi技术时，存在两种情况，第一种为基于AND规贝U，当且仅当全部非授 权用户检测到授权用户的数据时，才确定授权频谱资源已被授权用户占用；使用这种方法 会严重影响授权用户的正常通信。第二种为基于OR规则，任一非授权用户检测到授权用 户的数据时，即确定授权频谱资源已被授权用户占用，使用这种方法仍为限制频谱利用率 的提高。 综上所述，现有的协作认知方法均无法满足无线移动网络的需求，因此，需要提供 一种新的协作认知方法，用以提高非授权用户感知到的环境信息的准确性。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种基于无线移动网络的协作认知方法、装置及系统，用以在通过非授权用户对网络环境进行感知时，提高获得的环境感知结果的准确性。 本专利技术实施例提供的具体技术方案如下 —种基于无线移动网络的协作认知方法，包括 对系统内存在的非授权用户进行两两分组，获得分组结果； 确定分组结果包含的每一组中各非授权用户的数据可信度，该数据可信度，与非 授权用户和授权基站之间的距离成反比，用于调整非授权用户获取的环境信息的取值； 根据每一组中各非授权用户的数据可信度，获得每一组基于协作认知获取的环境 信息； 对每一组基于协作认知获取的环境信息进行合并，获得最终的环境感知结果。 —种通信装置，用于管辖非授权用户，包括 第一处理单元，用于对系统内存在的非授权用户进行两两分组，获得分组结果，并确定分组结果包含的每一组中各非授权用户的数据可信度，该数据可信度，与非授权用户和授权基站之间的距离成反比，用于调整非授权用户获取的环境信息的取值； 第二处理单元，用于根据每一组中各非授权用户的数据可信度，获得每一组基于协作认知获取的环境信息； 合并单元，用于对每一组基于协作认知获取的环境信息进行合并，获得最终的环 境感知结果。 —种通信系统，包括 非授权用户，用于基于协作认知对网络环境进行感知，并将获取的环境信息发送 至非授权基站； 非授权基站，用于对系统内存在的非授权用户进行两两分组，获得分组结果，并确 定分组结果包含的每一组中各非授权用户的数据可信度，以及根据每一组中各非授权用户 的数据可信度，获得每一组基于协作认知获取的环境信息，并对其进行合并以获得最终的 环境感知结果；其中，所述数据可信度，与非授权用户和授权基站之间的距离成反比，用于 调整非授权用户获取的环境信息的取值， 本专利技术实施例中，非授权基站对系统内存在的非授权用户进行两两分组，获得分组结果；再确定分组结果包含的每一组中各非授权用户的数据可信度，以及根据每一组中 各非授权用户的数据可信度，获得每一组基于协作认知获取的环境信息，并对其进行合并 以获得最终的环境感知结果；其中，所述数据可信度，与非授权用户和授权基站之间的距离 成反比，用于调整非授权用户获取的环境信息的取值。这样，便充分考虑了非授权用户的移 动性对其获取的环境信息的影响，提高了非授权用户两两组合后基于协作认知获取的环境 信息的可信度，在此基础上，再将各组合获取的环境信息进行合并获得最终的环境感知结 果，则进一步提升的该环境感知结果的准确性，从而有效地防止了非授权用户对授权用户 造成干扰，也使得非授权基站可以对授权频谱资源的使用情况进行准确评估，进而有效地 提升了频谱利用率。附图说明 图1为本专利技术实施例中通信系统体系架构图； 图2为本专利技术实施例中SU基站功能结构图； 图3为本专利技术实施例中SU基站通过SU用户对当前网络环境进行感知流程图； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线移动网络的协作认知方法，其特征在于，包括：对系统内存在的非授权用户进行两两分组，获得分组结果；确定分组结果包含的每一组中各非授权用户的数据可信度，该数据可信度，与非授权用户和授权基站之间的距离成反比，用于调整非授权用户获取的环境信息的取值；根据每一组中各非授权用户的数据可信度，获得每一组基于协作认知获取的环境信息；对每一组基于协作认知获取的环境信息进行合并，获得最终的环境感知结果。

【技术特征摘要】
一种基于无线移动网络的协作认知方法，其特征在于，包括对系统内存在的非授权用户进行两两分组，获得分组结果；确定分组结果包含的每一组中各非授权用户的数据可信度，该数据可信度，与非授权用户和授权基站之间的距离成反比，用于调整非授权用户获取的环境信息的取值；根据每一组中各非授权用户的数据可信度，获得每一组基于协作认知获取的环境信息；对每一组基于协作认知获取的环境信息进行合并，获得最终的环境感知结果。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，对系统内存在的非授权用户进行两两分组时，包括确定系统中存在的非授权用户，并对各非授权用户进行任意两两分组；计算每一组中各非授权用户的数据可信度；根据每一组中各非授权用户的数据可信度，计算每一组对应的协作收益值；根据每一组对应的协作收益值确定分组结果。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，对系统内存在的非授权用户进行两两分组时，包括获取预设的分组方式；根据该分组方式对非授权用户进行两两分组；获得分组结果。4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，获得分组结果后，在确定分组结果包含的每一组中各非授权用户的数据可信度时，计算该数据可信度。5. 如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，若系统内存在N个非授权用户且N〉O，则当N为偶数时，直接对各非授权用户进行两两分组；当N为奇数时，补充第N+l个非授权用户，再对各非授权用户进行两两分组，其中，设定第N+1个非授权用户感知到的环境信息的取值为零。6. 如权利要求2或4所述的方法，其特征在于，在计算数据可信度时，若系统内存在N个非授权用户且NX)，以及一组内包含非授权用户i和非授权用户j，i G [l，N]，jG [1，N]，则通过公式《^Z + ^L和》='^ bd+^来分别计算非授权化' 。,'； 々,. ^用户i和非授权用户j的数据可信度e i和e j ;其中，0i和0j分别为非授权用户i和非授权用户j感知到的授权基站的信号发射功率，&和dj分别为非授权用户i和非授权用户j与授权基站之间的距离，a为预设的路径损耗指数，=A 乂 |3 2， 、 = A j/ |3 2， A ,禾卩入j分别为预设的非授权用户i和非授权用户j的信号发射功率门限值，P为预设的常量。7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，若在分组过程中计算出每一组内.Q，各非授权用户的数据可信度，则根据采用矩阵H二<formula>formula see original document page 2</formula><formula>formula see original document page 3</formula>e' j分别为非授权用户i和非授权用户j的初始数据可信度，e 〃 i和e 〃 j分别为非授权用户i和非授权用户j在协作过程中改变的数据可信度。8. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，将包含的每一组对应的协作收益值均为0的分组方式确定为分组结果。9. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述环境信息包括虚警概率和探测概率，则分别采用公式尸！/<formula>formula see original document page 3</formula>...

【专利技术属性】
技术研发人员：程世伦，杨震，
申请(专利权)人：中国移动通信集团山东有限公司，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]