无线通信系统中的分布式频谱感测系统和方法技术方案

根据本发明专利技术，提出了一种无线通信系统中的分布式频谱感测系 统，包括：多个频谱感测功能单元，用于分别产生具有各自信任度度 量的多个频谱感测输出，并将其传送到信道选择功能单元；以及信道 选择功能单元，用于根据由多个频谱感测功能单元传送来的具有各自 信任度度量的多个频谱感测输出，产生可用信道列表和不可用信道列 表。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信领域，具体地，涉及一种无线通信系统中的分布式频谱感测系统和方法，能够降低错误检测的可能性且以更可靠的方式来产生可用信道列表和不可用信道列表。
技术介绍
在IEEE 802.22 WRAN(无线区域网)系统中，对现存用户的保护是先决条件。可靠的频谱感测保证了WRAN系统不会对现存用户产生有害干扰。因此，频谱感测是WRAN系统中最重要的任务之一。频谱感测是观测电视信道的RF(射频)频谱以确定该信道是否可由WRAN使用的处理。该处理分为两个部分：频谱感测功能(SSF)和信道选择功能(CSF)。基站和所有的CPE(远端用户设备)将实现频谱感测功能。基站还将实现信道选择功能。频谱感测功能观测电视信道的RF频谱，并报告此观测的结果。信道选择功能利用来自基站和每个CPE中的频谱感测功能的报告来产生可用信道列表。在基站和CPE中均实现了频谱感测功能。存在允许基站控制每个CPE内的频谱感测功能的操作的MAC管理帧。图1示出了频谱感测功能的输入和输出。在频谱感测功能输出中，使感测模式和信号类型矢量通过SSF。这些参数指示了其它SSF输出中的哪些有效并因此可用于随后的处理。信号存在矢量是一维阵列。矢量中的每个元素是信号存在判定(SPD)，其可以取三个可能的值：分别是“真”、“假”、“未判定”。“真”值表示在感测信道中存在信号，“假”值表示在感测信道中不存在信号，以及“未判定”表示SSF未作出有关信道中信号的存在的判定，这仅在未指示SSF针对信号类型进行感测时发生。信任度矢量是信任度度量的一维阵列。信任度度量指示对信号存在判定的信任度。信任度度量在为-->零(0)的最小值和为一(1)的最大值之间变化，为零的最小值指示对信号存在判定完全不信任，为一的最大值指示对信号存在判定完全信任。实际上，由于很可能SSF既不会完全不信任SPD又不会完全信任SPD，因此典型地，信任度度量大于零而小于一。信道选择功能(CSF)驻留在WRAN BS(基站)中。CSF的输入是SSF的输出，如图1中所示。信道选择功能产生两个信道列表：可用信道列表(ACL)和不可用信道列表(UCL)。将这两个列表发送到频谱管理器。可用信道列表是用户通过WRAN可加以使用的经过排序的信道列表。根据SSF的结果，列表中的第一信道是最可用的。列表中的最后一个信道是已知可用信道中最不可用的信道。根据SSF结果，UCL列出了用户通过WRAN不能加以使用的信道。根据SSF结果，不在ACL或UCL列表中的任一信道的可用性对CSF而言是未知的。为了生成安全的ACL和UCL列表，CSF可以利用作为SSF的输出的信任度矢量。当信任度度量大于阈值(阈值可以预先设定在CSF中)时，CSF将信号存在判定处理为可靠的结果，并产生ACL和UCL。当信任度度量小于阈值时，CSF将信号存在判定处理为不可靠结果，并可能丢弃信号存在判定结果或者请求另一感测周期。图2中示出了频谱管理器、SSF和CSF之间的关系。频谱管理器应将来自ACL、UCL的信息和/或来自除SSF之外的其它源的与信道可用性有关的任何信息(例如，地理位置信息)结合起来，并将选择WRAN可在其中操作的信道。在WRAN系统中，使用分布式感测方法来实现更可靠的感测。可以将位于同一区域的CPE群集在一起并独立地感测频谱。群集标准是已知的而不将在此详细讨论。在分布式感测之后，将感测结果发送到BS中的CSF以产生ACL和UCL。如何根据分布式感测结果来产生可靠的ACL和UCL是重要的技术问题。在当前分布式感测方法中，将独立的感测结果(即，本地判定)发送到CSF，并用”或”运算进行处理。因此，感测结果仅为“真”或“假”(将丢弃“未判定”)。在基于所有独立的感测结果的”或”运算之后，CSF对感测信道中存在/不存在信号进行全局判定，并因此产生-->ACL/UCL。根据”或”运算规则，任一具有“真”的本地判定得出信号存在，CSF将感测信道放入到UCL。从另一观点来看，任一本地假告警引起全局假告警，导致在CSF中产生UCL，这减少了WRAN系统中的可用信道。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，提出了本专利技术。本专利技术的一个目的是提出一种无线通信系统中的分布式频谱感测系统和方法，能够降低错误检测的可能性且以更可靠的方式来产生可用信道列表和不可用信道列表。根据本专利技术，提出了一种无线通信系统中的分布式频谱感测系统，包括：多个频谱感测功能单元，用于分别产生具有各自信任度度量的多个频谱感测输出，并将其传送到信道选择功能单元；以及信道选择功能单元，用于根据由多个频谱感测功能单元传送来的具有各自信任度度量的多个频谱感测输出，产生可用信道列表和不可用信道列表。优选地，所述系统还包括：频谱管理器，对来自可用信道列表、不可用信道列表的信息、和/或来自除所述多个频谱感测功能单元之外的其它源的与信道可用性有关的任何信息结合起来，以进行信道选择。优选地，所述信道选择功能单元对多个频谱感测输出的各自信任度度量进行平均，获得全局信任度度量。优选地，所述信道选择功能单元将全局信任度度量的绝对值与预定阈值进行比较，如果全局信任度度量的绝对值大于预定阈值，则将频谱感测输出处理为可靠的感测，而如果全局信任度度量的绝对值小于预定阈值，则将频谱感测输出处理为不可靠的感测，丢弃感测报告或请求另一感测周期。优选地，所述频谱感测输出为信号存在判定，所述信号存在判定的取值包括“真”、“假”、“未判定”。优选地，取值为“未判定”的频谱感测输出被处理为非有效的频谱感测输出。-->优选地，所述信道选择功能单元位于基站中。优选地，所述频谱感测功能单元包括：基站的频谱感测功能单元和远端用户设备的频谱感测功能单元。优选地，位于同一区域的远端用户设备的频谱感测功能单元被群集在一起并独立地对频谱进行感测。优选地，所述无线通信系统为无线区域网系统。另外，根据本专利技术，还提出了一种无线通信系统中的分布式频谱感测方法。所述方法包括以下步骤：由多个频谱感测功能单元分别产生具有各自信任度度量的多个频谱感测输出；以及由信道选择功能单元根据由多个频谱感测功能单元所产生的具有各自信任度度量的多个频谱感测输出，产生可用信道列表和不可用信道列表。附图说明图1是示出了传统的频谱感测功能的示意图；图2是示出了本专利技术所应用的分布式频谱感测系统的结构方框图；以及图3是示出了根据本专利技术的分布式频谱感测方法的流程图。具体实施方式下面将结合优选实施例来详细描述本专利技术。图2是示出了本专利技术所应用的分布式频谱感测系统的结构方框图。以上已经对其进行了描述，下面仅将详细描述本专利技术在该系统中的应用。根据本专利技术，在分布式感测方法中可以使用作为SSF输出的信任度度量来提高CSF中的ACL和UCL的可靠性。通过对从分布的SSF中收集到的信任度度量求平均数，可以得到全局信任度度量。如果全局度量的绝对值大于阈值(在CSF中预先设定阈值)，则将该频谱感测视为可靠感测，并可以安全地产生ACL和UCL。如果全局材料的绝对值小于阈值，则CSF将丢弃该感测报告或请求另一感测周期。借助于信任度度量，本专利技术中所采用的规则与现有”或”运算规则相比可以减少错误检测-->可能性。这是因为”或”运算规则中的任一本地假告警导致了全局假告警。然而，在本专利技术所提出的规则中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线通信系统中的分布式频谱感测系统，包括：　多个频谱感测功能单元，用于分别产生具有各自信任度度量的多个频谱感测输出，并将其传送到信道选择功能单元；以及　信道选择功能单元，用于根据由多个频谱感测功能单元传送来的具有各自信任度度量的多个频谱感测输出，产生可用信道列表和不可用信道列表。

【技术特征摘要】
1、一种无线通信系统中的分布式频谱感测系统，包括：多个频谱感测功能单元，用于分别产生具有各自信任度度量的多个频谱感测输出，并将其传送到信道选择功能单元；以及信道选择功能单元，用于根据由多个频谱感测功能单元传送来的具有各自信任度度量的多个频谱感测输出，产生可用信道列表和不可用信道列表。2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于还包括：频谱管理器，对来自可用信道列表、不可用信道列表的信息、和/或来自除所述多个频谱感测功能单元之外的其它源的与信道可用性有关的任何信息结合起来，以进行信道选择。3、根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述信道选择功能单元对多个频谱感测输出的各自信任度度量进行平均，获得全局信任度度量。4、根据权利要求3所述的系统，其特征在于所述信道选择功能单元将全局信任度度量的绝对值与预定阈值进行比较，如果全局信任度度量的绝对值大于预定阈值，则将频谱感测输出处理为可靠的感测，而如果全局信任度度量的绝对值小于预定阈值，则将频谱感测输出处理为不可靠的感测，丢弃感测报告或请求另一感测周期。5、根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述频谱感测输出为信号存在判定，所述信号存在判定的取值包括“真”、“假”、“未判定”。6、根据权利要求5所述的系统，其特征在于取值为“未判定”的频谱感测输出被处理为非有效的频谱感测输出。7、根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述信道选择功能单元位于基站中。8、根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述频谱感测功能单元包括：基站的频谱感测功能单元和远端用户设备的频谱感测功能单元。9、根据权利要求8所述的系统，其特征在于位于同一区域的远端用户设备的频谱感测功能单元被群集在一起并...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨峰，邱吉刚，徐斌阳，
申请(专利权)人：杨峰，邱吉刚，徐斌阳，
类型：发明
国别省市：31