检测门限的确定方法和感知节点设备技术

本发明专利技术实施例提供一种检测门限的确定方法和感知节点设备，所述检测门限的确定方法包括：感知节点对目标频段进行测量，确定所述目标频段中的已占用频率以及所述感知节点在所述已占用频率上的接收信号强度，所述目标频段中的已占用频率包括所述目标频段中主用户发射机正在使用或已使用过的频率；所述感知节点根据所述已占用频率上的接收信号强度，确定所述目标频段中未占用频率的检测门限，所述未占用频率包括所述目标频段中未被主用户发射机使用的频率。本发明专利技术实施例可以实现感知节点为未占用频率确定合适的检测门限。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及通信
，尤其涉及一种检测门限的确定方法和感知节点设备。
技术介绍
随着无线通信业务需求的高速增长，目前可用的频谱资源正变得越来越稀缺。但大量的频谱实测结果表明频谱资源的“短缺”并不是由于频谱本身的缺乏，而是由于目前采用的固定频谱管理政策导致频谱资源没有被充分利用造成的。认知无线电(CognitiveRadio ;以下简称CR)能够感知无线通信环境，动态检测和有效利用空闲频谱资源，允许次用户在时间、频率以及空间上与主用户进行多维频谱复用，这将大大降低频谱和带宽限制对无线技术发展的束缚。这一技术被认为是未来最热门的无线技术之一。 频谱感知是认知无线电的关键技术之一。频谱感知的目的是监视和检测特定频段上主用户信号的活动情况当检测到空闲频谱存在时，认知无线电系统可以使用该频段；而当检测到主用户信号出现时，认知无线电系统必须在规定时间内退出该频段。频谱感知性能主要取决于以下几个因素(I)检测门限检测门限是指感知节点需要检测到的最低主用户信号强度。如果在一频率上，感知节点检测到主用户信号强度超过检测门限，则可以认为该频率上主用户出现；反之则可以判断该频率空闲，可以使用；(2)主用户保护时间，即主用户允许的最大干扰时间，是指从主用户出现到次系统检测到，并退出该频率的时间。(3)感知性能，包括检测概率和虚警概率；其中，检测概率越高,对主用户的保护越充分；虚警概率越低，对次系统的业务连续性越有利。现有技术中，确定检测门限的方法是通过主用户的发射功率，基于一定的信道模型，计算出特定位置的接收信号强度，作为该位置上的实际检测门限。但是，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题(I)目前已有的信道模型都是针对某种地形的通用信道模型，即对于某个特定的地形(城市、郊区、开阔地以及山区等)，只要距离主用户发射机的距离相同，无论感知节点实际处于何种地理环境，就具有相同的检测门限，这会导致计算出的检测门限与实际的检测门限不符合。如果基于现有的方法来确定检测门限，或者会把检测门限设置的过高，导致检测概率降低；或者会把检测门限设置的过低，导致感知开销增加，虚警概率提高。因此，现有的确定检测门限的方法存在很大缺陷。(2)采用现有的方法确定检测门限时，需要知道电视(Television ;以下简称TV)发射机的位置以及发射功率等信息，这些信息不是在任何国家和地区都可以随意获取到的。如果无法事先获得上述信息，就难以确定出感知节点所在位置的检测门限，只能采用统一的最低检测门限来约束感知节点的行为，从而造成检测门限设置过低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种检测门限的确定方法和感知节点设备，以实现感知节点通过测量主用户发射机已占用频率的接收信号强度，为未占用频率确定合适的检测门限。本专利技术实施例提供一种检测门限的确定方法，包括感知节点对目标频段进行测量，确定所述目标频段中的已占用频率以及所述感知节点在所述已占用频率上的接收信号强度，所述目标频段中的已占用频率包括所述目标频段中主用户发射机正在使用或已使用 过的频率；所述感知节点根据所述已占用频率上的接收信号强度，确定所述目标频段中未占用频率的检测门限，所述未占用频率包括所述目标频段 中未被主用户发射机使用的频率。本专利技术实施例还提供一种感知节点设备，包括测量模块，用于对目标频段进行测量，确定所述目标频段中的已占用频率以及所述感知节点设备在所述已占用频率上的接收信号强度，所述目标频段中的已占用频率包括所述目标频段中主用户发射机正在使用或已使用过的频率；确定模块，用于根据所述测量模块确定的已占用频率上的接收信号强度，确定所述目标频段中未占用频率的检测门限，所述未占用频率包括所述目标频段中未被主用户发射机使用的频率。通过本专利技术实施例，感知节点对目标频段进行测量,确定目标频段中已占用频率的接收信号强度，并根据已占用频率的接收信号强度确定未占用频率的检测门限，从而可以实现感知节点为未占用频率确定合适的检测门限。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本专利技术检测门限的确定方法一个实施例的流程图；图2为本专利技术路径损耗差异曲线一个实施例的示意图；图3为本专利技术检测门限的确定方法另一个实施例的流程图；图4为本专利技术检测门限的确定方法再一个实施例的流程图；图5为本专利技术感知节点设备一个实施例的结构示意图；图6为本专利技术感知节点设备另一个实施例的结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图I为本专利技术检测门限的确定方法一个实施例的流程图，以下为本实施例的应用场景同一个主用户发射机每次使用相同的频率时，均采用相同的发射功率；同一个主用户发射机的相同制式的发射信号在所有频率上的发射功率均相同。本实施例提供的检测门限的确定方法的应用场景是对TV信号等主用户信号的感知。如图I所示，该检测门限的确定方法可以包括步骤101，感知节点对目标频段进行测量，确定目标频段中的已占用频率以及该感知节点在已占用频率上的接收信号强度；其中，目标频段中的已占用频率包括目标频段中主用户发射机正在使用或已使用过的频率。步骤102，感知节点根据已占用频率上的接收信号强度，确定目标频段中未占用频率的检测门限；其中，未占用频率包括目标频段中未被主用户发射机使用的频率。 具体地，感知节点可以计算主用户发射机在已占用频率与未占用频率之间的路径损耗差异，然后计算已占用频率上的接收信号强度，主用户发射机在已占用频率与未占用频率之间的路径损耗差异，以及主用户发射机在已占用频率与未占用频率之间的发射功率差异之和，以上述接收信号强度、路径损耗差异与发射功率差异之和作为目标频段中未占用频率的检测门限。其中，本实施例一种实现方式中，计算主用户发射机在已占用频率与未占用频率之间的路径损耗差异可以为感知节点确定主用户发射机与感知节点之间的信道模型公式，根据该公式计算主用户发射机在已占用频率与未占用频率之间的路径损耗差异。本实施例的另一种实现方式中，计算主用户发射机在已占用频率与未占用频率之间的路径损耗差异可以为感知节点根据主用户发射机发射天线的实际高度，在主用户发射机与感知节点之间的信道模型的历史场强值中确定两个发射天线高度参考值，通过频率内插分别获得在两个发射天线高度参考值对应的高度上已占用频率与未占用频率对应的场强值；然后根据上述已占用频率与未占用频率对应的场强值，通过对主用户发射机发射天线的实际高度的内插分别获得在实际高度上已占用频率与未占用频率对应的场强值；接下来，感知节点可以对该感知节点接收天线的实际高度值与经验场强值中的接收天线高度参考值的差异进行场强曲线校正，分别获得已占用频率与未占用频率对应的校正值；最后，该感知节点可以根据在实际高度上已本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测门限的确定方法，其特征在于，包括 感知节点对目标频段进行测量，确定所述目标频段中的已占用频率以及所述感知节点在所述已占用频率上的接收信号强度，所述目标频段中的已占用频率包括所述目标频段中主用户发射机正在使用或已使用过的频率； 所述感知节点根据所述已占用频率上的接收信号强度，确定所述目标频段中未占用频率的检测门限，所述未占用频率包括所述目标频段中未被主用户发射机使用的频率。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述感知节点根据所述已占用频率上的接收信号强度，确定所述目标频段中未占用频率的检测门限包括 所述感知节点计算主用户发射机在所述已占用频率与所述未占用频率之间的路径损耗差异； 所述感知节点计算所述已占用频率上的接收信号强度，所述主用户发射机在所述已占 用频率与所述未占用频率之间的路径损耗差异，以及所述主用户发射机在所述已占用频率与所述未占用频率之间的发射功率差异之和，以所述接收信号强度、所述路径损耗差异与所述发射功率差异之和作为所述目标频段中未占用频率的检测门限。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述主用户发射机在所述已占用频率与所述未占用频率之间的路径损耗差异包括 所述感知节点确定所述主用户发射机与所述感知节点之间的信道模型公式； 所述感知节点根据所述公式计算所述主用户发射机在所述已占用频率与所述未占用频率之间的路径损耗差异。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述计算所述主用户发射机在所述已占用频率与所述未占用频率之间的路径损耗差异包括 所述感知节点根据所述主用户发射机发射天线的实际高度，在所述主用户发射机与所述感知节点之间的信道模型的历史场强值中确定两个发射天线高度参考值，通过频率内插分别获得在所述两个发射天线高度参考值对应的高度上所述已占用频率与所述未占用频率对应的场强值； 根据所述已占用频率与所述未占用频率对应的场强值，通过对所述主用户发射机发射天线的实际高度的内插分别获得在所述实际高度上所述已占用频率与所述未占用频率对应的场强值； 对所述感知节点接收天线的实际高度值与所述经验场强值中的接收天线高度参考值的差异进行场强曲线校正，分别获得所述已占用频率与所述未占用频率对应的校正值； 根据在所述实际高度上所述已占用频率对应的场强值与所述已占用频率对应的校正值，计算所述已占用频率对应的路径损耗；根据在所述实际高度上所述未占用频率对应的场强值与所述未占用频率对应的校正值，计算所述未占用频率对应的路径损耗； 根据所述已占用频率对应的路径损耗与所述未占用频率对应的路径损耗，计算所述主用户发射机在所述已占用频率与所述未占用频率之间的路径损耗差异。5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，感知节点对目标频段进行测量，确定所述目标频段中的已占用频率以及所述感知节点在所述已占用频率上的接收信号强度之前，还包括 所述感知节点查询数据库，获得所述主用户发射机的站址、使用频率、信号制式和发射功率; 所述感知节点对目标频段进行测量，确定所述目标频段中主用户发射机的已占用频率以及所述感知节点在所述已占用频率上的接收信号强度包括 所述感知节点对所述主用户发射机的使用频率进行测量，获得所述感知节点在所述使用频率上的接收信号强度。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述感知节点根据所述已占用频率上的接收信号强度，确定所述目标频段中未占用频率的检测门限包括 所述感知节点通过查询所述数据库，获得使用所述目标频段中未占用频率的主用户发射机，并根据所述感知节点在所述使用频率上的接收信号强度，确定使用所述目标频段中未占用频率的主用户发射机使用所述未占用频率时的检测门限。7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述感知节点对目标频段进行测量，确定所述目标频段中的已占用频率以及所述感知节点在所述已占用频率上的接收信号强度包括 所述感知节点对所述目标频段进行测量，确定在所述感知节点的当前位置上主用户发射机的使用频率以及所述感知节点在所述使用频率上的接收信号强度。8.根据权利要求5或7所述的方法，其特征在于，所述感知节点根据所述已占用频率上的接收信号强度，确定所述目标频段中未占用频率的检测门限包括 所述感知节点无法确定使用所述目标频段中未占用频率的主用户发射机时，所述感知节点根据所述感知节点在所述使用频率上的接收信号强度，确定所述感知节点周围的所有主用户发射机使用所述目标频段中未占用频率时的检测门限，并在所述检测门限中选择最低检测门限作为所述目标频段中未占用频率的检测门限。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述感知节点对目标频段进行测量，确定所述目标频段中的已占用频率以及所述感知节点在所述已占用频率上的接收信号强度包括 所述感知节点根据获得的主用户发射机的使用频率，确定至少两个主用户发射机的使用频率中存在至少一个公共频率，且所述至少两个主用户发射机的使用频率中除所述公共频率之外还存在至少一个频率时，所述感知节点对所述至少两个主用户发射机的使用频率中除所述公共频率之外的频率进行测量，确定所述感知节点对所述至少两个主用户发射机在所述除所述公共频率之外的频率上的接收信号强度；或者， 所述感知节点根据获得的主用户发射机的使用频率，确定所述感知节点周围的第一主用户发射机使用的所有频率与所述感知节点周围的第二主用户发射机使用的部分频率相同时，所述感知节点对所述第二主用户发射机的使用频率中与所述第一主用户发射机的使用频率不同的任一使用频率进行测量，确定所述感知节点对所述第二主用户发射机在所述任一使用频率的接收信号强度；并根据所述任一使用频率的接收信号强度，确定所述感知节点对所述第二主用户发射机在与所述第一主用户发射机相同的使用频率上的接收信号强度，从所述感知节点在所述第一主用户发射机与所述第二主用户发射机的相同使用频率上接收的迭加信号强度...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱晶，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
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