BR112012004383B1 - método para predição de espectro, aparelho para extração de modo de ocupação de recurso de espectro e sistema para predição de espectro - Google Patents

método para predição de espectro, aparelho para extração de modo de ocupação de recurso de espectro e sistema para predição de espectro Download PDF

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Abstract

chapa de aço galvanizada de alta resistência e método de produção da mesma a presente invenção refere-se a uma chapa de aço galvanizada tendo uma resistência à tração de 77- mpa ou mais incluindo uma porção chapa de aço, e uma camada revestida formada na superfície da porção chapa de aço, na qual a camada revestida é uma camada revestida galvanizada ou uma camara revestida galvanizada e recozida , a porção chapa de aço tem uma camada macia que liga diretamente a interface com a camada revestida e uma camada interna que é diferente da camada macia, a espessura d da camada macia é 0,001% a 5% da espessura t da porção chapa de aço e, quando a dureza da camada macia medida pelo método de nanoreentrâncias é indicada por h1, e a dureza representativa da porção chapa de aço medida pelo método de nano-reentrâncias é indicada por ha em uma seção transversal que vai ao longo da direção da espessura da porção chapa de aço, h1 é 5% a 75% de ha.

Description

Campo da Invenção [0001] A presente invenção refere-se ao campo de comunicação, e mais particularmente, ao método, aparelho e sistema para predição de espectro.
Antecedente da Invenção [0002] Com o rápido desenvolvimento da técnica de comunicação sem fio, como mais precioso recurso na comunicação sem fio, o espectro é crescentemente demandado. Geralmente , o recurso de espectro é usualmente alocado pela situação a várias organizações que requerem o espectro. Estudos têm mostrado que no recurso de espectro alocado, as razões de utilização da maioria das bandas de frequência são mais baixas do que 25%, e algumas mesmo mais baixas que 10%. Porém, a demanda de espectro de alguns serviços sem fio emergentes e dispositivos sem fio não pode ser satisfeita. Assim, como utilizar efetivamente o recurso de espectro tem se tornado uma questão aquecida no campo de comunicação sem fio. A técnica de Rádio Cognitivo (CR) desenvolvida com base na técnica de rádio de software emerge no exato momento. A técnica de CR considera suficientemente a baixa razão de utilização do recurso de espectro existente e a rota de evolução de intelectualização da técnica de comunicação sem fio, mudanças adaptativamente dos parâmetros de aplicação de acordo com os algoritmos de aprendizagem específicos e de tomada de decisão verificando o meio ambiente, e detecta e seleciona dinamicamente os espectros ociosos que podem ser efetivamente utilizados. O Acesso ao Espectro Dinâmico (DSA) é uma direção importante no campo técnico do CR,
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2/35 e permite múltiplos sistemas a compartilharem uma banda e permite o sistema tardiamente acessado a ocupar a frequência sem influir na outra comunicação do sistema. A precondição da técnica de DAS é detecção de espectro, isto é, buscar uma banda inativa disponível, e a detecção do espectro é o pré-requisito para o Usuário Secundário (SU) acessar o serviço. Uma vez que o tempo de detecção demandado é curto e o espectro a ser detectado possui uma grande largura da banda, a técnica de detecção de espectro atual tem muita dificuldade.
[0003] O problema da técnica de detecção de espectro pode ser solucionado usando a técnica de medição de espectro e o método para predição de espectro. A técnica de medição de espectro é uma das técnicas básicas para conduzir a técnica de rádio cognitivo para aplicações reais.
[0004] A técnica de medição do espectro atual usualmente adota o processo de Markov de primeira ordem para predizer o estado do canal, e a ideia básica é admitir que o estado do canal no período de tempo atual está apenas relacionado àquele do período de tempo prévio; e a transição do estado de canal ocorre no primeiro momento de cada período de tempo.
[0005] Durante a implementação da presente invenção, os inventores constataram que a técnica anterior pelo menos apresenta o seguinte problema.
[0006] No esquema de predição de espectro do modelo de Markov de primeira ordem, o estado de canal no momento seguinte fica apenas relacionado ao estado de canal atual e não fica relacionado muito aos estados nos períodos de tempo histórico de cada canal. A correlatividade entre os canais não está especificamente considerada durante o processo de análise e no caso de múltiplos canais, os canais são geralmente admitidos como sendo independentes um do outro.
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Assim, durante o processo de predição de espectro, a precisão da predição para o estado de espectro no futuro período de tempo é baixa, a razão de falha e razão de omissão são altas, e a seleção de furo de espectro não é confiável.
Sumário da Invenção [0007] As concretizações da presente invenção proporcionam um método, aparelho e sistema para predição de espectro, de modo a reduzir a razão de falha e razão de omissão no processo de predição de espectro, e melhorar a precisão da predição de espectro.
[0008] A concretização da presente invenção provê um método para predição de espectro. O método inclui obtenção do primeiro dado de amostragem de um espectro alvo, em que o primeiro dado de amostragem inclui a informação do serviço existente, informação de canal e informação do estado de canal do espectro alvo; extração de informação do estado de canal de todos os canais de um mesmo serviço em cada período de tempo do primeiro dado de amostragem, e geração de uma matriz de amostragem; extração da combinação do modo de ocupação de recursos de espectro do espectro alvo da matriz de amostragem; e obtenção do segundo dado de amostragem do espectro alvo, associando a combinação da ocupação do recurso de espectro de acordo com o segundo dado de amostragem de espectro alvo, e predizendo o estado de canal do espectro alvo em um futuro período de tempo de acordo com o resultado da junção.
[0009] A concretização da presente invenção ainda provê um aparelho para extração do modo de ocupação do recurso de espectro. O aparelho inclui :uma primeira unidade de aquisição de dado configurada para obter o primeiro dado de amostragem de um espectro alvo, em que o primeiro dado de amostragem inclui a informação do serviço existente, informação do canal e informação do estado de canal do espectro alvo; uma unidade de geração de matriz de amostragem
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4/35 para extrair a informação do estado de canal de todos os canais de um mesmo serviço em cada período de tempo do primeiro dado de amostragem, e gerar uma matriz de amostragem; e uma unidade de análise de modo configurada para analisar a matriz de amostragem e extrair uma combinação de modo de ocupação de recurso do espectro alvo da matriz de amostragem.
[00010] A concretização da presente invenção ainda provê um aparelho para predição de recurso de espectro. O aparelho inclui: [00011] uma segunda unidade de aquisição de dado configurada para obter o segundo dado de amostragem de um espectro alvo, em que o segundo dado de amostragem inclui informação de serviço, informação de canal e informação de estado de canal do espectro alvo em tempo real;
[00012] uma unidade de geração de matriz-alvo configurada para extrair do segundo dado de amostragem, a informação do estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo, e gerar uma matriz-alvo; e [00013] uma unidade de predição de canal configurada para, quando a matriz-alvo tem qualquer dado associando-se ao primeiro modo de ocupação de recurso de espectro na combinação do modo de ocupação de recurso de espectro, predizer o estado de canal do espectro alvo em um futuro período de tempo de acordo com o segundo modo de ocupação de recurso de espectro associado com o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro.
[00014] A concretização da presente invenção ainda provê um sistema de predição de espectro. O sistema inclui:
um aparelho para extrair o modo de ocupação de recurso de espectro configurado para obter o primeiro dado de amostragem de um espectro alvo, em que o primeiro dado de amostragem inclui a informação de serviço existente, informação de canal e informação do
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5/35 estado de canal do espectro alvo;
extrair a informação do estado de canal de todos os canais de um mesmo serviço em cada período de tempo do primeiro dado de amostragem e gerar uma matriz de amostragem; e extrair a combinação de modo de ocupação do recurso de espectro do espectro alvo da matriz de amostragem; e um aparelho para predição de recurso de espectro configurado para obter o segundo dado de amostragem do espectro alvo, associar a combinação do modo de ocupação de recurso de espectro de acordo com o segundo dado de amostragem do espectro alvo, e predizer o estado de canal do espectro alvo em um futuro período de tempo de acordo com o resultado de associação.
[00015] O método, aparelho e sistema para predição de espectro de acordo com as concretizações da presente invenção obtêm a combinação do modo de ocupação de recurso de espectro do espectro alvo do primeiro dado do espectro alvo, associam a combinação do modo de ocupação de recurso de espectro pelo uso do segundo dado do espectro alvo, e predizem o estado de canal do espectro alvo em um futuro período de tempo de acordo com o resultado da associação, reduzindo deste modo a razão de falha e razão de omissão no processo de predição de espectro, e melhorando a precisão da predição do espectro.
Breve Descrição dos Desenhos [00016] A fim de descrever mais claramente as soluções técnicas das concretizações da presente invenção, os desenhos a serem usados nas descrições das concretizações ou da técnica anterior são brevemente introduzidos como segue. Obviamente, os seguintes desenhos juntos ilustram algumas concretizações da presente invenção, e uma pessoa versada na técnica pode obter outros desenhos daí sem despender qualquer esforço criativo.
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6/35 [00017] Figura 1 é um diagrama esquemático de um método de decisão do estado de canal de acordo com uma concretização da presente invenção;
figura 2 é um diagrama esquemático de gerar sequências de Duração de Vacância de Canal (CVD) de acordo com uma concretização da presente invenção;
figura 3 é um diagrama esquemático de gerar sequências de Aparecimento de Vacância de Canal (CVAI) de acordo com uma concretização das presente invenção;
figura 4 é uma curva de distribuição de CVD de um enlace ascendente de GSM900 de acordo com uma concretização da presente invenção;
figura 5 é um diagrama da curva estatística SCR de enlaces ascendentes de GSM900 e GSM1800 de acordo com uma concretização da presente invenção;
figura 6 é um diagrama esquemático de SC da parte de serviços de acordo com uma concretização da presente invenção;
figura 7 é um fluxograma do método para predição de espectro de acordo com uma primeira concretização da presente invenção;
figura 8 é um diagrama esquemático do Método para predição de espectro de acordo com uma segunda concretização da presente invenção;
figura 9 é um diagrama esquemático do Método de predição de espectro de acordo com uma terceira concretização da presente invenção;
figura 10 é um diagrama da estrutura de um primeiro exemplo de um aparelho para extração do modo de ocupação de recurso de espectro de acordo com a presente invenção;
figura 11 é um diagrama de estrutura de um segundo
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7/35 exemplo de um aparelho para extração do modo de ocupação de recurso de espectro de acordo com a presente invenção;
figura 12 é um diagrama de estrutura de um aparelho para predição de recurso de espectro de acordo com uma concretização da presente invenção;
figura 13 é um diagrama de estrutura de um sistema para predição de espectro de acordo com uma concretização da presente invenção.
Descrição Detalhada das Concretizações Preferidas [00018] As soluções técnicas das concretizações da presente invenção serão clara e completamente descritas como seguem em conjunção com os desenhos. Obviamente, as concretizações descritas são justo uma parte das concretizações da presente invenção mais do que todas as concretizações. Com base nas concretizações da presente invenção, qualquer outra concretização obtida por uma pessoa versada na técnica sem despender qualquer esforço criativo cairá dentro do escopo de proteção da presente invenção.
[00019] O sistema de acesso sem fio adaptativo às concretizações da presente invenção inclui Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM), Acesso Múltiplo de Divisão de Código de Banda Larga (WCDMA), Acesso Múltiplo de Divisão de Tempo - Divisão de Código Sincronizada (TD-SCDMA), Acesso Múltiplo de Divisão de Código (CMA), Interoperabilidade de Âmbito Mundial para Acesso de Micro Onda (WIMAX), Rede Aérea Local Sem Fio (WLAN), Evolução de Longo Termo (LTE), etc.
[00020] As concretizações da presente invenção realizam uma análise com base no dado de amostragem real. O dado de análise é adquirido em quatro locais no Sul da China (dois na cidade e dois no campo), a duração de amostragem é sete dias, a faixa de espectro alvo é 20 MHz a 3 GHz, o intervalo de distribuição de espectro dos pontos
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8/35 de amostragem é 0, 2 MHz, e o intervalo de distribuição de tempo dos pontos de amostragem, isto é, período de tempo, é 75s.
[00021] Primeiramente, o estado de canal no período de tempo atual pode ser adquirido pela extração e análise da frequência de amostragem em cada período de tempo. O estado de canal é definido como um estado ocioso representado por 0 e um estado ocupado representado por 1. A figura 1 é um diagrama esquemático de um método de decisão de estado de canal de acordo com uma concretização da presente invenção. Como ilustrado na figura 1, em caso de não haver nenhum sinal efetivo, o valor máximo medido da potência de ruído é a frequência de amostragem mais alta 11 e o valor mínimo medido da potência de ruído é a frequência de amostragem mais baixa 12. Na figura 1, o intervalo entre a frequência de amostragem mais alta 11 e a frequência de amostragem mais baixa 12 é próxima a 3dBpV, e o valor mais baixo da frequência de amostragem em um certo canal é ruído, assim a potência de limiar de ruído pode ser definida. Por exemplo, em uma certa banda de frequência, a potência mínima medida do canal é ajustada como Pmin., e o potência de limiar de ruído K pode ser definida como Equação (1):
K = Pmin + 3dBpV (1) [00022] Quando a potência de amostragem máxima do canal em um certo período de tempo exceder a potência de limiar K, o estado de canal neste período de tempo pode ser considerado como ocupado, de outro modo o estado de canal neste período de tempo pode ser considerado como ocioso.
[00023] A figura 2 é um diagrama esquemático de gerar sequências de CVD de acordo com uma concretização da presente invenção. Como ilustrado na figura 2, o estado de canal é 1 (ocupado) quando a potência de amostragem máxima do canal em cada período de tempo é mais alta do que a potência de limiar K e o estado de canal é O (ocioso) quando
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9/35 a potência de amostragem máxima do canal em cada período de tempo é mais baixa do que a potência de limiar K. Na figura 2, o CVD é o número de 0 contínuos (ocioso) em uma sequência de Informação de Estado de Canal (CSI). Quanto mais alto o CVD, menor o tempo ocupado do canal, e mais alto o valor de uso do canal.
[00024] A figura 3 é um diagrama esquemático de geração de sequências de CVAI de acordo com uma concretização da presente invenção. Os CVAIs sequenciais na figura 3 podem ser obtidos pela tomada da sequência de CSI na figura 2 como exemplo, em que CVAI é o intervalo entre as ocorrências adjacentes de 0contínuo (ocioso) na sequência de CSI.
[00025] A figura 4 é uma curva de distribuição de CVD de um enlace ascendente de GSM900 de acordo com uma concretização da presente invenção. Como ilustrado na figura 4, por exemplo, no enlace ascendente de GSM900, após todo o dado de amostragem ser analisado, a curva de distribuição de CVD é contada e isto satisfaz a seguinte Equação (2):
Y = α + be -cx (2) [00026] Na curva de distribuição de CVD do enlace ascendente de GSM900 como ilustrado na figura 4, a = 0, 000947, b= 1.671621, c= 1.079681 e r2 = 0, 993586, em que r2 é a similaridade entre o dado calculado de acordo com a Equação (2)e o dado real. Quando o valor de r2 chega próximo a 1, o resultado contado de Equação (2) aproximase do valor real.
[00027] A tabela do parâmetro de a, b e c nas curvas de distribuição de CVD de cada serviço em Equação (2) pode ser obtida através da estatística. O serviço pode ser de vários tipos de serviços na comunicação sem fio, por exemplo, como ilustrado na Tabela 1 (Tabela de Parâmetro da Curva de Distribuição de CVD de Cada Serviço)
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Tabela 1:Tabela de Parâmetro da Curva de Distribuição de Cada
Serviço
Serviço a b c r2
Enlace ascendente de GSM900 0.001887 1.740828 1.086233 0.993586
Enlace descendente de GSM900 0.000883 1.203442 0.911078 0.987065
Enlace ascendente de GSM1800 0.00046 1.044305 0.873491 0.981235
Enlace descendente de GSM1800 0.000289 2.239406 1.307285 0.993754
Enlace ascendente de CDMA 0.000937 0.355216 0.424772 0.947483
Enlace descendente de CDMA 0.003895 2.197034 1.305444 0.991024
ISM 0.000187 1.001091 0.748866 0.995018
TV1 0.000577 1.014972 0.849229 0.982828
TV2 0.00056 0.776721 0.732062 0.977416
TV3 0.000263 1.040206 0.882333 0.976712
TV4 0.000187 1.213682 0.982802 0.977935
[00028] Em seguida, a Taxa de Congestão de Serviço (SCR) será analisada. A SCR de um certo serviço no momento t é calculada de acordo com a Equação 3:
SCR(t, S)=número dos canais em um estado ocupado do serviço no momento t/número de todos os canais do serviço (3) [00029] A SCR pode refletir o padrão regular de congestão de vários serviços. A figura 5 mostra as curvas estatísticas de SCR de enlaces ascendentes de GSM900 e GSM1800 de acordo com uma concretização da presente invenção. Como pode ser visto da figura 5,
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11/35 as distribuições de SCR dos dois serviços (GSM900 e GSM1800) são diariamente repetitivas. Similarmente, a SCR de outro serviço é também diariamente repetitiva e o tipo de serviço não está limitado aqui.
[00030] Em seguida, a Correlação de Espectro (SC) da sequência de é analisada. A figura 6 é um diagrama esquemático de SCs da parte de serviços de acordo com uma concretização da presente invenção. Como pode ser visto da figura 6, a SC entre diferentes canais do mesmo serviço na banda de TV e a banda de GSM pode atingir 90%, e particularmente SCs em enlace ascendente de GSM900, enlace ascendente de GSM1800 e uma parte da banda de TV até 95% ou mais. [00031] Em conclusão, a CVD do mesmo serviço fica em uma distribuição de curva regular a medida que o tempo muda e a equação da curva é y = a+be-cx. No ciclo de um dia, as SCRs do mesmo serviço têm uma alta similaridade. Diferentes canais do mesmo serviço têm uma alta SC em tempo, espaço e frequência. Assim, o estado de um canal em um futuro período de tempo pode ser predito de acordo com o estado histórico do canal no recurso de espectro. A ideia principal das concretizações da presente invenção é dizer o estado de canal de cada serviço em um futuro período de tempo de acordo com o primeiro dado de cada canal no recurso de espectro de cada serviço.
[00032] A figura 7 é um fluxograma do método para predição de espectro de acordo com uma primeira concretização da presente invenção. Como ilustrado na figura 7, o método para predição de espectro inclui as seguintes etapas.
[00033] Na etapa 101, o primeiro dado de amostragem de um espectro alvo é obtido, que inclui a informação de serviço existente, informação de canal e informação do estado de canal do espectro alvo. [00034] O Método para obter o primeiro dado de amostragem do espectro alvo especificamente inclui a aquisição do primeiro dado do espectro alvo para obter o primeiro dado de amostragem. O primeiro
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12/35 dado inclui dado histórico, por exemplo, o dado de recurso de espectro existente do espectro alvo em um certo período histórico. Na concretização da presente invenção, o primeiro dado do espectro alvo é adquirido a um certo intervalo (período de tempo) durante um período fixo de tempo, em que o período fixo de tempo e o período de tempo podem ser selecionados de acordo com a capacidade de medição real. Os resultados de aquisição de dado são coletados e armazenados para formar primeiro dado de amostragem inicial, que pode incluir informação de serviço de todos os serviços, toda informação de canal de cada serviço e informação de estado de canal de cada canal adquirido no espectro alvo.
[00035] Na etapa 102, a informação do estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo é extraída do primeiro dado de amostragem para gerar uma matriz de amostragem. [00036] Durante o processamento do primeiro dado de amostragem, os valores de todos os canais de um mesmo serviço em cada período de tempo são extraídos como matriz de amostragem bidimensional (2D) para extrair modo de ocupação de recurso de espectro. Pode ser admitido que 0 seja o estado ocioso de canal e 1 seja estado ocupado de canal e a matriz de amostragem de 2D obtida é uma matriz de 0/1 de 2D em torno de canal e período de tempo.
[00037] A matriz de amostragem pode ser gerada através da obtenção de uma potência detectada mínimo de um canal selecionado do serviço em um período de tempo selecionado do primeiro dado de amostragem e ajustagem de uma potência de limiar do canal selecionado de acordo com a potência detectada mínima.
[00038] Quando uma potência de amostragem máxima do canal selecionado do serviço no período de tempo selecionado for mais alta do que a potência de limiar, o estado de canal do canal selecionado no período de tempo selecionado está ocupado; de outro modo, o estado
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13/35 de canal do canal selecionado no período de tempo selecionado está ocioso.
[00039] A informação do estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo é integrada em uma matriz de amostragem em que um elemento para a informação do estado de canal correspondente ao estado ocupado é 1 (também pode ser outra constante), e o elemento para a informação do estado de canal correspondente ao estado ocioso é 0 (também pode ser outra constante).
[00040] Por exemplo, admitindo-se que a potência detectada mínima no período de tempo selecionado for P min, então a potência de limiar K do canal selecionado pode ser definida com referência à Equação (1) K = P min + 3dbuV. O método de decisão de elemento de matriz durante um processo de converter o primeiro dado de amostragem em matriz de amostragem de 2D especificamente pode ser como segue:
comparar uma potência de amostragem máxima do canal em um certo período de tempo com a potência de limiar K;
se a potência de amostragem máxima for maior do que K, o canal é considerado como estando ocupado no período de tempo, e na matriz de amostragem de 2D, o elemento correspondente para o canal no período de tempo for 1; e se a potência de amostragem máxima for menor do que K, o canal é considerado como sendo ocioso no período de tempo e na matriz de amostragem de 2D, o elemento correspondente para o canal no período de tempo é 0. Na matriz de amostragem de 2D, o estado ocioso é representado por, porém não limitado ao 0, e o estado ocupado é representado por porém não limitado a 1.
[00041] Na etapa 103, uma combinação de modo de ocupação de recurso de espectro do espectro alvo é extraída da matriz de amostragem.
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14/35 [00042] A combinação de modo de ocupação de recurso de espectro é extraída pela análise da matriz de amostragem gerada, especificamente incluindo as seguintes etapas.
[00043] Primeiramente, um primeiro modo de ocupação de recurso de espectro em uma frequência mais alta do que um limiar é extraído da matriz de amostragem. O dado na matriz de amostragem é correspondente a um arranjo de 2D, e extração de um modo de ocupação de recurso de espectro da matriz de amostragem é extrair um subconjunto do arranjo de 2D correspondente à matriz de amostragem. Para a conveniência de descrição, o modo de ocupação de recurso de espectro extraído nesta etapa é referido como primeiro modo de ocupação de recurso de espectro. Quando o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro ocorre em uma frequência mais alta do que um predeterminado limiar, pode ser considerado como modo de ocupação de recurso de espectro efetivo.
[00044] Em seguida, um segundo modo de ocupação de recurso de espectro que ocorre em uma frequência mais alta do que o limiar e associado com o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro é obtido da matriz de amostragem. A matriz de amostragem é buscada para outro modo de ocupação de recurso de espectro efetivo associado com o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro, que é denominado como segundo modo de ocupação de recurso de espectro. [00045] Nesta concretização, a associação entre os primeiro e segundo modos de ocupação de recurso de espectro é a relação entre o recurso e modos alvos, como mostrado nos seguintes exemplo.
[00046] Exemplo 1: Quando o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro for incluído no segundo modo de ocupação de recurso de espectro, o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro é um modo de fonte, e o segundo modo de ocupação de recurso de espectro é um modo alvo. Isto é, quando um certo modo de
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15/35 ocupação de recurso de espectro na matriz de amostragem for incluído em outro modo, o modo de ocupação de recurso de espectro é referido como modo de fonte, e o modo de ocupação de recurso de espectro incluindo o modo de fonte é referido como modo alvo.
[00047] Exemplo 2: Quando o segundo modo de ocupação de recurso de espectro ocorre a um intervalo de um certo número de períodos de tempo após o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro ocorrer, o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro é um modo de fonte, e o segundo modo de ocupação de recurso de espectro é o modo de alvo. Isto é, quando um modo associado ocorre a um intervalo de N períodos de tempo após ou um certo modo de ocupação de recurso de espectro na matriz de amostragem ocorrer, o modo de ocupação de recurso de espectro que ocorre previamente é referido como modo de fonte e o modo de ocupação de recurso de espectro associado é o modo de alvo.
[00048] No caso de um coeficiente de correlação entre primeiro e segundo modo de ocupação de recurso de espectro ser mais alto do que um predeterminado limiar, o primeiro e segundo modos de ocupação de recurso de espectro e o coeficiente de correlação são combinados na combinação de modo de ocupação de recurso de espectro, em que, o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro é um modo de fonte, e o segundo modo de ocupação de recurso de espectro é um modo de alvo. O coeficiente de correlação entre os modos de fonte e alvo pode ser definido como, porém não limitado a, uma razão do número de ocorrências associadas dos modos de fonte e alvo em relação ao número total de ocorrências do modo de fonte na matriz de amostragem. Quando o coeficiente de correlação entre os modos de fonte e alvo atingir ou exceder um certo limiar, o modo de fonte, o modo de alvo e o coeficiente de correlação podem ser usados como uma combinação de modo de ocupação de recurso de espectro
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16/35 eficaz.
[00049] O resultado de extração da acima combinação de modo de ocupação de recurso de espectro é armazenado. A estrutura de dado na combinação de modo de ocupação de recurso de espectro pode incluir um campo de modo de fonte, um campo de modo de alvo e um campo de coeficiente de correlação. O campo de modo de fonte é um arranjo de 2D que armazena a regra de detecção para predição de espectro. O campo de modo de alvo é um arranjo de 2D que armazena um modo de ocupação de recurso de espectro associado com o modo de fonte, quando a matriz do estado de canal no período de tempo atual associa o correspondente modo de fonte, o estado de canal no seguinte período de tempo pode ser predito com o modo de alvo. O campo de coeficiente de correlação é um número real entre 0 e 1, que representa uma probabilidade em que o estado de canal no período de tempo seguinte é aquele no correspondente período de tempo no modo de alvo. O método de cálculo é:
[00050] Coeficiente de correlação=o número de ocorrências do modo de alvo após o modo de fonte ocorrer/o número de ocorrências do modo de fonte na matriz de amostragem.
[00051] Na etapa 104: o segundo dado de amostragem do espectro alvo é obtido, a combinação do modo de ocupação de recurso de espectro é associada de acordo com o segundo dado de amostragem do espectro alvo, e o estado de canal do espectro alvo em um futuro período de tempo é predito de acordo com o resultado de associação. [00052] Primeiramente, o segundo dado do espectro alvo é adquirido para obter o segundo dado de amostragem que pode incluir informação de serviço, informação de canal e informação do estado de canal em um certo momento ou em um certo período de tempo, por exemplo, informação de serviço, informação de canal e informação do estado de canal do espectro alvo em tempo real. O segundo dado do espectro alvo
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17/35 pode ser dado de recurso de espectro no certo momento ou em um certo período de tempo, por exemplo, dado de recurso de espectro do espectro de alvo no período de tempo atual. A informação do estado de canal de cada canal do espectro alvo no período de tempo atual pode ser obtido pela amostragem do segundo dado do espectro alvo a ser predito. Os resultados de aquisição de dados são coletados e armazenados para formar o segundo dado de amostragem incluindo informação de serviço, informação de canal e informação do estado de canal.
[00053] Em seguida, a informação do estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo é extraída do segundo dado de amostragem para gerar uma matriz-alvo.
[00054] Durante o processamento do segundo dado de amostragem, os valores de todos os canais do mesmo serviço em cada um dos períodos de tempo atual são extraídos como uma matriz alvo de 2D que serve como um espaço de amostra para analisar e predizer o estado de canal no seguinte período de tempo. Pode se admitir que 0 seja o estado ocioso do canal, e 1 seja o estado ocupado do canal e a matriz de amostragem de 2D é uma matriz de 0/1 de 2D sobre canal e período de tempo.
[00055] Finalmente, quando a matriz alvo tem qualquer dado associando o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro na combinação de modo de ocupação de recurso de espectro, o estado de canal do espectro alvo em um período de tempo futuro é predito de acordo com o segundo modo de ocupação de recurso de espectro associado com o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro. Por exemplo, a matriz-alvo é associada usando o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro (modo de fonte). Quando o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro associa alguns valores numéricos na matriz-alvo, é julgado que o primeiro modo de ocupação
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18/35 de recurso de espectro é associado com sucesso, e então o processo de análise é interrompido e o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro é emitido. Em seguida, o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro associado com sucesso serve como uma entrada e o estado de canal na posição correspondente é predito usando o segundo modo de ocupação de recurso de espectro (modo alvo) associado com o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro. O resultado de predição é emitido, que é o estado de canal de um ou mais canais no seguinte período de tempo, isto é, o estado de canal consistente com a correspondente posição do segundo modo de ocupação de recurso de espectro, e a probabilidade de consistência é o valor de porcentagem do coeficiente de correlação.
[00056] Após o processo de predição de recurso de espectro, o usuário secundário pode realizar um acesso seletivo selecionando os canais disponíveis de acordo com o resultado de predição, e quando o estado de um canal do espectro alvo em um futuro período de tempo for ocioso, o canal pode ser selecionado para um acesso no período de tempo futuro.
[00057] Nesta concretização, a combinação de modo de ocupação de recurso de espectro pode ser obtida do primeiro dado de recurso de espectro, de tal modo que a predição de espectro pode ser realizada de acordo com a correlatividade entre diferentes canais do mesmo serviço, aumentando deste modo a oportunidade de acesso ao espectro para o usuário secundário, reduzindo a razão de falha e razão de omissão no método de predição de espectro e melhorando a precisão da predição de espectro e a confiabilidade da seleção do furo de espectro, em que o furo de espectro refere-se a banda de frequência temporariamente disponível não ocupada no espectro do usuário atualmente autorizado. [00058] A figura 8 é um diagrama esquemático de um método para predição de espectro de acordo com uma segunda concretização da
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19/35 presente invenção. Admite-se que na base do método de predição de espectro de acordo com a primeira concretização da presente invenção, a relação entre os modos de ocupação de recurso de espectro na combinação de modo de ocupação de recurso de espectro é uma relação de inclusão. Os modos de ocupação de recurso de espectro P1 e P2 são obtidos durante o processo de aquisição dos modos de ocupação de recurso de espectro. Como ilustrado na figura 8, a associação entre P1 e P2 é uma relação de inclusão, isto é, P1 é um subconjunto de P2, em que P1 é um modo de fonte de matriz de 2 x 3, e P2 é um modo de alvo de uma matriz de 2x4. Admite-se que o coeficiente de correlação entre P1 e P2 seja de 95%, isto é, P2 ocorre 95 vezes quando P1 ocorre 100 vezes. O objetivo da predição de espectro nesta concretização é o estado de canal no momento tn+1, e o processo específico do método para predição de espectro inclui um processo de extração dos modos de ocupação de recurso de espectro e um processo de predizer o recurso de espectro.
[00059] O processo de extrair os modos de ocupação de recurso de espectro é realizado como segue.
[00060] O primeiro dado do espectro alvo é adquirido a um certo intervalo (período de tempo) durante um período de tempo fixo. Os valores de todos os canais de um mesmo serviço em cada período de tempo são extraídos para obter uma matriz de amostragem com uma estrutura por exemplo de matriz de 0/1 de 2D formado das colunas t1 a t5 da matriz como ilustrado na figura 8. Uma combinação de modo de ocupação de recurso de espectro consistindo do modo de fonte P1, o modo de alvo P2, o coeficiente de correlação e a associação entre P1 e P2, etc. é extraído da matriz de 0/1 2D. Os detalhes podem referir-se às descrições do método para predição de espectro de acordo com a primeira concretização da presente invenção, e aqui são omitidos.
[00061] O processo de predição do recurso de espectro é realizado
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20/35 como segue.
[00062] Primeiramente, o espectro alvo é varrido para obter a informação do estado de canal de cada canal no período de tempo atual. Favor recorrer à relevante descrição do método para predição de espectro de acordo com a primeira concretização da presente invenção e Equação (1) para o método de decisão do estado de canal.
[00063] O resultado da varredura é armazenado e analisado para gerar uma matriz-alvo com uma estrutura por exemplo de uma matriz de 0/1 de 2D formada das colunas tn-3 a tn da matriz como ilustrado na figura 8. Admite-se que o futuro período de tempo seja período de tempo de tn+1 e o objeto da predição do espectro é predizer o estado de cada canal no período de tempo tn+1.
[00064] Em seguida, a matriz-alvo é associada tomando o campo no modo de fonte P1 como regra de detecção. Na figura 8, o modo de fonte P1 associa uma matriz composta de coluna tn-2 a tn e fileiras ch4 a ch5 (associando completamente ou em uma certa precisão). Naquele caso, o modo de fonte P1 é associado com sucesso com o estado de canal do período de tempo atual e os estados de canais ch4 e ch5 no período de tempo seguinte são preditos de acordo com o modo de alvo P2 associado com o modo de fonte P1. Uma vez que a informação da quarta coluna de P2 é 0 e1, respectivamente, isto é, há uma possibilidade de 95% que a quarta coluna da matriz composta de colunas tn-2 a tn+1 e fileiras ch4 a ch5 seja completamente consistente com a quarta coluna do modo de alvo P2. Portanto, o resultado de predição pode ser obtido; a possibilidade do estado de canal de ch4 em período de tempo tn+1 é 0 (ocioso) é igual ao coeficiente de correlação de 95% e a possibilidade que o estado de canal de ch5 no período de tempo tn+1 é 1(ocupado ) é também 95%.
[00065] O usuário secundário pode acessar o canal ocioso em período de tempo tn+1. Assim, de acordo com o resultado de predição
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21/35 acima, o canal ch4 pode ser selecionado como canal a ser dinamicamente acessado pelo usuário secundário no período de tempo tn+l.
[00066] Nesta concretização, a combinação do modo de ocupação de recurso de espectro pode ser obtida do primeiro dado do recurso de espectro, de modo a realizar a predição de espectro de acordo com a correlatividade entre os diferentes canais do mesmo serviço, deste modo aumentando a oportunidade de acesso ao espectro para o usuário secundário, atingindo uma alta precisão no método de predição de disponibilidade de espectro (especialmente para a predição na banda de GSM e banda de TV), e reduzindo a razão de falha e razão de omissão no método de predição de espectro.
[00067] A figura 9 é um diagrama esquemático de um método para predição de espectro de acordo com uma terceira concretização da presente invenção. Como ilustrado na figura 9, na base do método para predição de espectro, de acordo com a primeira concretização da presente invenção é admitido que a relação entre os modos de ocupação de recurso de espectro na combinação de modo de ocupação de recurso de espectro é uma relação contínua. Os modos de ocupação de recurso de espectro P3 e P4 são obtidos durante o processo de aquisição dos modos de ocupação de recurso de espectro. Como ilustrado na figura 9, a associação entre P1 e P2 é uma relação contínua, isto é, P4 ocorre a um intervalo de N períodos de tempo após P3 ocorrer, em que N=2, P3 é um modo de fonte e P4 é um modo de alvo. O modo de fonte P3 é uma matriz de 2x3 e o modo de alvo P4 é uma matriz de 2x4. Admite-se que o coeficiente de correlação entre P3 e P4 seja 90%, isto é, quando P3 ocorrer 100 vezes, após cada tempo P3 ocorrer cada dois períodos de tempo, P4 ocorre 90 vezes. O objetivo da predição de espectro nesta concretização é o estado de canal no momento Tn+1, e o processo específico do método para predição de espectro inclui um
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22/35 processo de extrair os modos de ocupação de recurso de espectro e um processo de predição do recurso de espectro.
[00068] O processo de extrair os modos de ocupação de recurso de espectro é realizado como segue.
[00069] O primeiro dado do espectro alvo é adquirido a um certo intervalo (período de tempo) durante um período de tempo fixo. Os valores de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo são extraídos para obter a matriz de amostragem com uma estrutura por exemplo de uma matriz de 0/1 de 2D formada das colunas t1 a t9 da matriz como ilustrada na figura 9. Uma combinação de modos de ocupação de recurso de espectro consistindo do modo de fonte P3, modo de alvo P4, coeficiente de correlação e a associação entre P3 e P4, etc. é extraída da matriz de 0/1 de 2D. Os detalhes podem referir-se às descrições do método para predição de espectro de acordo com a primeira concretização da presente invenção, e aqui são omitidos.
[00070] Como pode ser visto da combinação do modo de ocupação de recurso de espectro, a relação entre o modo de fonte P3 e modo de alvo P43 é uma relação contínua, após P3 ocorrer cada dois períodos de tempo o modo de alvo P4 ocorre e o modo de fonte P3 é uma matriz de 2x3, o modo de alvo P4 é uma matriz de 2x3, e o coeficiente de correlação entre o modo de fonte P3 e o modo de alvo P4 é 90%.
[00071] O processo de predizer o recurso de espectro é realizado como segue abaixo.
[00072] Primeiramente, o espectro alvo é varrido para obter a informação do estado de canal de cada canal no período de tempo atual. Recorra-se à descrição relevante do método para predição de espectro de acordo com a primeira concretização da presente invenção e Equação(1) para o método de decisão do estado de canal.
[00073] O resultado da varredura é armazenado e analisado para
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23/35 gerar uma matriz-alvo com uma estrutura por exemplo de uma matriz de 0/1 de 2D formada das colunas Tn-3 a tn da matriz como ilustrado na figura 9. Admite-se que o futuro período de tempo seja período de tempo tn+1, e o objetivo da predição de espectro seja para predizer o estado de cada canal no período de tempo tn+1.
[00074] Em seguida, a matriz de alvo é associada tomando o campo no modo de fonte P3 como a regra de detecção. Nesta concretização, o modo de fonte P3 associa uma matriz composta de colunas tn-4 a tn-2 e fileiras ch3 a ch4 (associando completamente ou em uma certa precisão). Em tal caso, o modo de fonte P3 é associado com sucesso com o estado de canal do período de tempo atual e os estados de canais ch3 e ch4 no seguinte período de tempo são preditos de acordo com o modo de alvo P4 associado com o modo de fonte P3. Em vista da possibilidade que após P3 ocorrer [00075] a cada dois períodos de tempo o modo de alvo P4 ocorre seja igual ao coeficiente de correlação 90%, há uma possibilidade que 90% dos estados de canal dos canais ch3 e ch4 dos períodos de tempo t n+1 a tn+3 sejam completamente consistentes como aqueles de P4. Assim, o seguinte resultado de predição pode ser obtido: a possibilidade que os estados de canal de ch3 dos períodos de tempo tn+1 a tn+3 são (ociosos), 0 (ocioso) e 1(ocupado), respectivamente é 90% e a possibilidade que os estados de canal de ch4 dos períodos de tempo tn+1 a tn+3 são 1 (ocupado), 1(ocupado) e 0(ocioso) respectivamente é 90%.
[00076] O usuário secundário pode acessar o canal ocioso e período de tempo tn+1, assim de acordo com o resultado acima de predição, o canal ch3 pode ser selecionado como o canal a ser dinamicamente acessado pelo usuário secundário em período de tempo tn+1.
[00077] Nesta concretização, a combinação de modo de ocupação de recurso de espectro pode ser obtida do primeiro dado do recurso de
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24/35 espectro, de modo a realizar a predição de espectro de acordo com a correlatividade entre diferentes canais do mesmo serviço, aumentando deste modo a oportunidade de acesso de espectro para o usuário secundário. Os estados de canal nos subsequentes futuros períodos de tempo podem ser preditos através da relação contínua entre o modo de fonte e o modo de alvo, de modo a prover uma melhor solução de acesso dinâmica e provê mais escolha para a alocação do canal do usuário secundário. Assim, a razão de falha e razão de omissão no processo de predição de espectro são reduzidas, e a precisão do processo de predição da disponibilidade de canal é melhorada.
[00078] A figura 10 é um diagrama de estrutura de um primeiro exemplo de um aparelho para extração do modo de ocupação do recurso de espectro de acordo com a presente invenção. Como ilustrado na figura 10, o aparelho para extração do modo de ocupação do recurso de espectro inclui: uma primeira unidade de aquisição de dado 31, uma unidade de geração de matriz de amostragem 33 e uma unidade de análise de modo 35.
[00079] A primeira unidade de aquisição de dado 31 é configurada para obter o primeiro dado de amostragem de um espectro alvo, em que o primeiro dado de amostragem inclui a informação do serviço existente, informação de canal e informação do estado de canal do espectro alvo. A unidade de geração de matriz de amostragem 33 é configurada para extrair a informação do estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo do primeiro dado de amostragem e gera uma matriz de amostragem.
[00080] A unidade de análise de modo 35 é configurada para analisar a matriz de amostragem e extrair a combinação de modo de ocupação de recurso de espectro do espectro alvo da matriz de amostragem.
[00081] Especificamente, após a primeira unidade de aquisição de dado 31 adquirir o primeiro dado de um segmento selecionado do
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25/35 espectro alvo na ligação sem fio, a unidade de geração de matriz de amostragem 33 armazena o primeiro dado de amostragem adquirido, processa o primeiro dado de amostragem em uma regra específica, e gera uma matriz de amostragem para extrair os modos de ocupação de recurso de espectro, em que a matriz de amostragem é uma matriz de zero-uma de 2D composta de períodos de tempo e canais. Em seguida, a unidade de análise de modo 35 extrai a combinação de modo de ocupação de recurso de espectro efetivo por analisar a saída da matriz de amostragem da unidade de geração de matriz de amostragem 33. A unidade de saída de modo pode emitir uma combinação de modo de ocupação de recurso de espectro disponível, que inclui um campo de modo de fonte, um campo de modo de alvo e um campo de coeficiente de correlação. O coeficiente de correlação é um número real entre 0 e 1, que representa uma probabilidade que o estado de canal no seguinte período de tempo é o estado de canal no correspondente período de tempo no modo de alvo. O metido de cálculo é que o coeficiente de correlação = o número de ocorrências associadas do modo de fonte e modo de alvo/o número de ocorrências do modo de fonte na matriz de amostragem.
[00082] Nesta concretização, o método para o aparelho para extração do modo de ocupação de recurso de espectro para extrair a combinação do modo de ocupação de recurso de espectro pode referirse às descrições relevantes do método para predição de espectro de acordo com a primeira e segunda concretizações da presente invenção. [00083] Nesta concretização, após a primeira unidade de aquisição de dado adquirir o primeiro dado do espectro alvo do primeiro dado do recurso de espectro, a unidade de geração de matriz de amostragem extrai a informação do estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo e gera uma matriz de amostragem e a unidade de análise de modo obtém a combinação do modo de
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26/35 ocupação de recurso de espectro do espectro alvo pela análise da matriz de amostragem, de modo a realizar a predição do espectro de acordo com a correlatividade entre diferentes canais do mesmo serviço, deste modo aumentando a oportunidade de acesso ao espectro para o usuário secundário, reduzindo a razão de falha e razão de omissão no processo de predição de espectro, e melhorando a precisão da predição de espectro.
[00084] O aparelho para extração de modo de ocupação de recurso de espectro de acordo com a concretização da presente invenção pode ser implementada como circuitos, circuitos integrados, chips, etc. As várias unidades de acordo com a concretização da presente invenção pode ser integrada ou separadamente disposta. As unidades acima podem ser combinadas em uma unidade ou divididas em uma pluralidade de subunidades.
[00085] A figura 11 é um diagrama de estrutura de um segundo exemplo de um aparelho para extração de modo de ocupação de recurso de espectro de acordo com a presente invenção. Como ilustrado na figura 11, na base do primeiro exemplo do aparelho para extração de modo de ocupação de recurso de espectro de acordo com a presente invenção, a unidade de geração de matriz de amostragem 33 pode incluir uma subunidade de potência de limiar 331 uma subunidade do estado de canal 333 e uma subunidade de matriz de amostragem 335. A subunidade de potência de limiar 331 é configurada para obter uma potência detectada mínima de um canal selecionado do serviço em um período de tempo selecionado do primeiro dado de amostragem, e ajustar a potência de limiar do canal selecionado de acordo com a potência detectada mínima. A subunidade do estado de canal 333 é configurada para determinar que o estado de canal do canal selecionado no limiar selecionado está ocupado quando uma potência de amostragem máxima do canal selecionado do serviço no período de
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27/35 tempo selecionado é mais alta do que a potência de limiar; de outro modo determinar que o estado de canal do canal selecionado do período de tempo selecionado esteja ocioso. A subunidade de matriz de amostragem 335 é configurada para integrar a informação do estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo em uma matriz de amostragem de 2D., em que o elemento para a informação do estado de canal correspondente ao estado ocupado é 1, e o elemento para a informação do estado de canal correspondente ao estado ocioso é 0.
[00086] Ainda, a unidade de análise de modo 35 pode incluir uma subunidade de extração 351, uma subunidade de aquisição 353 e uma subunidade de combinação 355. A subunidade de extração 351 é configurada para extrair da matriz de amostragem, um primeiro modo de ocupação de recurso de espectro que ocorre em uma frequência mais alta do que um limiar. A subunidade de aquisição 353 é configurada para obter da matriz de amostragem um segundo modo de ocupação de recurso de espectro que ocorre em uma frequência mais alta do que o limiar e associado com o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro. A subunidade de combinação 355 é configurada para combinar o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro, o segundo modo de ocupação de recurso de espectro e o coeficiente de correlação entre os primeiro e segundo modos de ocupação de recurso de espectro na combinação do modo de ocupação de recurso de espectro no caso o coeficiente de correlação é mais alto do que um predeterminado limiar.
[00087] Ainda, o aparelho para extração de modo de ocupação de recurso de espectro pode incluir uma unidade de saída de modo 37 configurada para emitir a combinação de modo de ocupação de recurso de espectro.
[00088] Especificamente, após a primeira unidade de aquisição de
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28/35 dado 31 adquirir o primeiro dado de um segmento selecionado do espectro alvo no link sem fio, a unidade de geração de matriz de amostragem 33 armazena o primeiro dado de amostragem adquirido. A subunidade de potência de limiar 331 da unidade de geração de matriz de amostragem 33 obtém uma potência detectada mínima de um canal selecionado do serviço em um período de tempo selecionado do primeiro dado de amostragem e ajusta uma potência de limiar do canal selecionado de acordo com a potência detectada mínima. Quando uma potência de amostragem máxima do canal selecionado do serviço no período de tempo selecionado é mais alta do que a potência de limiar, a subunidade de estado de canal 333 consegue que o estado de canal do canal selecionado no período de tempo selecionado esteja ocupado; de outro modo consegue que o estado de canal do canal selecionado no período de tempo selecionado esteja ocioso. Em seguida, a subunidade de matriz de amostragem 335 pode integrar a informação do estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo em uma matriz de amostragem de 2D.
[00089] Em seguida, a subunidade de extração 351 da unidade de análise de modo 35 extrai da matriz de amostragem o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro que ocorre em uma frequência mais alta do que o limiar, a subunidade de aquisição 353 obtém da matriz de amostragem o segundo modo de ocupação de recurso de espectro que ocorre em uma frequência mais alta do que o limiar e associado com o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro e no caso do coeficiente de correlação entre o primeiro e segundo modos de ocupação de recurso de espectro ser mais alto do que um predeterminado limiar, a subunidade de combinação 355 combina o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro, o segundo modo de ocupação de recurso de espectro e o coeficiente de correlação na combinação de modo de ocupação de recurso de espectro. E a unidade
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29/35 de saída de modo 37 emite a combinação de modo de ocupação de recurso de espectro.
[00090] Nesta concretização, a primeira unidade de aquisição de dado adquire o primeiro dado do espectro alvo; as respectivas subunidades da unidade de geração de matriz de amostragem extraem a informação do estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo, e geram uma matriz de amostragem; as respectivas subunidades da unidade de análise de modo obtém a combinação de modo de ocupação de recurso de espectro pela análise da matriz de amostragem, de modo a realizar a predição de acordo com a correlatividade entre diferentes canais do mesmo serviço, deste modo aumentando a oportunidade de acesso ao espectro para o usuário secundário, reduzindo a razão de falha e razão de omissão no processo de predição de espectro e melhorando a precisão da predição de espectro.
[00091] O aparelho para extração de modo de ocupação de recurso de espectro, de acordo com a concretização da presente invenção pode ser implementado como circuitos, circuitos integrados, chips, etc. As várias unidades de acordo com a concretização da presente invenção podem ser integradas ou separadamente dispostas. As unidades acima podem ser combinadas em uma unidade ou dividida em uma pluralidade de subunidades.
[00092] A figura 12 é um diagrama de estrutura de um aparelho de predição de recurso de espectro de acordo com uma concretização da presente invenção. Como ilustrado na figura 12, o aparelho para predição de recurso de espectro inclui uma segunda unidade de aquisição de dado 41, uma unidade de geração de matriz-alvo 43 e uma unidade de predição de canal 45.
[00093] A segunda unidade de aquisição de dado 41 é configurada para adquirir o segundo dado de amostragem de um espectro alvo, e o
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30/35 segundo dado de amostragem inclui informação de serviço, informação de canal e informação do estado de canal do espectro alvo em tempo real. A unidade de geração de matriz-alvo 43 é configurada para extrair do segundo dado de amostragem a informação do estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo, e gerar uma matriz-alvo. A unidade de predição de canal 45 é configurada para predizer o estado de canal do espectro alvo em um período de tempo futuro de acordo com o segundo modo de ocupação de recurso de espectro associado com o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro quando a matriz-alvo tem qualquer dado associando com o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro na combinação de modo de ocupação de recurso de espectro.
[00094] Ainda, o aparelho para predição de recurso de espectro inclui uma unidade de gerenciamento de modo 47 configurada para obter a combinação de modo de ocupação de recurso de espectro de um aparelho para extração do modo de ocupação de recurso de espectro 51 e transmitir a combinação de modo de ocupação de recurso de espectro à unidade de predição de canal 45.
[00095] Ainda, o aparelho para predição de recurso de espectro pode incluir uma unidade de saída de decisão 49 configurada para emitir um estado de canal predito do espectro alvo no futuro período de tempo. [00096] Especificamente, após a segunda unidade de aquisição de dado 41 adquirir o segundo dado de amostragem do espectro alvo, a unidade de geração de matriz-alvo 43 armazena o segundo dado de amostragem adquirido do espectro alvo, extrai a informação do estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo do segundo dado de amostragem, para gerar uma matriz-alvo. A unidade de gerenciamento de modo 47 toma o resultado da unidade de saída de modo do aparelho para extração do modo de ocupação de recurso de espectro 51 como uma entrada, gerencia e armazena a combinação de
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31/35 modo de ocupação de recurso de espectro. E a saída da unidade de gerenciamento de modo 47 serve como a entrada na unidade de predição de canal 45 para predição. A combinação de modo de ocupação de recurso de espectro inclui um campo de modo de fonte, um campo de modo de alvo e um campo de coeficiente de correlação. Quando a matrizalvo tem qualquer dado associando o modo de ocupação de recurso de espectro na combinação de modo de ocupação de recurso de espectro, a unidade de predição de canal 45 prediz o estado de canal do espectro alvo em um futuro período de tempo tal como o seguinte período de tempo de acordo com o segundo modo de ocupação de recurso de espectro associado com primeiro modo de ocupação de recurso de espectro. Finalmente, a unidade de saída de decisão 49 emite um resultado de predição de espectro, isto é, um estado de canal predito (ocioso ou ocupado) do espectro alvo no futuro período de tempo, em que a precisão da predição é o campo de coeficiente de correlação correspondente na unidade de gerenciamento de modo.
[00097] Nesta concretização, o método para a predição de recurso de espectro para realizar a predição de espectro pode referir-se às relevantes descrições do método para predição de espectro de acordo com a primeira e terceiras concretizações da presente invenção.
[00098] Nesta concretização, após a segunda unidade de aquisição de dado adquirir o segundo dado de amostragem do espectro alvo, a unidade de geração de matriz-alvo extrai a informação do estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo do segundo dado de amostragem e gera uma matriz-alvo. A unidade de predição de canal obtém uma correlatividade entre diferentes canais do mesmo serviço de acordo com a combinação de modo de ocupação de recurso de espectro extraída pelo aparelho para extração de modo de ocupação de recurso de espectro, e prediz o estado de canal do espectro alvo em um futuro período de tempo, deste modo
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32/35 aumentando a oportunidade de acesso ao espectro para o usuário secundário, reduzindo a razão de falha e razão de omissão no método de predição de espectro, e melhorando precisão da predição de espectro.
[00099] O aparelho para predição de recurso de espectro de acordo com a concretização da presente invenção pode ser implementado como circuitos, circuitos integrados, chips, etc. As várias unidades de acordo com a concretização da presente invenção podem ser integradas ou separadamente dispostas. As unidades acima podem ser combinadas em uma unidade, ou divididas em uma pluralidade de subunidades.
[000100] A figura 13 é um diagrama de estrutura de um sistema de predição de espectro de acordo com uma concretização da presente invenção. Como ilustrado na figura 13, o sistema de predição de espectro inclui um aparelho para extração de modo de ocupação de recurso de espectro 51 e um aparelho para predição de recurso de espectro 53.
[000101] O aparelho para extração de modo de ocupação de recurso de espectro 51 é configurado para obter o primeiro dado de amostragem de um espectro alvo que inclui a informação de serviço existente, informação de canal e informação do estado de canal do espectro alvo, para extrair informação do estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo do primeiro dado de amostragem para gerar uma matriz de amostragem, e extrair uma combinação de modo de ocupação de recurso de espectro do espectro alvo proveniente da matriz de amostragem. O aparelho para predição de recurso de espectro 53 é configurado para obter o segundo dado de amostragem do espectro alvo, associar a combinação do modo de ocupação de recurso de espectro de acordo com o segundo dado de amostragem em um futuro período de tempo de acordo com o resultado de associação.
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33/35 [000102] Ainda, o aparelho para predição de recurso de espectro é configurado para adquirir o segundo dado do espectro alvo para obter o segundo dado de amostragem incluindo informação de serviço, informação de canal e informação do estado de canal do espectro alvo em tempo real, para extrair informação do estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo do segundo dado de amostragem para gerar uma matriz-alvo e predizer o estado de canal do espectro alvo em um futuro período de tempo de acordo com o segundo modo de ocupação de recurso de espectro associado com o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro quando a matrizalvo tem qualquer dado associando o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro na combinação de modo de ocupação de recurso de espectro.
[000103] Especificamente, o aparelho para extração do modo de ocupação de recurso de espectro 51 adquire o primeiro dado do espectro alvo para obter o primeiro dado de amostragem, extrai a informação do estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo do primeiro dado de amostragem para gerar uma matriz de amostragem, e extrai uma combinação de modo de ocupação de recurso de espectro do espectro alvo da matriz de amostragem. Em seguida, o aparelho para predição de recurso de espectro 53 adquire o segundo dado do espectro alvo para obter o segundo dado de amostragem, extrai a informação do estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo do segundo dado de amostragem para gerar uma matriz de amostragem, e prediz o estado de canal do espectro alvo em um futuro período de tempo de acordo com o segundo modo de ocupação de recurso de espectro associado com o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro quando a matriz-alvo tem qualquer dado associando o modo de ocupação de recurso de espectro na combinação de modo de
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34/35 ocupação de recurso de espectro. O método detalhado pode referir-se às descrições relevantes do método para predição de acordo com a primeira a terceira concretizações da presente invenção. Nesta concretização, o aparelho para a extração do modo de ocupação de recurso de espectro 51 pode adotar qualquer um dos aparelhos para extração do modo de ocupação de recurso de espectro de acordo com as concretizações acima, e o aparelho para predição de recurso de espectro 53 pode adotar qualquer um dos aparelhos para predições de recurso de espectro de acordo com as concretizações acima.
[000104] Nesta concretização, o sistema de predição de espectro pode ser um controlador em uma rede de CR e pode ser provido em um dispositivo como a estação de base.
[000105] Nesta concretização, o aparelho para extração do modo de ocupação de recurso de espectro pode obter a combinação de modo de ocupação de recurso de espectro do primeiro dado do recurso de espectro e o aparelho para predição de recurso de espectro associa a combinação do modo de ocupação de recurso de espectro de acordo com o segundo dado do espectro alvo para predizer o estado do canal do espectro alvo em um futuro período de tempo, aumentando deste modo a oportunidade de acesso ao espectro para o usuário secundário, reduzindo a razão de falha e a razão de omissão no processo de predição de espectro e melhorando a precisão da predição de espectro. [000106] Uma pessoa versada na técnica apreciará que todos ou uma parte dos fluxos nos métodos de acordo com as concretizações podem ser implementados pela instrução de hardware relevante através de um programa que pode ser armazenado em um meio de armazenagem legível de computador, e quando for executado, o programa inclui os fluxos das concretizações do método. O meio de armazenamento pode ser disco magnético, disco ótico, Memória Apenas de Leitura (ROM) ou Memória de Acesso Aleatório (RAM), etc.
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35/35 [000107] Finalmente a serem mencionadas, as concretizações acima são justo usadas para descrever as soluções técnicas da presente invenção mais do que realizar uma limitação às mesmas. Embora a presente invenção seja detalhadamente descrita com referência às concretizações acima, uma pessoa versada na técnica apreciará que as soluções técnicas registradas nas concretizações acima ainda podem ser mudadas ou alguns seus aspectos técnicos podem ser equivalentemente substituídos, sem que as essências das correspondentes soluções técnicas sejam desviadas do espírito e faixa das soluções técnicas das respectivas concretizações da presente invenção.

Claims (9)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método para predição de espectro caracterizado pelo fato de que compreende:
    obter (101) primeiro dado de amostragem de um espectro alvo, em que o primeiro dado de amostragem compreende a informação de serviço existente, informação de canal e informação do estado de canal do espectro alvo;
    extrair (102) informação de estado de canal de todos os canais de um mesmo serviço em cada período de tempo do primeiro dado de amostragem e gerar uma matriz de amostragem;
    extrair (103) a combinação de modo de ocupação de recurso de espectro do espectro alvo da matriz de amostragem; e obter (104) o segundo dado de amostragem do espectro alvo, associar a combinação de modo de ocupação de recurso de espectro de acordo com o segundo dado de amostragem do espectro alvo, e predizer o estado de canal do espectro alvo em um futuro período de tempo de acordo com o resultado de associação, em que extrair (102) a informação de estado de canal de todos os canais de um mesmo serviço em cada período de tempo do primeiro dado de amostragem, e gerar a matriz de amostragem compreende:
    obter uma potência detectada mínima de um canal selecionado do serviço em um período de tempo selecionado do primeiro dado de amostragem, e regular uma potência de limiar do canal selecionado de acordo com a potência detectada mínima, quando uma potência de amostragem máxima do canal selecionado do serviço no período de tempo selecionado é mais alta do que a potência de limiar, o estado de canal do canal selecionado no período de tempo selecionado é ocupado; de outro modo, o estado de canal do canal selecionado no período de tempo selecionado é ocioso;
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  2. 2/6 e
    integrar a informação de estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo na matriz de amostragem.
    2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que obter (101) o primeiro dado de amostragem do espectro alvo compreende:
    adquirir primeiro dado do espectro alvo para obter o primeiro dado de amostragem, em que o primeiro dado compreende dado histórico.
  3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que extrair (103) a combinação de modo de ocupação de recurso de espectro do espectro alvo da matriz de amostragem compreende:
    extrair da matriz de amostragem, o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro ocorrendo em uma frequência mais alta do que um limiar;
    obter da matriz de amostragem, o segundo modo de ocupação de recurso de espectro em uma frequência mais alta do que o limiar e associado com o modo de ocupação de recurso de espectro; e quando o coeficiente de correlação entre os primeiro e segundo modos de ocupação de recurso de espectro é mais alto do que um predeterminado limiar, combinar o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro, o segundo modo de ocupação de recurso de espectro e o coeficiente de correlação na combinação de modo de ocupação de recurso de espectro.
  4. 4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que obter (104) o segundo dado de amostragem do espectro alvo, associar a combinação de modo de ocupação de recurso
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    3/6 de espectro de acordo com o segundo dado de amostragem do espectro alvo, e predizer o estado de canal do espectro alvo em um futuro período de tempo de acordo com o resultado de associação compreende:
    adquirir segundo dado do espectro alvo para obter o segundo dado de amostragem, em que o segundo dado de amostragem compreende informação de serviço, informação do canal e informação de estado de canal do espectro alvo em tempo real;
    extrair do segundo dado de amostragem, a informação de estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo e gerar a matriz-alvo; e quando a matriz-alvo possui qualquer dado associando um primeiro modo de ocupação de recurso de espectro na combinação do modo de ocupação de recurso de espectro, predizer o estado de canal do espectro alvo no futuro período de tempo de acordo com um segundo modo de ocupação de recurso de espectro associado com o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro.
  5. 5. Método, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que, a associação entre primeiro e segundo modos de ocupação de recurso de espectro é uma relação entre um modo de fonte e um modo de alvo ;
    quando o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro é compreendido no segundo modo de ocupação de recurso de espectro, o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro é o modo de fonte, e o segundo modo de ocupação de recurso de espectro é o modo de alvo; ou quando o segundo modo de ocupação de recurso de espectro ocorre em um intervalo de um certo número de períodos de tempo após o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro ocorrer, o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro é o modo
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    4/6 de fonte, e o segundo modo de ocupação de recurso de espectro é o modo de alvo.
  6. 6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações
    1 a 4, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:
    quando o estado de um canal do espectro alvo em um futuro período de tempo é ocioso, selecionar o canal para um acesso no futuro período de tempo.
  7. 7. Aparelho para extração de modo de ocupação de recurso de espectro (51) caracterizado pelo fato de que compreende:
    uma primeira unidade de aquisição de dado (31), configurada para obter primeiro dado de amostragem de um espectro alvo, em que o primeiro dado de amostragem compreende a informação do serviço existente, informação de canal e informação de estado de canal do espectro alvo;
    uma unidade de geração de matriz de amostragem (33) configurada para extrair a informação de estado de canal de todos os canais de um mesmo serviço em cada período de tempo do primeiro dado de amostragem, e gerar uma matriz de amostragem; e uma unidade de análise de modo (35), configurada para analisar a matriz de amostragem e extrair uma combinação de modo de ocupação de recurso de espectro do espectro alvo da matriz de amostragem, em que a unidade de geração de matriz de amostragem (33) compreende:
    uma subunidade de potência de limiar (331), configurada para obter uma potência detectada mínima de um canal selecionado do serviço em um período de tempo selecionado do primeiro dado de amostragem, e ajustar uma potência de limiar do canal selecionado de acordo com a potência detectada mínima;
    uma subunidade de estado de canal (333), configurada para
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    5/6 conseguir que o estado de canal do canal selecionado no período de tempo selecionado esteja ocupado quando uma potência de amostragem máxima do canal selecionado do serviço no período de tempo selecionado é mais alta do que a potência de limiar; de outro modo conseguir que o estado de canal do canal selecionado no período de tempo selecionado esteja ocioso; e uma subunidade de matriz de amostragem (335), configurada para integrar a informação de estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo na matriz de amostragem.
  8. 8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a unidade de análise de modo (35) compreende:
    uma subunidade de extração (351) configurada para extrair da matriz de amostragem, um primeiro modo de ocupação de recurso de espectro ocorrendo em uma frequência mais alta do que um limiar;
    uma subunidade de aquisição (353) configurada para obter da matriz de amostragem, um segundo modo de ocupação de recurso de espectro em uma frequência mais alta do que o limiar e associado com o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro; e uma subunidade de combinação (355), configurada para combinar o primeiro modo de ocupação de recurso de espectro, o segundo modo de ocupação de recurso de espectro e o coeficiente de correlação entre o primeiro e o segundo modos de ocupação de recurso de espectro na combinação de modo de ocupação de recurso de espectro, quando o coeficiente de correlação é mais alto do que predeterminado limiar.
  9. 9. Sistema para predição de espectro caracterizado pelo fato de que compreende:
    um aparelho para extração de modo de ocupação de recurso de espectro (51) configurado para obter o primeiro dado de amostragem
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    6/6 de um espectro alvo, em que o primeiro dado de amostragem compreende a informação de serviço existente, informação de canal e informação de estado de canal do espectro alvo; extrair a informação de estado de canal de todos os canais de um mesmo serviço em cada período de tempo do primeiro dado de amostragem e gerar uma matriz de amostragem; e extrair uma combinação de modo de ocupação de recurso de espectro do espectro alvo da matriz de amostragem;
    em que o aparelho para extração de modo de ocupação de recurso de espectro (51) é configurado para obter uma potência detectada mínima de um canal selecionado do serviço em um período de tempo selecionado do primeiro dado de amostragem, e ajustar uma potência limiar do canal selecionado de acordo com a potência detectada mínima, e quando uma potência de amostragem máxima do canal selecionado do serviço no período de tempo selecionado é mais alta do que a potência limiar, o estado de canal do canal selecionado é ocupado; de outro modo, o estado de canal do canal selecionado no período de tempo selecionado é ocioso, e integrar a informação de estado de canal de todos os canais do mesmo serviço em cada período de tempo na matriz de amostragem; e um aparelho para predição de recurso de espectro (53), configurado para obter o segundo dado de amostragem do espectro alvo, associar a combinação de modo de ocupação de recurso de espectro de acordo com o segundo dado de amostragem do espectro alvo, e predizer o estado de canal do espectro alvo em um futuro período de tempo de acordo com o resultado de associação.
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