CN102215076A - 触发和进行频谱感知的方法、系统及设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及无线通信技术领域，特别涉及一种触发和进行频谱感知的方法、系统及设备，用以解决现有技术中存在的如果感知周期设置过长，会造成授权系统和认知系统之间由于干扰引起的业务质量下降甚至网络瘫痪；感知周期设置过短，会造成设备能耗提高，频谱资源浪费的问题。本发明实施例进行频谱感知的方法包括：感知节点判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知；所述感知节点在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，进行带内频谱感知。采用本发明实施例能够避免感知周期设置过长，造成授权系统和认知系统之间由于干扰引起的业务质量下降甚至网络瘫痪，以及感知周期设置过短，造成设备能耗提高，频谱资源浪费的情况发生。

Description

触发和进行频谱感知的方法、系统及设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种触发和进行频谱感知的方法、系统及设备。

背景技术

随着移动通信事业的快速发展，日益增长的宽带无线通信需求与有限频谱资源的矛盾日趋明显，虽然在LTE(Long Term Evolution，长期演进)已采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)，MIMO(Multiple Input Multiple Output，多入多出)等技术来提高频谱利用率，但是这些并不能根本上解决有限频谱资源的问题。随着移动业务在未来飞速的发展，电信运营商将面临更严峻的频谱资源短缺的问题，另一方面，一些无线系统的频谱使用在时间和地域上几乎空闲，比如对于广播电视频段，随着广播电视系统从模拟传输向数字传输的发展，由于数字传输能极大的提高传输容量，使得很多广播电视频段长期处于空闲状态。

为解决频谱资源紧缺的问题，新的无线电技术，即认知无线电(Cognitive Radio，CR)技术已经被广泛的关注。通过认知无线电技术，无线电系统能根据其工作环境，自适应的调整其工作参数，以满足自身的需要。认知无线电与软件无线电相配合，能实施灵活的频谱使用，实现频谱的共享，提高频谱的使用效率。

对于典型的认知无线电系统，当发现授权系统没有工作，授权频段空闲的时候，认知系统使用这一授权频段，并继续检测本频段授权系统的工作状态，一旦发现授权系统重新开始工作，则感知节点退出此频段，并转移到新的频段继续工作。在整个流程中，认知系统需要完成频谱感知，频谱决策，频谱转移。其中频谱感知获得无线电的环境信息；而频谱管理是根据获得的无线电环境信息对可利用的频段做出相应的管理，以提高频谱使用的效率；当授权系统开始工作时，认知系统为避免对主用户的严重干扰，需要转移到新的工作频段。

频谱感知是认知无线电系统中的一个技术，感知节点是认知系统中完成频谱感知的节点。目前频谱感知存在两种工作方式：分布式和集中式。分布式：认知系统中的感知节点单独工作，在确定授权频段空闲的时候，认知系统使用这一授权频段，感知节点继续检测本频段授权系统的工作状态，一旦发现授权系统重新开始工作，则认知系统退出此频段；集中式：认知系统中的感知节点在确定授权频段空闲的时候通知中心节点，由中心节点告知认知系统是否可以使用这一授权频段，感知节点发现授权系统重新开始工作后通知中心节点，由中心节点告知认知系统是否退出此频段。

无线通信系统中增加认知功能，在现有频谱分配政策的基础上增强频谱使用的灵活性，能极大的提高网络容量，缓解电信运营商频谱紧张的局面。认知无线电的首要工作是获得无线电操作环境信息，通过频谱感知能获得无线电操作环境信息，即通过对目标频段授权系统发射机信号的检测，判断目标频谱是否可用。当目标频段可用时，认知无线电使用此频段；在认知无线电系统使用某授权系统频段时，认知系统中的感知节点仍然需要周期性触发感知目前工作频段授权系统是否重新开始工作，一旦感知节点发现授权系统重新使用该频段，认知系统需要迁移到其它频段继续工作。

在认知系统使用某授权系统频段时，带内频谱感知受本系统干扰的影响，使得检测性能不能得到满足，所以一般的做法是频谱感知期间，认知无线电系统保持静默。静默期使得认知系统在感知执行时间内不能通信。

目前频谱感知周期性的在静默期内完成对工作频段内(带内)授权系统信号的检测。若感知周期过长，当授权系统出现后，感知节点不能及时发现授权系统，认知系统继续工作，使授权系统受到认知系统长时间的干扰，造成对授权系统业务质量的影响，并且认知系统也受到授权系统信号的干扰，造成业务质量下降，严重时，还会造成整个网络的瘫痪。若感知周期过短，频谱感知的系统开销会明显提高，导致设备的能耗明显提高，并且由于频谱感知需要无线静默，从而造成了频谱资源的浪费，以感知周期为100ms为例子，若频谱感知时间静默期为20ms，则有20％的无线资源被浪费。

综上所述，目前如果感知周期设置过长，会造成授权系统和认知系统之间由于干扰引起的业务质量下降甚至网络瘫痪；感知周期设置过短，会造成设备能耗提高，频谱资源浪费。

发明内容

本发明实施例提供一种触发和进行频谱感知的方法、系统及设备，用以解决现有技术中存在的如果感知周期设置过长，会造成授权系统和认知系统之间由于干扰引起的业务质量下降甚至网络瘫痪；感知周期设置过短，会造成设备能耗提高，频谱资源浪费的问题。

本发明实施例提供的一种进行频谱感知的方法，包括：

感知节点判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知；

所述感知节点在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，进行带内频谱感知。

本发明实施例提供的一种触发频谱感知的方法，包括：

中心节点判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知；

所述中心节点在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，触发感知节点进行带内频谱感知。

本发明实施例提供的一种进行频谱感知的设备，包括：

第一判断模块，用于判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知；

感知模块，用于在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，进行带内频谱感知。

本发明实施例提供的一种触发频谱感知的设备，包括：

第二判断模块，用于判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知；

触发模块，用于在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，触发感知节点进行带内频谱感知。

本发明实施例提供的一种进行频谱感知的系统，包括：

感知节点，用于根据信道质量信息确定并通知中心节点信道质量状况，在收到来自所述中心节点的进行频谱感知的触发通知后，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知，并进行带内频谱感知；

中心节点，用于根据收到的信道质量状况判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知，并在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，触发感知节点进行带内频谱感知。

由于本发明实施例在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，进行带内频谱感知，不需要设置感知周期，从而避免感知周期设置过长，造成授权系统和认知系统之间由于干扰引起的业务质量下降甚至网络瘫痪，以及感知周期设置过短，造成设备能耗提高，频谱资源浪费的情况发生。

附图说明

图1为本发明实施例进行频谱感知的方法流程示意图；

图2为本发明实施例感知节点的结构示意图；

图3为本发明实施例触发频谱感知的方法流程示意图；

图4为本发明实施例中心节点的结构示意图；

图5为本发明实施例进行频谱感知的系统结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例的感知节点判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知，并在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，进行带内频谱感知。由于在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，进行带内频谱感知，不需要设置感知周期，从而避免感知周期设置过长，造成授权系统和认知系统之间由于干扰引起的业务质量下降甚至网络瘫痪，以及感知周期设置过短，造成设备能耗提高，频谱资源浪费的情况发生。

其中，本发明实施例进行带内频谱感知是指：感知节点检测本系统工作频点的频谱使用状态。

在感知节点检测到授权系统重新使用本系统工作频点，认知系统需要及时退让出该频点，并迁移到合适的备用频点工作。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。

如图1所示，本发明实施例进行频谱感知的方法包括下列步骤：

步骤101、感知节点判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知；

步骤102、感知节点在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，进行带内频谱感知。

在实施中，本发明实施例有分布式和集中式两种方案。

分布式：感知节点具有独立执行认知行为的能力。根据监测的通信质量指标，当通信质量下降到一定程度时，认为本系统的工作频点授权系统可能已重新出现，感知节点执行频谱感知过程。比如当感知节点x时间内测量干扰平均值大于某门限，或者x时间内上/下行业务信道传输反馈连续多次为NACK，或者接收功率陡降，或者上/下行失步，则触发带内频谱感知过程。

集中式：频谱感知过程受中心节点控制。假设认知节点独立监测本系统内的通信质量，定期以1bit信息(0/1信息)向中心节点上报通信质量是否下降，1bit信息内容为当通信质量下降到一定程度时，上报1，否则上报0。中心节点融合处理上报的结果，若处理后的结果大于某门限，则触发认知节点执行带内频谱感知。

下面分别进行介绍。

一、分布式。

较佳地，步骤101中，感知节点根据信道质量信息，确定信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

其中，信道质量信息包括但不限于下列信息中的至少一种：

干扰值、接收有用信号功率值、反馈信息、同步状态和CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验)信息。

如果信道质量信息包括干扰值，较佳地，步骤101中，若测量的干扰值持续大于第一门限值的时长超过设定的第一时长，感知节点确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知，比如第一门限值是20，第一时长是60s，在60s内干扰值一直在20以上，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知。

如果信道质量信息包括接收有用信号功率值，较佳地，步骤101中，若接收有用信号功率值持续小于第二门限值的时长超过设定的第二时长，感知节点确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知，比如第二门限值25，第二时长3s，在3s内接收有用信号功率值一直在25以下，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知。

这里的有用信号包括但不限于下列有用信号中的一种：

RSCP(RSCP：Received Signal Code Power接收信号码功率)；RSRQ(Reference Signal Received Quality，参考信号接收质量)；RSRP(Reference signal received power，参考信号接收功率)。

如果信道质量信息包括反馈信息，较佳地，步骤101中，若持续收到NACK的次数大于第三门限值，感知节点确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知，比如第三门限值是5，连续收到6个NACK就确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知。

如果信道质量信息包括同步状态，较佳地，步骤101中，若用户设备不能与基站保持同步的时长超过设定的第三时长(即确定上行失步或下行失步)，感知节点确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知。

如果信道质量信息包括CRC信息，较佳地，步骤101中，若设定的第四时长内收到CRC的次数大于第四门限值，感知节点确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知，比如第四时长是10s，第四门限值是6，在10s内收到7个CRC就确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知。

上面提到的各时长和各门限值可以根据仿真或具体需要进行设定。

二、集中式。

较佳地，步骤101之前还进一步包括：

步骤A1、感知节点根据信道质量信息确定并通知中心节点信道质量状况；

步骤A2、中心节点根据信道质量状况，判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知；

步骤A3、感知节点在收到来自中心节点的进行频谱感知的触发通知后，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知。

较佳地，信道质量信息包括但不限于下列信息中的至少一种：

干扰值、接收有用信号功率值、反馈信息、同步状态和CRC信息。

如果信道质量信息包括干扰值，较佳地，步骤A1中，若测量的干扰值持续大于第一门限值的时长超过设定的第一时长，感知节点确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降。

如果信道质量信息包括接收有用信号功率值，较佳地，步骤A1中，若接收有用信号功率值持续小于第二门限值的时长超过设定的第二时长，感知节点确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降。

如果信道质量信息包括反馈信息，较佳地，步骤A1中，若持续收到NACK的次数大于第三门限值，感知节点确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降。

如果信道质量信息包括同步状态，较佳地，步骤A1中，若用户设备不能与基站保持同步的时长超过设定的第三时长，感知节点确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降。

如果信道质量信息包括CRC信息，较佳地，步骤A1中，若设定的第四时长内收到CRC的次数大于第四门限值，感知节点确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降。

上面提到的各时长和各门限值可以根据仿真或具体需要进行设定。

由于整个网络侧有可能出现部分区域是集中式，部分区域是分布式。较佳地，分布式和集中式中相同名称的时长和门限值的大小可以相同也可以不同，比如分布式中的第一时长和集中式中的第一时长大小可以相同也可以不同。

为了节省资源，可以采用1bit上报。比如可以设置下降上报1、未下降上报0。按照上面的内容在确定信道质量下降后可以向中心节点上报1；否则上报0。

较佳地，步骤A2中，中心节点对收到的感知节点通知的信道质量状况进行融合处理，根据处理结果判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

较佳地，若收到信道质量状况中信道质量下降的数量大于第一阈值，中心节点确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；或

中心节点根据每个感知节点与占用的授权系统所属的基站之间的距离，确定每个感知节点的权值，根据感知节点的权值和收到信道质量状况，判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

假设下降上报1、未下降上报0，中心节点可以先判断是否有授权系统地理位置及感知节点的地理位置信息；

如果没有，则在设定时间段内统计上报的结果，对该时间段内认知节点上报结果求和，若求和结果大于第一阈值，则触发感知节点进行频谱感知；

如果有，则根据感知节点与授权系统所在的基站的距离对上报的结果进行加权求和，离授权系统所在的基站越近的感知节点上报结果加权权重越高(即对1进行加权)，反之权重越低，若处理结果大于第三阈值，则触发感知节点进行频谱感知。

如果下降上报0、未下降上报1，则与上面的过程类似，但是大于要变成小于，在此不再赘述。

较佳地，步骤A2之前还包括：

中心节点将向工作在相同频点的感知节点划分在一个集合中。

相应的，步骤A2中，若来自同一个集合的感知节点的信道质量状况中信道质量下降的数量大于第二阈值，中心节点确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；或

步骤A2中，针对一个集合，中心节点根据每个感知节点与占用的授权系统所属的基站之间的距离，确定每个感知节点的权值，根据感知节点的权值和收到信道质量状况，判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

在将感知节点划分集合后，就可以以集合为单位，分别确定每个集合对应的信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

具体每个集合判断的方式与上面描述的不分集合的判断方式类似，在此不再赘述。

较佳地，步骤A2中，针对一个集合，中心节点在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，触发该集合中的每个感知节点进行带内频谱感知；或

步骤A2中，针对一个集合，中心节点在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，确定该集合占用的授权系统所属的基站，并触发占用该基站授权系统的所有感知节点进行带内频谱感知。

比如，在确定集合A对应的信道质量下降到需要进行带内频谱感知，则可以只触发集合A中的每个感知节点进行带内频谱感知；

还可以确定集合A占用的授权系统所属的基站，然后触发占用该基站授权系统的所有感知节点进行带内频谱感知，即除了集合A还可能有其他集合。

下面列举一个实例对分布式进一步说明。

1、TD-SCDMA基站中的感知节点根据基站选择初始的感知周期，如感知周期为2秒(即本发明的方案可以和现有周期感知的方案结合使用)；

2、TD-SCDMA基站中的感知节点实时统计5毫秒内的上行链路干扰水平；

3、上述干扰统计值大于门限，该门限为长时间统计的干扰水平的P倍，则TD-SCDMA基站中的感知节点触发频谱感知模块执行频谱感知过程。

下面列举一个实例对集中式进一步说明。

1、TD-SCDMA基站中的感知节点根据数据库提供的授权系统类型选择初始的感知周期，如感知周期为2秒(即本发明的方案可以和现有周期感知的方案结合使用)；

2、TD-SCDMA基站中的感知节点实时统计5毫秒内的上行链路干扰水平；

3、所有的TD-SCDMA基站中的感知节点同步的上报中心控制节点上报1bit信息，上报周期为20ms，1bit信息具体内容为：当上述干扰统计值大于门限，该门限为长时间统计的干扰水平的P倍，则上报1；若小于门限，则上报0；

4、中心节点每次对上报结果求和，若求和结果大于某门限，则中心控制节点触发该网络TD-SCDMA基站频谱感知模块执行频谱感知过程。

如图2所示，本发明实施例的感知节点包括：第一判断模块200和感知模块210。

第一判断模块200，用于判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知；

感知模块210，用于在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，进行带内频谱感知。

较佳地，第一判断模块200根据信道质量信息，确定信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

较佳地，如果信道质量信息包括干扰值，若测量的干扰值持续大于第一门限值的时长超过设定的第一时长，第一判断模块200确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；

如果信道质量信息包括接收有用信号功率值，若接收有用信号功率值持续小于第二门限值的时长超过设定的第二时长，第一判断模块200确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；

如果信道质量信息包括反馈信息，若持续收到NACK的次数大于第三门限值，第一判断模块200确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；

如果信道质量信息包括同步状态，若用户设备不能与基站保持同步的时长超过设定的第三时长，第一判断模块200确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；

如果信道质量信息包括CRC信息，若设定的第四时长内收到CRC的次数大于第四门限值，第一判断模块200确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知。

较佳地，第一判断模块200根据信道质量信息确定并通知中心节点信道质量状况，在收到来自中心节点的进行频谱感知的触发通知后，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知。

较佳地，如果信道质量信息包括干扰值，若测量的干扰值持续大于第一门限值的时长超过设定的第一时长，第一判断模块200确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降；

如果信道质量信息包括接收有用信号功率值，若接收有用信号功率值持续小于第二门限值的时长超过设定的第二时长，第一判断模块200确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降；

如果信道质量信息包括反馈信息，若持续收到NACK的次数大于第三门限值，第一判断模块200确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降；

如果信道质量信息包括同步状态，若用户设备不能与基站保持同步的时长超过设定的第三时长，第一判断模块200确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降；

如果信道质量信息包括CRC信息，若设定的第四时长内收到CRC的次数大于第四门限值，第一判断模块200确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降。

如图3所示，本发明实施例触发频谱感知的方法包括下列步骤：

步骤301、中心节点判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知；

步骤302、中心节点在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，触发感知节点进行带内频谱感知。

较佳地，步骤301中，中心节点对收到的感知节点通知的信道质量状况进行融合处理，根据处理结果判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

较佳地，若收到信道质量状况中信道质量下降的数量大于第一阈值，中心节点确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；或

中心节点根据每个感知节点与占用的授权系统所属的基站之间的距离，确定每个感知节点的权值，根据感知节点的权值和收到信道质量状况，判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

假设下降上报1、未下降上报0，中心节点可以先判断是否有授权系统地理位置及认知系统地理位置信息；

如果没有，则在设定时间段内统计上报的结果，对该时间段内认知节点上报结果求和，若求和结果大于第一阈值，则触发感知节点进行频谱感知；

如果有，则根据感知节点与授权系统所在的基站的距离对上报的结果进行加权求和，离授权系统所在的基站越近的感知节点上报结果加权权重越高(即对1进行加权)，反之权重越低，若处理结果大于第三阈值，则触发感知节点进行频谱感知。

如果下降上报0、未下降上报1，则与上面的过程类似，但是大于要变成小于，在此不再赘述。

较佳地，步骤301之前还包括：

中心节点将向工作在相同频点的感知节点划分在一个集合中。

相应的，步骤301中，若来自同一个集合的感知节点的信道质量状况中信道质量下降的数量大于第二阈值，中心节点确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；或

步骤301中，针对一个集合，中心节点根据每个感知节点与占用的授权系统所属的基站之间的距离，确定每个感知节点的权值，根据感知节点的权值和收到信道质量状况，判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

在将感知节点划分集合后，就可以以集合为单位，分别确定每个集合对应的信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

具体每个集合判断的方式与上面描述的不分集合的判断方式类似，在此不再赘述。

较佳地，步骤301中，针对一个集合，中心节点在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，触发该集合中的每个感知节点进行带内频谱感知；或

步骤301中，针对一个集合，中心节点在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，确定该集合占用的授权系统所属的基站，并触发占用该基站授权系统的所有感知节点进行带内频谱感知。

比如，在确定集合A对应的信道质量下降到需要进行带内频谱感知，则可以只触发集合A中的每个感知节点进行带内频谱感知；

还可以确定集合A占用的授权系统所属的基站，然后触发占用该基站授权系统的所有感知节点进行带内频谱感知，即除了集合A还可能有其他集合。

其中，本发明实施例中的中心节点具体功能与图1中集中式的中心节点的功能类似，在此不再赘述。

如图4所示，本发明实施例的中心节点包括：第二判断模块400和触发模块410。

第二判断模块400，用于判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知；

触发模块410，用于在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，触发感知节点进行带内频谱感知。

较佳地，第二判断模块400对收到的感知节点通知的信道质量状况进行融合处理，根据处理结果判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

较佳地，第二判断模块400若收到信道质量状况中信道质量下降的数量大于第一阈值，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；或根据每个感知节点与占用的授权系统所属的基站之间的距离，确定每个感知节点的权值，根据感知节点的权值和收到信道质量状况，判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

较佳地，第二判断模块400判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知之前，将向工作在相同频点的感知节点划分在一个集合中。

较佳地，第二判断模块400若来自同一个集合的感知节点的信道质量状况中信道质量下降的数量大于第二阈值，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；或针对一个集合，根据每个感知节点与占用的授权系统所属的基站之间的距离，确定每个感知节点的权值，根据感知节点的权值和收到信道质量状况，判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

较佳地，触发模块410针对一个集合，在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，触发该集合中的每个感知节点进行带内频谱感知；或针对一个集合，在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，确定该集合占用的授权系统所属的基站，并触发占用该基站授权系统的所有感知节点进行带内频谱感知。

其中，本发明实施例中的中心节点具体功能与图3的中心节点的功能类似，在此不再赘述。

如图5所示，本发明实施例进行频谱感知的系统包括：感知节点500和中心节点510。

感知节点500，用于根据信道质量信息确定并通知中心节点信道质量状况，在收到来自中心节点的进行频谱感知的触发通知后，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知，并进行带内频谱感知；

中心节点510，用于根据收到的信道质量状况判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知，并在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，触发感知节点进行带内频谱感知。

其中，本发明实施例中的感知节点500的具体功能与图1中的集中式的感知节点功能相同，本发明实施例中的中心节点510的具体功能与图1中的集中式的中心节点的功能，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

由于本发明实施例在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，进行带内频谱感知，不需要设置感知周期，从而避免感知周期设置过长，造成授权系统和认知系统之间由于干扰引起的业务质量下降甚至网络瘫痪，以及感知周期设置过短，造成设备能耗提高，频谱资源浪费的情况发生；

进一步的，通过动态的频谱感知调节手段，在节省系统开销情况下，最大程度的保护授权系统不受长时间干扰，保证认知系统及时避让授权系统的干扰，由于检测执行过程开销的降低，从而能降低频谱感知过程的能耗，提高手持设备的续航能力。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (25)

1.一种进行频谱感知的方法，其特征在于，该方法包括：

感知节点判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知；

所述感知节点在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，进行带内频谱感知。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述感知节点判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知包括：

所述感知节点根据信道质量信息，确定信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信道质量信息包括下列信息中的至少一种：

干扰值、接收有用信号功率值、反馈信息、同步状态和循环冗余校验CRC信息。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述感知节点确定信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知包括下列至少一种：

所述信道质量信息包括干扰值，若测量的干扰值持续大于第一门限值的时长超过设定的第一时长，所述感知节点确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；

所述信道质量信息包括接收有用信号功率值，若接收有用信号功率值持续小于第二门限值的时长超过设定的第二时长，所述感知节点确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；

所述信道质量信息包括反馈信息，若持续收到NACK的次数大于第三门限值，所述感知节点确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；

所述信道质量信息包括同步状态，若用户设备不能与基站保持同步的时长超过设定的第三时长，所述感知节点确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；

所述信道质量信息包括CRC信息，若设定的第四时长内收到CRC的次数大于第四门限值，所述感知节点确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述感知节点判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知之前还包括：

所述感知节点根据信道质量信息确定并通知中心节点信道质量状况；

所述感知节点判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知包括：

所述感知节点在收到来自所述中心节点的进行频谱感知的触发通知后，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述信道质量信息包括下列信息中的至少一种：

干扰值、接收有用信号功率值、反馈信息、同步状态和CRC信息。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述感知节点确定信道质量状况包括下列至少一种：

所述信道质量信息包括干扰值，若测量的干扰值持续大于第一门限值的时长超过设定的第一时长，所述感知节点确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降；

所述信道质量信息包括接收有用信号功率值，若接收有用信号功率值持续小于第二门限值的时长超过设定的第二时长，所述感知节点确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降；

所述信道质量信息包括反馈信息，若持续收到NACK的次数大于第三门限值，所述感知节点确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降；

所述信道质量信息包括同步状态，若用户设备不能与基站保持同步的时长超过设定的第三时长，所述感知节点确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降；

所述信道质量信息包括CRC信息，若设定的第四时长内收到CRC的次数大于第四门限值，所述感知节点确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降。

8.一种触发频谱感知的方法，其特征在于，该方法包括：

中心节点判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知；

所述中心节点在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，触发感知节点进行带内频谱感知。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述中心节点判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知包括：

所述中心节点对收到的感知节点通知的信道质量状况进行融合处理，根据处理结果判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述中心节点判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知包括：

若收到信道质量状况中信道质量下降的数量大于第一阈值，所述中心节点确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；或

所述中心节点根据每个感知节点与占用的授权系统所属的基站之间的距离，确定每个感知节点的权值，根据感知节点的权值和收到信道质量状况，判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

11.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述中心节点判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知之前还包括：

所述中心节点将向工作在相同频点的感知节点划分在一个集合中。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述中心节点判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知包括：

若来自同一个集合的感知节点的信道质量状况中信道质量下降的数量大于第二阈值，所述中心节点确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；或

针对一个集合，所述中心节点根据每个感知节点与占用的授权系统所属的基站之间的距离，确定每个感知节点的权值，根据感知节点的权值和收到信道质量状况，判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述中心节点触发感知节点进行带内频谱感知包括：

针对一个集合，所述中心节点在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，触发该集合中的每个感知节点进行带内频谱感知；或

针对一个集合，所述中心节点在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，确定该集合占用的授权系统所属的基站，并触发占用该基站授权系统的所有感知节点进行带内频谱感知。

14.一种进行频谱感知的设备，其特征在于，该设备包括：

第一判断模块，用于判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知；

感知模块，用于在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，进行带内频谱感知。

15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述第一判断模块具体用于：

根据信道质量信息，确定信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述第一判断模块具体用于：

所述信道质量信息包括干扰值，若测量的干扰值持续大于第一门限值的时长超过设定的第一时长，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；

所述信道质量信息包括接收有用信号功率值，若接收有用信号功率值持续小于第二门限值的时长超过设定的第二时长，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；

所述信道质量信息包括反馈信息，若持续收到NACK的次数大于第三门限值，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；

所述信道质量信息包括同步状态，若用户设备不能与基站保持同步的时长超过设定的第三时长，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；

所述信道质量信息包括CRC信息，若设定的第四时长内收到CRC的次数大于第四门限值，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知。

17.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述第一判断模块具体用于：

根据信道质量信息确定并通知中心节点信道质量状况，在收到来自所述中心节点的进行频谱感知的触发通知后，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知。

18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述第一判断模块具体用于：

所述信道质量信息包括干扰值，若测量的干扰值持续大于第一门限值的时长超过设定的第一时长，确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降；

所述信道质量信息包括接收有用信号功率值，若接收有用信号功率值持续小于第二门限值的时长超过设定的第二时长，确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降；

所述信道质量信息包括反馈信息，若持续收到NACK的次数大于第三门限值，确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降；

所述信道质量信息包括同步状态，若用户设备不能与基站保持同步的时长超过设定的第三时长，确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降；

所述信道质量信息包括CRC信息，若设定的第四时长内收到CRC的次数大于第四门限值，确定信道质量下降，否则确定信道质量未下降。

19.一种触发频谱感知的设备，其特征在于，该设备包括：

第二判断模块，用于判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知；

触发模块，用于在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，触发感知节点进行带内频谱感知。

20.如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述第二判断模块具体用于：

对收到的感知节点通知的信道质量状况进行融合处理，根据处理结果判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

21.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述第二判断模块具体用于：

若收到信道质量状况中信道质量下降的数量大于第一阈值，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；或根据每个感知节点与占用的授权系统所属的基站之间的距离，确定每个感知节点的权值，根据感知节点的权值和收到信道质量状况，判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

22.如权利要求19或20所述的设备，其特征在于，所述第二判断模块还用于：

判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知之前，将向工作在相同频点的感知节点划分在一个集合中。

23.如权利要求22所述的设备，其特征在于，所述第二判断模块具体用于：

若来自同一个集合的感知节点的信道质量状况中信道质量下降的数量大于第二阈值，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知；或针对一个集合，根据每个感知节点与占用的授权系统所属的基站之间的距离，确定每个感知节点的权值，根据感知节点的权值和收到信道质量状况，判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知。

24.如权利要求23所述的设备，其特征在于，所述触发模块具体用于：

针对一个集合，在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，触发该集合中的每个感知节点进行带内频谱感知；或针对一个集合，在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，确定该集合占用的授权系统所属的基站，并触发占用该基站授权系统的所有感知节点进行带内频谱感知。

25.一种进行频谱感知的系统，其特征在于，该系统包括：

感知节点，用于根据信道质量信息确定并通知中心节点信道质量状况，在收到来自所述中心节点的进行频谱感知的触发通知后，确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知，并进行带内频谱感知；

中心节点，用于根据收到的信道质量状况判断信道质量是否下降到需要进行带内频谱感知，并在确定信道质量下降到需要进行带内频谱感知后，触发感知节点进行带内频谱感知。

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