发明内容
本发明实施例提供一种基于认知无线电系统的协作频谱感知方法和设备,以选择合适的感知节点,提高协作感知的检测性能。
为了达到上述目的,本发明实施例提供一种基于认知无线电系统的协作频谱感知方法,包括:
协作感知管理单元接收来自服务基站的干扰警报信息,所述干扰警报信息中携带了干扰源来波方向和干扰源频点;
所述协作感知管理单元利用所述干扰源来波方向和干扰源频点确定对应于同一个干扰源的干扰警报信息;
所述协作感知管理单元利用同一个干扰源的干扰警报信息为所述干扰源选择用于执行协作频谱感知的服务基站;
所述协作感知管理单元向选择的服务基站发送用于指示进行频谱感知的协作感知命令,并接收各选择的服务基站上报的频谱感知结果,利用收到的频谱感知结果确定协作频谱感知判决结果。
本发明实施例提供一种基于认知无线电系统的协作频谱感知方法,包括:
服务基站接收来自多个报警终端的干扰源信息,所述干扰源信息包括干扰源来波方向和干扰源频点;并利用所述干扰源来波方向和干扰源频点确定对应于同一个干扰源的干扰源来波方向和干扰源频点;
所述服务基站向协作感知管理单元上报干扰警报信息,所述干扰警报信息中携带了所述干扰源对应的干扰源来波方向和干扰源频点;由所述协作感知管理单元利用各服务基站上报的干扰警报信息为所述干扰源选择用于执行协作频谱感知的服务基站;
所述服务基站在收到来自协作感知管理单元的用于指示进行频谱感知的协作感知命令后,将协作感知命令发送给相应报警终端,并接收报警终端上报的频谱感知结果,将收到的频谱感知结果发送给协作感知管理单元;由所述协作感知管理单元利用收到的频谱感知结果确定协作频谱感知判决结果。
本发明实施例提供一种基于认知无线电系统的协作频谱感知方法,包括:
报警终端向服务基站上报干扰源信息,所述干扰源信息包括干扰源来波方向和干扰源频点;由所述服务基站将干扰源信息上报给协作感知管理单元,并由协作感知管理单元利用各服务基站上报的信息选择用于执行协作频谱感知的服务基站;
所述报警终端在收到来自所述服务基站的用于指示进行频谱感知的协作感知命令后,进行频谱感知过程,并将频谱感知结果发送给所述服务基站;由所述服务基站将收到的频谱感知结果发送给协作感知管理单元,并由协作感知管理单元利用收到的频谱感知结果确定协作频谱感知判决结果。
本发明实施例提供一种协作感知管理单元,包括:
接收模块,用于接收来自服务基站的干扰警报信息,所述干扰警报信息中携带了干扰源来波方向和干扰源频点;
确定模块,用于利用所述干扰源来波方向和干扰源频点确定对应于同一个干扰源的干扰警报信息;
选择模块,用于利用同一个干扰源的干扰警报信息为所述干扰源选择用于执行协作频谱感知的服务基站;
频谱感知模块,用于向选择的服务基站发送用于指示进行频谱感知的协作感知命令,并接收各选择的服务基站上报的频谱感知结果,利用收到的频谱感知结果确定协作频谱感知判决结果。
本发明实施例提供一种服务基站,包括:
接收模块,用于接收来自多个报警终端的干扰源信息,所述干扰源信息包括干扰源来波方向和干扰源频点;
确定模块,用于利用所述干扰源来波方向和干扰源频点确定对应于同一个干扰源的干扰源来波方向和干扰源频点;
发送模块,用于向协作感知管理单元上报干扰警报信息,所述干扰警报信息中携带了所述干扰源对应的干扰源来波方向和干扰源频点;由所述协作感知管理单元利用各服务基站上报的干扰警报信息为所述干扰源选择用于执行协作频谱感知的服务基站;
频谱感知模块,用于在收到来自协作感知管理单元的用于指示进行频谱感知的协作感知命令后,将协作感知命令发送给相应报警终端,并接收报警终端上报的频谱感知结果,将收到的频谱感知结果发送给协作感知管理单元;由协作感知管理单元利用收到的频谱感知结果确定协作频谱感知判决结果。
本发明实施例提供一种报警终端,包括:
发送模块,用于向服务基站上报干扰源信息,所述干扰源信息包括干扰源来波方向和干扰源频点;由所述服务基站将干扰源信息上报给协作感知管理单元,并由协作感知管理单元利用各服务基站上报的信息选择用于执行协作频谱感知的服务基站;
频谱感知模块,用于在收到来自服务基站的用于指示进行频谱感知的协作感知命令后,进行频谱感知过程,并将频谱感知结果发送给所述服务基站;由所述服务基站将收到的频谱感知结果发送给协作感知管理单元,并由协作感知管理单元利用收到的频谱感知结果确定协作频谱感知判决结果。
与现有技术相比,本发明实施例至少具有以下优点:本发明实施例中,通过接收各服务基站的干扰警报信息,并利用同一个干扰源的干扰警报信息为该干扰源选择用于执行协作频谱感知的服务基站,可以选择最为合适的用于执行协作频谱感知的感知节点,从而保证协作感知的检测性能;且服务基站可以将执行协作频谱感知的任务下发给多个报警终端,从而可以减轻服务基站的负担。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例一提供一种基于认知无线电系统(CR系统)的协作频谱感知方法,该方法可以应用于采用认知无线电技术的LTE(Long Term Evolution,长期演进)系统、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code DivisionMultiple Access,时分同步码分多址)系统、GSM(Global System of Mobilecommunication,全球移动通讯)系统、WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access,宽带码分多址)系统、CDMA-2000(Code Division MultipleAccess-2000,宽带码分多址2000)系统与WLAN(Wireless Local AreaNetworks,无线局域网)等移动通信系统。如图1所示,该方法包括以下步骤:
步骤101,报警终端(UE_alarming)向服务基站(BS_Serving)上报干扰源信息;该报警终端为正常通信的终端或只执行感知检测的设备;该服务基站为报警终端驻留或为报警终端提供服务的基站设备。
本发明实施例的一种优选实施方式中,该报警终端可以基于自身策略决定开启或关闭干扰检测功能;且报警终端在开启干扰检测功能之后,向服务基站上报干扰源信息。
本发明实施例中,报警终端开启干扰检测功能的过程,进一步包括但不限于如下方式:
方式一、报警终端在获得奖励信息的次数大于预设次数门限(可以根据实际经验值设置,如3次)时,则开启干扰检测功能。具体的,如果报警终端由于上报干扰源信息而获得过奖励信息(可为服务基站通知给报警终端的),具体获得过程将在后续步骤中阐述,且收到奖励信息的次数大于预设次数门限,则报警终端自动激发开启干扰检测功能。
方式二、报警终端在收到开启干扰检测功能的命令之后,开启干扰检测功能。具体的,当用户(由于某些奖励原因)决定开启干扰检测功能,并向报警终端下发开启干扰检测功能的命令时,该报警终端在收到开启干扰检测功能的命令之后,开启干扰检测功能。
方式三、报警终端在获知本设备的当前能力能够满足预设能力要求时,开启干扰检测功能。具体的,当报警终端的当前能力较强(如支持较大带宽、感知检测算法灵敏度高,电池容量高等)时,报警终端在空闲时可自愿开启干扰检测功能;当报警终端的当前能力较差(如支持较小带宽、感知检测算法灵敏度低,电池容量低等)时,报警终端关闭干扰检测功能。
本发明实施例中,报警终端向服务基站上报干扰源信息的过程,进一步包括但不限于如下方式:
方式一、通过事件触发的方式进行上报;具体的,报警终端在发现某频段上出现干扰(即检测到干扰源)时,在可用资源上向服务基站上报干扰源信息;其中,如果报警终端处于通信状态,则当前具有可用资源,可以直接使用可用资源上报干扰源信息;如果报警终端未处于通信状态,则当前不具有可用资源,需要申请可用资源,并通过申请的可用资源上报干扰源信息。
方式二、通过事先规定的上报周期进行周期性上报;其中,上报周期及承载上报信息的资源由服务基站设定;且服务基站可以为覆盖范围内的所有报警终端设定相同的上报周期及承载上报信息的资源,并通过公共信令下发给各报警终端;或者,服务基站可以为每个报警终端单独设定上报周期及承载上报信息的资源,并通过专用信令下发给该报警终端。
进一步的,一种优选的确定周期上报位置的方式可以为:当无线帧及无线子帧位置满足(SFN+subframe)mod(N)=offset时,则报警终端向服务基站上报干扰源信息;其中,SFN和subframe分别为无线帧及无线子帧编号,offset为偏置信息,N为上报周期,且N和offset由服务基站发送给报警终端;基于上述公式,终端可以在满足上述公式的位置上报干扰源信息。
本发明实施例中,干扰源信息至少包括干扰源来波方向(如相对于报警终端正南方向偏移角度,不能确定置为NULL)和干扰源频点;此外,该干扰源信息还可以包括干扰信号接收强度(为了后续区分方便,该干扰信号接收强度为第一干扰信号接收强度)和干扰信号类型(由报警终端使用的感知检测算法决定,若可以检测,说明信号类型,如DTMB信号,不能检测出,置为NULL);且报警终端上报的信息还可包括报警终端的地理位置信息和报警终端的身份信息;报警终端上报的信息可以如表1所示,其中包括干扰源信息、报警终端的地理位置信息、报警终端的身份信息。
表1
步骤102,服务基站接收来自多个报警终端的干扰源信息(每个报警终端上报的信息可以如表1所示),并利用干扰源来波方向和干扰源频点确定对应于同一个干扰源的干扰源来波方向和干扰源频点;并向协作感知管理单元(BS_cooperation)上报干扰警报信息;其中,该干扰警报信息中至少携带了该干扰源对应的干扰源来波方向和干扰源频点。
本发明实施例中,报警终端上报的干扰源信息中还携带了干扰信号接收强度,服务基站还需要利用干扰源来波方向和干扰源频点确定对应于同一个干扰源的干扰信号接收强度,并选择最大的干扰信号接收强度作为该干扰源的干扰信号接收强度;进一步的,服务基站还需要在该干扰警报信息中携带该干扰源对应的最大的干扰信号接收强度。
具体的,服务基站会收到多个报警终端上报的干扰源信息,且收到的多个干扰源信息可能是针对同一个干扰源的,服务基站需要保证上报给协作感知管理单元的干扰源信息的唯一性;为此,服务基站需要确定对应于同一个干扰源的干扰源信息,即确定干扰源频点相同,且干扰源来波方向基本一致的干扰源为同一个干扰源;服务基站需要将该干扰源的干扰源信息添加到干扰警报信息中,该干扰源的干扰源信息包括但不限于干扰源来波方向和干扰源频点;此外,干扰源信息还可以包括干扰信号接收强度,且干扰信号接收强度为对应于该干扰源的最大干扰信号接收强度。
本发明实施例的优选实施方式中,针对每个干扰源,如果该干扰源的干扰信号接收强度大于预设第三干扰门限(可以根据实际经验值进行选择),则需要将该干扰源的干扰源信息(干扰源来波方向、干扰源频点和干扰信号接收强度)添加到干扰警报信息,否则,不需要将该干扰源的干扰源信息添加到干扰警报信息;此外,该干扰警报信息中还可以携带服务基站的地理位置。
进一步的,服务基站向协作感知管理单元上报的干扰警报信息可以如表2所示,干扰源的干扰源信息在干扰源来波方向(如相对于报警终端正南方向偏移角度,不能确定置为NULL)、干扰源频点和干扰信号接收强度的基础上,还可以包括干扰信号类型;且该干扰警报信息中还可以包括服务基站的地理位置以及服务基站的身份信息(用于表征该干扰警报信息来自哪个系统,用于后续确定奖励归属)。
如果协作感知管理单元独立于任何系统,且协作感知管理单元可以组织多个系统的多个感知节点完成协作感知,则服务基站的身份信息为服务基站的系统ID和小区ID;如果协作感知管理单元与服务基站属于不同的系统,则服务基站的身份信息为服务基站的系统ID和小区ID;如果协作感知管理单元与服务基站属于相同的系统,则服务基站的身份信息为服务基站的小区ID。
表2
步骤103,协作感知管理单元接收来自多个服务基站的干扰警报信息(至少携带干扰源来波方向和干扰源频点;且还可以优选携带干扰信号接收强度和服务基站的地理位置,且每个服务基站上报的信息可以如表2所示),并利用干扰源来波方向和干扰源频点确定对应于同一个干扰源的干扰警报信息。
具体的,协作感知管理单元会收到多个服务基站上报的干扰警报信息,且收到的多个干扰警报信息可能是针对同一个干扰源的;为此,协作感知管理单元需要确定对应于同一个干扰源的干扰警报信息,即协作感知管理单元确定干扰源频点相同,且干扰源来波方向基本一致的干扰源为同一个干扰源;之后,协作感知管理单元可以确定该干扰源对应的干扰警报信息(即该干扰源对应的干扰信号接收强度和服务基站的地理位置)。
步骤104,协作感知管理单元利用同一个干扰源的干扰警报信息(干扰信号接收强度和服务基站的地理位置)为该干扰源选择用于执行协作频谱感知的服务基站;其中,协作感知管理单元需要针对每个干扰源选择用于执行协作频谱感知的服务基站,本实施例中以一个干扰源的处理为例进行后续说明。
本发明实施例中,协作感知管理单元利用同一个干扰源的干扰警报信息为该干扰源选择用于执行协作频谱感知的服务基站,包括但不限于:
当有多个服务基站上报对应于该干扰源(如使用频点X的干扰源)的干扰警报信息时,则协作感知管理单元确定上报的干扰信号接收强度大于预设第一干扰门限P(可以根据实际经验进行选择)的服务基站,并从确定的服务基站中选择指定第一数量N1个(可以根据实际经验进行选择)的服务基站(可以从干扰信号接收强度从大到小的顺序选择服务基站)为该干扰源对应的用于执行协作频谱感知的服务基站,从而保证各选择的服务基站接收到的干扰信号接收强度能够满足协作感知性能要求。
当有一个服务基站(如服务基站1)上报对应于该干扰源(如使用频点X的干扰源)的干扰警报信息时,则协作感知管理单元利用各服务基站的地理位置获得服务基站1与其它服务基站之间的距离,并从距离大于预设距离门限d(可以根据实际经验进行选择,如d=10*波长)的其它服务基站中选择指定第二数量N2个(可以根据实际经验进行选择)的服务基站,且选择的指定第二数量Num的服务基站和该服务基站1为该干扰源对应的用于执行协作频谱感知的服务基站,从而保证选择的各个服务基站彼此之间接收到的信号并不相关,继而使得协作感知的结果更加准确。
步骤105,协作感知管理单元向选择的服务基站发送协作感知命令(用于指示进行频谱感知),由服务基站将协作感知命令发送给相应的报警终端。
如表3所示,为一种优选的协作感知命令所包含的信息内容;其中,上报信息类型可以分为软比特和硬比特,硬比特为直接表征该信道是否被占用,软比特为直接测量到的干扰信号接收强度信息。
表3
步骤106,报警终端在收到协作感知命令之后进行频谱感知过程,并将频谱感知结果发送给服务基站;服务基站将收到的频谱感知结果发送给协作感知管理单元;协作感知管理单元接收各服务基站上报的频谱感知结果,并利用收到的频谱感知结果确定协作频谱感知判决结果。
此外,服务基站在收到协作感知命令之后也可以进行频谱感知过程,并将频谱感知结果直接发送给协作感知管理单元。
具体的,协作感知管理单元在收到各服务基站上报的频谱感知结果之后,可以利用收到的频谱感知结果进行融合判决,以最终确定协作频谱感知判决结果,即判断出授权系统是否在目标频点出现;其中,融合判决过程可分为硬判决和软判决:在硬判决中,频谱感知结果为1或2比特的本地硬判决结果(即信道占用或空闲),协作感知管理单元基于多个本地硬判决结果进行融合,且常用硬判决融合准则包括与(and)、或(or)和投票(voting)等;在软判决中,频谱感知结果为多比特的本地软判决结果,可为量化的检测信息(如能量等检测统计量),协作感知管理单元基于多个本地软判决结果进行融合,且常用的软判决融合准则包括线性协作、似然比等,且常用的线性协作感知的融合准则包括最大比合并、等增益合并、选择式合并等方式。
本发明实施例中,当上报信息类型为硬比特时,如果报警终端检测到干扰信号接收强度(为区分方便,该过程中的干扰信号接收强度为第二干扰信号接收强度)大于预设第二干扰门限(可根据实际经验进行选择),则该报警终端还需要将第二干扰信号接收强度(可与频谱感知结果一起)发送给服务基站,由该服务基站将该第二干扰信号接收强度发送给协作感知管理单元。
协作感知管理单元接收各服务基站(即步骤104中选择的各服务基站)上报的第二干扰信号接收强度,并从各服务基站上报的第二干扰信号接收强度中选择最大的第二干扰信号接收强度,记录上报该最大的第二干扰信号接收强度的服务基站的地理位置(精度X,纬度Y);之后,协作感知管理单元可以利用该最大的第二干扰信号接收强度和地理位置(精度X,纬度Y)估计干扰影响范围,并通知干扰影响范围内的服务基站执行频谱退让操作。
进一步的,协作感知管理单元利用最大的第二干扰信号接收强度和地理位置(精度X,纬度Y)估计干扰影响范围,包括但不限于如下方式:协作感知管理单元利用最大的第二干扰信号接收强度与受扰系统能够容忍干扰的最大值确定路损(如最大的第二干扰信号接收强度-受扰系统能够容忍干扰的最大值=路损),并选择该干扰源对应频点适用的传播模型,确定路损对应的传播距离D,并将与地理位置(精度X,精度Y)之间的距离在传播距离D内的区域设置为干扰影响范围,即与地理位置(精度X,精度Y)距离为D范围内的使用该干扰源对应频点的服务基站均被影响,协作感知管理单元需要通知上述影响的服务基站在该干扰源对应频点上采取频谱退让操作。
综上所述,本发明实施例中,通过接收各服务基站的干扰警报信息,并利用同一个干扰源的干扰警报信息为该干扰源选择用于执行协作频谱感知的服务基站,可以选择最为合适的用于执行协作频谱感知的感知节点,从而保证协作感知的检测性能;进一步的,通过奖励机制还可以激发报警终端自发辅助服务基站进行感知检测,使服务基站可以将频谱感知任务下发给多个报警终端,从而减轻服务基站的负担,并使感知检测更有针对性。为此,本发明实施例提供的方法中还可以包括:
在确定协作频谱感知判决结果之后,协作感知管理单元还可以利用协作频谱感知判决结果确定各服务基站上报频谱感知结果的准确程度信息,并利用确定结果为相应的服务基站申请奖励信息;和/或,协作感知管理单元确定各服务基站上报干扰警报信息的时间信息,并利用确定结果为相应的服务基站申请奖励信息。
具体的,如果服务基站上报的频谱感知结果与协作频谱感知判决结果相同,则协作感知管理单元到核心网为该服务基站申请奖励信息,在申请过程中可包括该服务基站的小区ID(或系统ID+小区ID);如果服务基站上报的频谱感知结果与协作频谱感知判决结果不同,则协作感知管理单元不需要到核心网为该服务基站申请奖励信息。和/或,协作感知管理单元确定各服务基站上报干扰警报信息的时间信息,并确定上报干扰警报信息时间靠前的一个或多个服务基站,到核心网为时间靠前的一个或多个服务基站申请奖励信息,在申请过程中可以包括该服务基站的小区ID(或系统ID+小区ID)。
进一步的,协作感知管理单元可以将申请到的奖励信息通知给对应的服务基站;服务基站在收到来自协作感知管理单元的奖励信息之后,可以将该奖励信息通知给对应的报警终端(即干扰警报信息所对应的报警终端)。
本发明实施例中,协作感知管理单元还可以利用各服务基站上报干扰警报信息的时间信息对奖励等级进行量化处理,将奖励信息划分为若干奖励等级(如第一个上报干扰警报信息的服务基站为第一奖励等级,第二个上报干扰警报信息的服务基站为第二奖励等级,以此类推),并使用数字表征奖励等级;在申请奖励信息的过程中,需要包含上述的以数字表征的奖励等级,且申请到的奖励信息需要对应该奖励等级;对于最终发送给报警终端的奖励信息,其奖励等级越高,则报警终端越容易开启干扰检测功能。
实施例二
以下结合具体的应用场景对本发明实施例提供的技术方案进行进一步的说明。本发明实施例中,如表4所示,假设当前存在四个基站,分别为BS1,BS2,BS3,BS4;BS2、BS3和BS4属于系统2,BS1属于系统1;BS1覆盖范围内有三个终端,分别为BS1_UE1(表征为基站BS1下的UE1),BS1_UE2,BS1_UE3;BS2覆盖范围内有两个终端,分别为BS2_UE4和BS2_UE5;BS1,BS2,BS3,BS4占用的频点分别为f1,f2,f3,f3。
表4
基于上述应用场景,如图2所示,本发明实施例二提供的基于认知无线电系统(CR系统)的协作频谱感知方法中,还可以包括以下步骤:
步骤201、报警终端向服务基站上报干扰源信息。
BS1_UE1和BS1_UE2开启干扰检测功能,并检测到频点f3上存在干扰信息,向其驻留的BS1上报干扰源信息,上报信息如表5和表6所示。
其中,BS1_UE1曾收到过奖励信息(如话费奖励或其他服务奖励);或者,BS1_UE1获悉开启干扰检测功能时可以获取一定奖励,且BS1_UE1能力支持自身开启干扰检测功能,该BS1_UE1的机主自主开启干扰检测功能;BS1_UE2曾收到的奖励信息次数超过开启干扰检测功能所需要的次数门限要求,且BS1_UE2能力支持,该BS1_UE2自动开启干扰检测功能。
进一步的,BS1_UE1和BS1_UE2可以在检测到干扰之后,在可用的资源上上报干扰源信息;或者,BS1_UE1和BS1_UE2还可以按照BS1规定的上报周期上报干扰源信息,且BS1_UE1和BS1_UE2可以按照相同的上报周期进行上报,也可以按照各自的不同的上报周期进行上报。
假设BS1_UE1的上报周期为N1,BS1_UE2的上报周期为N2,BS1_UE1和BS1_UE2对应的偏置分别为offset1及offset2,则BS1_UE1和BS1_UE2将按照公式(SFN+subframe)mod(N)=offset计算恰当的上报时刻;N1可以等于或不等于N2,offset1可以等于或不等于offset2;当N1等于N2,且offset1等于offset2时,通过公共信道发送,否则通过专用信道发送。
表5
表6
步骤202、BS1搜集并整理来自BS1_UE1和BS1_UE2的干扰源信息,并将干扰源信息添加到干扰警报信息中,将该干扰警报信息上报给协作感知管理单元;由于BS1_UE1和BS1_UE2上报的干扰源为同一个干扰源,通过比较干扰源信息中的干扰信号接收强度获知P_f3_UE1>P_f3_UE2,因此在将干扰源信息添加到干扰警报信息时,干扰源对应的干扰信号接收强度为P_f3_UE1;如表7所示,为BS1上报给协作感知管理单元的的干扰警报信息。
表7
步骤203、协作感知管理单元根据BS1上报的干扰警报信息确定用于执行协作频谱感知的服务基站;本实施例中,由于干扰源只有一个干扰警报信息(即只有BS1上报对应于该干扰源的干扰警报信息),因此选取与BS1距离大于d的基站为用于执行协作频谱感知的服务基站,假设满足该距离要求的基站为BS2,则用于执行协作频谱感知的服务基站为BS1和BS2。
步骤204、协作感知管理单元向BS1和BS2下发协作感知命令,并要求上报信息类型为硬比特,上报时间为T;BS2通知下属的BS2_UE4和BS2_UE5测量频点f3,BS1通知下属的BS1_UE1、BS1_UE2和BS1_UE3测量频点f3。
步骤205、BS1_UE1、BS1_UE2和BS1_UE3测量到的干扰信号接收强度分别为P_f3_UE1’,P_f3_UE2’和P_f3_UE3’,硬判决结果分别为1,1,1(1表征频点被占用),且P_f3_UE1’高于预设检测门限,BS1_UE1还需要上报该干扰信号接收强度值P_f3_UE1’;BS2_UE4和BS2_UE5测量到的干扰信号接收强度分别为P_f3_UE4和P_f3_UE5,BS2_UE4判决频点被占用(即硬判决结果为1),BS2_UE5判决频点未被干扰系统占用(即硬判决结果为0);BS1和BS2在收到上述信息后,需要将上述信息转发给协作感知管理单元。
进一步的,协作感知管理单元进行融合判决;如果采用voting准则,当超过50%的上报节点的频谱感知结果为占用时,协作感知管理单元确定协作频谱感知判决结果为占用;上述应用场景下,共有五个节点上报频谱感知结果,且四个节点(超过5*50%)的频谱感知结果为占用,因此协作感知管理单元确定频点f3的协作频谱感知判决结果为占用,且上报最强接收信号强度的节点隶属的服务基站为BS1(X1,Y1),该强度信息为P_f3_UE1’。
步骤206、协作感知管理单元根据协作频谱感知判决结果和最强的干扰信号接收强度估计干扰影响范围,并通知影响范围内的基站执行频谱退让操作。
具体的,干扰影响范围的计算方法为:P_f3_UE1’-受扰系统能够容忍干扰的最大值=路损,选择该频点适用的传播模型,估算出路损对应的传播距离D,因此在距离(X1,Y1)为D范围内的使用频点f3的基站均被影响,假设使用频点f3的BS4在该范围内,则通知BS4采取频谱退让操作。
步骤207、协作感知管理单元为BS1_UE1和BS1_UE2申请奖励。
步骤208、核心网进行奖励决策,并通知报警终端BS1_UE1和BS1_UE2,BS1_UE1和BS1_UE2根据奖励情况,后续适时开启干扰检测功能。
综上所述,本发明实施例中,通过接收各服务基站的干扰警报信息,并利用同一个干扰源的干扰警报信息为该干扰源选择用于执行协作频谱感知的服务基站,可以选择最为合适的用于执行协作频谱感知的感知节点,从而保证协作感知的检测性能;且服务基站可以将执行协作频谱感知的任务下发给多个报警终端,从而可以减轻服务基站的负担。
实施例三
基于与上述方法同样的发明构思,本发明实施例中还提供了一种协作感知管理单元,如图3所示,该协作感知管理单元包括:
接收模块11,用于接收来自服务基站的干扰警报信息,所述干扰警报信息中携带了干扰源来波方向和干扰源频点;
确定模块12,用于利用所述干扰源来波方向和干扰源频点确定对应于同一个干扰源的干扰警报信息;
选择模块13,用于利用同一个干扰源的干扰警报信息为所述干扰源选择用于执行协作频谱感知的服务基站;
频谱感知模块14,用于向选择的服务基站发送用于指示进行频谱感知的协作感知命令,并接收各选择的服务基站上报的频谱感知结果,利用收到的频谱感知结果确定协作频谱感知判决结果。
所述接收模块11接收的所述干扰警报信息中还携带了第一干扰信号接收强度和服务基站的地理位置;所述选择模块13,具体用于当有多个服务基站上报对应于所述干扰源的干扰警报信息时,确定上报的第一干扰信号接收强度大于预设第一干扰门限的服务基站,并从确定的服务基站中选择指定第一数量的服务基站为所述干扰源对应的用于执行协作频谱感知的服务基站;或者,当有一个服务基站上报对应于所述干扰源的干扰警报信息时,利用各服务基站的地理位置获得该服务基站与其它服务基站之间的距离,并从距离大于预设距离门限的其它服务基站中选择指定第二数量的服务基站,且选择的指定第二数量的服务基站和该服务基站为所述干扰源对应的用于执行协作频谱感知的服务基站。
该协作感知管理单元还包括:奖励管理模块15,用于利用所述协作频谱感知判决结果确定各服务基站上报频谱感知结果的准确程度信息,并利用确定结果为相应的服务基站申请奖励信息;和/或,确定各服务基站上报干扰警报信息的时间信息,并利用确定结果为相应的服务基站申请奖励信息;以及,将申请到的奖励信息通知给对应的服务基站。
所述频谱感知模块14发送的所述协作感知命令中携带有上报信息类型;所述协作感知管理单元还包括:频谱退让管理模块16,用于当上报信息类型为硬比特时,接收各选择的服务基站上报的第二干扰信号接收强度,所述第二干扰信号接收强度大于预设第二干扰门限,且是报警终端通过相应服务基站上报的;从各服务基站上报的第二干扰信号接收强度中选择最大的第二干扰信号接收强度,并记录上报所述最大的第二干扰信号接收强度的服务基站的地理位置;利用所述最大的第二干扰信号接收强度和所述地理位置估计干扰影响范围,并通知所述干扰影响范围内的服务基站执行频谱退让操作。
所述频谱退让管理模块16,进一步用于利用所述最大的第二干扰信号接收强度与受扰系统能够容忍干扰的最大值确定路损,并确定所述路损对应的传播距离,并将与所述地理位置之间的距离在所述传播距离内的区域设置为所述干扰影响范围。
其中,本发明装置的各个模块可以集成于一体,也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
实施例四
基于与上述方法同样的发明构思,本发明实施例中还提供了一种服务基站,如图4所示,该服务基站包括:
接收模块21,用于接收来自多个报警终端的干扰源信息,所述干扰源信息包括干扰源来波方向和干扰源频点;
确定模块22,用于利用所述干扰源来波方向和干扰源频点确定对应于同一个干扰源的干扰源来波方向和干扰源频点;
发送模块23,用于向协作感知管理单元上报干扰警报信息,所述干扰警报信息中携带了所述干扰源对应的干扰源来波方向和干扰源频点;由所述协作感知管理单元利用各服务基站上报的干扰警报信息为所述干扰源选择用于执行协作频谱感知的服务基站;
频谱感知模块24,用于在收到来自协作感知管理单元的用于指示进行频谱感知的协作感知命令后,将协作感知命令发送给相应报警终端,接收报警终端上报的频谱感知结果,将收到的频谱感知结果发送给协作感知管理单元;由协作感知管理单元利用收到的频谱感知结果确定协作频谱感知判决结果。
本发明实施例中,所述接收模块21接收的所述干扰源信息中还携带第一干扰信号接收强度;所述发送模块23发送的所述干扰警报信息中还携带了所述干扰源对应的第一干扰信号接收强度和所述服务基站的地理位置,所述干扰源对应的第一干扰信号接收强度为各报警终端上报的最大的第一干扰信号接收强度;进一步的,所述发送模块23,具体用于当所述干扰源对应的第一干扰信号接收强度大于预设第三干扰门限时,向协作感知管理单元上报所述干扰源对应的干扰警报信息。
该服务基站还包括:奖励管理模块25,用于在收到来自所述协作感知管理单元的奖励信息时,将所述奖励信息通知给对应的报警终端。
其中,本发明装置的各个模块可以集成于一体,也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
实施例五
基于与上述方法同样的发明构思,本发明实施例中还提供了一种报警终端,如图5所示,该报警终端包括:
发送模块31,用于向服务基站上报干扰源信息,所述干扰源信息包括干扰源来波方向和干扰源频点;由所述服务基站将干扰源信息上报给协作感知管理单元,并由协作感知管理单元利用各服务基站上报的信息选择用于执行协作频谱感知的服务基站;
频谱感知模块32,用于在收到来自服务基站的用于指示进行频谱感知的协作感知命令后,进行频谱感知过程,并将频谱感知结果发送给所述服务基站;由所述服务基站将收到的频谱感知结果发送给协作感知管理单元,并由协作感知管理单元利用收到的频谱感知结果确定协作频谱感知判决结果。
本发明实施例中,所述发送模块31发送的所述干扰源信息中还携带了第一干扰信号接收强度;且所述报警终端还包括:启动模块33,用于开启干扰检测功能;且所述发送模块31,具体用于在开启干扰检测功能之后,向服务基站上报干扰源信息。
所述启动模块33,具体用于在获得奖励信息次数大于预设次数门限时,开启干扰检测功能;其中,所述奖励信息是服务基站通知给本设备的;或者,所述启动模块33,具体用于在收到开启干扰检测功能的命令之后,开启干扰检测功能;或者,所述启动模块33,具体用于在获知本设备的当前能力能够满足预设能力要求时,开启干扰检测功能。
所述频谱感知模块32收到的所述协作感知命令中携带有上报信息类型;所述发送模块31,还用于当所述上报信息类型为硬比特时,当检测到第二干扰信号接收强度大于预设第二干扰门限时,将第二干扰信号接收强度发送给所述服务基站;由所述服务基站将第二干扰信号接收强度发送给协作感知管理单元,并由协作感知管理单元利用收到的第二干扰信号接收强度估计干扰影响范围。
其中,本发明装置的各个模块可以集成于一体,也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是,本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。