CN103888952A - 一种认知无线电系统中竞争频谱的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种认知无线电系统中竞争频谱的方法和系统，该方法包括：干扰系统检测本干扰系统在工作频点上的干扰情况，得到第一干扰样本能量平均值；当第一干扰样本能量平均值小于预设第一干扰门限时，干扰系统确定本干扰系统继续在工作频点上工作；当第一干扰样本能量平均值不小于预设第一干扰门限时，干扰系统比较第一干扰样本能量平均值与预设第二干扰门限；当第一干扰样本能量平均值小于预设第二干扰门限时，干扰系统调整本干扰系统的发射参数，并继续在工作频点上工作；当第一干扰样本能量平均值不小于预设第二干扰门限时，干扰系统退出工作频点。本发明实施例中，可以提高干扰系统的系统性能。

Description

一种认知无线电系统中竞争频谱的方法和系统

技术领域

本发明涉及了通信技术领域，尤其是涉及了一种认知无线电系统中竞争频谱的方法和系统。

背景技术

无线电通信频谱是宝贵的自然资源，随着无线通信技术的飞快发展，频谱资源贫乏的问题日益严重，为缓解频谱资源紧张的现状，当前对无线通信频谱进行了监测和研究，发现某些频段（如电视频段）在大多数时间内并未使用或在大多数地域内并未使用，而某些频段出现多系统多用户同时竞争的情况，即某些业务承载量很大的系统没有足够频谱资源，另一些业务承载量不大的系统却占用太多资源。CR（Cognitive Radio，认知无线电）的概念正是在这种背景下产生的，其基本思想是：在不对授权系统造成干扰的前提下，CR系统通过监测当前无线环境的变化来动态的选择空白频段进行通信。

当CR系统机会性使用授权系统的空白频段时，保护授权系统不受干扰是基本前提，这种保护主要包含：CR系统准确判断出哪些授权系统的频段是可用的空白频段（在这些频段上引入CR系统不会影响授权系统的正常工作）；当占用频段不再可用时，CR系统需要及时的将这些频段退让给授权系统。

确定空白频谱的方法包括：（1）感知方法，CR系统的基站设备通过感知算法来检测某频段上授权系统信号的强度，当信号的强度大于某个门限值时，认为该基站设备距离使用这个频段的授权系统距离过近，在此频段上引入CR系统会对授权系统的正常工作产生影响，因此该频段不可用；（2）数据库方法，CR系统从本地数据库中直接读取针对某具体位置，哪些频段可以使用。

CR系统的应用场景主要分为两大类，第一类为机会式使用授权系统的频谱；第二类为多个CR系统机会式使用某个频段，该频段不隶属于任何一个系统，多个CR系统公平的使用某个频段，即当某个频段空闲时即可使用，或按一定的优先级使用（非公平式）某个频段，即当某个优先级较高的CR系统使用某个频段时，低优先级的CR系统则需要退出相应频段的使用。

对于第一类应用场景和第二类的非公平式应用场景，要求保障授权系统或者高优先级系统的业务性能，则要求：CR系统准确判断出哪些频段是可用的空白频段（在这些频段上引入某CR系统不会影响授权系统或更高优先级系统的正常工作）；当占用频段不再可用时，即授权系统或更高优先级的系统出现时，CR系统需要及时的将这些频段退让给授权系统或更高优先级系统。

对于第二类的公平式应用场景，在接入某个频段时，目前存在如下两种方式：第一种是listen-before-talk的方式，即在接入某个频段之前，先进行干扰测量，一旦确认该频段被占用，则放弃该频段，尝试其他频段；第二种是不进行任何测量，直接占用某个频段，当不能工作时再尝试其他频段。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

对于采用第二种方式接入的CR系统来说，不经过任何测量直接占用某个频段显然会导致互干扰现象的发生。采用第二种方式接入的CR系统如果放弃对本频段的使用，对该CR系统内的用户是不公平的，该CR系统内的用户需要无辜的进行频谱切换，对该CR系统的性能带来不良影响。

发明内容

本发明实施例提供一种认知无线电系统中竞争频谱的方法和系统，以避免干扰系统内的用户无辜的进行频谱切换，提高干扰系统性能。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种认知无线电系统中竞争频谱的方法，包括：

干扰系统在未对受扰系统的工作频点进行干扰检测的情况下，占用所述工作频点的信道，并在所述工作频点上工作；

所述干扰系统检测本干扰系统在所述工作频点上的干扰情况，得到第一干扰样本能量平均值；

所述干扰系统比较所述第一干扰样本能量平均值与预设第一干扰门限；

当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第一干扰门限时，所述干扰系统确定本干扰系统继续在所述工作频点上工作；

当所述第一干扰样本能量平均值不小于所述预设第一干扰门限时，所述干扰系统比较所述第一干扰样本能量平均值与预设第二干扰门限；

当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第二干扰门限时，所述干扰系统调整本干扰系统的发射参数，并继续在所述工作频点上工作；

当所述第一干扰样本能量平均值不小于所述预设第二干扰门限时，所述干扰系统退出所述工作频点。

本发明实施例提供一种认知无线电系统中竞争频谱的干扰系统，包括：

干扰检测单元，用于在未对受扰系统的工作频点进行干扰检测的情况下，占用所述工作频点的信道，并在所述工作频点上工作；以及，检测本干扰系统在所述工作频点上的干扰情况，得到第一干扰样本能量平均值；

干扰判断单元，用于比较所述第一干扰样本能量平均值与预设第一干扰门限；当所述第一干扰样本能量平均值不小于所述预设第一干扰门限时，比较所述第一干扰样本能量平均值与预设第二干扰门限；

干扰处理单元，用于当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第一干扰门限时，确定本干扰系统继续在所述工作频点上工作；

当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第二干扰门限时，确定继续在所述工作频点上工作；当所述第一干扰样本能量平均值不小于所述预设第二干扰门限时，退出所述工作频点；

发射参数调整单元，用于当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第二干扰门限时，调整本干扰系统的发射参数。

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，干扰系统在检测到工作频点上发生干扰时，通过调整本干扰系统的发射参数，以迫使受扰系统退出该工作频点，从而可以避免干扰系统内的用户无辜的进行频谱切换，并可以提高干扰系统的系统性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种认知无线电系统中竞争频谱的方法流程示意图；

图2是本发明实施例三提供的一种认知无线电系统中竞争频谱的干扰系统的结构示意图。

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认知无线电系统中竞争频谱的方法，本发明实施例中，假设已经占用某频点（即信道）的系统为受扰系统，该频点为受扰系统的工作频点，另一个接入该频点的系统为干扰系统。其中，受扰系统在工作频点（如频点f1）上工作（即稳定工作）时，干扰系统在未对受扰系统的工作频点进行干扰检测的情况下，会在受扰系统的工作频点上开始工作；如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤101，干扰系统在未对工作频点（即受扰系统的工作频点）进行干扰检测的情况下，直接占用工作频点的信道，并在工作频点上工作。

步骤102，干扰系统检测本干扰系统在工作频点上的干扰情况，得到第一干扰样本能量平均值。

本发明实施例中，在干扰检测过程中，为了避免本干扰系统信号对测量带来干扰，需要设置测量时间（预设测量时间），并在预设测量时间内检测本干扰系统在工作频点上的干扰情况，且在预设测量时间内，干扰系统需要停止在该工作频点上的所有传输，在预设测量时间结束之后，干扰系统需要恢复在该工作频点上的所有传输；基于此，干扰系统检测本干扰系统在工作频点上的干扰情况，得到第一干扰样本能量平均值包括：干扰系统在预设测量时间内检测本干扰系统在工作频点上的干扰情况，得到预设测量时间内的多个采样点的信号功率（即多个检测样本），并对多个采样点的信号功率进行平滑处理，得到第一干扰样本能量平均值。

本发明实施例中，干扰系统对多个采样点的信号功率进行平滑处理，可以为对一个检测周期内得到的工作频点上的多个采样点的信号功率进行平滑处理；或者，为对多个检测周期内得到的工作频点上的多个采样点的信号功率进行平滑处理；例如：检测周期为20ms（每20ms期间，利用X ms完成一次工作频点上的检测），第一种方式是只对20ms内的检测样本进行平滑统计；第二种方式是对多个20ms的检测样本进行平滑统计。

进一步的，干扰系统对多个采样点的信号功率进行平滑处理，具体包括：干扰系统通过如下公式对多个采样点的信号功率进行平滑处理：

$P\_\mathrm{mean}=\frac{1}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{n}_i}\left(\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n_i}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{i,j}\right);$

在上述公式中，n_i表示第i个检测周期的采样点个数，_i,j表示在第i个检测周期内，第j个采样点的信号功率，N表示检测周期的数量，且N为正整数。

步骤103，干扰系统判断第一干扰样本能量平均值是否小于预设第一干扰门限；当第一干扰样本能量平均值小于预设第一干扰门限时，执行步骤104；当第一干扰样本能量平均值不小于预设第一干扰门限时，执行步骤105。

本发明实施例中，所述预设第一干扰门限的设置方式具体包括但不限于：当干扰系统调整本干扰系统的发射参数为检测本干扰系统的干扰情况时所使用的发射参数时，在当前干扰强度不大于指定干扰强度时，干扰系统在当前干扰强度下能够工作，且在当前干扰强度大于指定干扰强度时，干扰系统在当前干扰强度下不能够工作，则可以利用指定干扰强度设置预设第一干扰门限。

步骤104，干扰系统确定本干扰系统继续在工作频点上工作。

本发明实施例中，当第一干扰样本能量平均值小于预设第一干扰门限时，则该干扰系统可以适度调整发射参数，并继续在工作频点上以最匹配的发射参数工作；其中，该干扰系统适度调整发射参数具体包括：干扰系统根据干扰情况选择恰当发射参数进行工作，此时发射功率不需要调整到最大允许的发射功率值，也不一定需要降低调制编码模式等级等。

步骤105，干扰系统判断第一干扰样本能量平均值是否小于预设第二干扰门限；当第一干扰样本能量平均值小于预设第二干扰门限时，执行步骤106；当第一干扰样本能量平均值不小于预设第二干扰门限时，执行步骤107。

本发明实施例中，上述预设第二干扰门限的设置方式具体包括但不限于：在干扰系统调整本干扰系统的发射参数为最佳发射参数（例如：发射功率调整到最大，和/或，启动波束赋形技术，和/或，降低调制编码模式等级为最低等）时，在当前干扰强度不大于指定干扰强度时，干扰系统在当前干扰强度下能够工作，且在当前干扰强度大于指定干扰强度时，干扰系统在当前干扰强度下不能够工作，则可以利用指定干扰强度设置预设第二干扰门限。

步骤106，干扰系统调整本干扰系统的发射参数，并继续在工作频点上工作。本发明实施例中，干扰系统调整本干扰系统的发射参数具体包括但不限于：干扰系统通过如下方式之一或任意组合将本干扰系统的发射参数调整为最佳发射参数：干扰系统提高网络侧的发射功率至最大发射功率；干扰系统启动波束赋形技术；干扰系统降低调制编码模式等级为最低等级等。

进一步的，干扰系统在提高网络侧的发射功率至最大发射功率和/或启动波束赋形技术时，该干扰系统可以通过广播信道等公共信道将相应信息广播给用户设备；此外，干扰系统在降低调制编码模式等级为最低等级时，该干扰系统可以通过专用信令将相应信息直接通知给用户设备。

步骤107，干扰系统退出工作频点，并转移到备用频点上工作。

在步骤106之后，本发明实施例中，干扰系统从调整本干扰系统的发射参数开始，在预设等待时间之后，检测本干扰系统在工作频点上的干扰情况，得到第二干扰样本能量平均值，并比较第二干扰样本能量平均值与预设第三干扰门限；当第二干扰样本能量平均值小于预设第三干扰门限时，该干扰系统根据当前干扰情况调整本干扰系统的发射参数，并继续在工作频点上工作；当第二干扰样本能量平均值不小于预设第三干扰门限时，则此时干扰系统需要一直以最佳发射参数维持工作，增加了能量消耗，因此该干扰系统需要退出工作频点，并转移到备用频点上工作。

本发明实施例中，上述预设第三干扰门限的设置方式具体包括但不限于：在干扰系统调整本干扰系统的发射参数为使本干扰系统性能最优（即干扰系统继续提升发射参数进行工作时，对干扰系统将造成较大的损耗（如能量损耗，设备损耗等），此时干扰系统获得的收益（如系统容量，系统吞吐量，掉话率，接入用户数等）远低于付出）的发射参数时，在当前干扰强度不大于指定干扰强度时，干扰系统在当前干扰强度下能够工作，且在当前干扰强度大于指定干扰强度时，干扰系统在当前干扰强度下不能够工作，则可以利用指定干扰强度设置预设第三干扰门限。

在采用上述方式设置预设第三干扰门限之后，通过上述步骤（当第二干扰样本能量平均值小于预设第三干扰门限时，本干扰系统继续在工作频点上工作；当第二干扰样本能量平均值不小于预设第三干扰门限时，本干扰系统需要退出工作频点），从而可以保证本干扰系统性能最优。

本发明实施例中，在干扰检测过程中，为了避免本干扰系统信号对测量带来干扰，需要设置预设测量时间，并在预设测量时间内检测本干扰系统在工作频点上的干扰情况，且在预设测量时间内，干扰系统需要停止在该工作频点上的所有传输，在预设测量时间结束之后，干扰系统需要恢复在该工作频点上的所有传输；基于此，干扰系统检测本干扰系统在工作频点上的干扰情况，得到第二干扰样本能量平均值包括：干扰系统在预设测量时间内检测本干扰系统在工作频点上的干扰情况，得到预设测量时间内的多个采样点的信号功率（即多个检测样本），并对多个采样点的信号功率进行平滑处理，得到第二干扰样本能量平均值。

本发明实施例中，干扰系统对多个采样点的信号功率进行平滑处理，可以为对一个检测周期内得到的工作频点上的多个采样点的信号功率进行平滑处理；或者，为对多个检测周期内得到的工作频点上的多个采样点的信号功率进行平滑处理；例如：检测周期为20ms（每20ms期间，利用X ms完成一次工作频点上的检测），第一种方式是只对20ms内的检测样本进行平滑统计；第二种方式是对多个20ms的检测样本进行平滑统计。

进一步的，干扰系统对多个采样点的信号功率进行平滑处理，具体包括：干扰系统通过如下公式对多个采样点的信号功率进行平滑处理：

$P\_\mathrm{mean}=\frac{1}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{n}_i}\left(\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n_i}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{i,j}\right);$

在上述公式中，n_i表示第i个检测周期的采样点个数，P_i,j表示在第i个检测周期内，第j个采样点的信号功率，N表示检测周期的数量，N为正整数。

综上所述，本发明实施例中，干扰系统在检测到工作频点上发生干扰时，通过调整本干扰系统的发射参数，以迫使受扰系统退出该工作频点，从而可避免干扰系统内的用户无辜的进行频谱切换，并可提高干扰系统的系统性能。

实施例二

以下结合具体的应用场景对本发明实施例进行详细说明。在本发明实施例的应用场景中，认知无线电系统CRS1和CRS2公平共享频段X，频段X上共有三个频点，且三个频点分别为f1，f2，f3。

假设当前正常工作的系统为CRS1（即受扰系统），工作频点为f1，第一备用频点为f2，基站设备最大发射功率为P_base_CRS1，用户设备最大允许发射功率为P_UE_CRS1，下行调制编码模式等级分为三种，分别为MCS（Modulation and Coding Style，调制编码模式）等级1，MCS等级2和MCS等级3，MCS等级1低于MCS等级2低于MCS等级3，且高等级的调制编码模式，其采用的编码率更低，调制方式更高阶；CRS1中工作的某UE的下行业务的调制编码模式等级为MCS等级3。

假设未经检测直接占用CRS1的工作频点f1的系统为CRS2（即干扰系统），CRS2的第一备用频点为f2，基站设备最大发射功率为P_base_CRS2，用户设备最大允许发射功率为P_UE_CRS2，下行调制编码模式等级分为三种，分别为MCS等级1，MCS等级2和MCS等级3，MCS等级1低于MCS等级2低于MCS等级3，且高等级的调制编码模式，其采用的编码率更低，调制方式更高阶；CRS2中工作的某UE的下行业务的调制编码模式等级为MCS等级3。

在上述应用场景下，CRS2（干扰系统）的处理机制如下：

对应于上述步骤101，CRS2在未对f1进行干扰检测的情况下，CRS2直接占用f1的信道，并在f1上进行工作。

对应于上述步骤102，CRS2在工作过程中，检测f1上的干扰情况，得到测量时间内的多个采样点的信号功率，假设一个检测周期内f1上的采样点为n1个；通过对多个采样点的信号功率进行平滑处理，得到第一干扰样本能量平均值。

具体的，CRS2利用如下公式对n1个采样点进行平滑处理，得到f1上的第一干扰样本能量平均值： $P\_\mathrm{mean}=\frac{1}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{n}_i}\left(\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n_i}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{i,j}\right);$ 其中，当只选取了一个检测周期内的采样点的信号功率时，则N=1，且上述公式简化为 $P\_\mathrm{mean}=\frac{1}{n1}\left(\underset{j=1}{\overset{n1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_j\right),$ P_j为每个采样点上的信号功率。

对应于上述步骤103-步骤107，CRS2比较第一干扰样本能量平均值与预设第一干扰门限；当第一干扰样本能量平均值小于预设第一干扰门限时，CRS2可以适度调整发射参数，并继续在f1上以最匹配的发射参数工作；且CRS2调整发射参数具体包括：CRS2根据干扰情况选择恰当发射参数进行工作，此时发射功率不需要调整到最大允许的发射功率值，也不一定需要降低调制编码模式等级等；例如，CRS2根据干扰情况，UE仍可使用MCS等级3，但是由于UE向基站设备方向移动了，降低其发射功率为P_UE。

当第一干扰样本能量平均值不小于预设第一干扰门限时，CRS2比较第一干扰样本能量平均值与预设第二干扰门限；当第一干扰样本能量平均值不小于预设第二干扰门限时，CRS2退出工作频点，并转移到第一备用频点上工作。当第一干扰样本能量平均值小于预设第二干扰门限时，CRS2调整CRS2发射参数为最佳发射参数（如：发射功率调整到最大，和/或，启动波束赋形技术，和/或，降低调制编码模式等级为最低等），并继续在f1上工作。

进一步的，CRS2从调整发射参数为最佳发射参数开始，需要在预设等待时间之后CRS2检测f1上的干扰情况，得到测量时间内的多个采样点的信号功率，假设一个检测周期内f1上的采样点为n1个；通过对多个采样点的信号功率进行平滑处理，得到第二干扰样本能量平均值。具体的，CRS2利用如下公式进行平滑处理，得到f1上的第二干扰样本能量平均值：

其中，当只选取了一个检测周期内的采样点的信号功率时，则N=1，且上述公式简化为

P_j为每个采样点上的信号功率。

之后，CRS2比较第二干扰样本能量平均值与预设第三干扰门限；当第二干扰样本能量平均值不小于预设第三干扰门限时，则CRS2需要一直以最佳发射参数维持工作，增加了能量消耗，因此CRS2需要退出f1，并转移到第一备用频点上工作；当第二干扰样本能量平均值小于预设第三干扰门限时，CRS2根据当前干扰情况调整发射参数，并继续在f1上以最匹配的发射参数进行工作；调整发射参数的方法与当前通用方法类似，如UE与基站设备之间距离变近时，可调小UE的发射功率，调高数据业务的调制编码模式等级等。

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认知无线电系统中竞争频谱的干扰系统，如图2所示，该系统包括：

干扰检测单元11，用于在未对受扰系统的工作频点进行干扰检测的情况下，占用所述工作频点的信道，并在所述工作频点上工作；以及，检测本干扰系统在所述工作频点上的干扰情况，得到第一干扰样本能量平均值；

干扰判断单元12，用于比较所述第一干扰样本能量平均值与预设第一干扰门限；当所述第一干扰样本能量平均值不小于所述预设第一干扰门限时，比较所述第一干扰样本能量平均值与预设第二干扰门限；

干扰处理单元13，用于当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第一干扰门限时，确定本干扰系统继续在所述工作频点上工作；

当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第二干扰门限时，确定继续在所述工作频点上工作；当所述第一干扰样本能量平均值不小于所述预设第二干扰门限时，退出所述工作频点；

发射参数调整单元14，用于当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第二干扰门限时，调整本干扰系统的发射参数。

所述干扰处理单元13对所述预设第一干扰门限的设置方式为：当所述干扰系统调整本干扰系统的发射参数为检测本干扰系统的干扰情况时所使用的发射参数时，在当前干扰强度不大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下能够工作，且在当前干扰强度大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下不能够工作，则利用所述指定干扰强度设置所述预设第一干扰门限。

所述干扰处理单元13对所述预设第二干扰门限的设置方式为：当所述干扰系统调整本干扰系统的发射参数为最佳发射参数时，在当前干扰强度不大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下能够工作，且在当前干扰强度大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下不能够工作，则利用所述指定干扰强度设置所述预设第二干扰门限。

所述发射参数调整单元14，具体用于当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第二干扰门限时，通过如下方式之一或任意组合将本干扰系统的发射参数调整为最佳发射参数：

提高网络侧的发射功率至最大发射功率；

启动波束赋形技术；

降低调制编码模式等级为最低等级。

所述干扰检测单元11，还用于从调整本干扰系统的发射参数开始，在预设等待时间之后，检测本干扰系统在所述工作频点上的干扰情况，得到第二干扰样本能量平均值；

所述干扰判断单元12，还用于比较所述第二干扰样本能量平均值与预设第三干扰门限；

所述发射参数调整单元14，还用于当所述第二干扰样本能量平均值小于所述预设第三干扰门限时，根据当前干扰情况调整本干扰系统的发射参数；

所述干扰处理单元13，还用于当所述第二干扰样本能量平均值小于所述预设第三干扰门限时，继续在所述工作频点上工作；当所述第二干扰样本能量平均值不小于所述预设第三干扰门限时，退出所述工作频点。

所述干扰处理单元13对所述预设第三干扰门限的设置方式为：在所述干扰系统调整本干扰系统的发射参数为使本干扰系统性能最优的发射参数时，在当前干扰强度不大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下能够工作，且在当前干扰强度大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下不能够工作，则利用所述指定干扰强度设置所述预设第三干扰门限。

所述干扰检测单元11，具体用于在预设测量时间内检测本干扰系统在所述工作频点上的干扰情况，得到所述预设测量时间内的多个采样点的信号功率，并对所述多个采样点的信号功率进行平滑处理，得到第一干扰样本能量平均值或者第二干扰样本能量平均值。

所述干扰检测单元11，进一步用于通过如下公式进行平滑处理：

$P\_\mathrm{mean}=\frac{1}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{n}_i}\left(\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n_i}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{i,j}\right);$

其中，n_i表示第i个检测周期的采样点个数，P_i,j表示在第i个检测周期内，第j个采样点的信号功率，N表示检测周期的数量。

其中，本发明系统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。

Claims (16)

1.一种认知无线电系统中竞争频谱的方法，其特征在于，包括：

干扰系统在未对受扰系统的工作频点进行干扰检测的情况下，占用所述工作频点的信道，并在所述工作频点上工作；

所述干扰系统检测本干扰系统在所述工作频点上的干扰情况，得到第一干扰样本能量平均值；

所述干扰系统比较所述第一干扰样本能量平均值与预设第一干扰门限；

当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第一干扰门限时，所述干扰系统确定本干扰系统继续在所述工作频点上工作；

当所述第一干扰样本能量平均值不小于所述预设第一干扰门限时，所述干扰系统比较所述第一干扰样本能量平均值与预设第二干扰门限；

当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第二干扰门限时，所述干扰系统调整本干扰系统的发射参数，并继续在所述工作频点上工作；

当所述第一干扰样本能量平均值不小于所述预设第二干扰门限时，所述干扰系统退出所述工作频点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设第一干扰门限的设置方式为：所述干扰系统调整本干扰系统的发射参数为检测本干扰系统的干扰情况时所使用的发射参数时，在当前干扰强度不大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下能够工作，且在当前干扰强度大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下不能够工作，则利用所述指定干扰强度设置所述预设第一干扰门限。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设第二干扰门限的设置方式为：所述干扰系统调整本干扰系统的发射参数为最佳发射参数时，在当前干扰强度不大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下能够工作，且在当前干扰强度大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下不能够工作，则利用所述指定干扰强度设置所述预设第二干扰门限。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干扰系统调整本干扰系统的发射参数，具体包括：

所述干扰系统通过如下方式之一或任意组合将本干扰系统的发射参数调整为最佳发射参数：

所述干扰系统提高网络侧的发射功率至最大发射功率；

所述干扰系统启动波束赋形技术；

所述干扰系统降低调制编码模式等级为最低等级。

5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述干扰系统从调整本干扰系统的发射参数开始，在预设等待时间之后，检测本干扰系统在所述工作频点上的干扰情况，得到第二干扰样本能量平均值，并比较所述第二干扰样本能量平均值与预设第三干扰门限；当所述第二干扰样本能量平均值小于所述预设第三干扰门限时，所述干扰系统根据当前干扰情况调整本干扰系统的发射参数，并继续在所述工作频点上工作；当所述第二干扰样本能量平均值不小于所述预设第三干扰门限时，所述干扰系统退出所述工作频点。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设第三干扰门限的设置方式为：在所述干扰系统调整本干扰系统的发射参数为使本干扰系统性能最优的发射参数时，在当前干扰强度不大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下能够工作，且在当前干扰强度大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下不能够工作，则利用所述指定干扰强度设置所述预设第三干扰门限。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述干扰系统检测本干扰系统在所述工作频点上的干扰情况，得到第一干扰样本能量平均值或者第二干扰样本能量平均值的过程，具体包括：

所述干扰系统在预设测量时间内检测本干扰系统在所述工作频点上的干扰情况，得到所述预设测量时间内的多个采样点的信号功率，并对所述多个采样点的信号功率进行平滑处理，得到第一干扰样本能量平均值或者第二干扰样本能量平均值。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述干扰系统对所述多个采样点的信号功率进行平滑处理，具体包括：

所述干扰系统通过如下公式进行平滑处理：

$P\_\mathrm{mean}=\frac{1}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{n}_i}\left(\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n_i}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{i,j}\right);$

其中，n_i表示第i个检测周期的采样点个数，P_i,j表示在第i个检测周期内，第j个采样点的信号功率，N表示检测周期的数量。

9.一种认知无线电系统中竞争频谱的干扰系统，其特征在于，包括：

干扰检测单元，用于在未对受扰系统的工作频点进行干扰检测的情况下，占用所述工作频点的信道，并在所述工作频点上工作；以及，检测本干扰系统在所述工作频点上的干扰情况，得到第一干扰样本能量平均值；

干扰判断单元，用于比较所述第一干扰样本能量平均值与预设第一干扰门限；当所述第一干扰样本能量平均值不小于所述预设第一干扰门限时，比较所述第一干扰样本能量平均值与预设第二干扰门限；

干扰处理单元，用于当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第一干扰门限时，确定本干扰系统继续在所述工作频点上工作；

当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第二干扰门限时，确定继续在所述工作频点上工作；当所述第一干扰样本能量平均值不小于所述预设第二干扰门限时，退出所述工作频点；

发射参数调整单元，用于当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第二干扰门限时，调整本干扰系统的发射参数。

10.如权利要求9所述的干扰系统，其特征在于，

所述干扰处理单元对所述预设第一干扰门限的设置方式为：当所述干扰系统调整本干扰系统的发射参数为检测本干扰系统的干扰情况时所使用的发射参数时，在当前干扰强度不大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下能够工作，且在当前干扰强度大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下不能够工作，则利用所述指定干扰强度设置所述预设第一干扰门限。

11.如权利要求9所述的干扰系统，其特征在于，

所述干扰处理单元对所述预设第二干扰门限的设置方式为：当所述干扰系统调整本干扰系统的发射参数为最佳发射参数时，在当前干扰强度不大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下能够工作，且在当前干扰强度大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下不能够工作，则利用所述指定干扰强度设置所述预设第二干扰门限。

12.如权利要求9所述的干扰系统，其特征在于，

所述发射参数调整单元，具体用于当所述第一干扰样本能量平均值小于所述预设第二干扰门限时，通过如下方式之一或任意组合将本干扰系统的发射参数调整为最佳发射参数：

提高网络侧的发射功率至最大发射功率；

启动波束赋形技术；

降低调制编码模式等级为最低等级。

13.如权利要求9或12所述的干扰系统，其特征在于，

所述干扰检测单元，还用于从调整本干扰系统的发射参数开始，在预设等待时间之后，检测本干扰系统在所述工作频点上的干扰情况，得到第二干扰样本能量平均值；

所述干扰判断单元，还用于比较所述第二干扰样本能量平均值与预设第三干扰门限；

所述发射参数调整单元，还用于当所述第二干扰样本能量平均值小于所述预设第三干扰门限时，根据当前干扰情况调整本干扰系统的发射参数；

所述干扰处理单元，还用于当所述第二干扰样本能量平均值小于所述预设第三干扰门限时，继续在所述工作频点上工作；当所述第二干扰样本能量平均值不小于所述预设第三干扰门限时，退出所述工作频点。

14.如权利要求13所述的干扰系统，其特征在于，

所述干扰处理单元对所述预设第三干扰门限的设置方式为：在所述干扰系统调整本干扰系统的发射参数为使本干扰系统性能最优的发射参数时，在当前干扰强度不大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下能够工作，且在当前干扰强度大于指定干扰强度时，所述干扰系统在当前干扰强度下不能够工作，则利用所述指定干扰强度设置所述预设第三干扰门限。

15.如权利要求13所述的干扰系统，其特征在于，

所述干扰检测单元，具体用于在预设测量时间内检测本干扰系统在所述工作频点上的干扰情况，得到所述预设测量时间内的多个采样点的信号功率，并对所述多个采样点的信号功率进行平滑处理，得到第一干扰样本能量平均值或者第二干扰样本能量平均值。

16.如权利要求15所述的干扰系统，其特征在于，

所述干扰检测单元，进一步用于通过如下公式进行平滑处理：

$P\_\mathrm{mean}=\frac{1}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{n}_i}\left(\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n_i}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{i,j}\right);$

其中，n_i表示第i个检测周期的采样点个数，P_i,j表示在第i个检测周期内，第j个采样点的信号功率，N表示检测周期的数量。

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