CN104956707B - 认知无线电网络中的协作频谱感测 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种方法和系统，所述方法和系统用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测。所述方法可包括：通过认知无线电网络接收信道可用性的多个感测结果，其中所述多个感测结果分别由所述认知无线电网络内对应数量的车辆产生，其中所述多个感测结果的广播基于在所述认知无线电网络内的车辆的位置而受控制；以及基于所述多个感测结果确定所述信道是否可用。通过使用所述方法，可提高协作频谱感测的效率。

Description

认知无线电网络中的协作频谱感测

技术领域

本发明大体涉及认知无线电网络中的协作频谱感测。

背景技术

认知无线电(Cognitive Radio，CR)是一种有前景的技术，其使得能够访问间歇期的空闲频带。协作频谱感测是CR通过共享所有CR用户的感测信息以增强感测性能的关键功能。然而，来自所有CR用户的感测信息容易阻塞信道并引起大量的开销。因此，需要一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的更有效的方法。

发明内容

在一个实施方案中，提供一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的方法。所述方法可包括：第一车辆产生协助感测信道可用性的请求；所述第一车辆在认知无线电网络中广播所述请求和所述第一车辆的位置信息；所述第一车辆接收来自认知无线电网络内的其它车辆的多个感测消息，所述感测消息响应于所述请求而产生，其中感测消息包括所述信道可用性的感测结果和广播所述感测消息的车辆的一条位置信息，其中所述多个感测消息的广播基于认知无线电网络内的车辆的位置信息而受控制；以及基于所述多个感测消息确定所述信道是否可用。

在一些实施方案中，一条位置信息可指示当车辆接收请求时车辆所处的位置。在一些实施方案中，一条位置信息可指示当车辆产生感测结果时车辆所处的位置。

在一些实施方案中，所述请求可还包括发射机的覆盖区域和位置的信息以及信道的频谱。

在一些实施方案中，所述方法可还包括：第一车辆产生信道可用性的第一感测结果，其中基于第一感测结果和多个感测消息来确定信道是否可用。

在一些实施方案中，车辆的位置信息可通过安装在所述车辆上的定位装置如全球定位系统(Global Positioning System，GPS)装置获得。

在一些实施方案中，如果指示所述信道可用的接收的感测结果的数量达到预定数量，那么所述第一车辆可确定所述信道可用。在一些实施方案中，N中取M方法可用来确定所述信道是否可用，其中M小于N。

在一些实施方案中，感测消息可在公共控制信道(Common Control Channel，CCC)上广播。

在一个实施方案中，提供一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的方法。所述方法可包括：通过认知无线电网络接收信道可用性的多个感测结果，其中所述多个感测结果分别由认知无线电网络内对应数量的车辆产生，其中所述多个感测结果的广播基于在所述认知无线电网络内的车辆的位置而受控制；以及基于所述多个感测结果确定所述信道是否可用。

在一个实施方案中，提供一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的方法。所述方法可包括：通过认知无线电网络接收信道可用性的多个感测结果，其中所述多个感测结果分别由认知无线电网络内对应数量的车辆产生，其中所述多个感测结果的广播基于所述对应的车辆的位置和广播协助感测所述信道可用性的请求的车辆的位置而受控制；以及基于所述多个感测结果确定所述信道是否可用。

在一个实施方案中，提供一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的方法。所述方法可包括：第一车辆通过认知无线电网络一条接一条地接收多个感测消息，其中感测消息包括信道可用性的感测结果和产生所述感测结果的车辆的一条位置信息；当第一车辆接收包括第一条位置信息的第一新感测消息时，基于所述第一车辆的第一位置信息和所述第一条位置信息计算第一距离；如果第一距离大于预定值，那么基于第一位置信息和含在由所述第一车辆接收的感测消息中的位置信息来计算第一倒计时时间；如果在所述第一倒计时时间结束之前第一车辆没有接收到新感测消息，那么第一车辆在认知无线电网络上广播由所述第一车辆产生的新感测消息；如果在第一倒计时时间结束之前所述第一车辆接收到包括第二条位置信息的第二新感测消息，那么基于所述第一车辆的第二位置信息和所述第二条位置信息计算第二距离；以及如果第二距离大于所述预定值，那么基于第二位置信息和含在由第一车辆接收的感测消息中的位置信息计算第二倒计时时间。

在一些实施方案中，所述第一车辆的第一位置信息可与所述第一车辆的第二位置信息相同。在一些实施方案中，所述第一车辆的第一位置信息可指示所述第一车辆的位置，所述第一车辆在所述位置接收协助感测所述信道可用性的请求。

在一些实施方案中，所述第一车辆的第一位置信息可指示所述第一车辆的位置，所述第一车辆在所述位置接收第一新感测消息，并且所述第一车辆的第二位置信息可指示所述第一车辆的位置，所述第一车辆在所述位置接收第二新感测消息。

在一些实施方案中，当所述第一车辆接收协助感测所述信道可用性的请求时，所述新感测消息可由所述第一车辆产生。

在一些实施方案中，所述请求可还包括发射机的覆盖区域和位置的信息以及信道的频谱。

在一些实施方案中，所述方法可还包括：确定所述第一车辆是否在所述发射机的覆盖区域内，如果所述第一车辆在所述发射机的覆盖区域内，那么所述第一车辆计算所述第一距离。

在一个实施方案中，提供一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的系统。在一些实施方案中，所述系统可包括：定位装置、收发机和处理装置，所述处理装置被配置成：控制所述定位装置以获得安装有所述系统的第一车辆的位置信息；产生协助感测所述信道可用性的请求；控制所述收发机，以便在认知无线电网络中广播所述请求和所述第一车辆的位置信息；控制所述收发机，以便接收来自认知无线电网络内的其它车辆的多个感测消息，所述感测消息是响应于所述请求而产生，其中感测消息包括所述信道可用性的感测结果和广播所述感测消息的车辆的一条位置信息，其中所述多个感测消息的广播基于认知无线电网络内的车辆的位置信息而受控制；以及基于所述多个感测消息确定所述信道是否可用。

在一个实施方案中，提供一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的系统。所述系统可包括：定位装置、收发机和处理装置，所述处理装置被配置用于：控制所述定位装置以获得安装有所述系统的第一车辆的位置信息；产生协助感测所述信道可用性的请求；控制所述收发机，以便在认知无线电网络中广播所述请求和所述第一车辆的位置信息；控制所述收发机，以便接收来自认知无线电网络内的其它车辆的多个感测消息，所述感测消息是响应于所述请求而产生，其中感测消息包括所述信道可用性的感测结果和产生所述感测消息的车辆的一条位置信息，其中所述多个感测消息的广播基于认知无线电网络内的车辆的位置信息而受控制；以及基于所述多个感测消息确定所述信道是否可用。

在一个实施方案中，提供一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的系统。所述系统可包括收发机和处理装置，所述处理装置被配置成基于信道可用性的多个感测结果来确定信道是否可用，其中所述收发机通过认知无线电网络接收所述多个感测结果，其中所述多个感测结果分别由认知无线电网络内对应数量的车辆产生，其中所述多个感测结果的广播基于认知无线电网络内的车辆的位置而受控制。

在一个实施方案中，提供一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的系统。所述系统可包括收发机和处理装置，所述处理装置用于基于信道可用性的多个感测结果来确定所述信道是否可用，其中所述收发机通过认知无线电网络接收所述多个感测结果，其中所述多个感测结果分别由认知无线电网络内对应数量的车辆产生，其中所述多个感测结果的广播基于认知无线电网络内的车辆的位置而受控制。

在一个实施方案中，提供一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的系统。在一些实施方案中，所述系统可包括：定位装置、收发机和处理装置，所述处理装置用于：控制所述收发机通过认知无线电网络来一条接一条地接收多个感测消息，其中感测消息包括信道可用性的感测结果和广播所述感测消息的车辆的一条位置信息；当收发机接收第一新感测消息时，基于安装有所述系统的第一车辆的第一位置信息和含在所述第一新感测消息中的第一条位置信息来计算第一距离，其中所述第一车辆的第一位置信息通过定位装置获得；如果第一距离大于预定值，那么基于所述第一车辆的第一位置信息和含在由所述收发机接收的感测消息中的位置信息计算第一倒计时时间；如果在第一倒计时时间结束之前收发机没有接收到新感测消息，那么控制所述收发机以在认知无线电网络上广播新感测消息，所述新感测消息由所述处理装置产生；如果收发机在第一倒计时时间结束之前接收第二新感测消息，那么基于通过定位信息获得的第一车辆的第二位置信息和含在所述第二新感测消息中的第二条位置信息来计算第二距离；以及如果第二距离大于所述预定值，那么基于第二位置信息和含在所述收发机所接收到的感测消息中的位置信息来计算第二倒计时时间。

在一个实施方案中，提供一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的系统。在一些实施方案中，所述系统可包括：定位装置、收发机和处理装置，所述处理装置被配置成：控制所述收发机通过认知无线电网络来一条接一条地接收多个感测消息，其中感测消息包括信道可用性的感测结果和产生所述感测消息的车辆的一条位置信息；当收发机接收第一新感测消息时，基于通过定位装置获得的第一车辆的第一位置信息和含在所述第一新感测消息中的第一条位置信息来计算第一距离，其中所述系统安装在第一车辆上；如果第一距离大于预定值，那么基于所述第一车辆的第一位置信息和含在由所述收发机接收的感测消息中的位置信息来计算第一倒计时时间；如果在第一倒计时时间结束之前收发机没有接收到新感测消息，那么控制所述收发机来在认知无线电网络上广播新感测消息，所述新感测消息由所述处理装置产生；如果收发机在第一倒计时时间结束之前接收第二新感测消息，那么基于所述第一车辆的第二位置信息和含在所述第二新感测消息中的第二条位置信息来计算第二距离；以及如果第二距离大于所述预定值，那么基于第二位置信息和含在所述收发机所接收到的感测消息中的位置信息来计算第二倒计时时间。

附图说明

本发明的前述和其它特征将从结合附图进行的以下描述和随附权利要求书而变得更充分明显。应当理解，这些图仅描绘根据本发明的若干实施方案，并且因此，不应被视为对本发明范围的限制，本发明将通过附图的使用以另外的特殊性和细节来加以描述。

图1至图4示意性示出根据本发明的一个实施方案的认知无线电网络的实例；

图5示出根据本发明的一个实施方案的用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的方法S10的示意性流程图；

图6示出根据本发明的一个实施方案的用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的方法S20的示意性流程图；

图7示出根据本发明的一个实施方案的用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的方法S30的示意性流程图；以及

图8示意性示出根据本发明的一个实施方案的用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的系统。

具体实施方式

在以下详述中，参照附图，所述附图形成以下详述的一部分。在附图中，类似符号通常标识类似部件，除非上下文另外指示。在详述、附图和权利要求中描述的示例性实施方案并不意味着限制。在不脱离本文提出的主题的精神或范围的情况下，可使用其它实施方案并且可做出其它改变。将容易理解的是，如本文大体上所述和图中所示的本发明的方面可以多种不同的配置来布置、替换、合并和设计，所有这些不同的配置都被本发明明确预期并且成为本发明的一部分。

如上所述，CR用户遭受信道拥塞和很大的开销。可以发现，彼此空间上靠近的CR用户很可能受同一环境条件的影响并在频谱感测中遭受共同的偏差。因此，CR用户的位置信息可用来提高协作频谱感测的性能。

图1至图4示意性示出了根据本发明的一个实施方案的认知无线电网络的实例。

参照图1，在认知无线电网络(在下文中简称“网络”)内有多辆车辆(CR用户)。所述网络可以是车辆自组网(Vehicular Ad Hoc Network，VANET)。主发射机(例如，数字电视(Digital Television，DTV)塔)在所述车辆的附近。或者，蜂窝基站、路边单元(Road SideUnit，RSU)或无线局域网(WLAN)热点也可用作主发射机，其可以提供用于所述车辆的空的信道。

图5示出根据本发明的一个实施方案的用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的方法S10的示意性流程图。

参照图5，在S101中，第一车辆产生用于协助感测信道的可用性的请求。参照图1，在认知无线电网络中的第一车辆1需要更多的带宽以接收或发射数据，并且它发出协助感测是否有空闲信道的请求。在一些实施方案中，第一车辆1可请求协助感测用于空闲信道的较宽的频率范围。在一些实施方案中，第一车辆1可请求协助感测用于空闲信道的一定频率范围。通常，数字电视(DTV)信道是潜在的候选者。

在一些实施方案中，所述请求可还包括发射机的覆盖区域和位置的信息以及信道的频谱。发射机的覆盖区域和位置的所述信息可用来确定车辆是否在覆盖区域内。

参照图1，DTV发射机10靠近第一车辆1，并且第一车辆1在其覆盖区域中。第一车辆1可请求感测DTV频谱的信道可用性。

应当注意的是，在描述和权利要求中的术语“第一”、“第二”、“第三”等，是用来区别相似元件的而不倾向于描述特定的相继或时间次序。

在S102中，产生信道可用性的第一感测结果并且获得第一车辆的第一位置信息。在一些实施方案中，第一位置信息可指示产生第一感测结果的第一车辆的位置。在一些实施方案中，第一位置信息可指示产生请求的第一车辆的位置。在一些实施方案中，可使用能量检测方法来通过测量信道上的功率来感测所述信道。然后，基于测量的功率可计算所述信道可用性的感测结果。能量检测方法在本领域众所周知，且将不再在本文中进行详述。在一些实施方案中，第一位置信息可通过定位装置(如安装在车辆上的全球定位系统(GPS)装置)而获得。

或者，所述第一车辆可能不产生信道可用性的第一感测结果。

在S103中，产生第一感测消息。第一感测消息可包括第一感测结果和第一位置信息。在一些实施方案中，第一感测消息可还包括第一感测结果的预测精度，这随后可用来确定信道是否可用。例如，在图1至图3中，在圆圈4内部的车辆都在DTV发射机10的覆盖区域内。在图4中，车辆6在圆圈40的外部，也就是说，它们不在所述DTV发射机20的覆盖区域内并且不可选择用于协作频谱感测。

在S104中，在认知无线电网络中广播所述请求和所述第一感测消息。在一些实施方案中，可在网络中在IEEE 1609标准中定义的公共控制信道(CCC)上将请求和第一感测消息广播至车辆。

应当注意，S103是可选的。如果第一车辆不产生信道可用性的第一感测结果，那么所述第一车辆可只广播请求和第一位置信息。

在S105中，从网络中的车辆接收感测消息。

应当注意，由车辆广播感测消息基于在网络内的车辆的位置信息而受控制，这将在下文中进行详细描述。结果，在网络中只有一部分车辆将响应于所述请求而广播感测消息。

由第一车辆接收的感测消息可包括信道可用性的感测结果和指示产生所述感测消息的车辆的位置的一条位置信息。在一些实施方案中，一条位置信息可指示当车辆接收请求时所述车辆所处的位置。在一些实施方案中，一条位置信息可指示当车辆产生感测结果时所述车辆所处的位置。在一些实施方案中，由第一车辆接收的感测消息可还包括感测结果的预测精度。

在S106中，确定接收的感测消息的数量是否达到预定数量。预定数量可取决于第一车辆能确定信道是否可用而变化。如果是，那么方法S10进行至S107，广播指令以停止协作频谱感测。否则，方法S10进行至S105，第一车辆继续接收新感测消息。

在S108中，基于第一感测结果和接收的感测消息确定信道是否可用。

在一些实施方案中，N中取M方法可用来确定信道是否可用，其中M小于N，N表示车辆具有的感测结果的数量，且M表示指示信道可用或不可用的感测结果的数量。例如，如果有M个或M个以上指示信道可用的感测结果，那么第一车辆就可以确定所述信道是可用的并占用所述信道。否则，第一车辆可确定信道不可用。

在一些实施方案中，如果第一车辆不产生信道可用性的第一感测结果，那么第一车辆可基于接收的感测消息来确定所述信道是否可用。

图6示出根据本发明的一个实施方案的用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的方法S20的示意性流程图。

参照图6，在S201中，第二车辆接收由第一车辆广播的请求和第一感测消息。第一感测消息可包括第一车辆的第一感测结果和第一位置信息。网络中的所有车辆可通过网络接收来自第一车辆的请求和第一感测消息。

或者，如果第一车辆不产生信道可用性的第一感测结果，那么第二车辆可接收请求和第一位置信息。

在S202中，获得指示第二车辆位置的第二位置信息。

在一些实施方案中，在接收到请求后，第二车辆可以响应于所述请求而获得第二位置信息。如图1中示出，所述网络中除车辆1之外的车辆在接收请求后都可获得它们的位置信息。

在一些实施方案中，如果请求包括发射机的覆盖区域和位置的信息，那么第二车辆首先基于其位置信息、发射机的覆盖区域和位置的信息来确定它是否在所述覆盖区域内。如果第二车辆在发射机的覆盖区域内，那么继续后续过程。否则，第二车辆可停止协作频谱感测，因为它不能访问所述发射机(DTV)的信道。

参照图4，车辆5广播包括发射机20的覆盖区域和位置的信息的请求。网络中的车辆可确定它们是否在发射机20的覆盖区域内。且如在图4中示出，圆圈40外部的两辆车辆6可停止协作频谱感测，因为它们位于发射机20的覆盖区域的外部。

在S203中，基于第一位置信息和第二位置信息计算第一距离。

在一些实施方案中，所述网络中除车辆1之外的每一车辆计算车辆1与其本身之间的距离，如图1中示出。当然，对于不在发射机覆盖区域之内的车辆，它们不必计算它们的距离。

在S204中，确定第一距离是否大于预定值。如果第一距离大于预定值，那么第二车辆执行S205以获得信道可用性的第二感测结果。如上所述，在空间上接近的车辆很可能受同一环境条件的影响并且遭受在频谱感测中的共同偏差。因此，不需要网络中的所有车辆来感测所述信道。本发明基于它们之间的距离选择合适的车辆来感测信道。

如果第一距离小于预定值，那么方法S20进行到S210，停止协作频谱感测。具体来说，如果第一距离小于预定值，那么第二车辆无法获得信道可用性的第二感测结果。

参照图1，接近第一车辆(车辆1)的车辆，例如车辆1’，它们的距离小于预定值并且停止协作频谱感测，其标记有十字形。

在S205中，获得信道可用性的第二感测结果。例如，具有大于预定值的距离的车辆(如图1中示出的如车辆2、车辆2’、车辆3和车辆3’)分别开始获得它们的信道可用性的感测结果。

在S206中，产生包括第二感测结果和第二位置信息的第二感测消息。在一些实施方案中，第二感测消息可还包括第二感测结果的预测精度，这随后也可用来确定信道是否可用。

在S207中，计算第一倒计时时间。车辆的倒计时时间可用来确定是否广播在所述车辆中产生的感测消息。车辆的倒计时时间与所述车辆和已经在网络中广播它们位置信息的车辆之间的距离的总和成反比关系。也就是说，车辆和已经广播它们位置信息的车辆之间的距离越远，所述车辆的倒计时时间就越短。

在一些实施方案中，可基于车辆的位置信息和所述车辆接收的位置信息来计算车辆的倒计时时间。

在一些实施方案中，车辆的倒计时时间T可根据方程式(1)或方程式(2)进行计算：

方程式(1)

方程式(2)

其中di表示车辆和已经广播其位置信息的车辆之间的距离，η和θ是可根据具体情况预定义的参数，以及e表示纳氏对数(Napierian logarithm)的底数。

例如，由于车辆2接收车辆1的位置信息，所以可基于接收到的位置信息和车辆2的位置信息而获得车辆1和车辆2之间的距离。并且，可以根据方程式(3)或方程式(4)来计算第一倒计时时间T1：

T1＝e^-ηd1 方程式(3)

方程式(4)

其中d1表示车辆1和车辆2之间的距离，η和θ是可根据具体情况预定义的参数，以及e表示纳氏对数的底数。

参照图1，因为车辆2和车辆1之间的距离大于车辆3和车辆1之间的距离，所以车辆2的倒计时时间小于车辆3的倒计时时间。

在S208中，确定在第一倒计时时间结束之前第一新感测消息是否被接收。如上所述，其距离比预定值大的每一车辆可获得其取决于所述距离而变化的倒计时时间。

如果在第一倒计时时间结束之前第二车辆没有接收到感测消息，那么方法S20进行到S209，广播第二感测消息。在一些实施方案中，在广播第二感测消息之后，第二车辆可停止协作频谱感测。

例如，如图2中示出，车辆2位于最远离车辆1处，因此车辆2具有最短的倒计时时间。也就是说，在车辆2的倒计时时间结束之前，车辆2可能未接收到网络中的任何感测消息。因此，当车辆2的倒计时时间结束时，车辆2可在网络中广播其感测消息(第二感测消息)。而网络中的其他车辆，它们的倒计时时间在车辆2广播其感测消息之时未结束(如车辆2’、3和3’)，可在它们的倒计时时间结束之前接收第二感测消息。

如果在第一倒计时时间结束之前接收到第一新感测消息，那么方法S20可以进行至S30。图7示出根据本发明的一个实施方案的用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的方法S30的示意性流程图。

在S301中，基于第二位置信息和含在第一新感测消息中的位置信息来计算第二距离。在S302中，确定所述第二距离是否大于预定值。S301和S302分别类似于S203和S204，并不在本文中进行详述。

参照图2，在从车辆1接收请求之后，车辆2最早响应于所述请求而广播其感测消息。然后，网络中除车辆1和车辆1’之外的每一车辆可计算车辆2和本身之间的距离。例如，接近车辆2的车辆，例如车辆2’，它们的距离小于预定值并且停止协作频谱感测，其标记有十字形。

在S303中，计算第二倒计时时间。在一些实施方案中，可基于第二位置信息和含于由第二车辆接收的感测消息中的位置信息来计算第二倒计时时间。

具体地说，基于车辆自身的位置信息和车辆接收到的位置信息，具有其距离大于预定值的车辆可重新计算其倒计时时间。

例如，如在图3中示出的车辆3在其第一倒计时时间结束之前接收来自车辆2的感测消息，其中第一倒计时时间与车辆3和车辆1之间的距离成反比关系。在接收来自车辆2的新感测消息之后，车辆3计算其第二倒计时时间T2，其中T2与车辆3和车辆1之间的距离以及车辆3和车辆2之间的距离的总和成反比关系。

可根据方程式(5)或方程式(6)计算第二倒计时时间T2：

T2＝e^-η(d2+d3) 方程式(5)

T2＝θ/(d2+d3) 方程式(6)

其中d2和d3分别表示车辆3与车辆1之间的距离和车辆3与车辆2之间的距离，η和θ是可根据具体情况预定义的参数，以及e表示纳氏对数的底数。

在S304中，确定在第二倒计时时间结束之前第二新感测消息是否被接收。随后的过程类似于S208之后的步骤。如果在第二倒计时时间结束之前接收到第二新感测消息，那么不停止协作频谱感测的车辆可继续执行S301至S303，下文中不对其进行详细描述。

如果在第二倒计时时间结束之前没有接收到感测消息，那么方法S30进行至S209，也就是说，第二车辆广播其感测消息。

例如，如果车辆3在它的倒计时时间结束之前未接收到新感测消息，那么车辆3广播其感测消息。然后，具有其倒计时时间未到期的所述车辆，基于其自身的位置信息和车辆3的位置信息，继续计算第三距离。例如，在从车辆3接收感测消息后，靠近车辆3的车辆如车辆3’具有小于预定值的距离并由此停止协作频谱感测，其被标记为如在图3中示出的十字形。

这样，通过网络中的其余车辆连续地执行协作频谱感测直到接收到指令以停止协作频谱感测。在网络内广播的所有感测消息都被第一车辆接收，所述第一车辆产生协助感测信道可用性的请求。第一车辆比较所接收到的感测消息的数量与预定数量。如果所接收到的感测消息的数量达到预定数量，那么所述第一车辆广播指令以停止协作频谱感测。如果否，那么第一车辆继续通过网络接收感测消息。在接收到所述停止指令之后，其余车辆停止执行协作频谱感测。

通过使用上述方法，感测消息的广播基于认知无线电网络内车辆的位置信息而受控制。也就是说，所述网络中的部分车辆不必执行协作频谱感测，这降低了协作频谱感测技术所固有的开销，并提高其性能。

根据本发明的一个实施方案，提供一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的系统。用于协作频谱感测的系统可安装在车辆上。参照图8，系统10可包括定位装置11、收发机13和处理装置15。

定位装置11适于获得安装系统的车辆的位置信息。例如，定位装置可以是GPS装置。收发机13适于广播协助感测信道可用性的请求或感测消息。通过控制定位装置11与收发机13，处理装置15可被配置成执行方法10的S101至S108或执行方法20的S201至S210和方法30的S301至S304。在一些实施方案中，处理装置15可以是CPU、GPU、DSP等，或其中的任何组合。

根据本发明的一个实施方案，提供一种计算机可读介质，其包含用于协作频谱感测的计算机程序。当计算机程序由处理器执行时，它将指示所述处理器实施根据本发明的用于协作频谱感测的方法。

通过使用根据本发明的实施方案的方法和系统，协作频谱感测的效率得到提高。

在系统各方面的硬件实施与软件实施之间保持有少许区别；硬件或软件的使用大体是表示成本对比效率权衡的设计选择。例如，如果实施方确定速度和精确度是最重要的，那么实施方可选择主要硬件和/或固件车辆；如果灵活性是最重要的，则实施方可选择主要软件实施方式；或，再次替代地，实施方可选择硬件、软件和/或固件的某种组合。

虽然已在本文中公开各个方面和实施方案，但是其它方面和实施方案对于本领域技术人员来说是明显的。本文所公开的各个方面和实施方案是为了举例说明，而不应认为是限制性的，随附的权利要求书将指示真实的范围和精神。

Claims (14)

1.一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的方法，所述方法包括：

第一车辆产生协助感测信道的可用性的请求；

所述第一车辆在认知无线电网络中广播所述请求和所述第一车辆的位置信息；

所述第一车辆接收来自所述认知无线电网络内的其它车辆的多个感测消息，所述感测消息是响应于所述请求而产生，其中感测消息包括所述信道的可用性的感测结果和广播所述感测消息的车辆的一条位置信息，接收所述请求和所述第一车辆的位置信息的车辆基于该车辆对应的倒计时时间确定是否广播感测消息，该车辆对应的倒计时时间基于该车辆的位置信息以及所述第一车辆的位置信息而计算；以及

基于所述多个感测消息确定所述信道是否可用。

2.根据权利要求1所述的方法，其中一条位置信息指示当车辆收到所述请求时所述车辆所处的位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其中一条位置信息指示当车辆产生感测结果时所述车辆所处的位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述请求还包括发射机的覆盖区域和位置的信息以及所述信道的频谱。

5.根据权利要求1所述的方法，其还包括：所述第一车辆产生所述信道的可用性的第一感测结果，其中基于所述第一感测结果和所述多个感测消息确定所述信道是否可用。

6.根据权利要求1所述的方法，其中车辆的位置信息通过安装在所述车辆上的定位装置如全球定位系统装置获得。

7.根据权利要求1所述的方法，其中如果指示所述信道可用的接收的感测结果的数量达到预定数量，那么所述第一车辆确定所述信道可用。

8.一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的方法，所述方法包括：

第一车辆通过认知无线电网络接收信道的可用性的多个感测结果，其中所述多个感测结果分别由所述认知无线电网络内对应数量的车辆产生，以响应于所述第一车辆广播的协助感测信道可用性的请求，接收所述请求的车辆基于该车辆对应的倒计时时间确定是否广播感测结果，该车辆对应的倒计时时间基于该车辆的位置信息以及所述第一车辆的位置信息而计算；以及

基于所述多个感测结果来确定所述信道是否可用。

9.一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的系统，所述系统包括定位装置、收发机和处理装置，所述处理装置被配置成：

控制所述定位装置以获得安装所述系统的第一车辆的位置信息；

产生协助感测信道的可用性的请求；

控制所述收发机以在认知无线电网络中广播所述请求和所述第一车辆的所述位置信息；

控制所述收发机接收来自所述认知无线电网络内的其它车辆的多个感测消息，所述感测消息响应于所述请求而产生，其中感测消息包括所述信道的可用性的感测结果和广播所述感测消息的车辆的一条位置信息，接收所述请求和所述第一车辆的位置信息的车辆基于该车辆对应的倒计时时间确定是否广播感测消息，该车辆对应的倒计时时间基于该车辆的位置信息以及所述第一车辆的位置信息而计算；以及

基于所述多个感测消息确定所述信道是否可用。

10.根据权利要求9所述的系统，其中一条位置信息指示当车辆接收到所述请求时所述车辆所处的位置。

11.根据权利要求9所述的系统，其中一条位置信息指示当车辆产生感测结果时所述车辆所处的位置。

12.根据权利要求9所述的系统，其中所述请求还包括发射机的覆盖区域和位置的信息以及所述信道的频谱。

13.根据权利要求9所述的系统，其中所述处理装置还被配置成：产生所述信道的所述可用性的第一感测结果，其中基于所述第一感测结果和所述多个感测消息确定所述信道是否可用。

14.一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感测的系统，所述系统安装在第一车辆上，包括收发机和处理装置，所述处理装置被配置成基于信道的可用性的多个感测结果来确定信道是否可用，其中所述多个感测结果由所述收发机通过认知无线电网络接收，其中所述多个感测结果分别由所述认知无线电网络内的对应数量的车辆产生，以响应于所述第一车辆广播的协助感测信道可用性的请求，接收所述请求的车辆基于该车辆对应的倒计时时间确定是否广播感测结果，该车辆对应的倒计时时间基于该车辆的位置信息以及所述第一车辆的位置信息而计算。