基于共享基站建立频谱池数据库的方法

摘要

本发明一种基于共享基站建立频谱池数据库的方法，具体指一种应用于认知用户系统和主用户系统共享基站的蜂窝网络中，替代认知无线电频谱感知技术的方法，涉及认知无线电频谱感知技术领域。本方法，以OFDM调制的正交子载波作为对象，在每个认知用户系统与主用户系统共同存在的蜂窝网络的共享基站中建立频谱池数据库。所述共享基站具有认知用户接入控制与频谱分配以及主用户与认知用户的协调功能。因主用户系统与认知用户系统共享同一基站，故认知用户系统获知主用户空闲频谱的信息与主用户系统获知主用户空闲频谱是同时的，具有同等的获取主用户空闲频谱的能力。如未来的LTE系统，使用本方法让认知用户系统使用LTE系统的资源成为可能。

说明书

技术领域

本发明涉及认知无线电频谱感知技术领域，更具体地说， 是一种应用于认知用户系统和主用户系统共享基站的蜂窝 网络中，认知无线电频谱感知技术的方法。

背景技术

随着无线通信业务的增长，可利用的频带日趋紧张，频谱资源匮 乏的问题日益严重。怎样才能提高频谱利用率，在不同区域和不同时 间段里有效地利用不同的空闲频道，成为人们非常关注的技术问题。 认知无线电(CR)概念由Joseph Mitola博士提出，其主导思想是通过 迅速准确地感知主用户的空闲频谱并加以利用，以提高频谱利用率。 因此频谱感知技术自认知无线电概念提出以来一直作为认知无线电 技术的重要组成部分。2011年9月《电子发烧友》上，有关于频谱 感知技术综述，所提出的数据库档案技术，由于这一技术的数据库是 建立在认知用户系统上的，它需要实时的检测，更新主用户的位置信 息，需要为此建立一个数据库的网络，从而带来成本的增加。另一个 公开号CN102611509A的由华为技术有限公司提出的《频谱感知方法、 频谱感知设备和数据库》，仍然是基于技术信号检测技术的频谱感知 层次，其所提出的数据库存储的对象是各种频谱感知算法，同时该方 法需要频繁传送目标感知频点信息和对应的目标感知软件标识，实质 上让工作流程变得更加繁琐，在时间上，成本上，其技术的实现难度 都比较大。随着关于频谱感知技术相关研究的不断深入，频谱感知技 术暴露出的问题主要表现为两个方面：一方面是频谱感知的精确度问 题，另一方面是频谱感知的速度问题。而这两个问题的解决存在着一 定的矛盾，或者通过增加设备的复杂度和成本来解决，然而即使这样 也不能保证对频谱空洞的检测万无一失，仍然存在着一定的漏检概率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有频谱感知技术存在的缺失和 不足，提出一种基于共享基站建立频谱池数据库的方法，其特点 是包括，频谱池数据库建立在认知用户系统与主用户系统的共享基 站中，所述共享基站具有认知用户接入控制与频谱分配以及主用户与 认知用户的协调功能。

其中，所述主用户系统以正交频分复用（OFDM）调制的正交子载 波作为对象，以正交子载波作为多址区分的标识，以正交子载波作为 频谱池数据库的基本元素。

所述“OFDM调制一次所使用的时间”谓“OFDM符号周期”。

所述的基于共享基站建立频谱池数据库的方法，其特点在于，在 所述OFDM符号周期内包括步骤：

A.1刷新频谱池数据库；

A.2共享基站统计出当前OFDM符号周期内的空闲子载波；

A.3假设每个OFDM符号周期全部的正交子载波数目为M,正交子 载波被主用户占用的数目为N，则每个OFDM符号周期内空闲子载波 的数目为M-N，若M-N>0则进入步骤B，否则跳至步骤D；

B.调用频谱分配算法对已经向共享基站申请接入的认知用户进 行频谱分配，分配的对象是空闲子载波；

C.分配完成后进入认知用户使用阶段；

D.当前OFDM符号周期结束，返回步骤A.1。

步骤B中所述调用的频谱分配算法，并不局限于某特定的频谱分 配算法；实施中共享基站调用的具体频谱分配算法，由具体通信系统 根据指标要求，具体选择。

本发明是基于蜂窝网络的，如未来的LTE系统，使用本方法让认 知用户系统使用LTE系统的资源成为可能。

附图说明

图1为本发明基于共享基站建立频谱池数据库的方法的实施 例的流程框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述

请参阅附图1所示的一种，该方法包括以下步骤：

一种基于共享基站建立频谱池数据库的方法，其特点在于，频谱 池数据库建立在认知用户系统与主用户系统的共享基站中，所述共享 基站具有认知用户接入控制与频谱分配以及主用户与认知用户的协 调功能。

所述主用户以正交频分复用（OFDM）调制的正交子载波作为对象， 以正交子载波作为多址区分的标识，以正交子载波作为频谱池数据库 的基本元素。

基于共享基站建立频谱池数据库的方法，其特点在于，在所述 OFDM符号周期内包括步骤：

A.1刷新频谱池数据库；

A.2共享基站统计出当前OFDM符号周期内的空闲子载波；

A.3假设每个OFDM符号周期全部的正交子载波数目为M，正交子 载波被主用户占用的数目为N，则每个OFDM符号周期内空闲子载波 的数目为M-N，若M-N>0则进入步骤B，否则跳至步骤D；

B.调用频谱分配算法对已经向共享基站申请接入的认知用户进 行频谱分配，分配的对象是空闲子载波；

C.分配完成后进入认知用户使用阶段；

D.当前OFDM符号周期结束，返回步骤A.1。

这里，步骤B中所述调用的频谱分配算法，并不局限于某特定的 频谱分配算法；实施中共享基站调用的具体频谱分配算法，由具体通 信系统根据指标要求，具体选择。

综上所述，在一定的条件下本发明提出的方法缩短了认知无线电 技术应用的过程，无通常频谱感知算法中的漏检概率非零和实时性不 足等问题。因主用户与认知用户共享同一基站，故认知用户系统获知 主用户系统空闲频谱的信息与主用户系统获知主用户系统空闲频谱 信息的时间是同时的，认知用户系统与主用户系统具有同等的获取主 用户系统空闲频谱的能力。本发明是基于蜂窝网络的，如未来 的LTE系统。使用本方法让认知用户系统使用LTE系统的资 源成为可能。