專利名稱：基于接收機(jī)信標(biāo)發(fā)射的認(rèn)知無線電自適應(yīng)干擾保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于接收機(jī)信標(biāo)發(fā)射的認(rèn)知無線電自 適應(yīng)干擾保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
頻譜資源匱乏是制約無線通信發(fā)展的主要障礙。然而研究表明，無線通信中頻譜 資源匱乏與已分配頻譜利用率不高的現(xiàn)象并存，固有的靜態(tài)頻譜分配政策造成已分配頻譜 在某些地域和某些時段上存在大量未被使用的頻譜空穴。認(rèn)知無線電以機(jī)會接入的方式利 用頻譜空穴，成為解決當(dāng)前頻譜資源緊缺問題的重要技術(shù)之一。部署認(rèn)知無線電系統(tǒng)的前 提是必須保證授權(quán)主系統(tǒng)的通信安全——即保證主用戶的正常通信不受認(rèn)知用戶的有害 干擾。
目前，認(rèn)知無線電主要有兩種實(shí)現(xiàn)方案，其一，認(rèn)知系統(tǒng)通過頻譜代理的頻譜協(xié)商 與主系統(tǒng)共享頻譜，這需要大量的系統(tǒng)間信息交互，體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)成本高；其二，認(rèn)知 系統(tǒng)通過頻譜感知來伺機(jī)接入主系統(tǒng)暫時不用的空閑頻譜(即頻譜空穴)，這種方式無需 改變已有的授權(quán)主系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)起來相對簡單靈活，更接近實(shí)用。然而現(xiàn)有基于感知的認(rèn)知無 線電實(shí)現(xiàn)方案中，主系統(tǒng)的通信安全基本上完全依賴認(rèn)知系統(tǒng)的頻譜感知。出于對有害干 擾的排斥，主系統(tǒng)在評估認(rèn)知系統(tǒng)對其造成的潛在干擾時，對傳播環(huán)境(噪聲、衰落等)模 型和認(rèn)知用戶分布模型的不確定性都采用最壞情況假設(shè)的方法。為取得主系統(tǒng)的認(rèn)可，認(rèn) 知系統(tǒng)不得不采取極為保守的頻譜感知和接入策略，導(dǎo)致大量通信機(jī)會的喪失。另一方面， 當(dāng)主用戶在某個頻段上只進(jìn)行單向的信息接收時，由于以檢測主用戶信號為基礎(chǔ)的頻譜感 知的局限，對主用戶的有效干擾保護(hù)很難實(shí)現(xiàn)。因此，探求其它更有效的認(rèn)知無線電干擾保 護(hù)方法對認(rèn)知無線電技術(shù)的推廣應(yīng)用具有重要意義。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，Hulbert在《IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications,2005, p. 989-993》(IEEE 個人、 室內(nèi)和移動無線電通信國際研討會，2005年，第989-993頁)上發(fā)表的論文“Spectrum Sharing through Beacons”(基于信標(biāo)的頻譜共享)中，提出了通過接收機(jī)發(fā)射信標(biāo)來構(gòu) 建一個軟的頻譜專屬區(qū)域，以避免其它發(fā)射機(jī)干擾從而實(shí)現(xiàn)頻譜共享的新概念。Mangold 等 在((First International Conference on Communication System Software and Middleware, 2006, p. 1_6》(首屆通信系統(tǒng)軟件和中間件國際會議，2006年，第1_6頁)發(fā)表 的論文"Operator Assisted Cognitive Radio and Dynamic Spectrum Assignment with Dual Beacons-Detailed Evaluation”(基于雙信標(biāo)的運(yùn)營商輔助認(rèn)知無線電和動態(tài)頻譜 分配——詳細(xì)評估)中，提出同時使用“允許” (Grant)和“拒絕” (Denial)兩種信標(biāo)來協(xié)調(diào) 頻譜的共享，即只有在認(rèn)知用戶檢測到存在“允許”信標(biāo)而不存在“拒絕”信標(biāo)時才可以接 入相應(yīng)頻譜。以上兩篇論文將信標(biāo)的應(yīng)用引入到認(rèn)知無線電框架之中，但主要是從認(rèn)知系 統(tǒng)的角度探討如何更好地共享頻譜，并沒有從主系統(tǒng)的角度分析如何利用信標(biāo)更有效地實(shí) 施干擾保護(hù)。
經(jīng)檢索還發(fā)現(xiàn)，高通股份有限公司在其申請的專利《在存在或不存在信標(biāo)信號情 況下使用的通信方法和裝置》(申請?zhí)?00780002197. 0)和《用于借助信標(biāo)信號來傳送優(yōu) 先級信息的通信方法和裝置》(申請?zhí)?00780003012.8)中公布了一套信標(biāo)信令系統(tǒng)，可 用來協(xié)調(diào)不同優(yōu)先級系統(tǒng)之間的頻譜共享，其作用類似于基于頻譜代理的認(rèn)知無線電方案 中的頻譜代理，其所述信標(biāo)信令的維護(hù)、檢測和信息解調(diào)需要較長的時間耗散，不適合主用 戶頻譜占用情況快變的場景，而且也沒有闡述利用信標(biāo)信令實(shí)施有效干擾保護(hù)的方法。發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種基于接收機(jī)信標(biāo)發(fā)射的認(rèn)知無線電自適應(yīng)干 擾保護(hù)方法，使主用戶具有針對認(rèn)知用戶干擾的主動保護(hù)能力，并可根據(jù)干擾程度的變化 自適應(yīng)調(diào)整干擾保護(hù)強(qiáng)度，避免過度保護(hù)造成的頻譜浪費(fèi)和保護(hù)不力造成的主用戶服務(wù)質(zhì) 量下降兩個方面的問題。
技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案，包括如下兩個部分
第一部分主用戶接收機(jī)發(fā)射強(qiáng)度隨受干擾程度自適應(yīng)調(diào)整的信標(biāo)信號，向認(rèn)知 用戶表明主用戶接收機(jī)對當(dāng)前工作頻段的占用，具體包括
1)信標(biāo)信號的發(fā)射時機(jī)
主用戶接收機(jī)在通信鏈路建立的同時立即開始發(fā)射信標(biāo)信號，啟動對主用戶工作 頻段的干擾保護(hù)；主用戶接收機(jī)在通信結(jié)束的同時，立即停止信標(biāo)發(fā)射，釋放所占用的工作 頻段以允許認(rèn)知用戶接入；
2)信標(biāo)發(fā)射功率的自適應(yīng)調(diào)整
信標(biāo)發(fā)射功率具有上界Pb_max和下界Pb_ini的約束，約束上界代表了主用戶干擾保 護(hù)的最高強(qiáng)度，約束下界代表了主用戶干擾保護(hù)的最低強(qiáng)度；初始信標(biāo)發(fā)射功率應(yīng)設(shè)為功 率約束上界或比約束上界小10%以內(nèi)的值，以快速抑制可能影響到通信建鏈的認(rèn)知用戶的 干擾，保證主用戶通信鏈路的快速建立；
主用戶接收機(jī)周期性測量接收機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)可承受的額外干擾余量，當(dāng)干擾余量連 續(xù)N1個周期低于第一門限T1時，判斷干擾保護(hù)強(qiáng)度不夠，以第一步長A1增加信標(biāo)發(fā)射功 率后繼續(xù)發(fā)射，所述N1至少為2，且N1個周期的時間跨度在幾毫秒到幾十毫秒之間，具體數(shù) 值根據(jù)主用戶業(yè)務(wù)類型確定；當(dāng)干擾余量連續(xù)隊(duì)個周期高于第二門限T2且T2 > T1時，判斷 干擾保護(hù)過度，以第二步長Δ2降低信標(biāo)發(fā)射功率后繼續(xù)發(fā)射，所述N2至少為2且N2 > N1, 所述A1 ；當(dāng)干擾余量穩(wěn)定在第一門限1\和第二門限1~2之間時，保持信標(biāo)發(fā)射功率不 變繼續(xù)發(fā)射信標(biāo)信號；
3)信標(biāo)信號的形式
所述信標(biāo)信號是單音導(dǎo)頻信號、低功率譜密度的疊加擴(kuò)頻信號或其它各種可能形 式的信標(biāo)信號；
第二部分認(rèn)知用戶通過檢測目標(biāo)頻段對應(yīng)的信標(biāo)信號，確定認(rèn)知用戶發(fā)射機(jī)附 近是否存在目標(biāo)頻段上的主用戶接收機(jī)，若存在，則被禁止使用所述目標(biāo)頻段發(fā)送數(shù)據(jù)，具 體包括
1)信標(biāo)信號的檢測時機(jī)
認(rèn)知用戶在接入目標(biāo)頻段之前首先檢測所述目標(biāo)頻段對應(yīng)的信標(biāo)信號，若未檢測到信標(biāo)信號，則認(rèn)為所述目標(biāo)頻段空閑，被允許接入，否則被禁止接入；認(rèn)知用戶在使用目 標(biāo)頻段發(fā)射數(shù)據(jù)的過程中周期性檢測所述目標(biāo)頻段對應(yīng)的信標(biāo)信號，一旦檢測到信標(biāo)信 號，認(rèn)知用戶停止在所述目標(biāo)頻段上的數(shù)據(jù)發(fā)射；
2)信標(biāo)信號的檢測方法
認(rèn)知用戶基于所掌握的信標(biāo)信號的形式，采用相干或部分相干的方法進(jìn)行信標(biāo)信 號檢測。
有益效果本發(fā)明所提供的認(rèn)知無線電干擾保護(hù)方法具有如下優(yōu)點(diǎn)，1)根據(jù)主用 戶數(shù)據(jù)解調(diào)的干擾余量來調(diào)整信標(biāo)信號的發(fā)射功率，使干擾保護(hù)強(qiáng)度與認(rèn)知用戶引起的干 擾水平處于相對穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，避免了主系統(tǒng)安全僅依賴認(rèn)知用戶頻譜感知所造成的頻 譜資源浪費(fèi)和主用戶服務(wù)質(zhì)量下降；幻具有對無線傳播環(huán)境、主用戶和認(rèn)知用戶分布情況 變化等的自適應(yīng)特征，當(dāng)外部環(huán)境變化導(dǎo)致干擾保護(hù)強(qiáng)度過高或過低時，通過干擾余量與 雙門限的比較來確定信標(biāo)發(fā)射功率的調(diào)整方向和調(diào)整步長，使干擾保護(hù)回到平衡狀態(tài)；3) 實(shí)現(xiàn)簡單，不需要主系統(tǒng)和認(rèn)知系統(tǒng)的直接信息交互，保證了系統(tǒng)間的相對獨(dú)立性和認(rèn)知 系統(tǒng)部署的靈活性，不僅為主系統(tǒng)提供了有效地干擾保護(hù)，同時也可降低認(rèn)知系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可 靠頻譜感知的難度。


圖1是某一工作頻段上的主用戶與欲接入該頻段的認(rèn)知用戶相互作用的示意圖。
圖2是主用戶接收機(jī)端的模塊示意圖，重點(diǎn)給出了附屬的信標(biāo)發(fā)射器的功能模 塊，主要包括初始化和終止控制、發(fā)射功率控制、信標(biāo)生成和原有數(shù)據(jù)解調(diào)模塊中附加的干 擾余量估計等。
圖3是認(rèn)知用戶發(fā)射機(jī)端的模塊示意圖，重點(diǎn)給出了附屬的信標(biāo)檢測器的功能模 塊，主要包括頻譜決策、信標(biāo)選擇和信標(biāo)檢測等。
圖4是主用戶接收機(jī)通過信標(biāo)發(fā)射實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)干擾保護(hù)的流程。
圖5是認(rèn)知用戶通過信標(biāo)檢測實(shí)現(xiàn)頻譜決策的流程。
圖6是通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電自適應(yīng)干擾保護(hù)的一個簡單實(shí)例圖，說明了消 除有害干擾和消除過度保護(hù)兩個方向的干擾保護(hù)調(diào)整過程。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種基于接收機(jī)信標(biāo)發(fā)射的認(rèn)知無線電自適應(yīng)干擾保護(hù)方法，
第一部分主用戶在通信過程中，接收機(jī)端發(fā)射強(qiáng)度隨受干擾程度自適應(yīng)調(diào)整的 信標(biāo)信號，表明接收機(jī)對當(dāng)前工作頻段的占用。具體包括
1)信標(biāo)信號的發(fā)射時機(jī)
主用戶接收機(jī)在通信鏈路建立的同時立即開始發(fā)射信標(biāo)，實(shí)施對主用戶工作頻段 的干擾保護(hù)；主用戶接收機(jī)在通信結(jié)束的同時，立即停止發(fā)射信標(biāo)，釋放所占用的工作頻 段。
2)信標(biāo)發(fā)射過程中的信標(biāo)信號強(qiáng)度調(diào)整
信標(biāo)發(fā)射功率具有上界Pb_max和下界Pb_min的約束，上界代表了主用戶干擾保護(hù)的最高強(qiáng)度，下界代表了主用戶干擾保護(hù)的最低強(qiáng)度；
初始信標(biāo)發(fā)射功率Pb_ini應(yīng)設(shè)為功率上界P1^max或比Phax小10%以內(nèi)的值，以快速 抑制可能影響到通信建鏈的認(rèn)知用戶的干擾，保證主用戶通信鏈路的正確建立。
主用戶接收機(jī)以時長S為周期測量主用戶接收機(jī)的數(shù)據(jù)解調(diào)可承受的額外干擾 余量，當(dāng)干擾余量連續(xù)N1個周期低于第一門限T1時，判斷干擾保護(hù)強(qiáng)度不夠，以第一步長 Δ ！增加信標(biāo)發(fā)射功率后繼續(xù)發(fā)射，所述周期S和周期數(shù)N1要求N1S在一毫秒到幾十毫秒之 間，具體數(shù)值可根據(jù)主用戶業(yè)務(wù)類型確定；當(dāng)干擾余量連續(xù)隊(duì)個周期高于第二門限T2且T2 > T1時，判斷干擾保護(hù)過度，以第二步長Δ2降低信標(biāo)發(fā)射功率后繼續(xù)發(fā)射，基于主用戶對 有害干擾的排斥和盡快抑制干擾的要求，所述周期數(shù)N1 ^ N2，所述步長A1SA2 ；當(dāng)干擾 余量穩(wěn)定在T1和T2之間時，保持信標(biāo)發(fā)射功率不變。
3)信標(biāo)信號的形式
所述信標(biāo)信號是單音導(dǎo)頻信號、低功率譜密度的疊加擴(kuò)頻信號或其它各種可能形 式的信標(biāo)信號。
第二部分認(rèn)知用戶通過檢測目標(biāo)頻段對應(yīng)的信標(biāo)信號，確定認(rèn)知用戶發(fā)射機(jī)附 近是否存在目標(biāo)頻段上的主用戶接收機(jī)，若存在，則被禁止使用所述目標(biāo)頻段發(fā)送數(shù)據(jù)。具 體包括
1)信標(biāo)信號的檢測時機(jī)
認(rèn)知用戶在接入目標(biāo)頻段之前首先檢測所述目標(biāo)頻段對應(yīng)的信標(biāo)信號，若未檢測 到信標(biāo)信號，則認(rèn)為所述目標(biāo)頻段空閑，被允許接入，否則被禁止接入；認(rèn)知用戶在使用目 標(biāo)頻段發(fā)射數(shù)據(jù)的過程中周期性檢測所述目標(biāo)頻段對應(yīng)的信標(biāo)信號，一旦檢測到信標(biāo)信 號，認(rèn)知用戶停止在所述目標(biāo)頻段上的數(shù)據(jù)發(fā)射。
2)信標(biāo)信號的檢測方法
認(rèn)知用戶基于所掌握的信標(biāo)信號的形式，采用相干或部分相干的方法進(jìn)行信標(biāo)信 號檢測。
實(shí)施例2
下面參照附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做出更為詳細(xì)的描述
參考圖1，本發(fā)明涉及到共享頻譜的一個主系統(tǒng)102和一個認(rèn)知系統(tǒng)103。主系統(tǒng) 具有對頻譜資源的高優(yōu)先級，可以隨時根據(jù)需要讓主用戶接入授權(quán)的工作頻段，但在某些 空間和時間上存在未被主用戶使用的頻譜空穴。認(rèn)知系統(tǒng)對頻譜的使用以主系統(tǒng)的正常通 信不受干擾為前提，即認(rèn)知用戶在接入每個工作頻段時必須確定該頻段上不存在可被其干 擾的主用戶接收機(jī)。圖1中，某工作頻段上存在主用戶發(fā)射機(jī)到主用戶接收機(jī)之間的一條 主用戶通信鏈路，接收機(jī)在通信過程中發(fā)射信標(biāo)信號表明對該工作頻段的占用，在周圍形 成一個范圍與信標(biāo)發(fā)射功率成正比的保護(hù)區(qū)域101，信標(biāo)發(fā)射功率的大小反映了主用戶干 擾保護(hù)力度的強(qiáng)弱；認(rèn)知用戶在試圖接入該工作頻段時，首先檢測該頻段對應(yīng)的信標(biāo)信號， 以確定認(rèn)知用戶發(fā)射機(jī)不在該頻段的保護(hù)區(qū)域內(nèi)。
主用戶的信標(biāo)發(fā)射可由如圖2中所示的主用戶接收機(jī)201的附屬信標(biāo)發(fā)射器202 來實(shí)現(xiàn)，其中初始化及終止控制模塊203根據(jù)接收機(jī)射頻前端的工作信道參數(shù)完成信標(biāo)發(fā) 射的初始化(信標(biāo)選擇、初始發(fā)射功率設(shè)定等)和結(jié)束通信時的發(fā)射器關(guān)閉等工作，干擾余 量估計模塊204通過比較接收機(jī)當(dāng)前信噪比和數(shù)據(jù)解調(diào)的信噪比門限來估計干擾余量，發(fā)射功率控制模塊205根據(jù)干擾余量來調(diào)整信標(biāo)發(fā)射功率。
認(rèn)知用戶的信標(biāo)檢測可由如圖3所示的認(rèn)知用戶發(fā)射機(jī)301的附屬信標(biāo)檢測器 302來實(shí)現(xiàn)，其中頻譜決策模塊303根據(jù)認(rèn)知用戶的通信需求和信標(biāo)檢測模塊305的檢測 結(jié)果確定下一時段認(rèn)知用戶數(shù)據(jù)發(fā)送的工作頻段以及信標(biāo)檢測的目標(biāo)頻段，信標(biāo)選擇模塊 304根據(jù)目標(biāo)頻段選擇要檢測的信標(biāo)，并據(jù)此調(diào)整射頻前端306和信標(biāo)檢測模塊305來完成 對目標(biāo)信標(biāo)的檢測。
參考圖4，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，認(rèn)知無線電自適應(yīng)干擾保護(hù)在主用戶接收機(jī) 端的流程包括下列步驟
步驟1 建立主用戶通信鏈路401的同時，主用戶接收機(jī)附屬的信標(biāo)發(fā)射器即選擇 工作頻段所對應(yīng)信標(biāo)信號411開始其信標(biāo)發(fā)射，初始信標(biāo)發(fā)射功率Pb_ini設(shè)為功率上界Pb_max 或比Pb_max小10%以內(nèi)的值，以抑制所有可能影響到通信建鏈的認(rèn)知用戶的干擾。
步驟2 主用戶通信過程402中，信標(biāo)發(fā)射器根據(jù)接收機(jī)所受干擾情況調(diào)整信標(biāo)發(fā) 射功率410，調(diào)整目標(biāo)是使接收機(jī)干擾余量維持在雙門限T1和T2CT1 < T2)之間，此時主用 戶的干擾保護(hù)強(qiáng)度和來自認(rèn)知用戶的干擾水平處在相互平衡的狀態(tài)。信標(biāo)發(fā)射功率調(diào)整通 過步驟2. 1 2. 4完成。
步驟2. 1 主用戶接收機(jī)周期性測量數(shù)據(jù)解調(diào)可承受的額外干擾余量403，即當(dāng)前 的接收信噪比估計與數(shù)據(jù)解調(diào)的信噪比門限之差。
步驟2. 2 信標(biāo)發(fā)射器將干擾余量與第一門限T1進(jìn)行比較404，若干擾余量小于第 一門限T1，則計數(shù)器Qu406加1，否則計數(shù)器Qu406清零；將干擾余量與第二門限T2進(jìn)行比 較，若干擾余量大于第二門限T2，計數(shù)器Qd407加1，否則計數(shù)器Qd407清零。
步驟2. 3 若計數(shù)器Qu406的值等于&408，即監(jiān)測到接收機(jī)干擾余量連續(xù)N1個周 期低于第一門限T1,則以第一步長Ajf加一次信標(biāo)發(fā)射功率410，同時計數(shù)器Qu406清零； 若計數(shù)器Qd407的值等于隊(duì)409，即監(jiān)測接收機(jī)干擾余量連續(xù)隊(duì)個周期高于第二門限T2，則 以第二步長Δ2降低一次信標(biāo)發(fā)射功率410，同時計數(shù)器Qd407清零。
步驟2. 4 信標(biāo)發(fā)射功率的調(diào)整具有上界Pb_max和下界Pb_min的約束412，上界代表 了主用戶干擾保護(hù)的最高強(qiáng)度，若達(dá)到此界后干擾余量仍小于第一門限T1，則認(rèn)為當(dāng)前所 受干擾非是由認(rèn)知用戶引起的；下界代表了主用戶干擾保護(hù)的最低強(qiáng)度，若達(dá)到此界后干 擾余量仍大于第二門限T2,則認(rèn)為主用戶接收機(jī)附近不存在有意接入其工作頻段的認(rèn)知用 戶。
步驟3 主用戶接收機(jī)在通信結(jié)束413的同時，立即關(guān)閉信標(biāo)發(fā)射，釋放所占用的 工作頻段。
參考圖5，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，認(rèn)知無線電自適應(yīng)干擾保護(hù)在認(rèn)知用戶發(fā)射 機(jī)端的信標(biāo)檢測包括下列步驟
步驟1 認(rèn)知用戶發(fā)射機(jī)根據(jù)目標(biāo)頻段501確定其欲檢測的信標(biāo)信號502。
步驟2 基于認(rèn)知用戶發(fā)射機(jī)存儲的本地信標(biāo)副本，利用波形相關(guān)方法進(jìn)行信標(biāo) 檢測503，給出信標(biāo)存在與否的判決結(jié)果504。
步驟3 若信標(biāo)信號不存在，則以最大發(fā)射功率約束Ps ^ Ps_max接入目標(biāo)頻段，經(jīng)歷 數(shù)據(jù)發(fā)射周期505后轉(zhuǎn)入步驟2 ；若信標(biāo)信號存在，則變更目標(biāo)頻段506，轉(zhuǎn)入步驟1。
實(shí)施例3
參考圖6，考慮一個認(rèn)知無線電頻譜共享的具體實(shí)例，該實(shí)例包含一個主用戶接收 機(jī)(PR)和兩個認(rèn)知用戶發(fā)射機(jī)，CT-I和CT-2，場景a中ra和CT-l、CT-2共享頻譜，場景b 中ra僅和CT-2共享頻譜而阻止CT-I接入其頻譜。參考圖6中場景a向場景b的轉(zhuǎn)換(方 向一)，作用是消除I3R有害干擾，轉(zhuǎn)換過程包括
1)場景a，PR檢測到有害干擾(干擾余量低于門限T1)；
2) PR增大信標(biāo)發(fā)射功率；
3) CT-I檢測到信標(biāo)存在；
4) CT-I終止該頻段上的發(fā)射；
5)轉(zhuǎn)換到場景b，PR消除了有害干擾。
參考圖6中場景b向場景a的轉(zhuǎn)換(方向二)，作用是消除過度的干擾保護(hù)，轉(zhuǎn)換 過程包括
1)場景b，PR檢測到過度保護(hù)(干擾余量大于T2)；
2) PR減小信標(biāo)發(fā)射功率；
3) CT-I檢測到信標(biāo)消失；
4) CT-I在該頻段上發(fā)射數(shù)據(jù)；
5)轉(zhuǎn)換到場景a，PR消除了過度保護(hù)。
權(quán)利要求
1. 一種基于接收機(jī)信標(biāo)發(fā)射的認(rèn)知無線電自適應(yīng)干擾保護(hù)方法，其特征在于，包括如 下兩個部分第一部分主用戶接收機(jī)發(fā)射強(qiáng)度隨受干擾程度自適應(yīng)調(diào)整的信標(biāo)信號，向認(rèn)知用戶 表明主用戶接收機(jī)對當(dāng)前工作頻段的占用，具體包括1)信標(biāo)信號的發(fā)射時機(jī)主用戶接收機(jī)在通信鏈路建立的同時立即開始發(fā)射信標(biāo)信號，啟動對主用戶工作頻段 的干擾保護(hù)；主用戶接收機(jī)在通信結(jié)束的同時，立即停止信標(biāo)發(fā)射，釋放所占用的工作頻段 以允許認(rèn)知用戶接入；2)信標(biāo)發(fā)射功率的自適應(yīng)調(diào)整信標(biāo)發(fā)射功率具有上界和下界的約束，約束上界代表了主用戶干擾保護(hù)的最高強(qiáng)度， 約束下界代表了主用戶干擾保護(hù)的最低強(qiáng)度；初始信標(biāo)發(fā)射功率應(yīng)設(shè)為功率約束上界或比 約束上界小10%以內(nèi)的值，以快速抑制可能影響到通信建鏈的認(rèn)知用戶的干擾，保證主用 戶通信鏈路的快速建立；主用戶接收機(jī)周期性測量接收機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)可承受的額外干擾余量，當(dāng)干擾余量連續(xù)N1 個周期低于第一門限T1時，判斷干擾保護(hù)強(qiáng)度不夠，以第一步長△工增加信標(biāo)發(fā)射功率后繼 續(xù)發(fā)射，所述N1至少為2，且N1個周期的時間跨度在幾毫秒到幾十毫秒之間，具體數(shù)值根據(jù) 主用戶業(yè)務(wù)類型確定；當(dāng)干擾余量連續(xù)N2個周期高于第二門限T2且T2 > T1時，判斷干擾 保護(hù)過度，以第二步長Δ2降低信標(biāo)發(fā)射功率后繼續(xù)發(fā)射，所述N2至少為2且N2 > N1，所述 A2^ A1 ；當(dāng)干擾余量穩(wěn)定在第一門限T1和第二門限T2之間時，保持信標(biāo)發(fā)射功率不變繼 續(xù)發(fā)射信標(biāo)信號；3)信標(biāo)信號的形式所述信標(biāo)信號是單音導(dǎo)頻信號、低功率譜密度的疊加擴(kuò)頻信號或其它各種可能形式的 信標(biāo)信號；第二部分認(rèn)知用戶通過檢測目標(biāo)頻段對應(yīng)的信標(biāo)信號，確定認(rèn)知用戶發(fā)射機(jī)附近是 否存在目標(biāo)頻段上的主用戶接收機(jī)，若存在，則被禁止使用所述目標(biāo)頻段發(fā)送數(shù)據(jù)，具體包 括1)信標(biāo)信號的檢測時機(jī)認(rèn)知用戶在接入目標(biāo)頻段之前必須首先檢測所述目標(biāo)頻段對應(yīng)的信標(biāo)信號，若未檢測 到信標(biāo)信號，則認(rèn)為所述目標(biāo)頻段空閑，被允許接入，否則被禁止接入；認(rèn)知用戶在使用目 標(biāo)頻段發(fā)射數(shù)據(jù)的過程中必須周期性檢測所述目標(biāo)頻段對應(yīng)的信標(biāo)信號，一旦檢測到信標(biāo) 信號，認(rèn)知用戶停止在所述目標(biāo)頻段上的數(shù)據(jù)發(fā)射；2)信標(biāo)信號的檢測方法認(rèn)知用戶基于所掌握的信標(biāo)信號的形式，采用相干或部分相干的方法進(jìn)行信標(biāo)信號檢測。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于接收機(jī)信標(biāo)發(fā)射的認(rèn)知無線電自適應(yīng)干擾保護(hù)方法，主要包括兩個部分第一部分，主用戶接收機(jī)發(fā)射信標(biāo)信號向認(rèn)知用戶表明其對當(dāng)前工作頻段的占用，其中信標(biāo)信號的發(fā)射強(qiáng)度根據(jù)接收機(jī)數(shù)據(jù)解調(diào)的干擾余量進(jìn)行上下調(diào)整，調(diào)整的目標(biāo)是使干擾保護(hù)強(qiáng)度與認(rèn)知用戶引起的干擾水平處于相對穩(wěn)定的平衡狀態(tài)；第二部分，認(rèn)知用戶通過檢測目標(biāo)頻段對應(yīng)的信標(biāo)信號，確定認(rèn)知用戶發(fā)射機(jī)附近是否存在目標(biāo)頻段上的主用戶接收機(jī)，若存在，則被禁止使用所述目標(biāo)頻段發(fā)送數(shù)據(jù)。本發(fā)明使主用戶具有針對認(rèn)知用戶干擾的主動自適應(yīng)干擾保護(hù)能力，避免了過度保護(hù)造成的頻譜浪費(fèi)和保護(hù)不力造成的主用戶服務(wù)質(zhì)量下降。
文檔編號H04W16/14GK102036252SQ20101060685
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者井俊, 吳連國, 張冬梅, 徐友云, 馬文峰 申請人:中國人民解放軍理工大學(xué)