[发明专利]感知无线电中次要用户的频谱接入方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种感知无线电中次要用户的频谱接 入方法及装置。

背景技术

在无线通讯系统中，最重要的是无线频谱资源，而现有网络中的频谱是由 无线管理委员会为不同制式的通讯系统划分的，在这种约束下，很多宝贵的频 带资源没有得到充分的应用，很多系统本身的通讯速率由于可用频谱的带宽限 制而受到约束。故在现有技术中提出了感知无线电(CR，Cognitive Radio) 系统，以便更好的利用无线频谱资源。

在CR系统中，通常区分首要用户和次要用户，首要用户拥有无线频谱资 源，而次要用户在不影响首要用户的通讯或者影响小于一定门限的情况下，可 以利用首要用户信道的频谱空洞来发送或接收数据。

在CR系统下，常用的两种信道状态模型为离散时间马尔可夫模型和连续 时间马尔可夫信道模型。如图1所示为离散时间马尔可夫信道模型的结构示意 图：离散时间马尔可夫信道模型的信道状态转移概率包括状态由0到1和由1到0 的概率，可以分别用α和β来表示；另一种连续时间的马尔可夫信道模型如图2 所示：信道的空闲时间如图2中的X(X₁X₂......)，信道的占用时间如图2中的 Y(Y₁Y₂......)；信道的空闲时间和占用时间都分别成指数分布。

在现有技术中，次要用户基于所采用的马尔可夫信道模型，需要估计首要 用户的信道使用情况，然后根据该使用情况来进行信道的选择，也就是利用首 要用户信道的频谱空洞来进行数据的发送或接收。举例来说，以离散时间马尔 可夫信道模型为例，如图3所示为离散时间的模型示意图，图3中为两个首要用 户的信道(即首要信道)的使用情况；其中对于首要信道1来说，时隙2和4意 味着频谱空洞；对于首要信道2来说，时隙1，4和5意味着频谱空洞；这样次要 用户就可以利用上述的频谱空洞来进行数据的发送或接收。

从上述现有技术的方案可知，上述的技术方案是假定马尔可夫模型的参数 已知且保持不变，但在CR实际应用的场景下，可能存在多个首要信道可供选 择，而次要用户有可能并不知道该多个首要信道所采用模型的信道参数，在这 种情况下，现有技术方案就无法选择出最优的首要信道进行接入，从而影响了 系统性能。

发明内容

本发明实施例提供了一种感知无线电中次要用户的频谱接入方法及装置， 能够在存在多个首要信道时，通过信道参数的估计来选择出最优的首要信道进 行接入，满足更高的数据传输要求，提高系统的性能。

本发明实施例提供了一种感知无线电中次要用户的频谱接入方法，包括：

根据首要信道所采用的马尔科夫模型，对所述首要信道的信道参数进行估 计计算；

当所述首要信道为多个时，利用所估计出的信道参数选择出可用带宽最大 的首要信道；

对所选择出的首要信道进行检测；

在检测出信道空闲后，接入空闲的信道来传送数据。

本发明实施例还提供了一种感知无线电中次要用户的频谱接入装置，包 括：

参数估计单元，用于根据首要信道所采用的马尔科夫模型，对所述首要信 道的信道参数进行估计计算；

信道选择单元，用于在所述首要信道为多个时，利用所述参数估计单元所 估计出的信道参数来选择出可用带宽最大的首要信道；

信道检测单元，用于对所述信道选择单元选择出的首要信道进行检测；

接入单元，用于在所述信道检测单元检测出信道空闲后，接入空闲的信道 来传送数据。

本发明实施例还提供了一种感知无线电中次要用户的频谱接入系统，所述 系统包括次要用户和首要用户；

所述次要用户，用于根据首要信道所采用的马尔科夫模型，对该模型的信 道参数进行估计计算；并在所述首要用户的信道为多个时，利用所估计出的信 道参数来选择出可用带宽最大的信道；对所选择出的首要用户的信道进行检 测，在检测出信道空闲后，接入空闲的信道来传送数据；

所述首要用户，用于利用自身拥有的无线频谱资源来传输数据。