[发明专利]基于电力无线专网的认知无线电频谱检测方法

权利要求书

1.基于电力无线专网的认知无线电频谱检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：采集类业务终端周期性地对非授权频率进行频谱感知；

步骤S2：频谱服务器基于地理信息，融合判决是否存在频谱空洞；

步骤S3：采集类业务终端传输采集类业务数据；

步骤S4：控制类业务终端传输控制类业务数据；

步骤S2的具体方法为：

步骤S21：频谱服务器接收到多个采集类业务终端上传的判决结果后，根据判决为主用户为活跃状态的采集类业务终端的地理位置，生成判决区域；

步骤S22：频谱服务器在得到有效的判决区域后，判决是否存在频谱空洞；

步骤S3的具体方法为：

步骤S31：采集类业务终端通过频谱服务器获取可用的频率，可用频率包括了授权频率和存在频谱空洞的非授权频率；频谱服务器根据该采集类业务终端是否在有效的判决区域内，判断该采集类业务是否能动态使用频谱空洞进行业务传输；

步骤S32：在数据传输时隙，采集类业务终端使用可用频率传输数据业务；

步骤S4的具体方法为：

步骤S41：当控制类业务需要传输数据时，该控制类业务终端向频谱服务器获取可用的频率；频谱服务器根据该控制类业务终端是否在有效的判决区域内，判断该控制类业务是否能动态使用频谱空洞进行业务传输；

步骤S42：控制类业务终端使用可用频率传输数据业务；

判决区域的计算方法如下：

步骤X1：频谱服务器接收采集类业务终端的判决结果，在频谱感知时隙结束后进入步骤X2；

步骤X2：从电力数据库获取已判决主用户为活跃状态的采集类业务终端的地理位置，进入步骤X3；

步骤X3：初始化判决点集，一个采集类业务终端的地理位置为一个点，判决点集包括了所有判决主用户为活跃状态的点；进入步骤X4；

步骤X4：基于判决点集，计算判决区域，进入步骤X5；

步骤X5：定义判决区域半径的最大值为判决半径门限；如果当前判决区域的半径小于该门限，则认为该区域为有效的判决区域，进入步骤X6，否则该判决区域不是有效判决区域，进去步骤X9剔除判决点重新生成新的判决区域；

步骤X6：输出有效的判决区域，在该区域进行最终的频谱空洞判决；如果最终判决该区域不存在频谱空洞，即主用户存在，则在该有效判决区域内的所有采集类业务终端都不能使用非授权频点进行数据传输；进入步骤X7；

步骤X7：如果所有判决点集都在判决区域内，则结束，否则从判决点集中剔除在有效判决区域内的点，进入步骤X8；

步骤X8：迭代计算下一个判决区域，基于新的判决点集，进入步骤X4，计算下一个判决区域；

步骤X9：从判决点集中剔除对于判决区域半径影响最大的点。

2.根据权利要求1所述的基于电力无线专网的认知无线电频谱检测方法，其特征在于，步骤S1的具体方法为：

采集类业务终端的单位时隙包括频谱感知时隙和数据传输时隙；

在频谱感知时隙，采集类业务终端采用前导序列检测的方式进行主用户检测；

如果在频谱感知时隙，采集类业务终端接收到的N个信号采样点为有y₀，y₁，...，y_N-1，该采样点为基带信号；已知主用户前导序列为s₀，s₁，...，s_K-1，前导序列的长度为K，N＞K；则检测判决序列为

其中，i＝0，1，...，(N-K)；该判决序列的长度为N+1-K；表示的是s_j的共轭，Re表示取复数的实部；

整个共轭序列的平均值为：

则判决准则为：当存在一个M_i，i＝0，...，N-K，使得则判断主用户在使用该频点，即活跃状态，电力次级用户不能动态使用该频点；若所有的M_i，i＝0，...，N-K都小于则判断主用户未使用该频点，即空闲状态；其中，λ为常数；

完成判决后，采集类业务终端把判决结果上传至频谱服务器。

3.根据权利要求1所述的基于电力无线专网的认知无线电频谱检测方法，其特征在于，步骤S22中当该判决区域80％采集类业务终端对于某频点的判决结果均为空闲状态，则该频点为频谱空洞。