[发明专利]一种基于频谱地图数据分发的信道状态检测方法

说明书

本发明提供了一种基于频谱地图数据分发的信道状态检测方法，包括：获取感知节点上传的感知信息，构建频谱地图数据；获取各个频段对应的频谱数据，对频谱数据进行量化以及改变分辨率操作，得到各个频段下的频谱地图网格点；获取认知用户端发送的频谱数据请求，根据认知用户端的位置信息，将在频谱地图数据中认知用户端预设半径内的频谱地图网格点发送至认知用户端；接收认知用户端根据频谱地图网格点采用协作频谱感知进行频谱判决得到的判决结果；根据判决结果、进行通信的认知用户对之间的距离以及认知用户端的通讯半径，生成可用信道矩阵；分别采用固定量化比特数和固定分辨率，对所述可用信道矩阵进行搜索，得到最优信道。

技术领域

本发明属于无线通信网络领域，具体涉及认知无线网络中一种基于频谱地图数据分发的信道状态检测方法。

背景技术

在认知无线网络中，认知用户接收到的频谱相关数据量对其认知能力的实现至关重要。尤其是在真实频谱环境中，认知能力的大小与感知节点的数量息息相关，在实际使用中，如果只部署少量的感知节点，由于隐藏节点、遮蔽物等因素的存在，可能会出现认知用户感知精确度不高等特点；而密集部署感知节点，成本高昂，提高了系统运行开销。

频谱地图作为一个包含了时、空、频等多维信息的可视化频谱数据矩阵，频谱地图通过各种空间插值技术，对环境内有限的感知节点(或者其他具有感知能力的设备)的感知结果进行空间缺值估计。无论认知用户是否具有感知能力，通过向认知用户分发一定范围内的频谱地图相关数据，有利于提高系统的信道状态检测能力。

在一般场景下获得频谱数据，进行频谱感知时使用单点频谱感知容易受到隐藏节点、遮蔽物等因素的影响，感知结果不够准确。而且在频谱地图的使用过程中，频谱地图的分发数据量，即，频谱地图网格点量化比特数以及频谱地图网格点步长(分辨率)都会影响认知用户对频谱环境的理解程度。频谱地图网格点量化比特的降低以及频谱地图分辨率的降低，将会使认知用户接收到的通信半径内的频谱感知数据量降低，降低了传输开销，但是认知数据量过低将会影响认知用户对环境的理解能力，可能会造成信道判决有误而盲目进行通信影响授权用户正常的通信质量或者是误以为主用户正在通信而浪费频谱资源；反之，当传输的频谱地图相关数据量过大时，对环境的描述能力传输开销过大，降低业务数据流量，进而影响系统性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题如何最小化频谱地图分发过程中的开销，即，最小化频谱地图网格点量化比特数以及频谱地图分辨率的同时，最大化用户业务吞吐量。通过最小化分发频谱地图开销，在降低认知用户实现认知能力的成本的同时，尽可能最大化系统性能，提高系统的认知能力。

本发明的技术方案是：一种基于频谱地图数据分发的信道状态检测方法，所述方法包括：

获取感知节点上传的感知信息，根据所述感知信息构建频谱地图数据；

获取各个频段下所述频谱地图数据对应的频谱数据，对所述频谱数据进行量化以及改变分辨率操作，得到各个频段下的频谱地图网格点；

获取认知用户端发送的频谱数据请求，根据认知用户端的位置信息，将在频谱地图数据中所述认知用户端预设半径内的频谱地图网格点发送至认知用户端；

接收认知用户端根据所述频谱地图网格点采用协作频谱感知进行频谱判决得到的判决结果；

根据所述判决结果、进行通信的认知用户对之间的距离以及认知用户端的通讯半径，生成可用信道矩阵；

分别采用固定量化比特数和固定分辨率，对所述可用信道矩阵进行搜索，得到最优信道。

进一步的，接收认知用户端根据所述频谱地图网格点采用协作频谱感知进行频谱判决得到的判决结果，包括：

所述判决结果为可用或者不可用。