專利名稱：用于調(diào)度認知無線電系統(tǒng)中頻譜感測的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及一種用于無線通信的系統(tǒng)和方法，且更明確地說，涉及一種用 于調(diào)度認知無線電系統(tǒng)中的頻譜感測的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
通過使用動態(tài)和機會頻譜接入，認知無線電(CR)實現(xiàn)高頻譜效率。術(shù)語認知無 線電首次提出于20世紀90年代末(參見J. Mitola和G. Q. Maquire，“認知無線電使軟件 無線電更個人化(Cognitive radio :making software radios more personal)，，，IEEE 個 人通信，1999年8月)，且已在S. Haykin “認知無線電大腦授權(quán)的無線通信(Cognitive radio :Brain_empowered wireless communications)，，中提供綜合概述，IEEE 通信選題期 刊，第23卷，第2期，第201-220頁，2005年2月。CR的基本概念是允許未被許可CR用戶(也稱為次要用戶)使用被許可頻譜帶 (也稱為被許可頻帶)，只要其不引起對經(jīng)許可用戶(也稱為主要用戶)的干擾即可。因 此，CR用戶必須能夠識別和使用不在由主要用戶使用的頻譜帶。已介紹例如匹配的濾波 器檢測、能量檢測、特征檢測、基于小波的檢測和基于協(xié)方差的檢測等若干頻譜感測技術(shù)以 允許CR識別頻譜帶內(nèi)的被許可信號(參見，D. Cabric, S. M. Mishra和R. W. Brodersen, “用 于認知無線電的頻譜感測中的實施問題(Implementation issues in spectrum sensing for cognitive radios)”，IEEE Asilomar信號、系統(tǒng)和計算會議記錄，加利福尼亞州帕 西菲克·格羅夫市，2004年11月，第772-776頁；H. Tang，“寬帶認知無線電系統(tǒng)的一些物 理層問題(Some physical layer issues of wide-band cognitive radio systems)”， IEEE動態(tài)頻譜接入網(wǎng)絡(luò)前沿技術(shù)國際研討會記錄，馬里蘭州巴爾的摩市，2005年11月，第 151-159頁；Z. Tian和G. B. Giarmakis，“用于認知無線電的寬帶頻譜感測的小波方法(A wavelet approach to wideband spectrum sensing for cognitive radios)，，,面向認知 無線電的無線網(wǎng)絡(luò)和通信國際會議記錄，希臘米可挪斯島，2006年6月，第1-5頁；Y. Zeng 和Y. C. Liang, “用于認知無線電的最大-最小本征值檢測(Maximum-minimum eigenvalue detection for cognitive radio) ”，IEEE個人室內(nèi)與移動無線電通信國際研討會記錄，希 臘雅典，2007年9月，第1-5頁)。此外，還已提出協(xié)作頻譜感測方案以改進衰退和遮蔽環(huán) 境下的頻譜檢測性能。然而，CR系統(tǒng)的機會性頻譜共享的效率不僅依賴于頻譜感測技術(shù)的性能，而且依賴于頻譜感測活動的調(diào)度(參見，Α. T. Hoang和Y. -C. Liang，“認知無線電網(wǎng)絡(luò)中的頻 譜感測周其月的自適應(yīng)調(diào)度(Adaptive scheduling of spectrum sensing periods in cognitive radio networks)”，IEEE全球電信會議記錄，華盛頓特區(qū)，2007年11月，第 3128-3132頁)。如果頻譜感測活動調(diào)度得太頻繁，那么CR用戶可能花費過多時間在頻譜 感測上，這既非能量有效也非帶寬有效。如果頻譜感測活動很少調(diào)度，那么被許可用戶進行 的傳輸可能不被快速發(fā)現(xiàn)，這對被許可通信可能有害，因為CR用戶可能認為可自由傳輸且 引起對被許可用戶進行的傳輸?shù)母蓴_。在周期性頻譜感測框架中(其中幀由頻譜感測塊和互感塊組成)，頻譜感測塊長 度與互感塊長度的比率表示頻譜感測活動被調(diào)度的頻繁程度，且確定CR系統(tǒng)的頻譜效率， 以及被許可系統(tǒng)的干擾持續(xù)時間。因此，所述比率是頻譜感測調(diào)度的關(guān)鍵參數(shù)。最近，已使 用被許可頻譜帶占用率的統(tǒng)計資料來研究頻譜感測塊長度和互感塊長度兩者的優(yōu)化，且已 調(diào)查頻譜感測塊長度優(yōu)化以改進單一和多個被許可頻譜帶上的CR系統(tǒng)的帶寬效率。然而， 尚未考慮被許可用戶的再現(xiàn)(即，頻譜感測活動之后的傳輸)和可能的檢測錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
用于調(diào)度認知無線電系統(tǒng)中的頻譜感測的系統(tǒng)和方法的實施例可以解決或避免 上述和其它問題并實現(xiàn)其技術(shù)優(yōu)點。本發(fā)明一實施例提供一種調(diào)度頻譜感測操作的方法。所述方法包含感測頻譜帶 的可用性；基于所述頻譜帶的可用性而計算互感時間塊的持續(xù)時間；以及使用互感時間塊 的持續(xù)時間來調(diào)度頻譜感測操作的發(fā)生。本發(fā)明另一實施例提供一種用于操作電子裝置的方法。所述方法包含在第一感 測時間塊期間感測頻譜帶的狀態(tài)；基于頻譜帶的狀態(tài)而計算互感時間塊的持續(xù)時間；使用 互感時間塊的經(jīng)計算的持續(xù)時間來調(diào)度第二感測時間塊的發(fā)生；以及在互感時間塊的所述 經(jīng)計算的持續(xù)時間內(nèi)操作所述電子裝置。所述方法還包含響應(yīng)于確定當前時間約等于第 二感測時間塊的發(fā)生的經(jīng)調(diào)度時間而在第二感測時間塊內(nèi)重復(fù)所述感測、所述計算、所述 調(diào)度和所述操作?；ジ袝r間塊在第一感測時間塊之后。本發(fā)明另一實施例提供一種電子裝置。所述電子裝置包含耦合到天線的接收器、 耦合到天線的發(fā)射器，以及耦合到接收器并耦合到發(fā)射器的處理器。接收器接收天線所檢 測的信號，發(fā)射器使用天線傳輸信號，且處理器感測在上面?zhèn)鬏敽徒邮招盘柕念l譜帶的狀 態(tài)，并計算互感塊的持續(xù)時間，所述互感塊的所述持續(xù)時間將允許電子裝置參與與另一電 子裝置的通信或基于頻譜帶的狀態(tài)而保持閑置。本發(fā)明一實施例的優(yōu)點是，可基于先前頻譜感測塊的結(jié)果而計算互感塊的持續(xù)時 間。這可允許依據(jù)頻譜帶的狀態(tài)進行互感塊持續(xù)時間的個別優(yōu)化。本發(fā)明一實施例的另一優(yōu)點是，在計算互感塊的持續(xù)時間時考慮被許可頻譜帶使 用的統(tǒng)計信息。這可導(dǎo)致CR系統(tǒng)的較好性能，同時減少對被許可系統(tǒng)的影響。此外，統(tǒng)計 信息可容易獲得且易于處理。上文已相當廣泛地概述本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)點以便可更好地理解下文的對實 施例的詳細描述。下文將描述實施例的額外特征和優(yōu)點，其形成本發(fā)明的權(quán)利要求書的主 題。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，所揭示的概念和特定實施例可容易地用作修改或設(shè)計用于實行本發(fā)明的相同目的的其它結(jié)構(gòu)或過程的基礎(chǔ)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)認識到，此 類等效構(gòu)造不脫離如所附權(quán)利要求書中陳述的本發(fā)明的精神和范圍。


為了更完整地理解實施例及其優(yōu)點，現(xiàn)參考結(jié)合附圖進行的以下描述，附圖中圖1是說明被許可系統(tǒng)和CR系統(tǒng)在緊密接近狀態(tài)中操作以共享頻譜帶的圖；圖2是說明周期性頻譜感測的圖；圖3a是說明被許可系統(tǒng)和CR系統(tǒng)在緊密接近狀態(tài)中操作的圖；圖北是說明CR用戶的圖；圖3c是說明處理器和存儲器的詳細視圖的圖；圖4是說明在調(diào)度感測塊的過程中的事件序列的流程圖；圖5是說明CR系統(tǒng)的CR用戶的操作過程中的事件序列的流程圖；圖6是說明相對于靜默塊的長度L的平均頻譜機會損失(Thls )的理論值和近似值 的數(shù)據(jù)曲線圖；圖7是比較在不同的狀態(tài)轉(zhuǎn)變速率下在Τλ = 100的情況下使用理論值和近似值 的窮舉搜索實現(xiàn)的靜默塊的最佳長度的數(shù)據(jù)曲線圖；圖8是說明相對于數(shù)據(jù)塊的長度L的歸一化平均傳輸速率η/R和平均干擾功率 ε/SG'的理論值和近似值兩者的數(shù)據(jù)曲線圖；以及圖9是比較在不同的狀態(tài)轉(zhuǎn)變速率下給定Γ = 0. 08SG'的情況下經(jīng)由理論值和 近似值的窮舉搜索實現(xiàn)的數(shù)據(jù)塊的最佳長度的數(shù)據(jù)曲線圖。
具體實施例方式下文詳細論述實施例的制作和使用。然而，應(yīng)了解，本發(fā)明提供可在廣泛多種特定 情境中體現(xiàn)的許多適用的發(fā)明性概念。所論述的特定實施例僅說明制作和使用本發(fā)明的特 定方式，且不限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明實施例將在特定情境中，即在CR系統(tǒng)緊密接近被許可系統(tǒng)而操作的情境 中描述，其中CR系統(tǒng)以互感周期所分離的頻譜感測周期以交替方式操作。另外，本發(fā)明可 應(yīng)用于使用具有波束成形的定向天線和/或天線陣列的CR系統(tǒng)。圖1所示為被許可系統(tǒng)和CR系統(tǒng)共享頻譜帶在緊密接近狀態(tài)中操作的示意圖。被 許可系統(tǒng)包含被許可用戶105 107，且CR系統(tǒng)包含CR用戶110 114。被許可用戶之間的信 號傳輸以實線表示，CR用戶之間的信號傳輸以虛線表示。一對CR用戶(例如，CR用戶110 和CR用戶114)機會性地在指派到被許可系統(tǒng)的頻譜帶上操作。CR用戶使用頻譜感測來確 定頻譜帶內(nèi)的被許可活動的存在與否，且如果不存在被許可活動，那么CR用戶可在所述頻 譜帶中進行信號傳輸。為了有效地使用頻譜帶，CR用戶周期性地執(zhí)行頻譜感測活動，且接著基于頻譜感 測活動的結(jié)果，CR用戶可傳輸(如果頻譜帶閑置)或保持靜默(如果頻譜帶正忙)。此類 型的操作可稱為周期性頻譜感測。圖2是說明周期性頻譜感測的圖。周期性頻譜感測包括由互感時間塊(例如，互 感塊210和212)間隔的頻譜感測的多個時間塊(周期)，例如感測塊205和207。如果CR用戶感測到頻譜帶在感測塊(例如，感測塊205)期間閑置，那么CR用戶可在隨后的互感塊 (例如，互感塊210)期間傳輸。然而，如果CR用戶感測到頻譜帶在感測塊205期間被占用， 那么CR用戶必須在互感塊210期間保持閑置。一般來說，感測塊和互感塊的持續(xù)時間可為固定的，其中感測塊的持續(xù)時間為M 個樣本周期長，且互感塊的持續(xù)時間為L個樣本周期長。然而，互感塊的持續(xù)時間可對被許 可系統(tǒng)和CR系統(tǒng)兩者的性能具有影響。如果頻譜帶經(jīng)檢測為在感測塊期間被占用，那么隨 后互感塊的持續(xù)時間可影響CR系統(tǒng)能夠進行傳輸之前所需要的時間。如果互感塊過長，那 么CR系統(tǒng)可在所檢測的被許可活動完成之后在頻譜帶閑置時無需等待傳輸?shù)臋C會。而如 果互感塊過短，那么CR系統(tǒng)將浪費過多時間和功率執(zhí)行頻譜感測。如果頻譜帶經(jīng)檢測為在感測塊期間是閑置的，那么隨后的互感塊的持續(xù)時間可影 響被許可系統(tǒng)完成無干擾傳輸?shù)哪芰?。如果互感塊過長，那么被許可系統(tǒng)可試圖在CR系統(tǒng) 正傳輸時傳輸，從而產(chǎn)生對被許可系統(tǒng)的干擾。而如果互感塊過短，那么CR系統(tǒng)將浪費時 間和功率執(zhí)行頻譜感測直到其可以傳輸前。由于頻譜感測一般需要指定量的時間完成，所以感測塊應(yīng)為固定的持續(xù)時間。然 而，互感塊可具有變化的持續(xù)時間以有助于優(yōu)化被許可系統(tǒng)和CR系統(tǒng)兩者的性能。舉例來 說，互感塊210可具有等于Ll個樣本的持續(xù)時間，且互感塊212可具有等于L2個樣本的持 續(xù)時間，其中Ll和L2潛在地相等，但不必如此。圖3a是說明被許可系統(tǒng)和CR系統(tǒng)在緊密接近狀態(tài)中操作的圖。被許可系統(tǒng)包含 第一主要用戶305和第二主要用戶306，而CR系統(tǒng)包含多個CR用戶，例如CR用戶310-317。 每一 CR用戶可依據(jù)頻譜帶可用性向其它CR用戶傳輸。圖北是說明CR用戶(例如，CR用戶310)的圖。CR用戶310包含用于接收信號 和傳輸信號的接收器315和發(fā)射器317。依據(jù)配置，傳輸/接收(TX/RX)開關(guān)319可允許接 收器315和發(fā)射器317共享天線?；蛘撸邮掌?15和發(fā)射器317可具有專用的接收和傳 輸天線。CR用戶310還包含接收器處理硬件321，其可用于處理所接收的信號，包含濾波、 解碼、錯誤檢測和校正、放大、數(shù)字化、混頻等等。CR用戶310還包含發(fā)射器處理硬件323， 其可用于處理待傳輸?shù)男盘枺瑸V波、編碼、混頻、放大等等?？蓪⒔邮掌魈幚碛布?21的 輸出(例如，數(shù)據(jù))提供到處理器325。處理器325可用于使用接收器處理硬件321的輸出 執(zhí)行計算。存儲器327可用于存儲數(shù)據(jù)、應(yīng)用、程序、配置信息等等。圖3c是說明處理器325和存儲器327的詳細視圖的圖。處理器325包含頻譜感 測單元340。頻譜感測單元340可用于感測指定頻譜帶內(nèi)的所接收能量。于是，可從所接收 能量確定是否正進行傳輸。頻譜感測單元340可通過對所接收信號濾波以幫助消除或減少 指定頻譜帶外部的信號而感測所接收能量，測量指定頻譜帶內(nèi)的所接收能量，在指定時間 量內(nèi)累計所接收能量，且接著基于所累計的所接收能量確定是否在指定頻譜帶中正進行傳 輸。處理器325還包含靜默塊計算器單元342。如果在緊接的前一感測塊期間曾確定 頻譜帶正忙，那么靜默塊計算器單元342可用于計算互感塊的持續(xù)時間。靜默塊計算器單 元342可使用存儲在存儲器327中的多種信息和數(shù)據(jù)，包含統(tǒng)計資料數(shù)據(jù)庫346和檢測錯 誤概率存儲庫348的內(nèi)容，所述統(tǒng)計資料數(shù)據(jù)庫346可用于維持與頻譜帶的被許可使用相關(guān)的歷史信息，且所述檢測錯誤概率存儲庫348可用于維持例如所計算的檢測錯誤概率、 錯誤的檢測概率等所計算的信息。處理器325還包含數(shù)據(jù)塊計算器單元344。如果在緊接的前一感測塊期間曾確定 頻譜帶閑置，那么數(shù)據(jù)塊計算器單元344可用于計算互感塊的持續(xù)時間。數(shù)據(jù)塊計算器單 元342可使用存儲在存儲器327中的多種信息和數(shù)據(jù)，例如統(tǒng)計資料數(shù)據(jù)庫346和檢測錯 誤概率存儲庫348的內(nèi)容。圖4是說明感測塊的調(diào)度過程中的事件序列400的流程圖。事件序列400可描述 在CR系統(tǒng)的CR用戶中的感測塊的調(diào)度過程中發(fā)生的事件。感測塊的調(diào)度可在CR用戶正 處于準許頻譜感測和傳輸?shù)牟僮髂Ｊ?例如正常傳輸模式、低功率模式等等)中時發(fā)生，且 可繼續(xù)下去，直到操作模式停止或CR用戶切斷、復(fù)位等為止。感測塊的調(diào)度可以CR用戶獲取系統(tǒng)統(tǒng)計資料開始(框405)。CR用戶可獲取與被 許可用戶在被許可系統(tǒng)中對頻譜帶的使用、CR用戶在CR系統(tǒng)中對頻譜帶的使用等相關(guān)的 統(tǒng)計資料。CR用戶可通過監(jiān)視一定時期內(nèi)的頻譜帶而獲取統(tǒng)計資料。CR用戶可通過進入 獲取模式(當其起初開啟時)而獲取統(tǒng)計資料。CR用戶可通過周期性地進入獲取模式以幫 助確保系統(tǒng)統(tǒng)計資料保持準確而進一步獲取統(tǒng)計資料。或者，CR用戶可存取先前曾收集和 存儲的所存儲的系統(tǒng)統(tǒng)計資料。所存儲的系統(tǒng)統(tǒng)計資料可存儲在CR用戶中，處于可由CR 用戶在CR系統(tǒng)中存取的居中位置(數(shù)據(jù)庫)中。此外，CR用戶可使用所存儲的系統(tǒng)統(tǒng)計 資料和所監(jiān)視的統(tǒng)計資料兩者的組合。在CR用戶已獲取系統(tǒng)統(tǒng)計資料之后，CR用戶可感測頻譜帶的可用性(框410)。CR 用戶可利用頻譜感測單元(例如，頻譜感測單元340)來感測頻譜可用性。如果頻譜帶正忙 (不可供CR用戶使用)，那么CR用戶可計算將不用于CR用戶進行的傳輸?shù)幕ジ袎K(S卩，靜 默塊)的持續(xù)時間(框420)。為了計算靜默塊的持續(xù)時間，需要頻譜帶的模型。將頻譜帶建模為在忙與閑置狀 態(tài)之間交替的交替可再生源。忙與閑置狀態(tài)分別表示頻譜帶被被許可用戶占用和未被其占 用。忙與閑置狀態(tài)具有有限持續(xù)時間(忙周期和閑置周期)，其假定呈指數(shù)規(guī)律分布。忙與 閑置周期具有概率密度函數(shù)，其可表達為fB(t) = ae…(1)以及fj(t) = β(2)其中分別地，α是從忙狀態(tài)到閑置狀態(tài)的轉(zhuǎn)變速率，且β是從閑置狀態(tài)到忙狀態(tài) 的轉(zhuǎn)變速率。α和β兩者均可使用統(tǒng)計方法來估計。在以下的論述中，假定忙與閑置周期 的概率密度函數(shù)是CR用戶已知的(例如，其在框405中獲取)。因此，平均忙與閑置周期為1/a和1/β，且頻譜帶將為忙和閑置的平穩(wěn)概率可分 別表達為Pb=-^(3)
α + β以及
_(χP, ,⑷
由于指數(shù)分布的無記憶特性，所以頻譜帶保持處于當前忙和閑置狀態(tài)中的剩余時 間的概率密度函數(shù)可表達為fBE(t) = α e"at(5)以及fIE(t) =(6)其與等式(1)和⑵相同。常規(guī)上，幀結(jié)構(gòu)是固定的，即互感塊長度L以及M為固定的。然而，依據(jù)不同的感 測決策和所得CR活動，L不應(yīng)始終為相同的。此外，在變化的被許可活動和檢測錯誤的情 況下，L應(yīng)相應(yīng)地改變。為了 CR用戶的利益且為了保護被許可通信，在M個樣本的當前感 測塊之后，CR用戶需要確定適當?shù)幕ジ袎K長度L以便調(diào)度下一感測塊的開始。存在如下文 描述的用于調(diào)度的兩種不同情況。如果頻譜帶在感測塊結(jié)束時正忙，那么頻譜帶在緊接的隨后互感塊的第1樣本處 仍然忙的條件概率可表達為
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)度頻譜感測操作的方法，所述方法包括 感測頻譜帶的可用性；基于所述頻譜帶的所述可用性計算互感時間塊的持續(xù)時間；以及 使用所述互感時間塊的所述持續(xù)時間來調(diào)度所述頻譜感測操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述頻譜感測操作在所述互感時間塊結(jié)束之后進行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括在所述感測頻譜帶的可用性之前獲取系 統(tǒng)統(tǒng)計資料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述獲取系統(tǒng)統(tǒng)計資料包括 監(jiān)視所述頻譜帶；以及保存與所述頻譜帶的使用相關(guān)的統(tǒng)計資料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述獲取系統(tǒng)統(tǒng)計資料包括從數(shù)據(jù)庫檢索關(guān)于所 述頻譜帶的使用的統(tǒng)計資料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括在所述調(diào)度之后，響應(yīng)于確定當前時間 約等于所述頻譜感測操作的所述經(jīng)調(diào)度的發(fā)生而重復(fù)所述感測、所述計算和所述調(diào)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述計算持續(xù)時間包括 確定所述頻譜帶可用，計算數(shù)據(jù)塊的持續(xù)時間；以及確定所述頻譜帶不可用，計算靜默塊的持續(xù)時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述頻譜帶被感測為閑置的情況下所述頻譜帶 可用，且其中在所述頻譜帶被感測為正忙的情況下所述頻譜帶不可用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述計算靜默塊的持續(xù)時間包括計算所述靜默塊 的所述持續(xù)時間以使頻譜機會損失最小化，其中所述頻譜機會損失是當確定所述頻譜帶不 可用時所述互感時間塊內(nèi)的預(yù)期數(shù)目的閑置樣本。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述計算靜默塊的持續(xù)時間包括評估表達式L = λ/4 + 2C^ ?！癬 L Pb^-P1^ _ ‘其中L。pt是一定數(shù)目樣本中所述靜默塊的所述持續(xù)時間，是在所述頻譜帶被檢測為 不可用的情況下在頻譜感測結(jié)束時的條件閑置概率，P_是在所述頻譜帶被檢測為不可用 的情況下在頻譜感測結(jié)束時的條件忙概率，Τλ是指定頻譜帶不可用性識別速度要求，α是 所述頻譜帶從忙到閑置狀態(tài)的轉(zhuǎn)變速率，β是所述頻譜帶從閑置到忙狀態(tài)的轉(zhuǎn)變速率，且 τ是取樣間隔。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述計算數(shù)據(jù)塊的持續(xù)時間包括計算所述數(shù)據(jù) 塊的所述持續(xù)時間以使平均傳輸速率最大化并使平均干擾功率最小化，其中所述平均傳輸 速率是所述數(shù)據(jù)塊期間進行的通信的預(yù)期速率，且所述平均干擾功率是歸因于所述數(shù)據(jù)塊 期間進行的通信而引起的在接收器處的預(yù)期干擾功率。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述計算數(shù)據(jù)塊的持續(xù)時間包括評估第一表達式，L = L%= ^Jm- + pJTZMpB}aT -M評估第二表達式，L - ‘=[-J，以及選擇所述第一表達式或所述第二表達式中的較小者作為1_，其中L。pt是一定數(shù)目樣本中所述數(shù)據(jù)塊的所述持續(xù)時間，M是樣本中所述頻譜感測的 持續(xù)時間，是在所述頻譜帶被檢測為可用的情況下在頻譜感測結(jié)束時的條件閑置概率， iV是在所述頻譜帶被檢測為可用的情況下在頻譜感測結(jié)束時的條件忙概率，Γ是用于保 護被許可用戶的干擾閾值，α是所述頻譜帶從忙到閑置狀態(tài)的轉(zhuǎn)變速率，β是所述頻譜帶 從閑置到忙狀態(tài)的轉(zhuǎn)變速率，且τ是取樣間隔。
13.一種用于操作電子裝置的方法，所述方法包括在第一感測時間塊期間感測頻譜帶的狀態(tài)；基于所述頻譜帶的所述狀態(tài)而計算互感時間塊的持續(xù)時間，其中所述互感時間塊在所 述第一感測時間塊之后；使用所述互感時間塊的所述經(jīng)計算的持續(xù)時間來調(diào)度第二感測時間塊的發(fā)生；在所述互感時間塊的所述經(jīng)計算的持續(xù)時間內(nèi)操作所述電子裝置；以及在確定當前時間等于第二感測時間塊出現(xiàn)的預(yù)設(shè)時間后，重復(fù)所述感測、所述計算、所 述調(diào)度和所述操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述操作包括確定所述頻譜帶的所述狀態(tài)為忙后保持靜默；以及確定所述頻譜帶的所述狀態(tài)為閑置后參與與另一電子裝置的通信。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述調(diào)度包括調(diào)度所述第二感測時間塊在大致 等于所述第一感測時間塊的結(jié)束時間加上所述互感時間塊的所述經(jīng)計算的持續(xù)時間的時 間發(fā)生。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其進一步包括在所述計算之前獲取系統(tǒng)統(tǒng)計資料， 且其中所述計算進一步基于所述系統(tǒng)統(tǒng)計資料。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述計算包括確定所述頻譜帶的所述狀態(tài)為閑置后計算用作數(shù)據(jù)時間塊的所述互感時間塊的持續(xù) 時間；以及響應(yīng)于確定所述頻譜帶的所述狀態(tài)為忙而計算用作靜默時間塊的所述互感時間塊的 持續(xù)時間。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述計算用作數(shù)據(jù)時間塊的所述互感時間塊的 持續(xù)時間包括評估第一表達式，ζ=力i= Jm2 + 1^m——M ；V Ρι\ Ρτ-pBvaz
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述計算用作靜默時間塊的所述互感時間塊的 持續(xù)時間包括評估表達式
20.一種電子裝置，其包括接收器，其耦合到天線，所述接收器經(jīng)配置以接收由所述天線檢測的信號；發(fā)射器，其耦合到所述天線，所述發(fā)射器經(jīng)配置以使用所述天線傳輸信號；以及處理器，其耦合到所述接收器并耦合到所述發(fā)射器，所述處理器經(jīng)配置以感測在上面 傳輸和接收信號的頻譜帶的狀態(tài)，并計算互感塊的持續(xù)時間，所述互感塊的所述持續(xù)時間 將允許所述電子裝置參與與另一電子裝置的通信或基于所述頻譜帶的所述狀態(tài)而保持閑 置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電子裝置，其中所述處理器包括頻譜感測單元，其經(jīng)配置以感測所述頻譜帶的狀態(tài)；靜默塊計算器單元，其耦合到所述頻譜感測單元，所述靜默塊計算器單元經(jīng)配置以計 算將允許所述電子裝置保持閑置的互感塊的所述持續(xù)時間；以及數(shù)據(jù)塊計算器單元，其耦合到所述頻譜感測單元，所述靜默塊計算器單元經(jīng)配置以計 算將允許所述電子裝置參與與另一電子裝置的通信的互感塊的所述持續(xù)時間。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電子裝置，其中所述電子裝置在認知無線電系統(tǒng)中操作， 所述認知無線電系統(tǒng)接近具有高于所述認知無線電系統(tǒng)進行的傳輸?shù)膫鬏攦?yōu)先權(quán)的通信 系統(tǒng)而操作。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于調(diào)度認知無線電系統(tǒng)中的頻譜感測的系統(tǒng)和方法。該方法包括感測頻譜帶的可用性；基于所述頻譜帶的所述可用性而計算互感時間塊的持續(xù)時間；以及使用所述互感時間塊的所述持續(xù)時間來調(diào)度所述頻譜感測操作的發(fā)生?；谒鲱l譜帶的所述可用性而計算所述互感時間塊的所述持續(xù)時間允許對所述認知無線電系統(tǒng)的通信進行優(yōu)化，借此增加頻譜效率并減少對被許可通信的干擾。
文檔編號H04B1/40GK102077475SQ200980124931
公開日2011年5月25日 申請日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月1日
發(fā)明者周向煒, 安東尼C·K.·宋, 楊宏·孔 申請人:華為技術(shù)有限公司