认知无线电网络中的协作频谱感测的制作方法_3

文档序号:9240358阅读:来源:国知局
网络中除车辆1之外的车辆在接收请求后都可获得它们的 位置信息。
[0056] 在一些实施方案中,如果请求包括发射机的覆盖区域和位置的信息,那么第二车 辆首先基于其位置信息、发射机的覆盖区域和位置的信息来确定它是否在所述覆盖区域 内。如果第二车辆在发射机的覆盖区域内,那么继续后续过程。否则,第二车辆可停止协作 频谱感测,因为它不能访问所述发射机OTV)的信道。
[0057] 参照图4,车辆5广播包括发射机20的覆盖区域和位置的信息的请求。网络中的 车辆可确定它们是否在发射机20的覆盖区域内。且如在图4中示出,圆圈40外部的两辆 车辆6可停止协作频谱感测,因为它们位于发射机20的覆盖区域的外部。
[0058] 在S203中,基于第一位置信息和第二位置信息计算第一距离。
[0059] 在一些实施方案中,所述网络中除车辆1之外的每一车辆计算车辆1与其本身之 间的距离,如图1中示出。当然,对于不在发射机覆盖区域之内的车辆,它们不必计算它们 的距离。
[0060] 在S204中,确定第一距离是否大于预定值。如果第一距离大于预定值,那么第二 车辆执行S205以获得信道可用性的第二感测结果。如上所述,在空间上接近的车辆很可能 受同一环境条件的影响并且遭受在频谱感测中的共同偏差。因此,不需要网络中的所有车 辆来感测所述信道。本发明基于它们之间的距离选择合适的车辆来感测信道。
[0061] 如果第一距离小于预定值,那么方法S20进行到S210,停止协作频谱感测。具体来 说,如果第一距离小于预定值,那么第二车辆无法获得信道可用性的第二感测结果。
[0062] 参照图1,接近第一车辆(车辆1)的车辆,例如车辆1',它们的距离小于预定值并 且停止协作频谱感测,其标记有十字形。
[0063] 在S205中,获得信道可用性的第二感测结果。例如,具有大于预定值的距离的车 辆(如图1中示出的如车辆2、车辆2'、车辆3和车辆3')分别开始获得它们的信道可用性 的感测结果。
[0064] 在S206中,产生包括第二感测结果和第二位置信息的第二感测消息。在一些实施 方案中,第二感测消息可还包括第二感测结果的预测精度,这随后也可用来确定信道是否 可用。
[0065] 在S207中,计算第一倒计时时间。车辆的倒计时时间可用来确定是否广播在所述 车辆中产生的感测消息。车辆的倒计时时间与所述车辆和已经在网络中广播它们位置信息 的车辆之间的距离的总和成反比关系。也就是说,车辆和已经广播它们位置信息的车辆之 间的距离越远,所述车辆的倒计时时间就越短。
[0066] 在一些实施方案中,可基于车辆的位置信息和所述车辆接收的位置信息来计算车 辆的倒计时时间。
[0067] 在一些实施方案中,车辆的倒计时时间T可根据方程式(1)或方程式(2)进行计 算:
[0070] 其中di表示车辆和已经广播其位置信息的车辆之间的距离,n和0是可根据具 体情况预定义的参数,以及e表示纳氏对数(Napierianlogarithm)的底数。
[0071]例如,由于车辆2接收车辆1的位置信息,所以可基于接收到的位置信息和车辆2 的位置信息而获得车辆1和车辆2之间的距离。并且,可以根据方程式(3)或方程式(4) 来计算第一倒计时时间T1 :
[0074] 其中dl表示车辆1和车辆2之间的距离,n和0是可根据具体情况预定义的参 数,以及e表示纳氏对数的底数。
[0075] 参照图1,因为车辆2和车辆1之间的距离大于车辆3和车辆1之间的距离,所以 车辆2的倒计时时间小于车辆3的倒计时时间。
[0076] 在S208中,确定在第一倒计时时间结束之前第一新感测消息是否被接收。如上所 述,其距离比预定值大的每一车辆可获得其取决于所述距离而变化的倒计时时间。
[0077] 如果在第一倒计时时间结束之前第二车辆没有接收到感测消息,那么方法S20进 行到S209,广播第二感测消息。在一些实施方案中,在广播第二感测消息之后,第二车辆可 停止协作频谱感测。
[0078] 例如,如图2中示出,车辆2位于最远离车辆1处,因此车辆2具有最短的倒计时 时间。也就是说,在车辆2的倒计时时间结束之前,车辆2可能未接收到网络中的任何感测 消息。因此,当车辆2的倒计时时间结束时,车辆2可在网络中广播其感测消息(第二感测 消息)。而网络中的其他车辆,它们的倒计时时间在车辆2广播其感测消息之时未结束(如 车辆2'、3和3'),可在它们的倒计时时间结束之前接收第二感测消息。
[0079] 如果在第一倒计时时间结束之前接收到第一新感测消息,那么方法S20可以进行 至S30。图7示出根据本发明的一个实施方案的用于在认知无线电网络中进行协作频谱感 测的方法S30的示意性流程图。
[0080] 在S301中,基于第二位置信息和含在第一新感测消息中的位置信息来计算第二 距离。在S302中,确定所述第二距离是否大于预定值。S301和S302分别类似于S203和 S204,并不在本文中进行详述。
[0081] 参照图2,在从车辆1接收请求之后,车辆2最早响应于所述请求而广播其感测消 息。然后,网络中除车辆1和车辆1'之外的每一车辆可计算车辆2和本身之间的距离。例 如,接近车辆2的车辆,例如车辆2',它们的距离小于预定值并且停止协作频谱感测,其标 记有十字形。
[0082] 在S303中,计算第二倒计时时间。在一些实施方案中,可基于第二位置信息和含 于由第二车辆接收的感测消息中的位置信息来计算第二倒计时时间。
[0083] 具体地说,基于车辆自身的位置信息和车辆接收到的位置信息,具有其距离大于 预定值的车辆可重新计算其倒计时时间。
[0084]例如,如在图3中示出的车辆3在其第一倒计时时间结束之前接收来自车辆2的 感测消息,其中第一倒计时时间与车辆3和车辆1之间的距离成反比关系。在接收来自车 辆2的新感测消息之后,车辆3计算其第二倒计时时间T2,其中T2与车辆3和车辆1之间 的距离以及车辆3和车辆2之间的距离的总和成反比关系。
[0085] 可根据方程式(5)或方程式(6)计算第二倒计时时间T2 :
[0086] T2 =e_n(d2+d3)方程式(5)
[0087]T2 = 0/(d2+d3)方程式⑶
[0088] 其中d2和d3分别表示车辆3与车辆1之间的距离和车辆3与车辆2之间的距离, n和0是可根据具体情况预定义的参数,以及e表示纳氏对数的底数。
[0089] 在S304中,确定在第二倒计时时间结束之前第二新感测消息是否被接收。随后的 过程类似于S208之后的步骤。如果在第二倒计时时间结束之前接收到第二新感测消息,那 么不停止协作频谱感测的车辆可继续执行S301至S303,下文中不对其进行详细描述。
[0090] 如果在第二倒计时时间结束之前没有接收到感测消息,那么方法S30进行至 S209,也就是说,第二车辆广播其感测消息。
[0091] 例如,如果车辆3在它的倒计时时间结束之前未接收到新感测消息,那么车辆3广 播其感测消息。然后,具有其倒计时时间未到期的所述车辆,基于其自身的位置信息和车辆 3的位置信息,继续计算第三距离。例如,在从车辆3接收感测消息后,靠近车辆3的车辆如 车辆3'具有小于预定值的距离并由此停止协作频谱感测,其被标记为如在图3中示出的十 字形。
[0092] 这样,通过网络中的其余车辆连续地执行协作频谱感测直到接收到指令以停止协 作频谱感测。在网络内广播的所有感测消息都被第一车辆接收,所述第一车辆产生协助感 测信道可用性的请求。第一车辆比较所接收到的感测消息的数量与预定数量。如果所接收 到的感测消息的数量达到预定数量,那么所述第一车辆广播指令以停止协作频谱感测。如 果否,那么第一车辆继续通过网络接收感测消息。在接收到所述停止指令之后,其余车辆停 止执行协作频谱感测。
[0093] 通过使用上述方法,感测消息的广播基于认知无线电网络内车辆的位置信息而受 控制。也就是说,所述网络中的部分车辆不必执行协作频谱感测,这降低了协作频谱感测技 术所固有的开销,并提高其性能。
[0094] 根据本发明的一个实施方案,提供一种用于在认知无线电网络中进行协作频谱感 测的系统。用于协作频谱感测的系统可安装在车辆上。参照图8,系统10可包括定位装置 11、收发机13和处理装置15。
[0095] 定位装置11适于获得安装系统的车辆的位置信息。例如,定位装置可以是GPS装 置。收发机13适于广播协助感测信道可用性的请求或感测消息。通过控制定位装置11与 收发机13,处理装置15可被配置成执行方法10的S101至S108或执行方法20的S201至 S210和方法30的S301至S304。在一些实施方案中,处理装置15可以是CPU、GPU、DSP等, 或其
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