專利名稱：支持動態(tài)頻譜管理的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)查詢方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體是支持動態(tài)頻譜管理的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)查詢方法，用于動態(tài)頻譜管理中心對頻譜的管理和對空洞的查詢。
背景技術(shù)：
認(rèn)知無線電(Cognitive Radio)是國際上90年代出現(xiàn)的一種新概念。該技術(shù)的一個(gè)研究重點(diǎn)是對無線環(huán)境的感知和利用，實(shí)現(xiàn)動態(tài)重用已經(jīng)分配給用戶的頻段以及閑置未用的頻段，從而提高頻譜利用率。
現(xiàn)有的無線頻譜管理規(guī)則采用的是單用途頻譜分配方案，就是無線電頻譜管理部門將某個(gè)頻帶劃分給某種業(yè)務(wù)，則只能為該業(yè)務(wù)所用；更進(jìn)一步，將某個(gè)頻段分配給某個(gè)無線業(yè)務(wù)運(yùn)營商(或團(tuán)體、部門等)，則該頻段只能由該運(yùn)營商所屬的用戶使用，其他用戶不能使用該頻段。即使前者不使用此頻段，后者也無權(quán)使用該頻段。事實(shí)上，長時(shí)間檢測頻譜資源后會發(fā)現(xiàn)某些已分配給無線電業(yè)務(wù)運(yùn)營商的頻段長時(shí)間不被使用，還有一些頻段只是部分時(shí)間被使用，僅有部分頻段被頻繁使用。例如在國外的研究文獻(xiàn)，Simon Haykin的特邀文章“CognitiveRadio Brain-Empowered Wireless Communications”中和我們對某些頻段進(jìn)行的實(shí)時(shí)檢測都證實(shí)了這個(gè)結(jié)論。
作為對傳統(tǒng)無線電頻譜管理方法的補(bǔ)充和修改，基于認(rèn)知無線電技術(shù)的動態(tài)頻譜管理系統(tǒng)要對頻段進(jìn)行再分配，那么動態(tài)頻譜管理中心必須知道在某一個(gè)時(shí)刻，某一個(gè)地點(diǎn)的頻譜的使用狀況，而要想知道頻譜的使用狀況就必須在相應(yīng)的時(shí)間和相應(yīng)的地點(diǎn)處有頻譜檢測設(shè)備，如果有檢測設(shè)備，則可以檢測到當(dāng)時(shí)頻譜的使用情況(也只是瞬時(shí)的使用狀況，缺乏歷史的使用情況，比如各個(gè)頻段的長期使用效率情況，空洞的穩(wěn)定度等等)；如果當(dāng)時(shí)沒有頻譜檢測設(shè)備的話，就會變的很被動，臨時(shí)再調(diào)用一個(gè)檢測設(shè)備可能已經(jīng)來不及了，但是如果有一個(gè)記錄頻譜使用狀況的數(shù)據(jù)庫存在的話，情況會變得簡單很多。
因此在動態(tài)頻譜管理系統(tǒng)中，一個(gè)設(shè)計(jì)完善的數(shù)據(jù)庫是必不可少的，它對頻譜的使用狀況進(jìn)行記錄，為頻譜的再分配提供了參考的依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上所提到的問題，本發(fā)明的目的是提供一個(gè)支持動態(tài)頻譜管理的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)查詢方法，動態(tài)頻譜管理中心通過查詢數(shù)據(jù)庫來了解和掌握一個(gè)地點(diǎn)的頻譜使用的整體狀況，在不影響授權(quán)用戶對頻段的正常使用情況下，可以動態(tài)的將那些沒有被使用的頻段分配給非授權(quán)用戶(在一定規(guī)則下重復(fù)使用已分配給授權(quán)用戶的頻段且不影響其它授權(quán)用戶對頻段的正常使用的用戶)使用。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種配合動態(tài)頻譜管理中心工作的記錄頻譜使用狀況的數(shù)據(jù)庫。是針對單一檢測地點(diǎn)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫。通過設(shè)計(jì)合理完善的數(shù)據(jù)庫，將檢測到的數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中，再對所保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對數(shù)據(jù)庫中所記錄的頻譜的使用狀況做出統(tǒng)計(jì)處理，對符合條件的空洞做出標(biāo)示，進(jìn)而提供相關(guān)的查詢方法給動態(tài)頻譜管理中心使用。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)庫由八個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子庫構(gòu)成，每一個(gè)子庫都有各自不同的作用以及不同的數(shù)據(jù)處理方式。
子庫一、命名為“頻譜原始使用狀態(tài)子庫”，用于記錄檢測地點(diǎn)頻譜原始使用狀態(tài)；子庫二、命名為“頻譜整體使用狀態(tài)子庫”，用于記錄加入非授權(quán)用戶時(shí)頻譜整體的使用狀況；子庫三、命名為“查詢子庫”，用于記錄頻譜檢測設(shè)備當(dāng)前的探測數(shù)據(jù)，并作為動態(tài)頻譜管理中心查詢主體的子庫；子庫四、命名為“空洞分析子庫”，用于對空洞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并進(jìn)行標(biāo)示的子庫；子庫五、命名為“空洞等級標(biāo)示子庫”，用于標(biāo)示空洞等級的子庫；子庫六、命名為“原始頻譜統(tǒng)計(jì)子庫”，專門用于統(tǒng)計(jì)頻譜原始使用狀態(tài)的子庫；子庫七、命名為“整體頻譜統(tǒng)計(jì)子庫”，專門用于統(tǒng)計(jì)加入非授權(quán)用戶時(shí)頻譜整體使用狀況的子庫；子庫八、命名為“功率梯度子庫”，用于標(biāo)示功率值梯度的子庫。
把檢測到的數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理工作。數(shù)據(jù)的輸入是通過相關(guān)的接口實(shí)現(xiàn)的，對于數(shù)據(jù)輸入的頻率(或者說數(shù)據(jù)庫更新的頻率)要根據(jù)具體的情況進(jìn)行設(shè)置。
通過對大量數(shù)據(jù)的分析處理，對頻譜的使用狀況做出描述，并根據(jù)不同的參數(shù)為動態(tài)頻譜管理中心提供多種的查詢方法。對于每一個(gè)頻段，信息包含有帶寬(BandWidth)，白空的概率(WProbability)，灰空的概率(GProbability)，黑空的概率(BProbability)，功率值(PowValue)，空洞的等級標(biāo)示(Figure)，頻段的ID(FreID)。對于這些有關(guān)空洞的參數(shù)，其中的白空的概率(WProbability)，灰空的概率(GProbability)，黑空的概率(BProbability)，空洞的穩(wěn)定度(Stability)等是通過長期的對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析得出的。而對于帶寬(BandWidth)，功率值(PowValue)，空洞的等級標(biāo)示(Figure)等參數(shù)是經(jīng)過對頻譜檢測設(shè)備每一次探測所得到的數(shù)據(jù)值進(jìn)行分析處理所得到的。由于客觀原因，數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)庫必然要經(jīng)過一定的時(shí)延，但是對于動態(tài)頻譜管理中心而言，在數(shù)據(jù)庫下次更新之前，它只能根據(jù)當(dāng)前的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。數(shù)據(jù)庫為動態(tài)頻譜管理中心提供了各種快速而且合理的查詢方法。動態(tài)頻譜管理中心只需要根據(jù)非授權(quán)用戶需求的參數(shù)就可以組合出多種的查詢方法。數(shù)據(jù)庫可以提供的各種查詢方法如下1.根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的帶寬和空洞的等級所提供的查詢。
2.根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的穩(wěn)定度和空洞的等級所提供的查詢。
3.根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的帶寬、空洞的穩(wěn)定度和空洞的等級所提供的查詢。
4.根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的帶寬、空洞的白空概率和空洞的等級所提供的查詢。
5.根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的帶寬、空洞的灰空概率和空洞的等級所提供的查詢。
6.根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的穩(wěn)定度、空洞的白空概率和空洞的等級所提供的查詢。
7.根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的穩(wěn)定度、空洞的灰空概率和空洞的等級所提供的查詢。
8.根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的帶寬、空洞的穩(wěn)定度、空洞的白空概率和空洞的等級所提供的查詢。
9.根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的帶寬、空洞的穩(wěn)定度、空洞的灰空概率和空洞的等級所提供的查詢。
上述各子庫之間的關(guān)系是根據(jù)查詢方法而建立起來的，使之能夠協(xié)調(diào)工作。其中，頻譜原始使用狀態(tài)子庫為原始頻譜統(tǒng)計(jì)子庫提供服務(wù)，頻譜整體使用狀態(tài)子庫為整體頻譜統(tǒng)計(jì)子庫提供服務(wù)，而空洞分析子庫、空洞等級標(biāo)示子庫、功率梯度子庫以及原始頻譜統(tǒng)計(jì)子庫和整體頻譜統(tǒng)計(jì)子庫都是為查詢子庫服務(wù)的。
上述所有查詢的基礎(chǔ)是基本查詢，每一個(gè)基本查詢都是由八個(gè)子庫中的幾個(gè)子庫進(jìn)行的聯(lián)合查詢，由此可以查詢到空洞的詳細(xì)的信息，包含有帶寬(BandWidth)，白空的概率(WProbability)，灰空的概率(GProbability)，黑空的概率(BProbability)，功率值(PowValue)，空洞等級標(biāo)示(Figure)，頻段的ID(FreID)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
數(shù)據(jù)庫構(gòu)造合理并且完善，能夠支持動態(tài)頻譜管理中心對頻譜的分配和管理。數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、統(tǒng)計(jì)和處理，并根據(jù)非授權(quán)用戶的參數(shù)設(shè)計(jì)多種可供動態(tài)頻譜管理中心選擇的查詢方法，使動態(tài)頻譜的管理變得更加的方便，使動態(tài)頻譜管理中心對頻譜的管理和分配變得更加的快捷和準(zhǔn)確。


圖1是動態(tài)頻譜管理系統(tǒng)示意2是“頻譜原始使用狀態(tài)子庫”AuthorUser的結(jié)構(gòu)3是“頻譜整體使用狀態(tài)子庫”AllUser的結(jié)構(gòu)4是“查詢子庫”Query的結(jié)構(gòu)5是“空洞分析子庫”KDAnalyze的結(jié)構(gòu)6是“空洞等級標(biāo)示子庫”KDRankSign的結(jié)構(gòu)7是“原始頻譜統(tǒng)計(jì)子庫”StatUser的結(jié)構(gòu)8是“整體頻譜統(tǒng)計(jì)子庫”StatAll的結(jié)構(gòu)9是“功率梯度子庫”PowGrade的結(jié)構(gòu)10是基本查詢QUERYofOP的示意11是各個(gè)子庫的關(guān)系示意12是數(shù)據(jù)查詢流程示意圖具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合

，詳細(xì)的說明數(shù)據(jù)庫的構(gòu)造、數(shù)據(jù)處理、查詢方法。
1.數(shù)據(jù)庫中各個(gè)子庫的設(shè)計(jì)。
參見圖1，動態(tài)頻譜管理系統(tǒng)包含了頻率使用狀況數(shù)據(jù)庫、動態(tài)頻譜管理中心以及頻譜檢測模塊。數(shù)據(jù)庫的作用是為動態(tài)頻譜管理中心對頻段進(jìn)行再分配提供服務(wù)。為此，數(shù)據(jù)庫的構(gòu)造包括八個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子庫，即“頻譜原始使用狀態(tài)子庫”，“頻譜整體使用狀態(tài)子庫”，“查詢子庫”，“空洞分析子庫”，“空洞等級標(biāo)示子庫”，“原始頻譜統(tǒng)計(jì)子庫”，“整體頻譜統(tǒng)計(jì)子庫”，和“功率梯度子庫”。各子庫的用途和工作原理如下(1)“頻譜原始使用狀態(tài)子庫”參見圖2，把“頻譜原始使用狀態(tài)子庫”的實(shí)例命名為AuthorUser。針對某個(gè)特定的頻段，比如905-915MHz，是GSM網(wǎng)上行頻段，相鄰兩個(gè)頻道的間隔為200KHz，所以檢測的頻段間隔設(shè)為200KHz，選取的記錄頻點(diǎn)為f(n)＝905.200+(n-1)*0.200MHz，n＝1～49。并把各個(gè)頻點(diǎn)記錄在Frequency列中，把頻率Frequency設(shè)置為主鍵，用于索引。對于每一個(gè)記錄頻點(diǎn)，AuthorUser所能保存的檢測數(shù)據(jù)數(shù)目為50，數(shù)據(jù)分別為整數(shù)值0和1，0表示該頻點(diǎn)所對應(yīng)的頻段沒有被占用，1表示該頻點(diǎn)所對應(yīng)的頻段被占用。檢測設(shè)備等時(shí)間間隔的向數(shù)據(jù)庫輸入數(shù)據(jù)，假設(shè)時(shí)間間隔為T＝|t2-t1|，每當(dāng)由檢測設(shè)備向數(shù)據(jù)庫輸入50組的檢測數(shù)據(jù)(從時(shí)刻t1到時(shí)刻t50，其中，ti為每一個(gè)時(shí)間段的中間時(shí)刻)，數(shù)據(jù)庫便統(tǒng)計(jì)一次該頻點(diǎn)所對應(yīng)頻段的使用情況，在對應(yīng)的檢測時(shí)間Ts＝50T內(nèi)頻段的使用率Percent記為Percet＝N*T/(50*T)＝N/50，N為50組數(shù)據(jù)中整數(shù)1的個(gè)數(shù)。為了滿足長時(shí)間的統(tǒng)計(jì)，把每一次輸入50組數(shù)據(jù)作為一個(gè)循環(huán)，每循環(huán)一次，把使用率Percent輸入到“原始頻譜統(tǒng)計(jì)子庫”的一個(gè)實(shí)例StatUser中，把數(shù)據(jù)保存到roundi列中，如圖7所示。StatUser對于每一個(gè)頻點(diǎn)所對應(yīng)的頻段可以保存50個(gè)循環(huán)的Percent(使用率的數(shù)值)，然后對這50個(gè)Percent數(shù)值求平均值得到AverageP，即AverageP=∑i=15050Percenti/50]]>(其中i為第i次循環(huán))，又因?yàn)镻ercent＝N*T/(50*T)＝N/50，所以AverageP=∑i=1Ni/2500]]>(其中Ni表示第i次循環(huán)中的1的個(gè)數(shù))，這樣就可以得到對每一個(gè)頻點(diǎn)所對應(yīng)頻段進(jìn)行2500次檢測統(tǒng)計(jì)得出的該頻段頻譜的使用狀況AverageP，從而可以從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度看出一個(gè)頻段長時(shí)間的被授權(quán)用戶所使用情況。把跟這種使用狀況(或者叫做頻段的忙閑狀態(tài))相對應(yīng)的一種表現(xiàn)，在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)中稱為頻段的穩(wěn)定度記為Stability。如果通過長時(shí)間的觀測得到某一個(gè)頻段的使用率為AverageP＝0.1，那么該頻段的穩(wěn)定度Stability定義為Stability＝1-AverageP，保存為數(shù)值0.9。某頻段的使用率越低，穩(wěn)定度越高。
(2)“頻譜整體使用狀態(tài)子庫”的設(shè)計(jì)參見圖3，“頻譜整體使用狀態(tài)子庫”的設(shè)計(jì)類似于“頻譜原始使用狀態(tài)子庫”的實(shí)例AuthorUser的設(shè)計(jì)，不同點(diǎn)在于對于每一個(gè)記錄頻點(diǎn)所輸入的數(shù)據(jù)值所表示的含義不一樣，“頻譜整體使用狀態(tài)子庫”的實(shí)例AllUser所能保存的檢測數(shù)據(jù)數(shù)目為50，但是數(shù)據(jù)分別為整數(shù)值0，l和2，0表示該頻點(diǎn)所對應(yīng)的頻段在某一時(shí)刻被授權(quán)用戶(通過申請得到授權(quán)頻段且可以不受干擾地使用已分配的頻段的用戶)使用，1表示該頻點(diǎn)所對應(yīng)的頻段在某一個(gè)時(shí)刻被非授權(quán)用戶使用，2表示該頻點(diǎn)所對應(yīng)的頻段空閑。檢測設(shè)備等時(shí)間間隔的向數(shù)據(jù)庫輸入數(shù)據(jù)，假設(shè)時(shí)間間隔為T＝|t2-t1|，每當(dāng)由檢測設(shè)備向數(shù)據(jù)庫輸入50組的檢測數(shù)據(jù)(從時(shí)刻t1到時(shí)刻t50，其中ti為每一個(gè)時(shí)間段的中間時(shí)刻)，數(shù)據(jù)庫便統(tǒng)計(jì)一次該頻點(diǎn)所對應(yīng)的頻段的使用情況，在對應(yīng)的觀測時(shí)間Ts＝50T內(nèi)分別記錄頻點(diǎn)所對應(yīng)頻段被授權(quán)用戶占用、非授權(quán)用戶占用以及空閑的情況。頻段的授權(quán)用戶使用率UserPercent記為UserPercent＝N0*T/(50*T)＝N0/50，N0為50組數(shù)據(jù)中0的個(gè)數(shù)；頻段的非授權(quán)用戶使用率UnAuthPercent記為UnAuthPercent＝N1*T/(50*T)＝N1/50，N1表示50組數(shù)據(jù)中1的個(gè)數(shù)；AllUserPercent表示頻段被授權(quán)用戶和非授權(quán)用戶所占用的整體的狀況，記為AllUserPercent＝(N0+N1)/50＝UserPercent+UnAuthPercent。為了滿足長時(shí)間的統(tǒng)計(jì)，把每一次輸入50組數(shù)據(jù)作為一個(gè)循環(huán)，每循環(huán)一次，把使用率AllUserPercent輸入到“整體頻譜統(tǒng)計(jì)子庫”的實(shí)例StatAll中，把數(shù)據(jù)保存到roundi列中，如圖8所示。StatAll對于每一個(gè)頻點(diǎn)所對應(yīng)頻段可以保存50個(gè)循環(huán)的AllUserPercent(整體使用率的數(shù)值)，然后對這50個(gè)AllUserPercent數(shù)值求平均值得到AverageAll，即AverageAll=∑i=150AllUserPercenti/50]]>(其中i為第i次循環(huán))，又因?yàn)锳llUserPercent＝(N0+N1)/50＝UserPercent+UnAuthPercent，所以AverageAll=∑i=150Ni/2500]]>(其中Ni表示第i次循環(huán)中的0和1的總個(gè)數(shù))，這樣就可以得到對每一個(gè)頻點(diǎn)所對應(yīng)頻段進(jìn)行2500次檢測統(tǒng)計(jì)得出的該頻段頻譜的使用狀況AverageAll，從而可以從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度看出一個(gè)頻段長時(shí)間的整體的使用情況。通過StatAll中的AverageAll和StatUser中的AverageP數(shù)值的對比，可以看出在加入非授權(quán)用戶情況下，頻譜利用率的提升情況。
(3)“查詢子庫”的設(shè)計(jì)參見圖4，“查詢子庫”是直接向動態(tài)頻譜管理中心提供查詢的子庫，作為“查詢子庫”的一個(gè)實(shí)例，Query包含的關(guān)于頻譜的信息也是比較完整的。它包含了頻點(diǎn)所對應(yīng)頻段的帶寬(BandWidth)，Query子庫中所記錄的帶寬為200KHz；頻段的功率(PowValue)，在Query子庫中對應(yīng)于“T時(shí)刻數(shù)據(jù)更新”列，列中的數(shù)據(jù)值可以分別為0、1、2、3、4，對應(yīng)功率梯度子庫PowGrade中的相應(yīng)數(shù)值；空洞的等級標(biāo)示(Figure)，在子庫Query中對應(yīng)于“RankSign”列，列中的數(shù)據(jù)值可以分別為0、1、2，對應(yīng)于空洞等級標(biāo)示子庫KDRankSign中的相應(yīng)數(shù)值。對于空洞的等級標(biāo)示，定義了三種顏色白色，灰色，黑色。把那些空閑的頻段，并且干擾很低的頻段稱為白空；對于那些雖然干擾比較高，但是在一定的條件下仍然可以提供給非授權(quán)用戶使用的頻段，稱為灰空；對于那些不能分配給非授權(quán)用戶再使用的頻段，稱為黑空。
(4)“空洞分析子庫”的設(shè)計(jì)參見圖5，，該子庫實(shí)例KDAnalyze的作用是統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)，頻段是白空，灰空，黑空的概率。在每一個(gè)時(shí)刻輸入一組數(shù)據(jù)，數(shù)值分別為0、1、2，其中數(shù)值0表示在這一個(gè)時(shí)刻所對應(yīng)的頻段為白空，數(shù)值1表示在這一個(gè)時(shí)刻所對應(yīng)的頻段為灰空，數(shù)值2表示在這一個(gè)時(shí)刻所對應(yīng)的頻段為黑空。通過長時(shí)間的統(tǒng)計(jì)可以得出各個(gè)頻段在很長一段時(shí)間內(nèi)分別為白空、灰空以及黑空的概率?？梢宰鳛閯討B(tài)頻譜管理中心查詢空洞的依據(jù)之一。
(5)“空洞等級標(biāo)示子庫”的設(shè)計(jì)參見圖6，該子庫的實(shí)例KDRankSign，作用是標(biāo)示空洞的等級。記錄的數(shù)值為0、1、2，分別表示空洞的等級為白空、灰空和黑空。
(6)“原始頻譜統(tǒng)計(jì)子庫”的設(shè)計(jì)在“頻譜原始使用狀態(tài)子庫”的設(shè)計(jì)中已經(jīng)有說明，實(shí)例StatUser參見圖7。
(7)“整體頻譜統(tǒng)計(jì)子庫”的設(shè)計(jì)類似于“原始頻譜統(tǒng)計(jì)子庫”的設(shè)計(jì)，實(shí)例StatAll參見圖8。
(8)“功率梯度子庫”的設(shè)計(jì)標(biāo)示功率的數(shù)值大小。數(shù)值0、1、2、3、4分別代表的功率值為10w、40w、50w、80w、90w，。實(shí)例PowGrade參見圖9。
2.各個(gè)子庫之間的關(guān)系。
參見圖11，頻譜原始使用狀態(tài)子庫為原始頻譜統(tǒng)計(jì)子庫提供服務(wù)，頻譜整體使用狀態(tài)子庫為整體頻譜統(tǒng)計(jì)子庫提供服務(wù)，而空洞分析子庫、空洞等級標(biāo)示子庫、功率梯度子庫以及原始頻譜統(tǒng)計(jì)子庫和整體頻譜統(tǒng)計(jì)子庫都是為查詢子庫服務(wù)的。
3.數(shù)據(jù)庫的更新。
數(shù)據(jù)庫的更新不能是隨意的，應(yīng)該根據(jù)具體的實(shí)際情況，但是要求數(shù)據(jù)的輸入頻率是一樣的，也就是要等時(shí)間間隔地向數(shù)據(jù)庫中輸入數(shù)據(jù)。
4.查詢設(shè)計(jì)以及快速的查詢方法。
所有查詢的基礎(chǔ)是基本查詢，每一個(gè)基本查詢都是根據(jù)前面所介紹的子庫進(jìn)行的聯(lián)合查詢，查詢流程參見圖12。
作為一個(gè)查詢方法的實(shí)例，聯(lián)合查詢子庫Query，子庫KDAnalyze，子庫KDRankSign，子庫PowGrade可以設(shè)計(jì)一個(gè)基本的查詢，查詢命名為QUERYofOP，參見圖10。查詢參數(shù)選擇帶寬(BandWidth)大于100KHz，白空的概率(WProbability)大于等于0.9，功率值(PowValue)為50和10，空洞等級標(biāo)示(Figure)為白空或者灰空的頻段。通過這樣的一個(gè)查詢可以得到空洞的詳細(xì)的信息，如圖10所示查詢的結(jié)果，信息包含有帶寬(BandWidth)，白空的概率(WProbability)，灰空的概率(GProbability)，黑空的概率(BProbability)，功率值(PowValue)，空洞等級標(biāo)示(Figure)，頻段的ID(FreID)。
每一個(gè)查詢，都遵循基本的查詢準(zhǔn)則
查詢方法1，如果可以找到符合條件的空洞，應(yīng)該按照優(yōu)先分配帶寬小的空洞的原則進(jìn)行空洞的分配。如果要求的空洞的等級為灰空，但是沒有相應(yīng)的空洞符合要求，便自動查詢白空，同樣按照優(yōu)先分配帶寬小的空洞的原則。
查詢方法2，如果可以找到符合條件的空洞，應(yīng)該按照優(yōu)先分配穩(wěn)定度低的空洞的原則進(jìn)行空洞的分配。如果要求的空洞的等級為灰空，但是沒有相應(yīng)的空洞符合要求，便自動查詢白空，同樣按照優(yōu)先分配穩(wěn)定度低的空洞的原則。
查詢方法3，如果可以找到符合條件的空洞，應(yīng)該按照優(yōu)先分配帶寬小的空洞的原則進(jìn)行空洞的分配。如果要求的空洞的等級為灰空，但是沒有相應(yīng)的空洞符合要求，便自動查詢白空，同樣按照優(yōu)先分配帶寬小的空洞的原則。
查詢方法4，如果可以找到符合條件的空洞，應(yīng)該按照優(yōu)先分配帶寬小的空洞的原則進(jìn)行空洞的分配。如果要求的空洞的等級為灰空，但是沒有相應(yīng)的空洞符合要求，便自動查詢白空，同樣按照優(yōu)先分配帶寬小的空洞的原則。
查詢方法5，如果可以找到符合條件的空洞，應(yīng)該按照優(yōu)先分配帶寬小的空洞的原則進(jìn)行空洞的分配。如果要求的空洞的等級為灰空，但是沒有相應(yīng)的空洞符合要求，便自動查詢白空，同樣按照優(yōu)先分配帶寬小的空洞的原則。
查詢方法6，如果可以找到符合條件的空洞，應(yīng)該按照優(yōu)先分配穩(wěn)定度低的空洞的原則進(jìn)行空洞的分配。如果要求的空洞的等級為灰空，但是沒有相應(yīng)的空洞符合要求，便自動查詢白空，同樣按照優(yōu)先分配穩(wěn)定度低的空洞的原則。
查詢方法7，如果可以找到符合條件的空洞，應(yīng)該按照優(yōu)先分配穩(wěn)定度低的空洞的原則進(jìn)行空洞的分配。如果要求的空洞的等級為灰空，但是沒有相應(yīng)的空洞符合要求，便自動查詢白空，同樣按照優(yōu)先分配穩(wěn)定度低的空洞的原則。
查詢方法8，如果可以找到符合條件的空洞，應(yīng)該按照優(yōu)先分配帶寬小的空洞的原則進(jìn)行空洞的分配。如果要求的空洞的等級為灰空，但是沒有相應(yīng)的空洞符合要求，便自動查詢白空，同樣按照優(yōu)先分配帶寬小的空洞的原則。
查詢方法9，如果可以找到符合條件的空洞，應(yīng)該按照優(yōu)先分配帶寬小的空洞的原則進(jìn)行空洞的分配。如果要求的空洞的等級為灰空，但是沒有相應(yīng)的空洞符合要求，便自動查詢白空，同樣按照優(yōu)先分配帶寬小的空洞的原則。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)例的細(xì)節(jié)，在不超出權(quán)利要求范圍的情況下由本發(fā)明所提出的數(shù)據(jù)庫構(gòu)造方法以及數(shù)據(jù)的分析和查詢方法可以獲得其他實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種支持動態(tài)頻譜管理的數(shù)據(jù)庫，其特征在于數(shù)據(jù)庫包括八個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子庫子庫一、為“頻譜原始使用狀態(tài)子庫”，用于記錄檢測地點(diǎn)頻譜原始使用狀態(tài)；子庫二、為“頻譜整體使用狀態(tài)子庫”，用于記錄加入非授權(quán)用戶時(shí)頻譜整體的使用狀況；子庫三、為“查詢子庫”，用于記錄頻譜檢測設(shè)備當(dāng)前的探測數(shù)據(jù)，并作為動態(tài)頻譜管理中心查詢主體的子庫；子庫四、為“空洞分析子庫”，用于對空洞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析；子庫五、為“空洞等級標(biāo)示子庫”，用于標(biāo)示空洞等級；子庫六、為“原始頻譜統(tǒng)計(jì)子庫”，專門用于統(tǒng)計(jì)頻譜原始使用狀態(tài)；子庫七、為“整體頻譜統(tǒng)計(jì)子庫”，專門用于統(tǒng)計(jì)加入非授權(quán)用戶時(shí)頻譜整體使用狀況；子庫八、為“功率梯度子庫”，用于標(biāo)示功率值梯度的子庫。
2.一種支持動態(tài)頻譜管理的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)查詢方法，其特征在于通過對檢測到的大量數(shù)據(jù)的分析處理，對頻譜的使用狀況做出描述；根據(jù)非授權(quán)用戶的需求，為動態(tài)頻譜管理中心提供多種查詢方法1)根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的帶寬和空洞的等級所提供的查詢；2)根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的穩(wěn)定度和空洞的等級所提供的查詢；3)根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的帶寬、空洞的穩(wěn)定度和空洞的等級所提供的查詢；4)根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的帶寬、空洞的白空概率和空洞的等級所提供的查詢；5)根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的帶寬、空洞的灰空概率和空洞的等級所提供的查詢；6)根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的穩(wěn)定度、空洞的白空概率和空洞的等級所提供的查詢；7)根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的穩(wěn)定度、空洞的灰空概率和空洞的等級所提供的查詢；8)根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的帶寬、空洞的穩(wěn)定度、空洞的白空概率和空洞的等級所提供的查詢；9)根據(jù)非授權(quán)用戶所需求的空洞的帶寬、空洞的穩(wěn)定度、空洞的灰空概率和空洞的等級所提供的查詢。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的支持動態(tài)頻譜管理的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)查詢方法，其特征在于各個(gè)子庫之間的關(guān)系是根據(jù)查詢方法而建立的，其中，頻譜原始使用狀態(tài)子庫為原始頻譜統(tǒng)計(jì)子庫提供服務(wù)，頻譜整體使用狀態(tài)子庫為整體頻譜統(tǒng)計(jì)子庫提供服務(wù)，而空洞分析子庫、空洞等級標(biāo)示子庫、功率梯度子庫以及原始頻譜統(tǒng)計(jì)子庫和整體頻譜統(tǒng)計(jì)子庫都是為查詢子庫服務(wù)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的支持動態(tài)頻譜管理的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)查詢方法，其特征在于所有查詢的基礎(chǔ)是基本查詢，每一個(gè)基本查詢都是由八個(gè)子庫中的幾個(gè)子庫進(jìn)行的聯(lián)合查詢，由此可以得到空洞的詳細(xì)信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及支持動態(tài)頻譜管理的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)查詢方法，數(shù)據(jù)庫包括頻譜原始使用狀態(tài)子庫，頻譜整體使用狀態(tài)子庫，查詢子庫，空洞分析子庫，空洞等級標(biāo)示子庫，原始頻譜統(tǒng)計(jì)子庫，整體頻譜統(tǒng)計(jì)子庫和功率梯度子庫共八個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子庫。數(shù)據(jù)庫為動態(tài)頻譜管理中心提供了各種快速而且合理的查詢方法。動態(tài)頻譜管理中心只需要根據(jù)非授權(quán)用戶需求的空洞帶寬、空洞穩(wěn)定度、空洞等級和空洞為白空、灰空的概率等參數(shù)就可以組合出多種的查詢方法。本發(fā)明的數(shù)據(jù)庫構(gòu)造合理、完善，能夠支持動態(tài)頻譜管理中心對頻譜的分配和管理。所提供的多種查詢方法，使動態(tài)頻譜的管理變得更加方便，使動態(tài)頻譜管理中心對頻譜的管理和分配變得更加快捷和準(zhǔn)確。
文檔編號G06F17/30GK1885753SQ200610043080
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者楊家瑋, 高波, 李建東, 李維英, 劉勤, 黃鵬宇, 闕穎, 陳彥輝, 盛敏, 丁喆 申請人:西安電子科技大學(xué)