專利名稱：感知無線電系統(tǒng)的分簇方法、設(shè)備及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及感知無線電系統(tǒng)的分簇方法、設(shè)備及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
分簇是CR系統(tǒng)(Cognitive radio system,感知無線電系統(tǒng))在執(zhí)行共存機制過 程中減少開銷和冗余的解決方案。在沒有分簇的CR系統(tǒng)中，所有的客戶端必須在感知周期 中感知信道并將感知結(jié)果上報給BS (基站)，如果將CR系統(tǒng)中的客戶端進行分簇，那么每個 分簇內(nèi)只有一個客戶端或者一些客戶端向BS上報感知結(jié)果，能夠減少上報感知結(jié)果的信 道開銷。 目前的分簇方案是通過BS向客戶端廣播一定功率的測量消息，客戶端將接收測 量消息的強弱程度返回給BS，由BS根據(jù)客戶端反饋的信息進行分簇， 一般來說，BS將接收 測量消息強弱程度相近的客戶端劃分為同一個分簇，即具有相似感知結(jié)果的客戶端被分 到同一個分簇。在分簇完成之后，BS將考慮把分簇內(nèi)的其中一個客戶端的感知結(jié)果作為整 個分簇的感知結(jié)果。 在實現(xiàn)上述分簇方案的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題
1、由于現(xiàn)有技術(shù)中通過BS來發(fā)送測量消息， 一般情況下，如果某些客戶端分布在 以BS為中心的一個圓周上，則這些客戶端與BS距離是相同的，那么這些客戶端的感知結(jié)果 應(yīng)該是相同的，故而，這些與BS距離相同的客戶端應(yīng)該被劃分到同一個分簇。但實際上，位 于以BS為中心的圓周上的客戶端之間可能相距很遠(yuǎn)，所以，現(xiàn)有技術(shù)不能根據(jù)客戶端所處 的空間劃分分簇。 2、如果在已經(jīng)存第一用戶系統(tǒng)的區(qū)域內(nèi)增加一個第二用戶系統(tǒng)，并且已有的第一 用戶系統(tǒng)為中小型的覆蓋區(qū)域，受到第一用戶系統(tǒng)的影響，第二用戶系統(tǒng)中客戶端的感知 結(jié)果可能出現(xiàn)如下情況相近的客戶端感知結(jié)果并不相近，而一些相距較遠(yuǎn)的客戶端之間 可能有一些相似的感知結(jié)果(可能第一用戶系統(tǒng)對這些客戶端的感知結(jié)果的影響不同)， 這樣就會造成第二用戶系統(tǒng)客戶端分簇的劃分夠合理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供一種感知無線電系統(tǒng)的分簇方法、設(shè)備及系統(tǒng)，能夠?qū)⑾到y(tǒng) 中的客戶端按照其所處空間劃分分簇。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案
—種感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，包括 接收作為測定用戶的客戶端在收到基站的測定請求消息后廣播的分簇信標(biāo)消息；
根據(jù)所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率確定該客戶端的分簇結(jié)果，該分簇結(jié)果表示 屬于作為測定用戶的客戶端同一分簇或者表示屬于作為測定用戶的客戶端同一分簇的領(lǐng) 域；
向基站返回所述的分簇結(jié)果。
—種客戶端，包括 接收單元，用于接收基站發(fā)送的測定請求消息； 判斷單元，用于判斷客戶端本身是否屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域；
發(fā)送單元，用于在客戶端本身屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域時，向基站 返回拒絕測定響應(yīng)； 廣播單元，用于在客戶端本身不屬于已有分簇也不屬于已有分簇的領(lǐng)域時，廣播
分簇信標(biāo)消息。 —種客戶端，包括 接收單元，用于接收作為測定用戶的客戶端在收到基站的測定請求消息后廣播的 分簇信標(biāo)消息； 處理單元，用于根據(jù)所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率確定該客戶端的分簇結(jié)果， 該分簇結(jié)果表示屬于作為測定用戶的客戶端同一分簇或者表示屬于作為測定用戶的客戶 端同一分簇的領(lǐng)域； 發(fā)送單元，用于向基站返回所述的分簇結(jié)果。 —種感知無線電系統(tǒng)，包括基站和客戶端，至少一個客戶端為作為測定用戶； 所述基站向作為測定用戶的客戶端發(fā)送測定請求消息；并接收作為測定用戶的客
戶端返回的拒絕測定響應(yīng)，或者接收不作為測定用戶的客戶端返回的分簇結(jié)果； 所述作為測定用戶的客戶端接收所述測定請求消息，并判斷客戶端本身是否屬于
已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域；若客戶端本身屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)
域，則向基站返回拒絕測定響應(yīng)；否則廣播分簇信標(biāo)消息； 不作為測定用戶的客戶端接收所述的分簇信標(biāo)消息，根據(jù)所接收到的分簇信標(biāo)消 息的功率確定該客戶端的分簇結(jié)果，并向基站返回所述的分簇結(jié)果，該分簇結(jié)果表示該客 戶端屬于作為測定用戶的客戶端同一分簇或者屬于作為測定用戶的客戶端同一分簇的領(lǐng) 域。 本發(fā)明實施例提供的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法、設(shè)備及系統(tǒng)，通過作為測定用 戶的客戶端來廣播分簇信標(biāo)消息，然后根據(jù)其他的客戶端接收所述分簇信標(biāo)消息的功率劃 分分簇，并將分簇結(jié)果返回給基站，這樣，與作為測定用戶的客戶端接近的客戶端將會被劃 分到同一個分簇，而相距較遠(yuǎn)的客戶端將由于接收到的分簇信標(biāo)消息功率的不符合要求而 被劃分到不同的分簇，即完成了對客戶端分簇時的空間分離，使得系統(tǒng)中的客戶端能夠按 照其所處空間劃分分簇。 同時，由于本實施例中并沒有采用基站廣播分簇信標(biāo)消息，若需要在已經(jīng)存在第 一用戶系統(tǒng)的區(qū)域內(nèi)增加一個第二用戶系統(tǒng)，第一用戶系統(tǒng)對于第二用戶系統(tǒng)中處于接近 空間的客戶端產(chǎn)生的影響也是相近的，避免了相近的客戶端接收到分簇信標(biāo)消息功率不相 近的情況發(fā)生，也減少了相距較遠(yuǎn)的客戶端之間接收到分簇信標(biāo)消息功率相近的可能性， 從而使得第二用戶系統(tǒng)的分簇更加合理。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例1中基站執(zhí)行的分簇方法流程圖；
圖2為本發(fā)明實施例1中測定用戶執(zhí)行的分簇方法流程圖；
圖3為本發(fā)明實施例1中非測定用戶執(zhí)行的分簇方法流程圖；
圖4為本發(fā)明實施例1中基站的原理示意圖； 圖5為本發(fā)明實施例1中作為測定用戶的客戶端的原理示意圖；
圖6為本發(fā)明實施例1中不作為測定用戶的客戶端的原理示意圖；
圖7為本發(fā)明實施例1中感知無線電系統(tǒng)的原理圖；
圖8為本發(fā)明實施例2中基站執(zhí)行的分簇方法流程圖；
圖9為本發(fā)明實施例2中測定用戶執(zhí)行的分簇方法流程圖；
圖10為本發(fā)明實施例2中非測定用戶執(zhí)行的分簇方法流程圖；
圖11為本發(fā)明實施例2中基站的原理示意圖； 圖12為本發(fā)明實施例2中作為測定用戶的客戶端的原理示意圖；
圖13為本發(fā)明實施例2中不作為測定用戶的客戶端的原理示意圖；
圖14為本發(fā)明實施例3中感知無線電系統(tǒng)的分簇方法的流程圖；
圖15為虛警和漏檢的關(guān)系曲線圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1 : 本實施例提供一種由基站執(zhí)行的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，如圖1所示，該方 法包括如下步驟 101、基站向作為測定用戶的客戶端發(fā)送測定請求消息，這個作為測定用戶的客戶 端為一個分簇的中心，即簇頭。 102、在由簇頭和其他客戶端進行相應(yīng)的處理后向基站返回處理結(jié)果，在本實施例
中，基站可能接收到作為測定用戶的客戶端返回的拒絕測定響應(yīng)，也可能接收到不作為測
定用戶的客戶端返回的分簇結(jié)果，該分簇結(jié)果表示對應(yīng)客戶端屬于作為測定用戶的客戶端
同一分簇或者表示對應(yīng)客戶端屬于作為測定用戶的客戶端同一分簇的領(lǐng)域。 本實施例還提供一種由測定用戶執(zhí)行的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，該測定用戶
為一個客戶端，如圖2所示，該方法包括如下步驟 201、作為測定用戶的客戶端接收基站發(fā)送的測定請求消息。 202、該客戶端判斷客戶端本身是否屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域；如果 客戶端本身屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域，則執(zhí)行步驟203 ;如果客戶端本身不 屬于已有分簇也不屬于已有分簇的領(lǐng)域，則執(zhí)行步驟204。
203、作為測定用戶的客戶端向基站返回拒絕測定響應(yīng)。 204、作為測定用戶的客戶端向周邊其他的客戶端廣播分簇信標(biāo)消息，以便為其他 不作為測定用戶的客戶端提供劃分分簇的依據(jù)。 對于不作為測定用戶的客戶端，本實施例也提供一種感知無線電系統(tǒng)的分簇方 法，如圖3所示，該方法包括如下步驟 301、不作為測定用戶的客戶端接收作為測定用戶的客戶端廣播的分簇信標(biāo)消息。 在作為測定用戶的客戶端廣播分簇信標(biāo)消息后，靠近測定用戶的客戶端，一般能夠接收到 分簇信標(biāo)消息。 302、由于各個客戶端距離測定用戶的距離不同，與測定用戶相距較遠(yuǎn)的客戶端接 收到分簇信標(biāo)消息的功率會較小，而與測定用戶相距較近的客戶端接收到分簇信標(biāo)消息的 功率會大一些。故而，本步驟中可以根據(jù)所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率確定該客戶端的 分簇結(jié)果，這樣的分簇結(jié)果能夠體現(xiàn)客戶端在空間上的分布情況。分簇結(jié)果包括該客戶端 與測定用戶屬于同一個分簇( 一般以二進制01表示)、該客戶端屬于測定用戶所述分簇的 領(lǐng)域(一般以二進制ll表示)。 303、如果某一客戶端得出了上述分簇結(jié)果的其中一個，需要向基站返回所述的分 簇結(jié)果。對于接收到分簇信標(biāo)消息的功率過小或者沒有接收到分簇信標(biāo)消息的客戶端，本 實施例中可以不用向基站返回任何消息。 對應(yīng)于圖1所描述的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，本實施例提供一種實施上述方 法的基站，如圖4所示，該基站包括發(fā)送單元41和接收單元42。 其中，發(fā)送單元41用于向作為測定用戶的客戶端發(fā)送測定請求消息；接收單元42 用于接收作為測定用戶的客戶端返回的拒絕測定響應(yīng)，或者接收不作為測定用戶的客戶端 返回的分簇結(jié)果，該分簇結(jié)果表示對應(yīng)客戶端屬于作為測定用戶的客戶端同一分簇或者表 示對應(yīng)客戶端屬于作為測定用戶的客戶端同一分簇的領(lǐng)域。 對應(yīng)于圖2所描述的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，本實施例提供一種作為測定用 戶的客戶端，如圖5所示，該客戶端包括接收單元51、判斷單元52、發(fā)送單元53和廣播單 元54。 接收單元51用于接收基站發(fā)送的測定請求消息；判斷單元52用于判斷客戶端本 身是否屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域；發(fā)送單元53用于在客戶端本身屬于已有 分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域時，向基站返回拒絕測定響應(yīng)；廣播單元54用于在客戶端本 身不屬于已有分簇也不屬于已有分簇的領(lǐng)域時，廣播分簇信標(biāo)消息。 對應(yīng)于圖3所描述的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，本實施例提供一種不作為測定 用戶的客戶端，如圖6所示，該客戶端包括接收單元61、處理單元62和發(fā)送單元63。
接收單元61用于接收作為測定用戶的客戶端廣播的分簇信標(biāo)消息。由于各個客 戶端距離測定用戶的距離不同，與測定用戶相距較遠(yuǎn)的客戶端接收到分簇信標(biāo)消息的功率 會較小，而與測定用戶相距較近的客戶端接收到分簇信標(biāo)消息的功率會大一些。故而，所述 處理單元62用于根據(jù)所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率確定該客戶端的分簇結(jié)果，這樣的 分簇結(jié)果能夠體現(xiàn)客戶端在空間上的分布情況。發(fā)送單元63用于向基站返回所述的分簇 結(jié)果。 通過以上描述的基站以及兩種客戶端可以組成一個感知無線電系統(tǒng)，如圖7所示，該系統(tǒng)包括基站71和客戶端(72、73、74)，并且有至少一個客戶端為作為測定用戶，本 實施例中假設(shè)客戶端72為測定用戶。 所述基站71向作為測定用戶的客戶端72發(fā)送測定請求消息；所述作為測定用戶 的客戶端72接收所述測定請求消息，并判斷客戶端72本身是否屬于已有分簇或者屬于已 有分簇的領(lǐng)域；若客戶端72本身屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域，則向基站71返回 拒絕測定響應(yīng)；否則廣播分簇信標(biāo)消息；不作為測定用戶的客戶端(73、74)接收所述的分 簇信標(biāo)消息，根據(jù)所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率確定該客戶端(73、74)的分簇結(jié)果，并 向基站71返回所述的分簇結(jié)果，該分簇結(jié)果表示該客戶端(73、74)屬于作為測定用戶的客 戶端同一分簇或者屬于作為測定用戶的客戶端同一分簇的領(lǐng)域。所述基站71接收作為測 定用戶的客戶端72返回的拒絕測定響應(yīng)，或者接收不作為測定用戶的客戶端(73、74)返回 的分簇結(jié)果。 本實施例中距離測定用戶72較遠(yuǎn)的客戶端75不會向客戶端返回分簇結(jié)果，所以 該系統(tǒng)最后會將客戶端72、73和74劃分為一個分簇，而將客戶端75單獨劃分為一個分簇。
本發(fā)明實施例提供的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法、設(shè)備及系統(tǒng)，通過作為測定用 戶的客戶端來廣播分簇信標(biāo)消息，然后根據(jù)其他的客戶端接收所述分簇信標(biāo)消息的功率劃 分分簇，并將分簇結(jié)果返回給基站，這樣，與作為測定用戶的客戶端接近的客戶端將會被劃 分到同一個分簇，而相距較遠(yuǎn)的客戶端將由于接收到的分簇信標(biāo)消息功率的不符合要求而 被劃分到不同的分簇，即完成了對客戶端分簇時的空間分離，使得系統(tǒng)中的客戶端能夠按 照其所處空間劃分分簇。 同時，由于本實施例中并沒有采用基站廣播分簇信標(biāo)消息，若需要在已經(jīng)存在第
一用戶系統(tǒng)的區(qū)域內(nèi)增加一個第二用戶系統(tǒng)，第一用戶系統(tǒng)對于第二用戶系統(tǒng)中處于接近
空間的客戶端產(chǎn)生的影響也是相近的，避免了相近的客戶端接收到分簇信標(biāo)消息功率不相
近的情況發(fā)生，也減少了相距較遠(yuǎn)的客戶端之間接收到分簇信標(biāo)消息功率相近的可能性，
從而使得第二用戶系統(tǒng)的分簇更加合理。 實施例2 : 本實施例一種感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，如圖8所示，該方法包括如下步驟
801、基站向作為測定用戶的客戶端發(fā)送測定請求消息，這個作為測定用戶的客戶 端為一個分簇的中心，即簇頭。 本實施例中作為測定用戶的客戶端可以是基站隨機選擇的客戶端，但必須滿足所 選的客戶端不屬于已有分簇也不屬于已有分簇的領(lǐng)域。 作為另一種可實現(xiàn)方案，本實施例中作為測定用戶的客戶端還可以是預(yù)先分配的 客戶端，這樣基站只需要從所有已分配好的客戶端中順序選擇即可。 802、在由簇頭和其他客戶端進行相應(yīng)的處理后，簇頭或者其他客戶端向基站返回 處理結(jié)果，在本實施例中，基站可能接收到作為測定用戶的客戶端返回的拒絕測定響應(yīng)，也 可能接收到不作為測定用戶的客戶端返回的分簇結(jié)果，該分簇結(jié)果表示對應(yīng)客戶端屬于作 為測定用戶的客戶端同一分簇或者表示對應(yīng)客戶端屬于作為測定用戶的客戶端同一分簇 的領(lǐng)域。 如果接收到拒絕測定響應(yīng)，則執(zhí)行步驟803 ;如果接收到分簇結(jié)果，則執(zhí)行步驟 804。
803、一般將該測定用戶會向基站返回一個位置信息，本步驟就是根據(jù)返回的位置 信息更新所選的測定用戶的分簇結(jié)果，由于本次隨機選擇的客戶端不能作為測定用戶，所 以需要重新選擇一個客戶端來作為測定用戶，故而返回執(zhí)行步驟801 。 由于本過程中不能作為測定用戶的客戶端已經(jīng)返回一個位置信息，這樣基站就不 會再次將該客戶端選定位測定用戶，避免再次選擇到不能作為測定用戶的客戶端。
804、判斷基站的附近是否還有沒有分簇的客戶端，如果有則執(zhí)行步驟801，如果沒 有則結(jié)束流程。 本實施例還提供一種由測定用戶執(zhí)行的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，該測定用戶
為一個客戶端，如圖9所示，該方法包括如下步驟 901、作為測定用戶的客戶端接收基站發(fā)送的測定請求消息。 902、該客戶端判斷客戶端本身是否屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域；如果 客戶端本身屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域，則執(zhí)行步驟903;如果客戶端本身不 屬于已有分簇也不屬于已有分簇的領(lǐng)域，則執(zhí)行步驟904。 903、作為測定用戶的客戶端向基站返回拒絕測定響應(yīng)，并向基站發(fā)送客戶端本身 的位置信息，一般可以以該客戶端的分簇結(jié)果作為其位置信息。 904、作為測定用戶的客戶端向周邊其他的客戶端廣播分簇信標(biāo)消息，以便為其他 不作為測定用戶的客戶端提供劃分分簇的依據(jù)。 對于不作為測定用戶的客戶端，本實施例也提供一種感知無線電系統(tǒng)的分簇方 法，如圖IO所示，該方法包括如下步驟 1001、不作為測定用戶的客戶端接收作為測定用戶的客戶端廣播的分簇信標(biāo)消 息。在作為測定用戶的客戶端廣播分簇信標(biāo)消息后，靠近測定用戶的客戶端， 一般能夠接收 到分簇信標(biāo)消息。 1002、判斷所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率Pk是否大于分簇門限值Pth。如果Pk大 于PtM，則執(zhí)行步驟1003 ;否則執(zhí)行步驟1005。 1003、判斷所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率Pk是否大于該客戶端已經(jīng)接收到的所
有分簇信標(biāo)消息的功率；若Pk大于該客戶端已經(jīng)接收到的所有分簇信標(biāo)消息的功率，則執(zhí) 行步驟1004，否則結(jié)束流程。 1004、確定該客戶端的分簇結(jié)果為該客戶端與作為測定用戶的客戶端屬于同一分 簇，并執(zhí)行步驟1007。 1005、判斷所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率Pk是否大于分簇領(lǐng)域門限值P^;如果 Pk大于P他；則執(zhí)行步驟1006，否則結(jié)束流程。 上述P^是控制分簇大小的門限，Pth2是控制與定用戶相距的最小距離的門限，所
以Pthl 〉 Pth2。 1006、確定該客戶端的分簇結(jié)果為該客戶端屬于作為測定用戶的客戶端所屬分簇 的領(lǐng)域，并執(zhí)行步驟1007。 1007、已經(jīng)確定出分簇結(jié)果的客戶端向基站返回所述的分簇結(jié)果。本實施例中對 于接收到分簇信標(biāo)消息的功率過小或者沒有接收到分簇信標(biāo)消息的客戶端，本實施例中可 以不用向基站返回任何消息。 上述步驟1002至步驟1004是完成客戶端的具體所屬分簇的確認(rèn)，而步驟1005至步驟1006是確定客戶端屬于某個分簇的領(lǐng)域，一般情況下，通過步驟1002至步驟1004即 可完成基本的劃分分簇的要求，而步驟1005至步驟1006是為了進一步地使得劃分分簇過 程中可能漏掉的客戶端能夠有具體的分簇結(jié)果。 對應(yīng)于圖8所描述的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，本實施例提供一種基站，如圖 11所示，該基站包括發(fā)送單元111和接收單元112。 其中發(fā)送單元111用于向作為測定用戶的客戶端發(fā)送測定請求消息，本實施例中 作為測定用戶的客戶端可以通過如下方式得到 第一、基站為隨機選擇的客戶端，但必須滿足所選的客戶端不屬于已有分簇也不 屬于已有分簇的領(lǐng)域。 第二、預(yù)先分配的客戶端，這樣基站只需要從所有已分配好的客戶端中順序選擇 即可。 本實施例中的接收單元112用于接收作為測定用戶的客戶端返回的拒絕測定響 應(yīng)，或者接收不作為測定用戶的客戶端返回的分簇結(jié)果，該分簇結(jié)果表示對應(yīng)客戶端屬于 作為測定用戶的客戶端同一分簇或者表示對應(yīng)客戶端屬于作為測定用戶的客戶端同一分 簇的領(lǐng)域。在接收完拒絕測定響應(yīng)或者分簇結(jié)果后，由發(fā)送單元lll向其他作為測定用戶 的客戶端發(fā)送測定請求消息。 對應(yīng)于圖9所描述的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，本實施例提供一種作為測定用 戶的客戶端，如圖12所示，該客戶端包括接收單元121、判斷單元122、發(fā)送單元123和廣 播單元124。 接收單元121用于接收基站發(fā)送的測定請求消息；判斷單元122用于判斷客戶端 本身是否屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域；發(fā)送單元123用于在客戶端本身屬于 已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域時，向基站返回拒絕測定響應(yīng)，同時，發(fā)送單元123還需 要向基站發(fā)送客戶端本身的位置信息，一般可以用該客戶端本身的分簇結(jié)果作為其位置信 息；廣播單元124用于在客戶端本身不屬于已有分簇也不屬于已有分簇的領(lǐng)域時，廣播分 簇信標(biāo)消息。 對應(yīng)于圖IO所描述的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，本實施例提供一種不作為測 定用戶的客戶端，如圖13所示，該客戶端包括接收單元131、處理單元132和發(fā)送單元 133。 接收單元131用于接收作為測定用戶的客戶端廣播的分簇信標(biāo)消息。由于各個客 戶端距離測定用戶的距離不同，與測定用戶相距較遠(yuǎn)的客戶端接收到分簇信標(biāo)消息的功率 會較小，而與測定用戶相距較近的客戶端接收到分簇信標(biāo)消息的功率會大一些。故而，所述 處理單元132用于根據(jù)所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率確定該客戶端的分簇結(jié)果，這樣的 分簇結(jié)果能夠體現(xiàn)客戶端在空間上的分布情況。發(fā)送單元133用于向基站返回所述的分簇 結(jié)果。 上述的處理單元132通過如下模塊實現(xiàn)包括第一判斷模塊1321、第二判斷模塊 1322、第三判斷模塊1323和處理模塊1324。 第一判斷模塊1321用于判斷所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率Pk是否大于分簇門 限值PtM。 在Pk大于P血時，第二判斷模塊1322用于判斷所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率Pk是否大于該客戶端已經(jīng)接收到的所有分簇信標(biāo)消息的功率；如果所接收到的分簇信標(biāo)消息 的功率大于該客戶端已經(jīng)接收到的所有分簇信標(biāo)消息的功率，所述處理模塊1324確定該
客戶端的分簇結(jié)果為該客戶端與作為測定用戶的客戶端屬于同一分簇。 在Pk不大于PtM時，第三判斷模塊1323用于判斷所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率
是否大于分簇領(lǐng)域門限值P^ ;如果Pk大于P^，所述處理模塊1324確定該客戶端的分簇結(jié)
果為該客戶端屬于作為測定用戶的客戶端所屬分簇的領(lǐng)域。 上述圖ll提供的基站，圖12和圖13提供的客戶端可以組成一個感知無線電系
統(tǒng)，其中，圖12和圖13提供的客戶端功能可以在同一個客戶端實體上實現(xiàn)。 本發(fā)明實施例提供的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法、設(shè)備及系統(tǒng)，通過作為測定用
戶的客戶端來廣播分簇信標(biāo)消息，然后根據(jù)其他的客戶端接收所述分簇信標(biāo)消息的功率劃
分分簇，并將分簇結(jié)果返回給基站，這樣，與作為測定用戶的客戶端接近的客戶端將會被劃
分到同一個分簇，而相距較遠(yuǎn)的客戶端將由于接收到的分簇信標(biāo)消息功率的不符合要求而
被劃分到不同的分簇，即完成了對客戶端分簇時的空間分離，使得系統(tǒng)中的客戶端能夠按
照其所處空間劃分分簇。 同時，由于本實施例中并沒有采用基站廣播分簇信標(biāo)消息，若需要在已經(jīng)存在第
一用戶系統(tǒng)的區(qū)域內(nèi)增加一個第二用戶系統(tǒng)，第一用戶系統(tǒng)對于第二用戶系統(tǒng)中處于接近
空間的客戶端產(chǎn)生的影響也是相近的，避免了相近的客戶端接收到分簇信標(biāo)消息功率不相
近的情況發(fā)生，也減少了相距較遠(yuǎn)的客戶端之間接收到分簇信標(biāo)消息功率相近的可能性，
從而使得第二用戶系統(tǒng)的分簇更加合理。 實施例3: 本實施例結(jié)合附圖具體說明整個分簇方法的過程，本實施例主要應(yīng)用于感知無線 電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括基站和客戶端，并且基站從所有客戶端中選出至少一個客戶端作為測 定用戶。如圖14所示，具體的分簇流程如下 1401、基站向作為測定用戶的客戶端發(fā)送測定請求消息，這個作為測定用戶的客 戶端為一個分簇的中心，即簇頭。 1402、作為測定用戶的客戶端接收基站發(fā)送的測定請求消息后，該客戶端判斷客 戶端本身是否屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域；如果客戶端本身屬于已有分簇或者 屬于已有分簇的領(lǐng)域，則執(zhí)行步驟1403 ;如果客戶端本身不屬于已有分簇也不屬于已有分 簇的領(lǐng)域，則執(zhí)行步驟1404。 1403、作為測定用戶的客戶端向基站返回拒絕測定響應(yīng)，并向基站發(fā)送客戶端本 身的位置信息，一般可以以該客戶端的分簇結(jié)果作為其位置信息，并執(zhí)行1411。
1404、作為測定用戶的客戶端向周邊其他的客戶端廣播分簇信標(biāo)消息，以便為其 他不作為測定用戶的客戶端提供劃分分簇的依據(jù)，并執(zhí)行1405。 1405、在作為測定用戶的客戶端廣播分簇信標(biāo)消息后，靠近測定用戶的客戶端，一 般能夠接收到分簇信標(biāo)消息。不作為測定用戶的客戶端接收作為測定用戶的客戶端廣播的 分簇信標(biāo)消息后，判斷所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率Pk是否大于分簇門限值Pth。如果Pk 大于P他，則執(zhí)行步驟1406 ;否則執(zhí)行步驟1408。 1406、該客戶端判斷所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率Pk是否大于該客戶端已經(jīng)接 收到的所有分簇信標(biāo)消息的功率；若Pk大于該客戶端已經(jīng)接收到的所有分簇信標(biāo)消息的功率，則執(zhí)行步驟1407，否則結(jié)束流程。 1407、確定該客戶端的分簇結(jié)果為該客戶端與作為測定用戶的客戶端屬于同一分 簇，并執(zhí)行步驟1410。 1408、該客戶端判斷所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率Pk是否大于分簇領(lǐng)域門限值 Pth2 ;如果Pk大于Pth2 ;則執(zhí)行步驟1409，否則結(jié)束流程。 上述Pthl是控制分簇大小的門限，Pth2是控制與測定用戶相距的最小距離的門限， 所以P他>Pth2。 1409、確定該客戶端的分簇結(jié)果為該客戶端屬于作為測定用戶的客戶端所屬分簇 的領(lǐng)域，并執(zhí)行步驟1410。 1410、已經(jīng)確定出分簇結(jié)果的客戶端向基站返回所述的分簇結(jié)果。本實施例中對 于接收到分簇信標(biāo)消息的功率過小或者沒有接收到分簇信標(biāo)消息的客戶端，本實施例中可 以不用向基站返回任何消息。 1411、基站接收返回的消息，在由簇頭和其他客戶端進行相應(yīng)的處理后，最后會由 簇頭或者其他客戶端向基站返回處理結(jié)果，在本實施例中，基站可能接收到作為測定用戶 的客戶端返回的拒絕測定響應(yīng)，也可能接收到不作為測定用戶的客戶端返回的分簇結(jié)果， 該分簇結(jié)果表示對應(yīng)客戶端屬于作為測定用戶的客戶端同一分簇或者表示對應(yīng)客戶端屬 于作為測定用戶的客戶端同一分簇的領(lǐng)域。 如果接收到拒絕測定響應(yīng)，則執(zhí)行步驟1412 ;如果接收到分簇結(jié)果，則執(zhí)行步驟 1413。 1412、該測定用戶會向基站返回一個位置信息，本步驟就是基站根據(jù)返回的位置
信息更新所選的測定用戶的分簇結(jié)果，由于本次隨機選擇的客戶端不能作為測定用戶，所
以需要重新選擇一個客戶端來作為測定用戶，故而返回執(zhí)行步驟1401 。 由于本過程中不能作為測定用戶的客戶端已經(jīng)返回一個位置信息，這樣基站就不
會再次將該客戶端選定位測定用戶，避免再次選擇到不能作為測定用戶的客戶端。 1413、基站判斷其附近是否還有沒有分簇的客戶端，如果有則執(zhí)行步驟1401，如果
沒有則結(jié)束流程。 通過圖14所描述的分簇過程，可以將基站所服務(wù)的客戶端分成多個分簇，并且由 作為測定用戶的客戶端來廣播分簇信標(biāo)消息，然后根據(jù)其他的客戶端接收所述分簇信標(biāo)消 息的功率劃分分簇，并將分簇結(jié)果返回給基站，這樣，與作為測定用戶的客戶端接近的客戶 端將會被劃分到同一個分簇，而相距較遠(yuǎn)的客戶端將由于接收到的分簇信標(biāo)消息功率的不 符合要求而被劃分到不同的分簇，即完成了對客戶端分簇時的空間分離，使得系統(tǒng)中的客 戶端能夠按照其所處空間劃分分簇。 同時，由于本實施例中并沒有采用基站廣播分簇信標(biāo)消息，若需要在已經(jīng)存在第 一用戶系統(tǒng)的區(qū)域內(nèi)增加一個第二用戶系統(tǒng)，第一用戶系統(tǒng)對于第二用戶系統(tǒng)中處于接近 空間的客戶端產(chǎn)生的影響也是相近的，避免了相近的客戶端接收到分簇信標(biāo)消息功率不相 近的情況發(fā)生，也減少了相距較遠(yuǎn)的客戶端之間接收到分簇信標(biāo)消息功率相近的可能性， 從而使得第二用戶系統(tǒng)的分簇更加合理。 本發(fā)明實施例中對無線通信系統(tǒng)中的客戶端進行了分簇，這樣可以增加感知靈敏 度，舉例分析如下
12
考慮在一個已經(jīng)存在第一用戶系統(tǒng)的小區(qū)內(nèi)建立一個第二用戶系統(tǒng)；并且第二用 戶系統(tǒng)中有N個用戶屬于K個分簇。對第二用戶系統(tǒng)中的每個用戶，假定其感知能力為虛 警概率Pf = 0. 1 ;漏測概率Pm = 0. 1。 我們考慮一個融合從第二用戶系統(tǒng)中不同用戶的感知結(jié)果的方法如果上報1(1 表示存在已有業(yè)務(wù)系統(tǒng)，即第一用戶系統(tǒng))的用戶個數(shù)大于門限Th， BS判決存在第一用戶 系統(tǒng)，否則判決沒有第一用戶系統(tǒng)。下面分析進行分簇和不進行分簇的兩種情況下，上報1 的概率 情況1 :在進行分簇情形下 存在第一用戶系統(tǒng)時，k個用戶報l的概率為JP(" = C>0.9、0.1(i'—"; 不存在第一用戶務(wù)系統(tǒng)時，k個用戶報l的概率為P("-C^0.1、0.9。'—"。
情況2 :在不進行分簇情形下 存在第一用戶系統(tǒng)時，k個用戶報1的概率為 min(S，A:)尸(&)=乞(Q^0.9附.0.1(s一附)"Ci:-0.1"附-0.9(w—s一"w))
n=0 不存在第一用戶系統(tǒng)時，k個用戶報1的概率為 岸)《.0.1、0.9(" 如果上述取值為N = 20， K = 4， S = 5 ;對于進行分簇情形下，當(dāng)Pm = 0. l，可以
得出Pf = 4. 6*10—4 ;對進行分簇情形下，當(dāng)Pm = 0. l，可以得出Pf = 0. 04。 如果上述取值為N= 100，K= 10，S= IO，可以得到如圖15所示的仿真結(jié)果。從
圖15的兩條曲線可以看出，在進行分簇的情況下，漏檢和虛警的概率都相對較低，并且是
比不進行分簇是的概率低一半以下。 本發(fā)明實施例主要用在各種具有感知功能的無線通信系統(tǒng)，例如WRAN(802. 22
無線區(qū)域網(wǎng))系統(tǒng)、CDMA(碼分多址)系統(tǒng)等。本發(fā)明實施例還可以用于在已經(jīng)存在第一
用戶系統(tǒng)的區(qū)域內(nèi)增加一個第二用戶系統(tǒng)的情況下，進行客戶端的分簇劃分。 通過以上的實施方式的描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借
助軟件加必需的通用硬件的方式來實現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳
的實施方式。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部
分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在可讀取的存儲介質(zhì)中，如計
算機的軟盤，硬盤或光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，
服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。 以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，其特征在于，包括接收作為測定用戶的客戶端在收到基站的測定請求消息后廣播的分簇信標(biāo)消息；根據(jù)所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率確定該客戶端的分簇結(jié)果，該分簇結(jié)果表示屬于作為測定用戶的客戶端同一分簇或者表示屬于作為測定用戶的客戶端同一分簇的領(lǐng)域；向基站返回所述的分簇結(jié)果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，其特征在于，所述作為測定用 戶的客戶端為基站隨機選擇的客戶端；或者所述作為測定用戶的客戶端為基站預(yù)先分配的 客戶端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，其特征在于，若作為測定用戶 的客戶端為基站隨機選擇的客戶端，則該作為測定用戶的客戶端在接收基站發(fā)送的測定請 求消息后，判斷客戶端本身是否屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域；若作為測定用戶的客戶端本身屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域，則向基站返回 拒絕測定響應(yīng)；否則廣播所述的分簇信標(biāo)消息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，其特征在于，若作為測定用戶 的客戶端本身屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域，則向基站發(fā)送客戶端本身的位置信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，其特征在于，根據(jù)所接收到的 分簇信標(biāo)消息的功率確定該客戶端的分簇結(jié)果包括判斷所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率是否大于分簇門限值；若所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率大于分簇門限值，則判斷所接收到的分簇信標(biāo)消息 的功率是否大于該客戶端已經(jīng)接收到的所有分簇信標(biāo)消息的功率；若所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率大于該客戶端已經(jīng)接收到的所有分簇信標(biāo)消息的 功率，則確定該客戶端的分簇結(jié)果為該客戶端與作為測定用戶的客戶端屬于同一分簇。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的感知無線電系統(tǒng)的分簇方法，其特征在于，根據(jù)所接收到的 分簇信標(biāo)消息的功率確定該客戶端的分簇結(jié)果還包括若所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率不大于分簇門限值，則判斷所接收到的分簇信標(biāo)消 息的功率是否大于分簇領(lǐng)域門限值；若所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率大于分簇領(lǐng)域門限值，則確定該客戶端的分簇結(jié)果 為該客戶端屬于作為測定用戶的客戶端所屬分簇的領(lǐng)域。
7. —種客戶端，其特征在于，包括 接收單元，用于接收基站發(fā)送的測定請求消息；判斷單元，用于判斷客戶端本身是否屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域； 發(fā)送單元，用于在客戶端本身屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域時，向基站返回 拒絕測定響應(yīng)；廣播單元，用于在客戶端本身不屬于已有分簇也不屬于已有分簇的領(lǐng)域時，廣播分簇 信標(biāo)消息。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的客戶端，其特征在于，所述發(fā)送單元還用于在客戶端本身屬 于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域時，向基站發(fā)送客戶端本身的位置信息。
9. 一種客戶端，其特征在于，包括接收單元，用于接收作為測定用戶的客戶端在收到基站的測定請求消息后廣播的分簇 信標(biāo)消息；處理單元，用于根據(jù)所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率確定該客戶端的分簇結(jié)果，該分 簇結(jié)果表示屬于作為測定用戶的客戶端同一分簇或者表示屬于作為測定用戶的客戶端同 一分簇的領(lǐng)域；發(fā)送單元，用于向基站返回所述的分簇結(jié)果。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的客戶端，其特征在于，所述處理單元包括 第一判斷模塊，用于判斷所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率是否大于分簇門限值； 第二判斷模塊，用于在所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率大于分簇門限值時，判斷所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率是否大于該客戶端已經(jīng)接收到的所有分簇信標(biāo)消息的功率；處理模塊，用于在所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率大于該客戶端已經(jīng)接收到的所有分 簇信標(biāo)消息的功率時，確定該客戶端的分簇結(jié)果為該客戶端與作為測定用戶的客戶端屬于 同一分簇。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的客戶端，其特征在于，所述處理單元還包括 第三判斷模塊，用于在所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率不大于分簇門限值時，判斷所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率是否大于分簇領(lǐng)域門限值；所述處理模塊還用于在所接收到的分簇信標(biāo)消息的功率大于分簇領(lǐng)域門限值時，確定 該客戶端的分簇結(jié)果為該客戶端屬于作為測定用戶的客戶端所屬分簇的領(lǐng)域。
12. —種感知無線電系統(tǒng)，包括基站和客戶端，其特征在于，至少一個客戶端為作為測 定用戶；所述基站向作為測定用戶的客戶端發(fā)送測定請求消息；并接收作為測定用戶的客戶端 返回的拒絕測定響應(yīng)，或者接收不作為測定用戶的客戶端返回的分簇結(jié)果；所述作為測定用戶的客戶端接收所述測定請求消息，并判斷客戶端本身是否屬于已有 分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域；若客戶端本身屬于已有分簇或者屬于已有分簇的領(lǐng)域，則 向基站返回拒絕測定響應(yīng)；否則廣播分簇信標(biāo)消息；不作為測定用戶的客戶端接收所述的分簇信標(biāo)消息，根據(jù)所接收到的分簇信標(biāo)消息的 功率確定該客戶端的分簇結(jié)果，并向基站返回所述的分簇結(jié)果，該分簇結(jié)果表示該客戶端 屬于作為測定用戶的客戶端同一分簇或者屬于作為測定用戶的客戶端同一分簇的領(lǐng)域。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種感知無線電系統(tǒng)的分簇方法、設(shè)備及系統(tǒng)，涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有無線系統(tǒng)不能按照客戶端所處的空間位置進行分簇的問題。本發(fā)明實施例通過基站向測定用戶發(fā)送測定請求消息，然后由測定用戶向其周邊的客戶端廣播分簇信標(biāo)消息，周邊的客戶端如果接收到分簇信標(biāo)消息的功率滿足要求，就會向基站返回一個分簇結(jié)果。本發(fā)明實施例主要用于各種無線通信系統(tǒng)，例如CDMA系統(tǒng)、WRAN系統(tǒng)等等。
文檔編號H04B17/00GK101753226SQ20081017928
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者伍天宇, 劉堅能, 呂林軍 申請人:華為技術(shù)有限公司