本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于頻譜共享的沖突解決方法及感知系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，頻譜資源變得越來越緊張。尤其是隨著無線局域網(wǎng)(wlan)技術(shù)、無線個(gè)人域網(wǎng)絡(luò)(wpan)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的人通過這些技術(shù)以無線的方式接入互聯(lián)網(wǎng)。這些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大多使用非授權(quán)的頻段工作。由于wlan、wran無線通信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，這些網(wǎng)絡(luò)所工作的非授權(quán)頻段已經(jīng)漸趨飽和。而另外一些通信業(yè)務(wù)(如電視廣播業(yè)務(wù)等)需要通信網(wǎng)絡(luò)提供一定的保護(hù)，使他們免受其他通信業(yè)務(wù)的干擾。為了提供良好的保護(hù)，頻率管理部門專門分配了特定的授權(quán)頻段以供特定通信業(yè)務(wù)使用。與授權(quán)頻段相比，非授權(quán)頻段的頻譜資源要少很多(大部分的頻譜資源均被用來做授權(quán)頻段使用)。而相當(dāng)數(shù)量的授權(quán)頻譜資源的利用率卻非常低。于是就出現(xiàn)了這樣的事實(shí)：某些部分的頻譜資源相對(duì)較少但其上承載的業(yè)務(wù)量很大，而另外一些已授權(quán)的頻譜資源利用率卻很低。因此，可以得出這樣的結(jié)論：基于目前的頻譜資源分配方法，有相當(dāng)一部分頻譜資源的利用率是很低的。

認(rèn)知無線電技術(shù)是為解決無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)而導(dǎo)致的頻譜資源緊張的無線通信新技術(shù)。通過頻譜感知獲取授權(quán)頻譜狀態(tài)，如果處于空閑狀態(tài)，則認(rèn)知系統(tǒng)可以重新利用該頻段，從而提高頻譜使用效率，滿足寬帶業(yè)務(wù)傳輸需求。

然而在系統(tǒng)間頻譜感知為分布式，缺乏系統(tǒng)間交互和信息同步的情況下，有可能出現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)同時(shí)感知到某共享頻段可用，并同時(shí)獲 得對(duì)該共享頻段的使用分配的問題，這顯然造成了共享頻段的使用沖突，影響了共享頻譜的正常使用，比如多個(gè)系統(tǒng)可能會(huì)在同一共享頻段上鎖死，從而使得各系統(tǒng)均無法使用該共享資源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種基于頻譜共享的沖突解決方法及感知系統(tǒng)，不但能夠避免多個(gè)系統(tǒng)在同一共享頻段上鎖死，而且還能保證多個(gè)系統(tǒng)在競(jìng)爭(zhēng)頻段使用權(quán)上的公平性。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種基于頻譜共享的沖突解決方法，包括：

感知單元中的感知系統(tǒng)在使用某一共享頻段的過程中，對(duì)所述共享頻段進(jìn)行沖突監(jiān)聽，若監(jiān)聽到所述共享頻段上存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)，則暫停本感知系統(tǒng)在所述共享頻段上的數(shù)據(jù)傳輸，并隨機(jī)獲取屬于本感知系統(tǒng)的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度，以及在獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)繼續(xù)對(duì)所述共享頻段進(jìn)行監(jiān)聽，若在獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度結(jié)束之前，未能監(jiān)聽到所述共享頻段上不再存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)，則放棄本感知系統(tǒng)對(duì)所述共享頻段的使用權(quán)；

其中，監(jiān)聽到?jīng)_突的所有感知系統(tǒng)獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度互不相同，且監(jiān)聽到?jīng)_突的每個(gè)感知系統(tǒng)獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度小于或等于預(yù)先設(shè)定的最大沖突解決時(shí)間長(zhǎng)度。

優(yōu)選地，所述方法還包括：若在獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度結(jié)束之前，監(jiān)聽到所述共享頻段上不再存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)，則繼續(xù)使用所述共享頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

優(yōu)選地，監(jiān)聽到?jīng)_突的感知系統(tǒng)獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度為最小感知時(shí)間粒度的整數(shù)倍；其中，最小感知時(shí)間粒度為所述感知單元中所有的感知系統(tǒng)均能夠完成至少一次感知行為的時(shí)間長(zhǎng)度。

優(yōu)選地，所述預(yù)先設(shè)定的最大沖突解決時(shí)間長(zhǎng)度為最小感知時(shí)間粒度的整數(shù)倍；其中，最小感知時(shí)間粒度為所述感知單元中所有的感知系統(tǒng)均能夠完成至少一次感知行為的時(shí)間長(zhǎng)度。

優(yōu)選地，所述隨機(jī)獲取屬于本感知系統(tǒng)的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度，包括：

在[1～m]中隨機(jī)選擇隨機(jī)數(shù)n，獲取屬于本感知系統(tǒng)的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度為：n*最小感知時(shí)間粒度；

其中，m＝最大沖突解決時(shí)間長(zhǎng)度/最小感知時(shí)間粒度。

優(yōu)選地，在暫停本感知系統(tǒng)在所述共享頻段上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)，保持本感知系統(tǒng)在所述共享頻段上的信號(hào)占用，以持續(xù)干擾其他感知系統(tǒng)，并跟蹤監(jiān)聽來自其他感知系統(tǒng)的干擾。

優(yōu)選地，所述感知單元中的感知系統(tǒng)在使用某一共享頻段的過程中，對(duì)所述共享頻段進(jìn)行沖突監(jiān)聽，包括：

感知單元中的感知系統(tǒng)在使用某一共享頻段的過程中，在每個(gè)預(yù)設(shè)感知周期，對(duì)所述共享頻段進(jìn)行頻譜感知并對(duì)所述共享頻段進(jìn)行占用信號(hào)發(fā)送，以監(jiān)聽其他感知系統(tǒng)的信號(hào)，并告知其他感知系統(tǒng)自身的占用頻段。

優(yōu)選地，所述每個(gè)感知周期包含有一個(gè)感知窗口，每個(gè)感知窗口包含n個(gè)子幀，對(duì)于每個(gè)感知系統(tǒng)來說，感知窗口中存在固定的一幀作為該感知系統(tǒng)的占用子幀，不同感知系統(tǒng)的占用子幀相互錯(cuò)開，每個(gè)感知系統(tǒng)的占用子幀用于進(jìn)行該感知系統(tǒng)占用信號(hào)的發(fā)送；

相應(yīng)地，對(duì)于每個(gè)感知系統(tǒng)來說，感知窗口中除占用子幀外其余的子幀作為該感知系統(tǒng)的感知子幀，每個(gè)感知系統(tǒng)的感應(yīng)子幀用于進(jìn)行頻譜感知。

第二方面，本發(fā)明還提供了一種基于頻譜共享的感知系統(tǒng)，所述感知系統(tǒng)屬于某感知單元，所述感知單元中存在多個(gè)所述感知系統(tǒng)，所述感知系統(tǒng)包括：

沖突監(jiān)聽單元，用于在使用某一共享頻段的過程中，對(duì)所述共享 頻段進(jìn)行沖突監(jiān)聽；

第一處理單元，用于在所述沖突監(jiān)聽單元監(jiān)聽到所述共享頻段上存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)時(shí)，暫停本感知系統(tǒng)在所述共享頻段上的數(shù)據(jù)傳輸，并隨機(jī)獲取屬于本感知系統(tǒng)的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度，以及觸發(fā)所述沖突監(jiān)聽單元在獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)繼續(xù)對(duì)所述共享頻段進(jìn)行監(jiān)聽；

判斷單元，用于判斷所述沖突監(jiān)聽單元在獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度結(jié)束之前，是否能夠監(jiān)聽到所述共享頻段上不再存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)；

第二處理單元，用于在所述判斷單元確定所述沖突監(jiān)聽單元在獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度結(jié)束之前，未能監(jiān)聽到所述共享頻段上不再存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)時(shí)，放棄本感知系統(tǒng)對(duì)所述共享頻段的使用權(quán)；

其中，所述感知單元中監(jiān)聽到?jīng)_突的所有感知系統(tǒng)獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度互不相同，且監(jiān)聽到?jīng)_突的每個(gè)感知系統(tǒng)獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度小于或等于預(yù)先設(shè)定的最大沖突解決時(shí)間長(zhǎng)度。

優(yōu)選地，所述第二處理單元，還用于：在所述判斷單元確定所述沖突監(jiān)聽單元在獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度結(jié)束之前，監(jiān)聽到所述共享頻段上不再存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)時(shí)，繼續(xù)使用所述共享頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明所述的基于頻譜共享的沖突解決方法，可以避免因多個(gè)系統(tǒng)同時(shí)使用某共享頻段而導(dǎo)致的死鎖現(xiàn)象，即可以避免多個(gè)系統(tǒng)在同一共享頻段發(fā)生沖突后導(dǎo)致的該共享頻段在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的資源浪費(fèi)。此外，本發(fā)明所述的基于頻譜共享的沖突解決方法，能夠公平的選出該共享頻段的最終的使用系統(tǒng)，而讓其他系統(tǒng)自然的退出使用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例提供的基于頻譜共享的沖突解決方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例提供的基于頻譜共享的沖突解決方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種同步系統(tǒng)間的競(jìng)爭(zhēng)退避示意圖；

圖4是本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例提供的基于頻譜共享的感知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

由于感知單元中的多個(gè)感知系統(tǒng)為分布式存在，各個(gè)感知系統(tǒng)之間缺乏交互和信息同步，因此有可能出現(xiàn)多個(gè)感知系統(tǒng)同時(shí)感知到某共享頻段可用，并同時(shí)獲得對(duì)該共享頻段的使用分配。雖然通過現(xiàn)有的沖突避免措施可以最大程度的從開始就避免頻段使用上的沖突碰撞，但是對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的沖突碰撞事件，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有很好的沖突解決機(jī)制，因此對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的沖突碰撞事件，常常會(huì)出現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)在同一個(gè)共享頻段上一段時(shí)間內(nèi)“鎖死”的狀況發(fā)生。

本發(fā)明下述幾個(gè)實(shí)施例提供了一種基于頻譜共享的沖突解決方法及感知系統(tǒng)，用于解決上述問題。

本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例提供了一種基于頻譜共享的沖突解決方法，圖1示出了本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例提供的基于頻譜共享的沖突解決方法的流程圖，參見圖1，該方法包括如下步驟：

步驟101：感知單元中的感知系統(tǒng)在使用某一共享頻段的過程中，對(duì)所述共享頻段進(jìn)行沖突監(jiān)聽。

在本步驟中，所述感知單元是指由多個(gè)感知系統(tǒng)組成的感知單元。在感知單元中存在多個(gè)感知系統(tǒng)，這些感知系統(tǒng)可以共享某些頻率資源。當(dāng)然，這就很容易導(dǎo)致共享沖突。因此，當(dāng)感知單元中的感知系統(tǒng)(如感知系統(tǒng)a)在使用某一共享頻段的過程中，需要對(duì)所述共享頻段進(jìn)行沖突監(jiān)聽，以監(jiān)聽是否存在其他感知系統(tǒng)也在使用所述共享頻段，若是，則會(huì)采用相應(yīng)的沖突解決手段，以解決共享沖突(具體實(shí)現(xiàn)方式可參見后續(xù)步驟)。

步驟102：判斷是否監(jiān)聽到所述共享頻段上存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)，若是，則執(zhí)行步驟103；否則結(jié)束流程。

在本步驟中，上述感知系統(tǒng)a需要判斷是否監(jiān)聽到所述共享頻段上存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)，若是，則執(zhí)行后續(xù)步驟103。

步驟103：暫停本感知系統(tǒng)在所述共享頻段上的數(shù)據(jù)傳輸，并隨機(jī)獲取屬于本感知系統(tǒng)的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度。

在本步驟中，若感知系統(tǒng)a確定監(jiān)聽到所述共享頻段上存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)，那么表明存在其他感知系統(tǒng)也在使用所述共享頻段，即表明在所述共享頻段上發(fā)生了共享沖突。此時(shí)感知系統(tǒng)a需要暫停本感知系統(tǒng)在所述共享頻段上的數(shù)據(jù)傳輸。這里暫停本感知系統(tǒng)在所述共享頻段上的數(shù)據(jù)傳輸是指暫停本感知系統(tǒng)在所述共享頻段上的正常調(diào)度，以避免發(fā)生共享沖突，造成鎖死。優(yōu)選地，在暫停本感知系統(tǒng)在所述共享頻段上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)，還可以保持本感知系統(tǒng)在所述共享頻段上的信號(hào)占用，以持續(xù)干擾其他感知系統(tǒng)，并跟蹤監(jiān)聽來 自其他感知系統(tǒng)的干擾。例如，各感知系統(tǒng)的基站和終端仍然保持發(fā)送信道占用信號(hào)，目的是持續(xù)干擾其他系統(tǒng)，也跟蹤監(jiān)聽來自其他系統(tǒng)的干擾。

其中，在暫停本感知系統(tǒng)在所述共享頻段上的數(shù)據(jù)傳輸之后，還需要隨機(jī)獲取屬于本感知系統(tǒng)的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度，以備后續(xù)步驟104使用。

其中，監(jiān)聽到?jīng)_突的所有感知系統(tǒng)獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度互不相同，且監(jiān)聽到?jīng)_突的每個(gè)感知系統(tǒng)獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度小于或等于預(yù)先設(shè)定的最大沖突解決時(shí)間長(zhǎng)度。

步驟104：在獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)繼續(xù)對(duì)所述共享頻段進(jìn)行監(jiān)聽。

步驟105：判斷在獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度結(jié)束之前，是否能夠監(jiān)聽到所述共享頻段上不再存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)，若否，則執(zhí)行步驟106。

步驟106：放棄本感知系統(tǒng)對(duì)所述共享頻段的使用權(quán)。

對(duì)于上述步驟104-106，詳細(xì)解釋如下：

例如，感知單元中共有a、b、c、d、e、f共6個(gè)感知系統(tǒng)。其中感知系統(tǒng)a、b、c在同一時(shí)間段內(nèi)均感知到共享頻段f1為空閑頻段，那么感知系統(tǒng)a、b、c會(huì)同時(shí)獲得對(duì)該共享頻段f1的使用分配。

感知系統(tǒng)a、b、c在使用共享頻段f1的過程中，均會(huì)對(duì)所述共享頻段f1進(jìn)行沖突監(jiān)聽，當(dāng)然監(jiān)聽結(jié)果是所述共享頻段f1上存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)。下面以感知系統(tǒng)a舉例，當(dāng)然感知系統(tǒng)b和c會(huì)進(jìn)行類此的操作，這里不再贅述。

當(dāng)感知系統(tǒng)a監(jiān)聽到所述共享頻段f1上存在其他感知系統(tǒng)(如感知系統(tǒng)b和c)的信號(hào)時(shí)，感知系統(tǒng)a會(huì)暫停感知系統(tǒng)a在所述共享頻段上的數(shù)據(jù)傳輸，并隨機(jī)獲取屬于感知系統(tǒng)a的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度如t1(同時(shí)假設(shè)感知系統(tǒng)b獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度為t2，感知系統(tǒng)c獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度為t3，且 假設(shè)t1＜t2＜t3)。其中，感知系統(tǒng)a、b、c獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度分別指感知系統(tǒng)a、b、c為解決該共享沖突所需要花費(fèi)或等待的時(shí)間長(zhǎng)度，這些時(shí)間長(zhǎng)度小于或等于預(yù)先設(shè)定的最大沖突解決時(shí)間長(zhǎng)度(假設(shè)為t)，其中t3≤t。若感知系統(tǒng)a在感知系統(tǒng)a的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度t1結(jié)束之前，未能監(jiān)聽到所述共享頻段上不再存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)，即感知系統(tǒng)a在感知系統(tǒng)a的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度t1內(nèi)持續(xù)能夠監(jiān)聽到所述共享頻段f1存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)，那么表明在感知系統(tǒng)a的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度t1內(nèi)依然存在其他感知系統(tǒng)在占用所述共享頻段f1，即在時(shí)間長(zhǎng)度t1內(nèi)依然存在沖突，那么由于感知系統(tǒng)a的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度t1已經(jīng)到達(dá)，那么感知系統(tǒng)a會(huì)放棄對(duì)所述共享頻段f1的使用權(quán)，以給獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度較長(zhǎng)的感知系統(tǒng)(如b和c)留有機(jī)會(huì)。

其中，若感知系統(tǒng)a在感知系統(tǒng)a的沖突解決感知窗口的整個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)的每個(gè)最小感知粒度時(shí)間內(nèi)，都感知到存在沖突，則認(rèn)為該共享頻段需要放棄。然后，感知系統(tǒng)a停止在該共享頻段內(nèi)發(fā)送信道占用信號(hào)，并退出其使用。其中，最小感知時(shí)間粒度，最基本的感知時(shí)間片，為所有系統(tǒng)都可以完成至少一次感知的時(shí)間長(zhǎng)度。

其中，感知系統(tǒng)a在退出該共享頻段的使用后，繼續(xù)恢復(fù)到重新感知狀態(tài)，以重新申請(qǐng)新的共享頻段。

同理，對(duì)于感知系統(tǒng)b，其在自身的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度t2內(nèi)依然存在其他感知系統(tǒng)(如感知系統(tǒng)c，因?yàn)楦兄到y(tǒng)c的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度t3最大)在占用所述共享頻段f1，即在時(shí)間長(zhǎng)度t2內(nèi)依然存在沖突，那么由于感知系統(tǒng)b的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度t2已經(jīng)到達(dá)，那么感知系統(tǒng)b會(huì)放棄對(duì)所述共享頻段f1的使用，以給獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度較長(zhǎng)的感知系統(tǒng)(如c)留有機(jī)會(huì)。

同理，對(duì)于感知系統(tǒng)c，其在自身的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng) 度t3內(nèi)的后一小段(即t2至t3的時(shí)間段)感知到所述共享頻段f1上不再存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)，因此此時(shí)感知系統(tǒng)c可以繼續(xù)享用對(duì)所述共享頻段f1的使用。至此，整個(gè)沖突解決過程結(jié)束。

由于監(jiān)聽到?jīng)_突的每個(gè)感知系統(tǒng)獲取的屬于本感知系統(tǒng)的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度都是隨機(jī)的，因此有長(zhǎng)有短，按照本實(shí)施例上述的方法，獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度較短的感知系統(tǒng)自然會(huì)提前主動(dòng)放棄對(duì)所述共享頻段的使用權(quán)，即退出使用所述共享頻段。那么可以想象隨機(jī)獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度最長(zhǎng)的感知系統(tǒng)最終自然可以得到對(duì)所述共享頻段的使用權(quán)，從而不但解決了共享沖突的問題，還可以保證各感知系統(tǒng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)頻段使用權(quán)上的公平性，因?yàn)閷?duì)于每個(gè)感知系統(tǒng)來說，沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度的獲取是隨機(jī)的。

從上面整個(gè)過程可知，本實(shí)施例所述的基于頻譜共享的沖突解決方法，可以避免因多個(gè)系統(tǒng)同時(shí)使用某共享頻段而導(dǎo)致的死鎖現(xiàn)象，即可以避免多個(gè)系統(tǒng)在同一共享頻段發(fā)生沖突后導(dǎo)致的該共享頻段在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的資源浪費(fèi)。此外，本實(shí)施例所述的基于頻譜共享的沖突解決方法，能夠公平的選出該共享頻段的最終的使用系統(tǒng)，而讓其他系統(tǒng)自然的退出使用。

在本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例中，參見圖2，若上述步驟105確定在獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度結(jié)束之前，能夠監(jiān)聽到所述共享頻段上不再存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)，那么將會(huì)執(zhí)行下述步驟107。

步驟107：繼續(xù)使用所述共享頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

在本步驟中，若感知系統(tǒng)a在獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度結(jié)束之前，能夠監(jiān)聽到所述共享頻段上不再存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)，那么感知系統(tǒng)a將會(huì)繼續(xù)使用所述共享頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而既解決了共享沖突，又不影響所述共享頻段段f1被正常使用。

在本實(shí)施例中，可以接著上述第一個(gè)實(shí)施例的例子繼續(xù)進(jìn)行分析。假設(shè)上述感知系統(tǒng)a獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度t1不再是最 小值，而是這樣一種關(guān)系t1＞t2＞t3，其中t1≤t。t2依然是感知系統(tǒng)b獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度，t3依然是感知系統(tǒng)c獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度。

那么根據(jù)上述實(shí)施例的分析可知，感知系統(tǒng)c和感知系統(tǒng)b提前放棄了對(duì)所述共享頻段f1的使用權(quán)，那么在感知系統(tǒng)a的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度t1結(jié)束之前，感知系統(tǒng)a監(jiān)聽到所述共享頻段f1上不再存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)，那么感知系統(tǒng)a會(huì)繼續(xù)使用所述共享頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而解決了共享沖突。在本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例中，對(duì)上述監(jiān)聽到?jīng)_突的感知系統(tǒng)獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度進(jìn)行了具體限定。

在本實(shí)施例中，為了保證感知系統(tǒng)在獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)進(jìn)行至少一次感知行為，優(yōu)選地，上述監(jiān)聽到?jīng)_突的感知系統(tǒng)獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度為最小感知時(shí)間粒度的整數(shù)倍；其中，最小感知時(shí)間粒度為所述感知單元中所有的感知系統(tǒng)均能夠完成至少一次感知行為的時(shí)間長(zhǎng)度。這里的一次感知行為是指感知系統(tǒng)進(jìn)行的一次以感知所述共享頻段f1上是否存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)的感知行為。

同理，為了保證監(jiān)聽到?jīng)_突的各感知系統(tǒng)在預(yù)先設(shè)定的最大沖突解決時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)進(jìn)行至少一次感知行為，優(yōu)選地，所述預(yù)先設(shè)定的最大沖突解決時(shí)間長(zhǎng)度為最小感知時(shí)間粒度的整數(shù)倍；其中，最小感知時(shí)間粒度為所述感知單元中所有的感知系統(tǒng)均能夠完成至少一次感知行為的時(shí)間長(zhǎng)度。

在本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例中，基于上述第三個(gè)實(shí)施例，給出了上述步驟103中隨機(jī)獲取屬于本感知系統(tǒng)的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度的一種具體實(shí)現(xiàn)方式。

在本實(shí)施例中，所述隨機(jī)獲取屬于本感知系統(tǒng)的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度，包括：

在[1～m]中隨機(jī)選擇隨機(jī)數(shù)n，獲取屬于本感知系統(tǒng)的沖突解決 感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度為：n*最小感知時(shí)間粒度。

其中，m＝最大沖突解決時(shí)間長(zhǎng)度/最小感知時(shí)間粒度；

可見，在本實(shí)施例中，給出了一種基于隨機(jī)數(shù)隨機(jī)抽取的獲取屬于本感知系統(tǒng)的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度的方法。該獲取方法實(shí)現(xiàn)起來較為簡(jiǎn)單、方便，利于實(shí)施。

在本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施例中，給出了所述感知單元中的感知系統(tǒng)在使用某一共享頻段的過程中，對(duì)所述共享頻段進(jìn)行沖突監(jiān)聽的一種具體實(shí)現(xiàn)方式。

在本實(shí)施例中，所述感知單元中的感知系統(tǒng)在使用某一共享頻段的過程中，對(duì)所述共享頻段進(jìn)行沖突監(jiān)聽，具體包括：

感知單元中的感知系統(tǒng)在使用某一共享頻段的過程中，在每個(gè)預(yù)設(shè)感知周期，對(duì)所述共享頻段進(jìn)行頻譜感知并對(duì)所述共享頻段進(jìn)行占用信號(hào)發(fā)送，以監(jiān)聽其他感知系統(tǒng)的信號(hào)，并告知其他感知系統(tǒng)自身的占用頻段。

優(yōu)選地，所述每個(gè)感知周期包含有一個(gè)感知窗口，每個(gè)感知窗口包含n個(gè)子幀，n大于或等于所述感知單元中感知系統(tǒng)的總個(gè)數(shù)。對(duì)于每個(gè)感知系統(tǒng)來說，感知窗口中存在固定的一幀作為該感知系統(tǒng)的占用子幀，不同感知系統(tǒng)的占用子幀相互錯(cuò)開，每個(gè)感知系統(tǒng)的占用子幀用于進(jìn)行該感知系統(tǒng)占用信號(hào)的發(fā)送；其中，占用信號(hào)的發(fā)送用于告知其他感知系統(tǒng)，讓其他感知系統(tǒng)得知本感知系統(tǒng)已使用某共享頻段。

相應(yīng)地，對(duì)于每個(gè)感知系統(tǒng)來說，感知窗口中除占用子幀外其余的子幀作為該感知系統(tǒng)的感知子幀，每個(gè)感知系統(tǒng)的感應(yīng)子幀用于進(jìn)行頻譜感知。其中，這里的頻譜感知指感知或監(jiān)聽所述共享頻段上是否存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)。

參見圖3，下面舉例對(duì)感知系統(tǒng)間同步場(chǎng)景下的沖突解決方案的應(yīng)用進(jìn)行描述說明：

由于系統(tǒng)間定時(shí)同步，可以在所有系統(tǒng)間設(shè)計(jì)一套統(tǒng)一的周期性 靜默感知窗口，靜默感知窗口(即上面提到的感知窗口)內(nèi)分為n個(gè)子幀，每個(gè)感知系統(tǒng)分配一個(gè)特定的子幀，作為該系統(tǒng)的占用子幀，而其余子幀作為該系統(tǒng)的感知子幀。從圖3中可以看出，不同系統(tǒng)的占用子幀相互錯(cuò)開。在該架構(gòu)下，所有系統(tǒng)在統(tǒng)一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行頻譜感知和占用信號(hào)的發(fā)送，感知其他系統(tǒng)的信號(hào)，或發(fā)送自身的信號(hào)告知其他系統(tǒng)已使用某頻段。且由于有固定周期的占用信號(hào)發(fā)射時(shí)間點(diǎn)，所以各終端可以在維持低電量消耗的情況下，保持在該時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行占用信號(hào)的發(fā)送，且保證可以被其他系統(tǒng)感知到。

那么，相應(yīng)地，最小感知時(shí)間粒度＝一個(gè)感知窗口時(shí)間周期；最大沖突解決時(shí)間長(zhǎng)度＝最大的感知窗口周期數(shù)；沖突解決感知窗口＝[1～最大的感知窗口周期數(shù)]中隨機(jī)選出。

從圖3可以看出，系統(tǒng)1隨機(jī)獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度(即圖3中系統(tǒng)1的隨機(jī)感知時(shí)間)最小，因此系統(tǒng)1首先退出對(duì)所述共享頻段的使用。系統(tǒng)2隨機(jī)獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度(即圖3中系統(tǒng)2的隨機(jī)感知時(shí)間)次之，因此接著系統(tǒng)2退出對(duì)所述共享頻段的使用。由于系統(tǒng)3隨機(jī)獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度(即圖3中系統(tǒng)3的隨機(jī)感知時(shí)間)最長(zhǎng)，因此系統(tǒng)3最后保留了對(duì)所述共享頻段的使用。

綜上可知，本發(fā)明為系統(tǒng)間頻譜感知設(shè)計(jì)了一套多系統(tǒng)間頻譜共享的沖突解決機(jī)制，在不同系統(tǒng)間缺乏溝通交互和統(tǒng)一協(xié)調(diào)的情況下，且已經(jīng)出現(xiàn)了多個(gè)系統(tǒng)在同一個(gè)共享頻點(diǎn)(頻段)上出現(xiàn)的頻點(diǎn)使用上的沖突的情況下，能夠公平的選出該頻點(diǎn)最終的使用系統(tǒng)，讓其他系統(tǒng)自然的退出使用，解決各個(gè)系統(tǒng)在同一頻點(diǎn)上沖突后導(dǎo)致的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的頻譜資源浪費(fèi)。該沖突解決方法適用于各系統(tǒng)間定時(shí)同步的情況。

本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例提供了一種基于頻譜共享的感知系統(tǒng)，參見圖4，所述感知系統(tǒng)屬于某感知單元，所述感知單元中存在多個(gè)所述感知系統(tǒng)，所述感知系統(tǒng)包括：沖突監(jiān)聽單元41、第一處理單元42、判 斷單元43和第二處理單元44。

沖突監(jiān)聽單元41，用于在使用某一共享頻段的過程中，對(duì)所述共享頻段進(jìn)行沖突監(jiān)聽；

第一處理單元42，用于在所述沖突監(jiān)聽單元41監(jiān)聽到所述共享頻段上存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)時(shí)，暫停本感知系統(tǒng)在所述共享頻段上的數(shù)據(jù)傳輸，并隨機(jī)獲取屬于本感知系統(tǒng)的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度，以及觸發(fā)所述沖突監(jiān)聽單元在獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)繼續(xù)對(duì)所述共享頻段進(jìn)行監(jiān)聽；

判斷單元43，用于判斷所述沖突監(jiān)聽單元41在所述第一處理單元42獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度結(jié)束之前，是否能夠監(jiān)聽到所述共享頻段上不再存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)；

第二處理單元44，用于在所述判斷單元43確定所述沖突監(jiān)聽單元41在所述第一處理單元42獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度結(jié)束之前，未能監(jiān)聽到所述共享頻段上不再存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)時(shí)，放棄本感知系統(tǒng)對(duì)所述共享頻段的使用權(quán)；

其中，所述感知單元中監(jiān)聽到?jīng)_突的所有感知系統(tǒng)獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度互不相同，且監(jiān)聽到?jīng)_突的每個(gè)感知系統(tǒng)獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度小于或等于預(yù)先設(shè)定的最大沖突解決時(shí)間長(zhǎng)度。

本實(shí)施例所述的感知系統(tǒng)，可以用于執(zhí)行上述第一個(gè)實(shí)施例所述的基于頻譜共享的沖突解決方法，其原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。

在本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例中，所述第二處理單元44，還用于：在所述判斷單元43確定所述沖突監(jiān)聽單元41在在所述第一處理單元42獲取的沖突解決感知窗口的時(shí)間長(zhǎng)度結(jié)束之前，監(jiān)聽到所述共享頻段上不再存在其他感知系統(tǒng)的信號(hào)時(shí)，繼續(xù)使用所述共享頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

本實(shí)施例所述的感知系統(tǒng)，可以用于執(zhí)行上述第二個(gè)實(shí)施例所述 的基于頻譜共享的沖突解決方法，其原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。

此外，關(guān)于上述第三至第五個(gè)實(shí)施例所涉及到的方法和原理同樣適用于上述第六至第七實(shí)施例所述的感知系統(tǒng)，此處也將不再贅述。

以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。