[发明专利]一种地理数据库构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及认知无线电技术领域，特别涉及一种地理数据库构建方法。

背景技术

认知无线电技术可以通过不断的学习，认知外界环境变化，并通过调整其内部通信机理和参数配置来达到对环境变化的自适应，从而改进系统的稳定性并提高频谱资源的利用率。认知无线网络在提高频谱资源利用率的同时一个很重要的原则是非授权用户的接入不能对已授权频段内用户通信造成干扰，认知无线电对授权用户的保护手段主要有地理数据库方式。

地理数据库存储着授权用户的主要信息，通过参考对授权用户的保护要求得到具体地理位置的可用信道及具体可用功率信息，以地理栅格的形式进行存储。但目前对于地理栅格的划分方法并没有给出具体的阐述，通常认为地理栅格的大小是固定均匀的。

在地理数据库中栅格数量越多，表明每个栅格越小，当栅格过小时，数据库将需要存储大量的精细的数据，而这些数据很有可能有一些是不必要的，数据库与认知设备之间的通信量也会因此变得巨大，从而造成了过大的数据库存储量和计算量。

发明内容

(一)所要解决的技术问题

本发明提供了一种地理数据库构建方法，能够减小地理数据库中栅格的数量。

(二)技术方案

本发明提供了一种地理数据库构建方法，该方法包括：

S1、基于授权用户覆盖的地理栅格大小计算得到每个栅格内使用的理论最大功率值；

S2、根据认知设备应用限制，得到每个地理栅格内实际可用最大功率值并替代所述理论最大功率值；

S3、将所述实际可用最大功率值相同的地理栅格整合成最少数量的矩形区域，为所述矩形区域建立新的地理坐标，结合实际可用最大功率值构建地理数据库。

其中，步骤S2中所述认知设备应用限制包括：认知设备的可用最大功率上限值、下限值及人为对认知设备最大功率值的限制。

其中，所述步骤S3中采用基于次最优算法将所述实际可用最大功率值相同的地理栅格整合成最少数量的矩形区域，包括：

按从小到大的行数顺序，从左到右扫描某一行地理栅格，当扫描到未处理栅格的时候，将此栅格标记为左上角。

从所述标注为左上角的栅格向右扫描所处行，直到遇到最大可用功率值不相等或已到该行最后停止，将最后一个最大可用功率值相等的栅格标记为右上角。

按从小到大的行数顺序，扫描所述标注为左上角的栅格和标注为右上角的栅格之间的列地理栅格，直到某行存在最大可用功率值不相等的栅格或某行的所述左上角/右上角的栅格的左边或右边仍存在最大可用功率值相等的栅格，将符合条件的最后一行最左边栅格标记为左下角，最右边栅格标记为右下角，得到有4个边角的矩形区域，并将该区域内的所有栅格标记为已处理。

其中，所述步骤S4包括：

按照所述矩形区域的左上角和右下角的地理坐标为矩形区域建立新的地理坐标，结合所述实际可用最大功率值得到新的地理栅格，结合原有栅格构建成为非均匀大小地理栅格的地理数据库。

(三)有益效果

本发明提供了一种地理数据库的构建方法，该方法根据认知设备应用限制，及每个栅格内使用的理论最大功率值，将每个地理栅格内实际可用最大功率值替代所述理论最大功率值；将所述实际可用最大功率值相同的地理栅格整合成最少数量的矩形区域，压缩实际可用最大功率值相同地区的栅格将不会带来可用功率损失；为所述矩形区域建立新的地理坐标，结合实际可用最大功率值构建地理数据库。压缩后用非均匀大小的地理栅格构建认知地理数据库，减少了数据库中地理栅格的数量，避免了栅格过小情况的发生，同时由于是根据实际可用最大功率值相同的地理栅格整合成新地理栅格，避免了栅格过大而带来频率利用率不高的问题，同时尽可能地减少数据库的存储量和计算量。同时减轻了数据库的负载。

本发明实施中采用次最优算法，通过扫描寻找某行中功率值相同的栅格确定矩形区域左右上方的两个角，然后向下扫描左右角内的列，确定左右下方的两个角确定矩形区域，并标注已处理。该方法以尽量小的计算复杂度将实际可用最大功率值相同的栅格地区整合为数量最少的矩形区域。保证了矩形区域的数量即新的栅格数量是最少的。

附图说明

图1为本发明实施例步骤流程图；

图2为本发明一实施例的步骤图像示例图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明提供了一种地理数据库构建方法，如图1所示，该方法包括：