[发明专利]测控通信链路接入信道决策方法

权利要求书

1.一种测控通信链路接入信道决策方法，其特征在于包括如下步骤：基于认知无线电，将测控通信系统分为系统调试阶段和系统工作阶段，系统工作阶段分为感知环节、认知环节和决策环节；系统以射频链路为信道分配对象，以队列长度为权的射频链路吞吐量之和最大为目标,寻找自适应于网络拓扑和流量变化的分布式接口与信道联合分配方案；在感知环节进行频谱感知，感知实际系统的电磁频谱能量P_S(nΔf)，在测控通信系统调试阶段，手动调节自动增益控制AGC的每个档位m，再利用循环谱估计算法，以Δf为频率步进，计算出整个频段内每个频率步进Δf下的感知系统的噪声能量P_N(nΔf)；从感知系统调用出噪声能量P_N(nΔf)，通过P_S(nΔf)-P_N(nΔf)计算得到实际环境噪声P_A(nΔf)；在认知环节，在接收端通过认知模块对实际环境噪声P_A(nΔf)进行认知，区分可用信道、临时受限信道和受限信道；在决策环节，结合第三方知识判决是否为可用频段，有接入需求的认知网节点通过应答帧进行响应，中心节点通过无线广播帧通知覆盖范围内的普通节点，中心节点完成了数个应答帧的解析后，依次选择合适的上行信道，再通过广播帧告知各节点，进行决策信道分配；当测控通信链路质量下降时，感知实际系统的电磁频谱能量P_S(nΔf)，采用带内频谱感知的方式，若带内总频谱能量增加，则判决为受到宽带/窄带干扰，完成频率切换，如果带内总频谱能量减少，则判决为姿态或多径造成信号深衰落，决策为暂时不调整或者告知对端提高发射功率，否则不调整，然后通过广播帧与应答帧进行感知结果的交互，对接入无线电频率进行分配与调整，完成接入信道的决策，其中，n为测控通信系统带宽除以频率步进Δf的值。

2.如权利要求1所述的测控通信链路接入信道决策方法，其特征在于：在感知环节进行频谱感知时，首先利用循环谱估计方法得到每个频率步进下的电磁频谱能量P_S(nΔf)，并且记录当前自动增益控制AGC档位m，调用出对应m的感知系统噪声能量P_N(nΔf)，计算P_S(nΔf)-P_N(nΔf)得到实际环境噪声P_A(nΔf)。

3.如权利要求1所述的测控通信链路接入信道决策方法，其特征在于：为在测控通信系统调试阶段，解耦环境噪声与设备噪声，在隔离环境较好的条件下，认知出无线网状网络网内自干扰和环境干扰，利用循环谱估计算法计算出整个频段内每个频率步进下的测控通信系统自身平均噪底能量值，求取感知系统噪声能量，去除实际环境中的噪底影响。

4.如权利要求1所述的测控通信链路接入信道决策方法，其特征在于：在认知环节，通过认知模块对实际环境噪声P_A(nΔf)进行认知，利用相关法区分认知网内干扰和环境干扰，若为网内干扰，则判定为受限频段；若为环境干扰、包络内功率高于干信比门限，则设为临时受限频段，如果包络内功率低于干信比门限，则设置为可用频段。

5.如权利要求1所述的测控通信链路接入信道决策方法，其特征在于：中心节点第一次发射的广播帧中携带了中心节点在认知环节得到可用频段信息；普通节点第一次发射的应答帧中携带的普通节点在认知环节得到的可用频段和临时受限频段信息。

6.如权利要求1所述的测控通信链路接入信道决策方法，其特征在于：中心节点在接收到应答帧后发射的广播帧中携带了每个普通节点所需的上下行频段信息。

7.如权利要求1所述的测控通信链路接入信道决策方法，其特征在于：当测控通信链路质量下降时，感知模块判定是否为非干扰受限状态下的瞬时链路下降，如果是，则维持原态，如果不是，则由收端发起，改变收端通信频段；采用带内频谱感知的方式，若带内总能量增加，则判决为受到宽带/窄带干扰，决策通过频率切换；如果带内总能量减少，则判决为姿态或多径造成信号深衰落，决策为暂时不调整或者告知对端提高发射功率。