阅读说明：本技术 一种针对保护系统访问下一代共享频谱的方法及系统 (Method and system for protecting system to access next generation shared spectrum ) 是由 胡广生 叶卓雅 陈柏合 陈思凡 赖梓烨 舒鹏 杨睿诗 秦云霄 白双佳 陈诚斌 于 2021-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种针对保护系统访问下一代共享频谱的方法,包括以下步骤：步骤S1:将现任者信息进行压缩,并以一个二维网络A输出；步骤S2:根据现任者信息,基于CNN模型,预测形成的二维网络B；步骤S3:将二维网络A和上游报告结合,通过与或操作生成二位网络C；步骤S4:基于生成二位网络C,使用时间框架和当前模式的平均时间选择的最后一个字符串字符被用作前缀,并将此前缀用于在缓冲字符串中进行搜索；步骤S5:将搜索得到的缓冲字符串用于创建概率树,表示指定前缀之后的所有现有状态的状态,最后输出概率树完成共享频谱访问。本发明可以有效避免无线电干扰了现任者,在其覆盖范围内同时传输的无线电在某种程度上会通过关闭它们而受到惩罚。(The invention relates to a method for accessing a next generation shared spectrum aiming at a protection system, which comprises the following steps: s1, compressing the information of the incumbent and outputting the compressed information in a two-dimensional network A; step S2, predicting a formed two-dimensional network B based on a CNN model according to the information of an incumbent; step S3, combining the two-dimensional network A and the upstream report, and generating a two-bit network C through AND operation; step S4, based on generating the two-bit network C, the last string character selected using the time frame and the average time of the current mode is used as a prefix and the prefix is used for searching in the buffer string; and step S5, using the searched buffer character string to create a probability tree, representing the states of all existing states after the prefix is appointed, and finally outputting the probability tree to finish the shared spectrum access. The invention can effectively avoid radio interference with incumbents whose coverage simultaneously transmitting radios are penalized to some extent by turning them off.)

一种针对保护系统访问下一代共享频谱的方法及系统

技术领域

本发明涉及保护系统访问领域，具体涉及一种针对保护系统访问下一代共享频谱的方法及系统。

背景技术

随着无线通信设备数量及无线业务多样性的快速增长，频谱稀缺问题日益严重。一种有前景的解决方案是频谱共享，通过共存协调实现多个系统共享目标频段，提升资源使用效率。目前被开放用于共享的频段例如包括3.5GHz、5GHz、6GHz等等。在使用共享频段上的频谱资源时，应当满足该共享频段上的频谱使用要求，例如对该频段上授权用户的保护或者对更高优先级用户的保护，并且兼顾公平性和频谱使用效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种针对保护系统访问下一代共享频谱的方法及系统，以保证CBRS和LSA部署的保护，它不需要任何中央基础设施来控制和并基于CIRN的概念授予对共享频谱的访问。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种针对保护系统访问下一代共享频谱的方法，包括以下步骤：

步骤S1: 将现任者信息进行压缩，并以一个二维网络A输出；

步骤S2:根据现任者信息，基于CNN模型，预测形成的二维网络B；

步骤S3:将二维网络A和上游报告结合，通过与或操作生成二位网络C；

步骤S4:基于生成二位网络C，使用时间框架和当前模式的平均时间选择的最后一个字符串字符被用作前缀，并将此前缀用于在缓冲字符串中进行搜索；

步骤S5:将搜索得到的缓冲字符串用于创建概率树，表示指定前缀之后的所有现有状态的状态，最后输出概率树完成共享频谱访问。

进一步的，所述现任者定义为：如果≥15%的样本被分类为现有者，精度为≤99%，则在给定的散射时间频率体素中检测到现任者。

进一步的，所述二维网络A包括所选时间框架以及当前模式的平均时间。

进一步的，所述CNN模型采用有监督的方式训练，输入被固定到32个浮点，代表32个FFT样本的倍数。

进一步的，所述步骤S3具体为：对于每个现有信道，创建一个布尔字符串，并将在其上执行预测，并在每个通道中处理生成的网格。

进一步的，所述搜索具体为：将缓冲区大小设置为300，树搜索的深度设置为100，查找的模式的长度将在20到100之间。

进一步的，还提供一额外的执行机制，基于频谱功率测量，对最大传输功率设定阈值限制以避免伤害现任者，用作一种激励或惩罚，以提高其保护精度。

一种针对保护系统访问下一代共享频谱的系统，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上的 计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，具体执行如权利要求1-7任一项所述的下一代共享频谱访问方法中的步骤。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明针对现有的保护系统，设计和评估5G部署中激励、奖励和惩罚CIRN的机制时，以保证CBRS和LSA部署的保护，它不需要任何中央基础设施来控制和并基于CIRN的概念授予对共享频谱的访问，如果无线电干扰了现任者，在其覆盖范围内同时传输的无线电在某种程度上会通过关闭它们而受到惩罚。

附图说明

图1是本发明一实施例中的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

请参照图1，本发明提供一种针对保护系统访问下一代共享频谱的方法，包括以下步骤：

步骤S1: 将现任者信息进行压缩，并以一个二维网络A输出；

步骤S2:根据现任者信息，基于CNN模型，预测形成的二维网络B；

步骤S3:将二维网络A和上游报告结合，通过与或操作生成二位网络C；

步骤S4:基于生成二位网络C，使用时间框架和当前模式的平均时间选择的最后一个字符串字符被用作前缀，并将此前缀用于在缓冲字符串中进行搜索；

步骤S5:将搜索得到的缓冲字符串用于创建概率树，表示指定前缀之后的所有现有状态的状态，最后输出概率树完成共享频谱访问。

在本实施例中，为了最大限度地保护现任者的身份，并最小化假阳性识别的数量；定义了，如果≥15%的样本被分类为现有者，精度为≤99%，则在给定的散射时间频率体素中检测到现任者。。

在本实施例中，在现任者信息被发送到预测环节之前压缩信息（在这种情况下，每个散射时频体素由3532-FFT样本组成），并以一个二维网络A（称为现有报告，包含所选时间框架以及当前模式的平均时间）输出。其中，时间框架指现有保护系统的使用的时间框架。

在本实施例中，CNN模型采用有监督的方式训练，输入被固定到32个浮点，代表32个FFT样本的倍数，在短训练时间和运行时间快速预测形成的二维网络B，称为上游报告。。

在本实施例中，将现有报告（二维网络A）与上游识别模块（CNN模块）输出的上游报告（二位网络B）结合起来，通过与或操作生成二位网络C（同样包含所选时间框架以及当前模式的平均时间）

对于每个现有信道，创建一个布尔字符串，并将在其上执行预测。在每个通道中处理生成的网格。现有人员报告中心频率和带宽时，我们通过只处理可能与现有人员重叠的信道（现有信道）来减少计算需求。

优选的，在本实施例中，将缓冲区大小设置为300，树搜索的深度设置为100，查找的模式的长度将在20到100之间。

优选的，在本实施例中，还提供一额外的执行机制，基于频谱功率测量，对最大传输功率设定阈值限制以避免伤害现任者，用作一种激励或惩罚，以提高其保护精度。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。