一種蒙特卡洛頻段占用度測(cè)量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蒙特卡洛頻段占用度測(cè)量方法，對(duì)要掃描的頻帶內(nèi)的很多個(gè)頻道，每次以均勻分布隨機(jī)選取其中的若干個(gè)頻道進(jìn)行掃描檢測(cè)，獲得比較結(jié)果序列，將不同頻道是否被掃描的事件分布按照貝努利過(guò)程來(lái)分析，將同一頻道的比較結(jié)果序列按照泊松分布規(guī)律進(jìn)行分析計(jì)算，計(jì)算出頻道占用度及置信區(qū)間和相對(duì)精度。由于采用蒙特卡洛隨機(jī)抽樣的方法掃描頻道，減少了回掃時(shí)間，減少了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量和計(jì)算量，降低了對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的要求，整個(gè)頻段的占用度估值仍然非?？煽俊?br>【專利說(shuō)明】
_種蒙特卡洛頻段占用度測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及無(wú)線電管理與監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種頻段占用度的測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 頻道(信道）占用度測(cè)量是無(wú)線電日常監(jiān)測(cè)的重要內(nèi)容之一，是進(jìn)行頻譜利用的監(jiān) 測(cè)和管理的主要技術(shù)手段。在無(wú)線電日常監(jiān)測(cè)中對(duì)某些無(wú)線電頻段進(jìn)行占用度測(cè)量有助于 了解和掌握每一個(gè)正在使用的或已經(jīng)指配的頻道占用和使用的情況。在國(guó)際電聯(lián)（ITU)的 ITU-R建議SM. 1536《信道占用度測(cè)量》和SM. 184-2《頻譜占用度的自動(dòng)監(jiān)測(cè)》中給出了頻譜 占用度的測(cè)量方法，《頻譜監(jiān)測(cè)手冊(cè)》中也有關(guān)于頻譜占用度的描述。在這些文件中，都列出 了在一定相對(duì)精度和置信度條件下，采樣(測(cè)量）點(diǎn)數(shù)與占用度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。目前已有的頻 譜占用度測(cè)試原理為:利用信號(hào)采樣原理，對(duì)超過(guò)信號(hào)檢測(cè)門限電平的頻道信號(hào)持續(xù)時(shí)間 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將在一段時(shí)間內(nèi)得到的統(tǒng)計(jì)數(shù)值與測(cè)試時(shí)間的比值（X %)作為頻道占用度測(cè)試 值。^7=(71/DX %式中 心頻道占用度測(cè)試數(shù)值； 71:被檢測(cè)信號(hào)超過(guò)檢測(cè)門限電平值的持續(xù)時(shí)間； Γ:測(cè)試時(shí)間。發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)將現(xiàn)有的頻譜占用度測(cè)試方法運(yùn)用到 頻段占用度測(cè)量上有如下不足： 現(xiàn)有的頻段占用度測(cè)量方法，需要在一次掃描中連續(xù)檢測(cè)頻段內(nèi)所有的頻道，需要存 儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行離線計(jì)算分析。連續(xù)測(cè)量固然可以得到更可靠的占用度估值，但如 果頻段內(nèi)頻道較多，每一次掃描檢測(cè)大量的頻道，數(shù)據(jù)量大，回掃時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)設(shè)備的要求高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明創(chuàng)造提供一種蒙特卡洛頻段占用度測(cè)量方法，，用于頻段內(nèi)多個(gè)頻道測(cè)量 點(diǎn)的占用度測(cè)量，采用隨機(jī)掃描檢測(cè)頻道的方法，大幅度減少數(shù)據(jù)量和掃描時(shí)間。該方法包 括： 對(duì)要掃描的頻帶內(nèi)的很多個(gè)頻道，每次以均勻分布隨機(jī)選取其中的若干個(gè)頻道進(jìn)行掃 描檢測(cè)，獲得比較結(jié)果序列； 將不同頻道是否被掃描的事件分布按照貝努利過(guò)程來(lái)分析； 將同一頻道的比較結(jié)果序列按照泊松分布規(guī)律進(jìn)行分析計(jì)算，計(jì)算出頻道占用度及置 信區(qū)間和相對(duì)精度。優(yōu)選的，要檢測(cè)的頻段內(nèi)r個(gè)需要掃描的頻道，每次選取KAO)個(gè)頻道 進(jìn)行掃描檢測(cè)，先產(chǎn)生內(nèi)1 個(gè)均勻分布的隨機(jī)整數(shù)，每一次掃描這1 個(gè)隨機(jī)整數(shù)所對(duì)應(yīng)的頻 道，稱之為一次蒙特卡洛掃描，則每個(gè)頻道在一次回掃時(shí)間內(nèi)被掃描的概率為，每個(gè)頻道被 采樣的事件形成貝努利過(guò)程，被采樣為1，不被采樣為0。優(yōu)選的，對(duì)每個(gè)采樣頻道，檢測(cè)信號(hào) 場(chǎng)強(qiáng)，與門限進(jìn)行比較，超過(guò)門限記為1，不超過(guò)門限記為0,經(jīng)過(guò)多次掃描，根據(jù)蒙特卡洛原 理，整個(gè)頻段占用度的情景已經(jīng)顯現(xiàn)。優(yōu)選的，若某個(gè)頻道在#次蒙特卡洛掃描中被采樣』 次，則該頻道的比較序列服從參數(shù)為Λρ的二項(xiàng)分布，/7為超過(guò)門限的概率，即占用度估值。 優(yōu)選的，在々欠采樣中，該頻道被占用次數(shù)為C，則P的最大似然估計(jì)為； 優(yōu)選的，在J次采樣中，至少檢測(cè)到該頻道被占用一次的概率為，尸為置信度，所以，由二 項(xiàng)分布，該頻道被采樣2次，，需要蒙特卡洛掃描次數(shù)估值為； 優(yōu)選的，由泊松分布，P的上下置信界限為，，為均值0、方差1正態(tài)分布處的上邊界值； 優(yōu)選的，相對(duì)精度為。本發(fā)明創(chuàng)造與傳統(tǒng)的頻段占用度測(cè)量方法明顯不同，傳統(tǒng)方法總 是對(duì)頻段內(nèi)所有頻道都連續(xù)掃描采樣，存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)，需要大量的掃描時(shí)間，本發(fā)明創(chuàng)造 采用蒙特卡洛隨機(jī)抽樣的方法掃描檢測(cè)隨機(jī)頻道，由于采用了本發(fā)明創(chuàng)造的方法，可產(chǎn)生 如下有益效果： 1) 采用蒙特卡洛隨機(jī)抽樣的方法掃描隨機(jī)頻道，減少了回掃時(shí)間； 2) 采用蒙特卡洛隨機(jī)抽樣的方法掃描隨機(jī)頻道，減少了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量和計(jì)算量； 3) 采用蒙特卡洛隨機(jī)抽樣的方法掃描隨機(jī)頻道，只要掃描數(shù)量足夠，整個(gè)頻段的占用 度估值仍然非?？煽?； 采用蒙特卡洛隨機(jī)抽樣的方法掃描隨機(jī)頻道，單個(gè)頻道的占用度估值由置信區(qū)間和相 對(duì)精度來(lái)保證可信度。 【附圖說(shuō)明】： 圖1是本發(fā)明的頻段監(jiān)測(cè)流程圖；圖2是蒙特卡洛隨機(jī)掃描頻道示意圖。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 在此處一種蒙特卡洛頻段占用度測(cè)量方法，其特征在于，該方法包括:對(duì)要掃描的頻 帶內(nèi)的很多個(gè)頻道，每次W均勻分布隨機(jī)選取其中的若干個(gè)頻道進(jìn)行掃描檢測(cè)，獲得比較 結(jié)果序列;將不同頻道是否被掃描的事件分布按照貝努利過(guò)程來(lái)分析； 將同一頻道的比較結(jié)果序列按照泊松分布規(guī)律進(jìn)行分析計(jì)算，計(jì)算出頻道占用度及置 信區(qū)間和相對(duì)精度。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于： 要檢測(cè)的頻段內(nèi)r個(gè)需要掃描的頻道，每次選取KAO)個(gè)頻道進(jìn)行掃描檢測(cè)，先產(chǎn)生內(nèi) A個(gè)均勻分布的隨機(jī)整數(shù)，每一次掃描運(yùn)A個(gè)隨機(jī)整數(shù)所對(duì)應(yīng)的頻道，稱之為一次蒙特卡洛 掃描，則每個(gè)頻道在一次回掃時(shí)間內(nèi)被掃描的概率為，每個(gè)頻道被采樣的事件形成貝努利 過(guò)程，被采樣為1，不被采樣為0; 對(duì)每個(gè)采樣頻道，檢測(cè)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)，與口限進(jìn)行比較，超過(guò)口限記為1，不超過(guò)口限記為0， 經(jīng)過(guò)多次掃描，根據(jù)蒙特卡洛原理，整個(gè)頻段占用度的情景已經(jīng)顯現(xiàn)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于： 若某個(gè)頻道在始欠蒙特卡洛掃描中被采樣巧欠，則該頻道的比較序列服從參數(shù)為的 二項(xiàng)分布，/7為超過(guò)口限的概率，即占用度估值；在J次采樣中，該頻道被占用次數(shù)為C，則/7的忌十仙然化if責(zé):瑟占友隸. 在巧欠采樣中，至少檢測(cè)到該頻道被占用- 巧J置信度，所W，由二項(xiàng)分布，該頻道被采樣巧欠， 需要蒙特卡洛掃 描次數(shù)估值為/7的上下置信界限關(guān)蝶為均值0、方差1正態(tài)分布緣;釋處的上邊界值； 相對(duì)精度：
【文檔編號(hào)】H04B17/309GK105915297SQ201410717843
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2014年12月3日
【發(fā)明人】姜化京
【申請(qǐng)人】上海特金無(wú)線技術(shù)有限公司