Способ и устройство для реализации когнитивной сети

Изобретение относится к области телекоммуникаций. Техническим результатом является повышение эффективности распределения ресурсов. Раскрываются способ и устройство для реализации когнитивной сети. Способ включает в себя этапы, на которых: определяют тип принятой задачи сети; в соответствии с типом принятой задачи сети выбирают идентификатор когнитивной способности, соответствующий типу задачи сети, где идентификатор когнитивной способности сконфигурирован для идентификации когнитивной способности сетевого устройства; используют сетевые устройства с этим идентификатором когнитивной способности в качестве альтернативных сетевых устройств; определяют, что альтернативное сетевое устройство, которое находится в числе упомянутых альтернативных сетевых устройств и имеет когнитивную способность, которая удовлетворяет условию для выполнения задачи сети, является целевым устройством сети; и управляют целевым сетевым устройством для выполнения задачи сети. В способе реализации когнитивной сети, раскрытом в настоящем изобретении, когнитивная способность каждого сетевого устройства идентифицируется при помощи идентификации когнитивной способности в сетевых устройствах для однозначной реализации различия между сетевыми устройствами, а также оценивается в соответствии с идентификаторами когнитивной способности различных устройств, должны ли сетевые устройства выполнять задачу сети, и устройство, которое удовлетворяет условию для выполнения задачи сети, выбирается таким образом, чтобы гарантировать благополучное выполнение задачи сети. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области техники телекоммуникаций, в частности к способу и устройству для реализации когнитивной сети.

Предшествующий уровень техники

В настоящее время CR (когнитивное радио) является самой многообещающей технологией для решения проблемы нехватки спектральных ресурсов. Исследование показывает, что большое количество фиксированно распределенных спектров не используется полностью, что дает в результате огромные потери спектральных ресурсов. Когнитивное радио может обнаруживать эти свободные полосы частот при помощи восприятия радио-спектральной среды и динамически осуществлять доступ к этим полосам частот без вмешательства PU (главного пользователя), тем самым улучшая коэффициент использования спектра. Исходя из аспекта концепции, когнитивная способность когнитивного радио относится к способности согласования параметров его конфигурации посредством изучения среды в режиме реального времени для применения к текущей среде радиосвязи.

Сеть радиосвязи включает в себя различные терминалы, такие как MS (мобильная станция) и UE (пользовательский интерфейс), различные устройства доступа к данным, такие как BTS (базовая приемопередающая станция), Узел В (мобильная базовая станция), eNode В (усовершенствованный Узел B) и AP точка доступа, а также различные сетевые устройства, такие как MSC (мобильный коммутационный центр). Эти устройства имеют различия в когнитивных способностях. Некоторые устройства обладают когнитивными способностями, в то время как некоторые устройства не обладают когнитивными способностями. Даже для устройств, которые обладают когнитивными способностями, конкретные когнитивные способности, которыми они обладают, в некоторой степени различаются. Поскольку когнитивные способности этих устройств различаются, то при их использовании для реализации задачи или функции в сети эти различия когнитивных способностей приводят к различиям в конкретном варианте реализации задачи или функции, что дает в результате определенные риски в процессе реализации задачи сети посредством сетевых устройств и приводит к невозможности выполнения задачи сети.

Сущность изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения предоставляют способ и устройство для реализации когнитивной сети. Конкретные решения описываются следующим образом.

Вариант осуществления предоставляет способ реализации когнитивной сети, включающий в себя:

определение типа принятой задачи сети;

в соответствии с типом принятой задачи сети выбор по меньшей мере одного идентификатора когнитивной способности, соответствующего типу задачи сети, где идентификатор когнитивной способности сконфигурирован для идентификации когнитивной способности сетевого устройства;

использование сетевых устройств с этим по меньшей мере одним идентификатором когнитивной способности в качестве альтернативных сетевых устройств;

определение того, что альтернативное сетевое устройство, которое находится в числе альтернативных сетевых устройств и имеет когнитивную способность, которая удовлетворяет условию для выполнения задачи сети, является целевым сетевым устройством; и

управление целевым сетевым устройством для выполнения задачи сети.

Вариант осуществления предоставляет устройство для реализации когнитивной сети, включающее в себя:

блок определения, сконфигурированный для определения типа принятой задачи сети;

блок выбора идентификатора когнитивной способности, сконфигурированный для: выбора в соответствии с типом принятой задачи сети, по меньшей мере одного идентификатора когнитивной способности, соответствующего типу задачи сети, где идентификатор когнитивной способности сконфигурирован для идентификации когнитивной способности сетевого устройства;

блок выбора альтернативных устройств, сконфигурированный для использования сетевых устройств с этим по меньшей мере одним идентификатором когнитивной способности в качестве альтернативных сетевых устройств;

блок выбора целевого устройства, сконфигурированный для определения того, что альтернативное сетевое устройство, которое находится в числе альтернативных сетевых устройств и имеет когнитивную способность, которая удовлетворяет условиям для выполнения задачи сети, является целевым сетевым устройством; и

блок управления, сконфигурированный для управления целевыми сетевыми устройствами для выполнения задачи сети.

Техническое решение в предыдущих решениях имеет следующее преимущество: в случае использования способа идентификации когнитивной способности сетевого устройства различие между сетевыми устройствами может быть реализовано однозначно, что решает проблему предшествующего уровня техники, заключающуюся в том, что когнитивные способности сетевых устройств не являются однозначными и при выполнении задачи сети в процессе выбора сетевого устройства существуют риски, и дополнительно достигает цели, заключающейся в том, что устройство, которое удовлетворяет условию задачи сети, выбирается в соответствии с идентификаторами когнитивной способности различных устройств для совершения задач сети.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 является схемой последовательности операций способа реализации когнитивной сети в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 является схемой последовательности операций способа реализации когнитивной сети в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 является схематическим графическим представлением идентификатора сетевого устройства в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.4 является схемой последовательности операций способа реализации когнитивной сети в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.5 является схематическим графическим представлением другого идентификатора сетевого устройства в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.6 является схемой последовательности операций способа реализации когнитивной сети в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.7 является схемой последовательности операций способа реализации когнитивной сети в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.8 является схематическим структурным графическим представлением устройства для реализации когнитивной сети в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления

Технические решения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения однозначно и полностью описываются ниже в вариантах осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи. Очевидно, что описанные ниже варианты осуществления являются лишь частью, а не всеми вариантами осуществления настоящего изобретения. Все другие варианты осуществления, получаемые специалистами в данной области техники на основе вариантов осуществления настоящего изобретения без приложения творческих усилий, находятся в пределах объема охраны настоящего изобретения.

Настоящее изобретение раскрывает способ реализации когнитивной сети. Посредством идентификации когнитивных способностей сетевых устройств можно оценить в соответствии с когнитивными способностями различных устройств, должны ли сетевые устройства выполнять задачи сети, а также устройство, которое удовлетворяет условию задачи сети, выбирается для реализации задач сети, что гарантирует благополучное совершение задачи сети.

Задача сети в настоящем изобретении указывает одну или комбинацию из задачи распознавания, задачи принятия решения и задачи изменения конфигурации. Когнитивные способности, необходимые для совершения задачи сети, включают в себя три типа способностей: распознавание, обучение и изменение конфигурации. Способность распознавания относится к способности идентификации периферийной среды радиосвязи и обнаружения свободного и доступного спектра. Способность к обучению относится к способности выполнения адаптивной обработки в соответствии с изменением среды радиосвязи. Способность изменения конфигурации относится к способности переконфигурации параметра, программных средств и так далее в соответствии с изменением среды радиосвязи. Типы и уровни когнитивных способностей и конкретных параметров когнитивных способностей, которыми обладают различные сетевые устройства, различны. В последующем описании подробно описывается каждая из когнитивных способностей.

В фактически существующей сети связи определенное устройство может обладать когнитивной способностью или может не обладать когнитивной способностью. В фактически существующей сети параметры для измерения конкретной способности распознавания включают в себя чувствительность распознавания, распознаваемый диапазон полосы частот, технологию доступа для распознаваемых сигналов, поддерживаемый алгоритм распознавания и поддерживаемый механизм распознавания. Все эти параметры должны быть переданы в виде одного IE (элемента информации) по сети.

Чувствительность распознавания связана с потенциальными способностями аппаратных средств устройства и относится к способности устройства в области обнаружения сигнала определенного уровня. Более низкий уровень сигнала, который может быть обнаружен, является показателем более высокой чувствительности распознавания.

Распознаваемый диапазон полосы частот, главным образом, относится к диапазону полос частот, которые могут быть распознаны посредством устройства. Этот индекс связан с потенциальными способностями аппаратных средств или логическими потенциальными способностями аппаратных средств устройства. Более широкий диапазон полос частот, которые могут быть распознаны, и большее количество доступных ресурсов полосы частот, которые могут быть распознаны, являются показателем более высокой способности распознавания устройства в этом аспекте.

Технология доступа для распознаваемых сигналов, главным образом, относится к системе доступа для сигнала, который может быть распознан посредством устройства, например, распознающего один или несколько типов сигналов из таких систем, как GSM, IS-95CDMA и так далее, в 2G, WCDMA, CDMA2000, TD-SCDMA, WiMAX и так далее, в 3G и Wi-Fi. В этом аспекте большее количество систем доступа для сигналов, которые могут быть распознаны, является показателем более высокой способности распознавания устройства. Технология доступа для распознаваемых сигналов может быть использована для реализации различий в способностях распознавания между устройствами. Например, одно устройство может распознавать исключительно один тип сигнала радиодоступа (такой как один тип сигнала радиодоступа в 2G и 3G, или сигнала Wi-Fi), в то время как другое устройство может обнаруживать два или более типов сигналов радиодоступа.

Поддерживаемый алгоритм распознавания, главным образом, указывает на способность обработки распознавания устройства. Например, одно устройство может поддерживать алгоритм слепого обнаружения (такой как обнаружение энергии), в то время как другое устройство может поддерживать алгоритм обнаружения характерной особенности сигнала (такой как обнаружение с помощью согласованного фильтра). В частности, одно устройство может не поддерживать обнаружение, в котором сигнал уже различен, в то время как другое устройство может поддерживать обнаружение, в котором сигнал может лишь различаться. Различные алгоритмы распознавания, поддерживаемые различными устройствами, могут быть использованы для реализации различий способностей распознавания.

Поддерживаемый механизм распознавания, главным образом, относится к тому, поддерживает ли устройство совместно работающий механизм распознавания, и если совместно работающий механизм распознавания поддерживается, то существует ли соответствующий механизм передачи сообщения, и какой алгоритм интеграции поддерживается.

Различия способностей распознавания могут быть реализованы в соответствии с механизмами распознавания, поддерживаемыми различными устройствами. Например, одно устройство поддерживает совместно работающий механизм, в то время как другое устройство его не поддерживает.

Способность к обучению измеряется при помощи параметра алгоритма обучения, поддерживаемого устройством. Эти алгоритмы включают в себя: размытую логику, генетический алгоритм, эволюционный алгоритм и укрепляющее обучение. Проблемы и цели в различных прикладных сценариях могут быть реализованы посредством использования различных алгоритмов обучения. Большее количество алгоритмов обучения, поддерживаемых устройством, служит показателем более сильной способности, то есть способность устройства к обучению для приспособления к среде, и большего значения параметра алгоритма обучения. В фактически существующей сети параметры для измерения содержания способности к обучению и для измерения способности к обучению могут быть переданы в виде одного IE (элемента информации) по сети.

Способность изменения конфигурации, главным образом, измеряется посредством таких параметров, как способности изменения конфигурации аппаратных средств и изменения конфигурации программных средств определенного устройства. Конфигурация аппаратных средств, главным образом, включает в себя изменение конфигурации параметров аппаратных средств (таких как радиочастотный параметр), а изменение конфигурации программных средств, главным образом, включает в себя изменение конфигурации протокола (такие как изменение конфигурации системы доступа). В фактически существующей сети индексы для измерения содержания способности изменения конфигурации и для измерения способности изменения конфигурации могут быть переданы в виде одного IE по сети.

На основе предшествующего теоретического основания вариант реализации настоящего изобретения выглядит так, как показано в следующих вариантах осуществления:

Первый вариант осуществления

Фиг.1 является логической схемой последовательности операций способа реализации когнитивной сети в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, включающим в себя:

Этап S11: Определяют тип принятой задачи сети.

Определяют, является ли задача сети, совершение которой необходимо в настоящее время, задачей распознавания, задачей принятия решения или задачей изменения конфигурации либо является комбинацией каких-либо двух из этих трех типов задач, либо включает в себя все три типа задач.

Этап S12: В соответствии с типом принятой задачи сети выбирают по меньшей мере один идентификатор когнитивной способности, соответствующий типу задачи сети, где идентификатор когнитивной способности сконфигурирован для идентификации когнитивной способности сетевого устройства.

Идентифицируют когнитивную способность каждого сетевого устройства. Когнитивная способность каждого из терминалов, устройств доступа и сетевых устройств может быть представлена посредством параметра или элемента информации. Различные идентификаторы когнитивной способности используются для представления различных когнитивных способностей и предусмотрены для сети в качестве основы для выбора, если должны быть реализованы различные задачи или функции, сетевых устройств для совершения задач или функций. Одно и то же сетевое устройство может иметь множество идентификаторов когнитивной способности, каждый из которых имеет различную форму, и идентификаторы когнитивной способности идентифицируют когнитивную способность сетевого устройства из различных соответствующих аспектов. Если идентификатор когнитивной способности выбран в соответствии с типом задачи сети, то один или несколько идентификаторов когнитивной способности, соответствующих типу задачи сети, могут быть выбраны в соответствии с потребностями текущей задачи сети. Предполагая, что текущая задача сети, которая должна быть выполнена, является задачей распознавания, в этом случае может быть выбран один или несколько идентификаторов когнитивной способности, содержащих идентификаторы способности распознавания.

Этап S13: Используют сетевые устройства с упомянутым по меньшей мере одним идентификатором когнитивной способности в качестве альтернативных сетевых устройств.

Предположим, что результат, определенный на этапе S12, является таким, что задача сети является задачей распознавания. На этом этапе в соответствии с тем фактом, что тип задачи сети является задачей распознавания, выбирают сетевое устройство, которое содержит идентификатор способности распознавания, соответствующий типу задачи распознавания, и используют все сетевые устройства, которые содержат идентификаторы способности распознавания, в качестве альтернативных сетевых устройств.

Этап S14: Определяют, что альтернативное сетевое устройство, которое находится в числе альтернативных сетевых устройств и имеет когнитивную способность, которая удовлетворяет условию для выполнения задачи сети, является целевым устройством сети.

В фактически существующей сети связи определенное устройство может обладать когнитивной способностью или может не обладать когнитивной способностью. Уровни и параметры когнитивных способностей, которыми обладают различные устройства, различны, даже если они содержат когнитивные способности, и необходимо оценить в соответствии с конкретными потребностями задачи сети, отвечает ли когнитивная способность альтернативного сетевого устройства требованию задачи сети. Только сетевое устройство, которое отвечает требованию, может быть определено как целевое сетевое устройство для выполнения задачи сети. Если условие для выполнения задачи сети является простым, например, необходимо лишь, чтобы содержалась соответствующая когнитивная способность, то все альтернативные сетевые устройства могут быть определены как целевые сетевые устройства на этом этапе, в соответствии с результатом предыдущего этапа. Однако, если условие для выполнения задачи сети является строгим, например, в дополнение к требованию для типа сетевого устройства с когнитивной способностью имеется дополнительное требование по уровню и параметру когнитивной способности, то на этом этапе должны быть измерены уровень и параметр сетевого устройства в соответствии с фактическими потребностями, и сетевое устройство, которое удовлетворяет условию для выполнения задачи сети, определяется как целевое сетевое устройство.

Этап S15: Управляют целевым сетевым устройством для выполнения задачи сети.

В результате предыдущего способа была идентифицирована когнитивная способность сетевого устройства, ясно реализованы различия когнитивных способностей между различными сетевыми устройствами, при помощи когнитивного идентификатора был оценен тип когнитивной способности, которой обладает сетевое устройство, а затем было оценено, может ли сетевое устройство принимать участие в решении сетевой задачи для того, чтобы была достигнута цель совершения задачи сети.

Второй вариант осуществления

В способе реализации когнитивной сети, раскрытом во втором варианте осуществления, случай, в котором задача сети является задачей распознавания, взят для примера для описания процесса из этого способа, и последовательность его действий, показанная на фиг.2, включает в себя:

Этап S21: Определяют тип принятой задачи сети.

Результатом определения является задача распознавания.

Этап S22: В соответствии с типом принятой задачи сети выбирают по меньшей мере один идентификатор когнитивной способности, соответствующий типу задачи сети, где идентификатор когнитивной способности сконфигурирован для идентификации когнитивной способности сетевого устройства.

Идентификатор сетевого устройства, выбранный на этом этапе, может указывать определенную когнитивную способность и уровень, которым обладает сетевое устройство, и схематическое графическое представление идентификатора выглядит, как показано на фиг.3. Закрашенный кружок указывает, что устройство имеет когнитивную способность для этого пункта, а пустой кружок указывает, что устройство не имеет когнитивную способность для этого пункта. Также могут быть приняты и другие формы для указания содержания когнитивной способности. Например, используется галочка для указания того, что устройство имеет когнитивную способность для этого пункта, а крестик используется для указания того, что устройство не имеет когнитивной способности для этого пункта. Как показано на фиг.3, если определенное сетевое устройство не обладает никакой когнитивной способностью, то соответствующий уровень когнитивной способности равен 0. Если сетевое устройство обладает исключительно способностью изменения конфигурации, то его уровень когнитивной способности равен 1. Если сетевое устройство обладает исключительно способностью к обучению, то его уровень когнитивной способности равен 2. Если сетевое устройство обладает как способностью изменения конфигурации, так и способностью к обучению, то его уровень когнитивной способности равен 3. Остальные уровни могут быть выведены по аналогии. Тогда, если сетевое устройство обладает возможностью распознавания, способностью к обучению и способностью изменения конфигурации, то его уровень когнитивной способности является самым высоким, то есть 7. Чем выше уровень, тем больше количество типов когнитивных способностей, которыми обладает сетевое устройство, и тем сложнее задача сети, которая может быть совершена посредством сетевого устройства. Поскольку текущая задача сети является задачей распознавания, выбирается идентификатор когнитивной способности со способностью распознавания.

Этап S23: Используют сетевые устройства с упомянутым по меньшей мере одним идентификатором когнитивной способности в качестве альтернативных сетевых устройств.

В соответствии с результатом по этапу S21 в качестве альтернативного сетевого устройства в соответствии с типом задачи сети должно быть выбрано сетевое устройство с идентификатором способности распознавания. Как показано на фиг.3, в качестве альтернативного сетевого устройства должно быть выбрано сетевое устройство с идентификатором когнитивной способности, указывающим, что сетевое устройство обладает определенной когнитивной способностью и уровнем, а также с уровнем когнитивной способности, находящимся в пределах от 4-7.

Этап S24: Оценивают в соответствии с идентификатором когнитивной способности, который указывает, что сетевое устройство обладает определенной когнитивной способностью и уровнем, удовлетворяет ли уровень когнитивной способности альтернативного сетевого устройства условию для выполнения задачи сети; если да, то выполняют этап S25a; если нет, то выполняют этап S25b.

Если условие для задачи сети содержит наличие идентификатора способности распознавания и наличие уровня когнитивной способности, по меньшей мере равного 6 для совершения задачи, то альтернативные сетевые устройства отфильтровываются в ходе процесса оценки.

Этап S25a: Определяют, что альтернативное устройство является целевым сетевым устройством.

После фильтрации выбираются сетевые устройства с уровнями когнитивной способности, равными 6 и 7.

Этап S25b: Отклоняют альтернативное устройство, которое не удовлетворяет условию.

Отклоняют сетевые устройства с уровнями когнитивной способности, равными 4 и 5.

Этап S26: Управляют целевым сетевым устройством для выполнения задачи сети.

Управляют целевыми сетевыми устройствами с уровнями когнитивной способности, равными 6 и 7, для выполнения задачи сети.

В этом варианте осуществления задача распознавания принимается, например, посредством получения заданного идентификатора когнитивной способности, который указывает, что сетевое устройство обладает определенной когнитивной способностью и уровнем, а также оценивается, обладает ли сетевое устройство когнитивной способностью, соответствующей типу задачи распознавания, а затем оценивается в соответствии с уровнем когнитивной способности, идентифицированным в идентификаторе когнитивной способности, удовлетворяет ли сетевое устройство условию для выполнения задачи сети, и выбирается сетевое устройство, которое удовлетворяет условию для выполнения задачи сети. Этот способ устраняет проблему, в которой задача сети завершается неуспешно в связи с тем, что когнитивная способность выбранного сетевого устройства не удовлетворяет требованию задачи сети, что улучшает эффективность эксплуатации сети.

Третий вариант осуществления

В этом варианте осуществления случай, в котором задача сети является задачей распознавания, все еще принимается в качестве примера для дополнительного описания способа. Его процедура, выполняемая способом, показанным на фиг.4, включает в себя:

Этап S41: Определяют, что тип принятой задачи сети является задачей распознавания.

Задача сети в этом варианте осуществления все еще является задачей распознавания, то есть задачей для идентификации окружающей среды радиосвязи, а затем распознавания того, существует ли свободный и доступный спектр.

Этап S42: Выбирают два идентификатора когнитивной способности, соответствующих типу задачи сети, где идентификаторы когнитивной способности сконфигурированы для идентификации когнитивных способностей сетевого устройства.

Идентификаторы когнитивной способности, выбранные в этом варианте осуществления, включают в себя: идентификатор, указывающий, что сетевое устройство обладает определенной когнитивной способностью и уровнем, и идентификатор, указывающий значение параметра когнитивной способности, которым обладает сетевое устройство.

В число идентификаторов когнитивной способности, полученных в этом варианте осуществления, в дополнение к идентификатору, указывающему определенную когнитивную способность и уровень в предыдущем варианте осуществления, в их состав дополнительно включается идентификатор, указывающий значение параметра когнитивной способности, которым обладает сетевое устройство, то есть идентификатор, который дополнительно уточняет когнитивную способность сетевого устройства. Его схематическое графическое представление выглядит, как показано на фиг.5, причем конкретные параметры способности распознавания, способности к обучению и способности изменения конфигурации, которыми обладает сетевое устройство, указаны по отдельности. Различные идентификаторы представляют значения параметров для различных когнитивных способностей. Например, распознаваемый диапазон полосы частот, обозначенный как S1, указывает, что соответствующий распознаваемый диапазон полосы частот находится от 100 до 100 МГц, а поддерживаемый алгоритм обучения, обозначенный как L1, указывает, что поддерживаемый алгоритм обучения является алгоритмом размытой логики. Эта форма идентификации является более конкретной, чем форма идентификации во втором варианте осуществления. Если требование задачи сети заключается исключительно в том, чтобы сетевое устройство, выполняющее задачу сети, имело определенный уровень когнитивной способности, то требование может быть реализовано через форму идентификации из второго варианта осуществления. Если требование задачи сети является более конкретным, однако предполагая, что необходимо, чтобы распознаваемый диапазон полосы частот сетевого устройства, выполняющего задачу сети, находился в пределах от 50 до 500 МГц, то форма идентификации из второго варианта осуществления не может удовлетворять этому более жесткому требованию. Следовательно, необходимо использовать идентификатор, указывающий значение параметра когнитивной способности, которым обладает сетевое устройство в этом варианте осуществления.

Форма, конкретно выбранная для идентификации, может быть определена в соответствии с требованием фактической задачи сети. Если в соответствии с требованием задачи сети, необходимо определить исключительно то, обладает ли сетевое устройство определенным или двумя определенными или тремя определенными когнитивными способностями и их уровнями, то должны быть получены только идентификаторы когнитивной способности, раскрытые во втором варианте осуществления. После определения того, что устройство обладает определенным, двумя определенными или тремя определенными когнитивными способностями, если необходимо конкретное измерение этих когнитивных способностей, которыми обладает устройство, то идентификаторы когнитивной способности, раскрытые в этом варианте осуществления, могут быть получены отдельно. Если должна быть определена конкретная когнитивная способность, которой обладает устройство, то идентификаторы когнитивной способности из этих двух форм могут быть получены в то же самое время, что и описанные в этом варианте осуществления.

Этап S43: Используют сетевые устройства с двумя идентификаторами когнитивной способности в качестве альтернативных сетевых устройств.

Используют сетевые устройства с предыдущими двумя идентификаторами когнитивной способности и способностью распознавания в качестве альтернативных сетевых устройств.

Этап S44: Оценивают в соответствии с идентификатором когнитивной способности, который указывает, что сетевое устройство обладает определенной когнитивной способностью и уровнем, удовлетворяет ли уровень когнитивной способности альтернативного сетевого устройства условию для выполнения задачи сети; если да, то выполняют этап S45a; если нет, то выполняют этап S45b.

Предположим, что условие для задачи сети состоит в том, что уровень когнитивной способности равен 6. Тогда сетевое устройство с уровнем когнитивной способности, равным 6, выбирается из альтернативных сетевых устройств на этом этапе.

Этап S45a: Оценивают в соответствии с идентификатором когнитивной способности, указывающим значение параметра когнитивной способности, которым обладает сетевое устройство, удовлетворяет ли значение параметра когнитивной способности альтернативного сетевого устройства условию для выполнения задачи сети; если да, то выполняют этап S46a; если нет, то выполняют этап S46b.

Если условие для задачи сети состоит в том, что распознаваемый диапазон полосы частот сетевого устройства равен от 50 до 500 МГц, то обнаруживают в соответствии с идентификатором когнитивной способности, указывающим, что значение параметра когнитивной способности, которым обладает сетевое устройство, сетевое устройство со значением параметра распознаваемого диапазона полосы частот, в способности распознавания, равным S1 для использования сетевого устройства в качестве целевого сетевого устройства.

Этап S45b: Отклоняют сетевое устройство, которое не удовлетворяет уровню когнитивной способности.

Отклоняют сетевые устройства с уровнями когнитивной способности, равными 4, 5 и 7.

Этап S46a: Определяют, что альтернативное устройство является целевым сетевым устройством.

Определяют, что сетевое устройство с уровнем когнитивной способности, равным 6, и со значением параметра распознаваемого диапазона полосы частот, равным S1, является целевым сетевым устройством.

Этап S46b: Отклоняют сетевое устройство, значение параметра когнитивной способности которого не удовлетворяет условию для задачи сети.

Этап S47: Управляют целевым сетевым устройством для выполнения задачи сети.

В этом варианте осуществления в дополнение к тому, что должен быть оценен уровень когнитивной способности сетевых устройств, должен быть выполнен подробный анализ способности распознавания сетевого устройства, измеряются значение или значения одного или нескольких параметров, таких как чувствительность восприятия, распознаваемый диапазон полосы частот, технология доступа для распознаваемых сигналов, поддерживаемый алгоритм распознавания и поддерживаемые механизмы распознавания, а также оценивается в соответствии с этими значениями параметров, удовлетворяет ли способность сетевого устройства в обнаружении свободного спектра в окружающей среде радиосвязи условию для этой задачи распознавания, и если значения его параметра удовлетворяют условию для задачи распознавания, то определяется, что сетевое устройство является целевым сетевым устройством для выполнения задачи распознавания. Способ, раскрытый в этом варианте осуществления, подробно описывает процесс определения целевых устройств, избегая случая, в котором задача сети завершается неуспешно в связи с тем, что значение параметра сетевого устройства не удовлетворяет условию для задачи сети.

Четвертый вариант осуществления

Процедура способа реализации когнитивной сети, раскрытого в четвертом варианте осуществления настоящего изобретения, выглядит так, как показано на фиг.6, включает в себя:

Этап S61: Определяют тип принятой задачи сети.

Задача сети в этом варианте осуществления по-прежнему является задачей распознавания, то есть идентификацией окружающей среды радиосвязи для распознавания в дальнейшем того, существует ли свободный и доступный спектр.

Этап S62: Выбирают по меньшей мере один идентификатор когнитивной способности, соответствующий типу задачи сети, где идентификатор когнитивной способности сконфигурирован для идентификации когнитивной способности сетевого устройства.

В этом варианте осуществления выбирают два идентификатора когнитивной способности, описанные в предыдущем варианте осуществления.

Этап S63: Используют сетевые устройства с этим по меньшей мере одним идентификатором когнитивной способности в качестве альтернативных сетевых устройств.

Устанавливают сетевые устройства, которые удовлетворяют предыдущему условию в качестве альтернативных сетевых устройств.

Этап S64: Оценивают в соответствии с идентификатором когнитивной способности, который указывает, что сетевое устройство обладает определенной когнитивной способностью и уровнем, удовлетворяет ли уровень когнитивной способности альтернативного сетевого устройства условию для выполнения задачи сети; если да, то выполняют этап S65a; если нет, то выполняют этап S65b.

Предположим, что условие для задачи сети состоит в том, что уровень когнитивной способности равен 7. Тогда на этом этапе из альтернативных сетевых устройств выбирается сетевое устройство с уровнем когнитивной способности, равным 7.

Этап S65a: Оценивают в соответствии с идентификатором когнитивной способности, указывающим значение параметра когнитивной способности сетевого устройства, удовлетворяет ли значение параметра когнитивной способности альтернативного сетевого устройства условию для выполнения задачи сети; если да, то выполняют этап S66a; если нет, то выполняют этап S66b.

Если условие для задачи сети состоит в том, что распознаваемый диапазон полосы частот сетевых устройств находится от 500 до 1000 МГц, то обнаруживают в соответствии с идентификатором когнитивной способности, указывающим значение параметра когнитивной способности сетевого устройства, сетевое устройство с распознаваемым значением параметра диапазона полосы частот со способностью распознавания, равной S2, для использования сетевого устройства в качестве целевого сетевого устройства.

Этап S65b: отклоняют сетевое устройство, которое не удовлетворяет условию уровня когнитивной способности.

Отклоняют сетевые устройства, уровни когнитивной способности которых равны 4, 5 и 6.

Этап S66a: Определяют, что альтернативные устройства являются целевым сетевым устройством.

Определяют, что сетевые устройства с уровнем когнитивной способности, равным 7, и распознаваемым значением параметра полосы частот, равным S2, являются целевым сетевым устройством.

Этап S66b: Отклоняют сетевое устройство, значение параметра когнитивной способности которого не удовлетворяет условию для задачи сети.

Этап S67: Оценивают, удовлетворяет ли количество целевых сетевых устройств предварительно заданному требованию; если да, то выполняют этап S68; если нет, то выполняют этап S69.

Этот этап дополнительно оценивает количество целевых сетевых устройств, которые выбраны для выполнения задачи распознавания. Если предположить, что количество целевых сетевых устройств, которое удовлетворяет требованию задачи распознавания, равно 5, а количество текущих целевых сетевых устройств, которые выбраны для выполнения задачи, равно 5 или более 5, то указывается, что выбранные сетевые устройства могут выполнить задачу распознавания, и последующая операция продолжается. Если количество текущих целевых сетевых устройств, которые выбраны для выполнения задачи, меньше 5, то выбранные сетевые устройства не могут выполнить задачу распознавания.

Этап S68: Управляют выбранным сетевым устройством для выполнения задачи сети.

Этап S69: Останавливают задачу сети.

В способе реализации когнитивной сети, раскрытом в этом варианте осуществления, добавлен процесс обнаружения количества целевых сетевых устройств для выполнения задачи сети, в результате чего устраняется проблема того, что задача сети завершается неуспешно по причине малого количества целевых сетевых устройств.

Вариант осуществления 5

Процедура способа реализации когнитивной сети, раскрытого в четвертом варианте осуществления настоящего изобретения, выглядит так, как показано на фиг.7, включает в себя:

Этап S71: Определяют тип принятой задачи сети.

Задача сети в этом варианте осуществления по-прежнему является задачей распознавания.

Этап S72: Выбирают по меньшей мере один идентификатор когнитивной способности, соответствующий типу задачи сети, где идентификатор когнитивной способности сконфигурирован для идентификации когнитивной способности сетевого устройства.

В этом варианте осуществления выбирают два идентификатора когнитивной способности, описанные в предыдущем варианте осуществления.

Этап S73: Используют сетевые устройства с этим по меньшей мере одним идентификатором когнитивной способности в качестве альтернативного сетевого устройства.

Устанавливают сетевые устройства, которые удовлетворяют предыдущему условию как альтернативные сетевые устройства.

Этап S74: Оценивают в соответствии с идентификатором когнитивной способности, который указывает, что сетевое устройство обладает определенной когнитивной способностью и уровнем, удовлетворяет ли уровень когнитивной способности альтернативного сетевого устройства условию для выполнения задачи сети; если да, то выполняют этап S75a; если нет, то выполняют этап S75b.

Этап S75a: Оценивают в соответствии с идентификатором когнитивной способности, указывающим значение параметра когнитивной способности сетевого устройства, удовлетворяет ли значение параметра когнитивной способности альтернативного сетевого устройства условию для выполнения задачи сети; если да, то выполняют этап S76a; если нет, то выполняют этап S76b.

Этап S75b: Отклоняют сетевое устройство, которое не удовлетворяет условию уровня когнитивной способности.

Этап S76a: Определяют, что альтернативное устройство является целевым сетевым устройством.

Этап S76b: Отклоняют сетевые устройства, значение параметра когнитивных способностей которых не удовлетворяет условию для задачи сети.

Этап S77: Оценивают, удовлетворяет ли количество целевых сетевых устройств заданному требованию; если да, то выполняют этап S78; если нет, то выполняют этап S79.

Этап S79: Оценивают, должна ли быть обновлена задача сети; если да, то выполняют этап S710; если нет, то выполняют этап S711.

Оценивают, должна ли быть обновлена текущая задача сети для того, чтобы задача сети могла быть выполнена посредством использования существующих сетевых устройств в сети.

Этап S710: Обновляют задачу сети и выполняют этап S72.

Конкретная операция обновления может быть установлена в соответствии с фактической ситуацией. Например, требуемое количество распознающих устройств уменьшается посредством продления времени распознавания или увеличения количества раз распознавания для того, чтобы выбранные в настоящий момент сетевые устройства для выполнения задачи распознавания удовлетворяли требованию обновленной задачи сети в отношении количества распознающих устройств, а затем могли выполнить задачу сети. Например, продление времени распознавания должно продлевать время сетевого устройства, идентифицирующего окружающую среду радиосвязи, а увеличение количества раз распознавания должно распознавать окружающую среду радиосвязи множество раз посредством использования текущего сетевого устройства. Характеристика уменьшения требуемого количества распознаваемых устройств достигается посредством согласования времени распознавания и количества раз распознавания. Например, для текущей задачи сети требуется десять сетевых устройств со способностью распознавания для распознавания окружающей среды один раз на десять минут. Однако, если количество сетевых устройств, которые удовлетворяют текущему требованию, равно лишь пяти, то время распознавания задачи сети может быть обновлено до двадцати минут или количество распознаваний задачи сети может быть обновлено до двух, и тем самым может быть разрешено осуществление работы десяти сетевых устройств при помощи текущих пяти сетевых устройств и совершение задачи сети.

Этап S711: Останавливают задачу сети.

В способе реализации когнитивной сети, раскрытом в этом варианте осуществления, дополнительно описан случай, где целевое сетевое устройство не удовлетворяет условию для выполнения задачи сети. Если выбранное целевое сетевое устройство не может удовлетворять условию для выполнения задачи сети, то текущая задача сети может быть заверена для ожидания следующей задачи, или текущая задача сети может быть автоматически обновлена посредством изменения условия, требуемого для выполнения текущей задачи сети, например, продление времени распознавания или количества распознаваний, для уменьшения требований по количеству целевых сетевых устройств или другого требования, посредством изменения условия задачи сети как такового для того, чтобы сетевые устройства в текущей сети могли выполнять задачу сети, которая улучшает эффективность эксплуатации когнитивной сети.

В способе реализации когнитивной сети, раскрытом в настоящем изобретении, если тип задачи сети является комбинацией любых двух из или всех из задачи распознавания, задачи определения и задачи изменения конфигурации, то способ реализации когнитивной сети является таким же, что и способ, описанный в предыдущем варианте осуществления. Необходимо всестороннее рассмотрение условия, требуемого посредством каждого типа задачи сети, и сетевые устройства фильтруются в соответствии с этим условием для обнаружения сетевого устройства для реализации множества типов сетевых задач.

Настоящее изобретение дополнительно раскрывает устройство для реализации когнитивной сети. Фиг.8 изображает его структуру. Устройство включает в себя: блок 81 определения, блок 82 выбора идентификатора когнитивной способности, блок 83 выбора альтернативных устройств, блок 84 выбора целевого устройства и блок 85 управления. Блок 81 определения сконфигурирован для определения типа принятой задачи сети; блок 82 выбора идентификатора когнитивной способности сконфигурирован для: выбора в соответствии с типом принятой задачи сети по меньшей мере одного идентификатора когнитивной способности, соответствующего типу задачи сети, где идентификатор когнитивной способности сконфигурирован для идентификации когнитивной способности сетевого устройства; блок 83 выбора альтернативных устройств сконфигурирован для использования сетевых устройств с упомянутым по меньшей мере одним идентификатором когнитивной способности в качестве альтернативных сетевых устройств; блок 84 выбора целевого устройства сконфигурирован для определения того, что альтернативное сетевое устройство, которое находится в числе альтернативных сетевых устройств и имеет когнитивную способность, которая удовлетворяет условию для выполнения задачи сети, является целевым устройством сети; и блок 85 управления сконфигурирован для управления целевым сетевым устройством для выполнения задачи сети.

Устройство дополнительно включает в себя: блок 86 оценки задачи, блок 87 завершения и блок 88 обновления. Блок 86 оценки задачи оценивает, если идентификатор когнитивной способности альтернативного сетевого устройства не удовлетворяет условию для выполнения задачи сети, должна ли быть обновлена задача сети; блок 87 завершения сконфигурирован для завершения задачи сети, если задача сети не должна быть обновлена; блок 88 обновления сконфигурирован для обновления задачи сети, если задача сети должна быть обновлена.

Все варианты осуществления в этом описании изложены в порядке возрастания сложности. Каждый вариант осуществления подчеркивает отличие от других вариантов осуществления. Подобные части всех вариантов осуществления имеют ссылки друг на друга. Что касается устройства, раскрытого в варианте осуществления, то оно соответствует способу, раскрытому в вариантах осуществления, и, следовательно, оно просто описывается. При описании элементов способа может быть выполнена ссылка к иллюстрации для соответствующего элемента.

Специалисты в данной области техники могут дополнительно заметить, что блоки и этапы алгоритмов в каждом примере, описанном в вариантах осуществления, раскрытых в этом документе, могут быть реализованы посредством электронных аппаратных средств, программного обеспечения или их комбинации. Для однозначной иллюстрации взаимозаменяемости аппаратных средств и программных средств состав и этапы каждого примера, в целом, описываются в соответствии с функциями в предшествующей иллюстрации. Вариант реализации этих функций в аппаратных или в программных средствах зависит от конкретных областей применения и проектных ограничений технического решения. Специалисты в данной области техники могут использовать различные способы для реализации описанных функций для каждой конкретной области применения. Однако такой вариант реализации не следует рассматривать как находящийся за пределами объема настоящего изобретения.

Этапы способов или алгоритмов, описанных в вариантах осуществления, раскрытых в этом документе, могут быть непосредственно реализованы посредством аппаратных средств, программного модуля, исполняемого посредством процессора, или их комбинации. Программный модуль может быть помещен в оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), электрически программируемое ROM, электрически стираемое и программируемое ROM, регистры, жесткий диск, мобильный диск, CD-ROM (постоянное запоминающее устройство на компакт-дисках) или в носитель данных любой другой формы, известной в области техники, к которой относится изобретение.

Предшествующее описание раскрытых вариантов осуществления позволяет специалистам в данной области техники реализовывать или использовать настоящее изобретение. Для специалистов в данной области техники будет очевидно множество модификаций к этим вариантам осуществления.

1. Способ реализации когнитивной сети, содержащий этапы, на которых:
определяют тип принятой задачи сети;
в соответствии с типом принятой задачи сети выбирают по меньшей мере один идентификатор когнитивной способности, соответствующий типу задачи сети, причем идентификатор когнитивной способности приспособлен для идентификации когнитивной способности сетевого устройства, при этом упомянутый по меньшей мере один идентификатор когнитивной способности содержит идентификатор, указывающий когнитивную способность сетевого устройства и уровень когнитивной способности;
используют сетевые устройства с этим по меньшей мере одним идентификатором когнитивной способности в качестве альтернативных сетевых устройств;
определяют, что альтернативное сетевое устройство, которое находится в числе упомянутых альтернативных сетевых устройств и имеет когнитивную способность, которая удовлетворяет условию для выполнения задачи сети, является целевым сетевым устройством; и
управляют целевым сетевым устройством для выполнения задачи сети.

2. Способ по п. 1, в котором целевые сетевые устройства определяются в соответствии со следующим процессом, согласно которому определяют в соответствии с идентификатором, указывающим когнитивную способность сетевого устройства и уровень когнитивной способности, что альтернативное сетевое устройство, уровень когнитивной способности которого удовлетворяет упомянутому условию для выполнения задачи сети, является целевым сетевым устройством.

3. Способ по п. 1, в котором упомянутый по меньшей мере один идентификатор когнитивной способности дополнительно содержит идентификатор, указывающий значение параметра когнитивной способности, которым обладает сетевое устройство.

4. Способ по п. 3, в котором процесс определения целевых сетевых устройств содержит этап, на котором определяют в соответствии с идентификатором, указывающим когнитивную способность и уровень когнитивной способности сетевого устройства, и идентификатором, указывающим значение параметра когнитивной способности, которым обладает сетевое устройство, что альтернативное сетевое устройство, уровень когнитивной способности и значение параметра которого удовлетворяют упомянутому условию для выполнения задачи сети, является целевым сетевым устройством.

5. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых: если идентификатор когнитивной способности альтернативного сетевого устройства не удовлетворяет упомянутому условию для выполнения задачи сети, то останавливают задачу сети или обновляют задачу сети и возвращаются на этап выбора по меньшей мере одного идентификатора когнитивной способности, соответствующего типу задачи сети.

6. Способ по п. 5, в котором тип задачи сети содержит одну или комбинацию из любой из задачи распознавания, задачи принятия решения и задачи изменения конфигурации.

7. Способ по п. 6, в котором когнитивная способность содержит: способность распознавания, способность к обучению или способность изменения конфигурации.

8. Устройство для реализации когнитивной сети, содержащее:
блок определения, сконфигурированный для определения типа принятой задачи сети;
блок выбора идентификатора когнитивной способности, сконфигурированный в соответствии с типом принятой задачи сети выбирать по меньшей мере один идентификатор когнитивной способности, соответствующий типу задачи сети, причем идентификатор когнитивной способности приспособлен для идентификации когнитивной способности сетевого устройства, при этом упомянутый по меньшей мере один идентификатор когнитивной способности содержит идентификатор, указывающий когнитивную способность сетевого устройства и уровень когнитивной способности;
блок выбора альтернативных устройств, сконфигурированный для использования сетевых устройств с этим по меньшей мере одним идентификатором когнитивной способности в качестве альтернативных сетевых устройств;
блок выбора целевого устройства, сконфигурированный для определения того, что альтернативное сетевое устройство, которое находится в числе упомянутых альтернативных сетевых устройств и имеет когнитивную способность, которая удовлетворяет условию для выполнения задачи сети, является целевым сетевым устройством; и
блок управления, сконфигурированный для управления целевым сетевым устройством для выполнения задачи сети.

9. Устройство по п. 8, дополнительно содержащее:
блок оценки задачи, сконфигурированный для оценки того, должна ли задача сети быть обновлена, если идентификатор когнитивной способности альтернативного сетевого устройства не удовлетворяет упомянутому условию для задачи сети;
блок завершения, сконфигурированный для завершения задачи сети, если задача сети не должна быть обновлена; и
блок обновления, сконфигурированный для обновления задачи сети, если задача сети должна быть обновлена.