頻譜感知及其控制方法、裝置以及一種基站的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種頻譜感知及其控制方法、裝置以及一種基站，涉及通信領域，用以解決本小區帶外頻譜感知受本小區工作占用頻帶信號的干擾而導致檢測性能下降的問題。本發明提供的頻譜感知方法，包括：基站在執行頻譜感知的上行時隙內接收感知頻譜所對應的信號，利用所述信號確定用于判斷此頻譜是否為空閑頻譜的檢測統計量，并利用該檢測統計量判斷此頻譜是否為空閑頻譜；其中，基站在執行頻譜感知的上行時隙內只調度對感知頻譜信號干擾最小的至少一個終端進行通信；和/或，所述需要執行頻譜感知的上行時隙為上行信號功率最弱的上行時隙。
【專利說明】頻譜感知及其控制方法、裝置以及一種基站
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信【技術領域】，尤其涉及一種頻譜感知及其控制方法、裝置以及一種
基站O
【背景技術】
[0002]( I)認知無線電技術背景
[0003]隨著移動通信事業的快速的發展，日益增長的寬帶無線通信需求與有限頻譜資源的矛盾日趨明顯，雖然在LTE已采用OFDM，MMO等技術來提高頻譜利用率，但是這些并不能根本上解決有限頻譜資源的問題。隨著移動業務在未來飛速的發展，電信運營商將面臨更嚴峻的頻譜資源短缺的問題，另一方面，一些無線系統的頻譜使用在時間和地域上幾乎空閑，如對于廣播電視頻段，隨著廣播電視系統從模擬傳輸向數字傳輸的發展，由于數字傳輸能極大的提高傳輸容量，使得很多廣播電視頻段長期處于空閑狀態，浪費了寶貴的無線資源。而其它很多無線系統也被證明其頻譜并未得到充分利用。
[0004]為解決頻譜資源緊缺的問題,新的無線電技術認知無線電(Cognitive Radio, CR)技術已經被廣泛的關注。認知無線電技術最早由J.Mitola在1999年提出，經過十年的發展，它已經得到學術及工業界的普遍認可，是一種解決目前頻譜資源緊缺的有效手段。認知無線電是一個智能無線通信系統。它能夠感知外界環境，并使用人工智能技術從環境中學習，通過實時改變某些操作參數，比如傳輸功率、載波頻率和調制技術等，使其內部狀態適應接收到的無線信號統計特性變化，以達到以下目的:任何時間、任何地點的高度可靠通信；對頻譜資源的有效利用。為達到上述的目的，認知無線電通過一個認知環來完成整個認知過程，它包括如下三個步驟:
[0005](a)頻譜感知；
[0006](b)頻譜分析；
[0007](C)頻譜決策；
[0008]其中，頻譜感知通過對輸入RF激勵信號的分析，完成對空閑頻譜的檢測；而頻譜分析，根據頻譜感知的結果和其它無線輸入信號的分析，完成信道狀態信息的估計和信道容量的預計；頻譜決策根據頻譜感知得到的空閑頻譜資源和頻譜分析的結果，獲得最后頻譜使用的決策，這種決策包括頻點、帶寬、發射功率、調制方式等的決策。
[0009]現有的無線規則是為不同的業務固定劃分頻段，比如《中華人民共和國無線電頻率劃分規定》中規定廣播業務的頻率分布于中頻MF，高頻HF，甚高頻VHF，或者低的特高頻UHF,而移動業務的頻率分布于高的特高頻UHF，超高頻SHF。在某頻段上授權工作的系統稱之為授權系統，但授權系統可能并不會完全使用整個分配的頻段，從而使很多頻帶處于空閑。認知無線電系統通過一種機會“見縫查針”的方式機會性的使用空閑的頻譜資源，如圖1所示。
[0010](2)頻譜感知背景
[0011](a)頻譜感知概述[0012]認知無線電的頻譜感知通過逐頻帶的二元信號檢測來完成空閑頻譜資源的檢測。對于某頻帶，當該頻帶沒有授權系統占用時，我們假設為Htl,當該頻帶有授權系統占用時，我們假設為氏。對于該頻帶的接收信號假設為X(η)，對接收信號X(η)進行一定的信號處理，得到檢測統計量Λ。如果Λ大于某門限Y，則認為存在授權系統，判決SD1 ;如果Λ小于某門限Y，則認為沒有授權系統，判決為％。
[0013]在頻譜感知中，存在兩類錯誤概率-漏檢概率和虛警概率。漏檢概率是指，當存在授權系統檢測為不存在授權系統的概率；虛警概率是指，當不存在授權系統檢測為存在授權系統的概率。在頻譜感知中，一般要求漏檢概率小于0.1，虛警概率小于0.1。
[0014](b)頻譜感知面臨弱信號的檢測問題
[0015]頻譜感知需要滿足一定的感知靈敏度要求，即接收到的待檢測信號功率大于感知靈敏度時要求頻譜感知能檢測到該信號，從而保證不會對授權系統產生有害的干擾。該感知靈敏度具體如:FCC(Federal Communications Commission,(美國)聯邦通信委員會)規定認知系統通過使用TV空閑頻段,對于ATSC(Advanced Television Systems Committee,美國高級電視業務顧問委員會)電視信號的檢測需要達到感知靈敏度-1HdBm要求，對于NTSC (National Television Standards Committee,(美國)國家電視標準委員會)信號要求達到感知靈敏度_94dBm要求。而對于目前中國國內的電視信號的檢測，對于數字電視 DTMB (Digital Television Terrestrial Multimedia Broadcasting,地面數字電視多媒體廣播)信號的檢測，一般需要感知靈敏度在-1OOdBm左右，而模擬電視PAL-D (PhaseAlternating Line_D，定向交互線-D)信號的檢測，一般需要感知靈敏度在_70dBm左右。
[0016](C)帶內和帶外感知
[0017]認知無線電系統中，頻譜感知除了需要檢測認知無線電系統當前工作頻帶上是否存在授權系統，以及時規避對授權系統的干擾；還需要檢測認知無線電系統非工作頻帶上是否存在授權系統，以發現其它空閑頻帶便于認知系統進行工作頻帶的快速調整。
[0018]我們稱:對于認知無線電系統當前工作頻帶的頻譜感知為帶內頻譜感知(In-bandspectrum sensing);對于認知無線電系統當前非工作頻帶的頻譜感知為帶外頻譜感知(Out-of-band spectrum sensing)。對于蜂窩通信系統,認為執行頻譜感知的小區,對于該小區當前工作頻帶的頻譜感知為帶內頻譜感知；對于該小區當前非工作頻帶的頻譜感知為帶外頻譜感知，如圖2所示。
[0019](3)干擾對頻譜感知的影響
[0020]由于認知無線電系統的頻譜感知面臨弱信號的頻譜感知問題，如上可能需要感知-1HdBm的信號。干擾的存在，會惡化接收信號的SNR，從而降低頻譜感知的性能，可能使頻譜感知無法滿足漏檢概率的要求。另一方面，干擾增加可以認為接收機底噪抬升，使頻譜感知虛警概率大大提高，從而不能滿足系統需求。
[0021](4)帶外頻譜感知面臨的干擾
[0022]由于發射機和接收機濾波器非理想的特性，帶外頻譜感知會受認知系統本小區工作頻帶上無線電通信信號的干擾，如圖3所示。這種干擾一方面來自于工作頻帶信號的鄰頻泄露，一方面來自于頻譜感知接收機對工作頻帶信號的鄰頻選擇。
[0023](5)現有解決方案
[0024]對于蜂窩通信網絡中帶外頻譜感知面臨的干擾，現有的解決方案包括:[0025](a)采用寬頻帶的頻譜感知并在感知時保持本系統靜默
[0026]為解決本小區工作頻帶信號干擾帶外頻譜感知的問題，可以采用寬頻帶的頻譜感知。即在靜默期內完成對整個頻段檢測，從而避免了本小區工作頻帶信號對帶外頻譜感知的干擾。其示意圖為圖4。
[0027](b)帶內和帶外頻譜感知保持本系統靜默
[0028]在執行帶內和帶外頻譜感知時，本小區不發射任何無線電信號，保持靜默，以消除對帶內和帶外頻譜感知的干擾。其示意圖如圖5所示。
[0029]在現有技術中，采用寬頻帶的頻譜感知，雖然能消除濾波器非理想特性導致帶外頻譜感知所受的干擾，但這不僅需要強大的射頻和中頻處理單元才能實現對于寬頻帶信號的接收，而且還需要高速的基帶處理單元才能完成對于寬頻帶信號的處理。在認知無線電系統中，頻譜感知可能需要感知上百MHz帶寬的頻段，甚至是一些非連續的頻帶，這將極大的增加接收機前端和基帶處理單元的設計難度，增加設備的成本。
[0030]若對于帶內和帶外的頻譜感知都采用靜默期的感知，由于在靜默期內認知系統不能發送信號，這將極大的消耗認知系統的通信能力，降低認知系統的吞吐量。

【發明內容】

[0031]本發明實施例提供了一種頻譜感知及其控制方法、裝置以及一種基站，用以解決本小區帶外頻譜感知受本小區工作占用頻帶信號的干擾而導致檢測性能下降的問題。
[0032]本發明實施例提供的一種頻譜感知方法，包括以下步驟:
[0033]基站在執行頻譜感知的上行時隙內接收感知頻譜所對應的信號，利用所述信號確定用于判斷此頻譜是否為空閑頻譜的檢測統計量，并利用該檢測統計量判斷此頻譜是否為空閑頻譜；其中，
[0034]基站在執行頻譜感知的上行時隙內只調度對感知頻譜信號干擾最小的至少一個終端進行通信；和/或，所述需要執行頻譜感知的上行時隙為上行信號功率最弱的上行時隙。
[0035]本發明實施例提供的一種頻譜感知控制方法，包括以下步驟:
[0036]基站調度小區邊緣的至少一個終端在執行頻譜感知的下行時隙內執行頻譜感知；其中，所述小區邊緣的至少一個終端，包括基站接收到的上行功率小于預設門限的至少一個終端，或接收功率小于預設門限的至少一個終端；
[0037]和/或，基站調度小區內任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并停止與執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信。
[0038]本發明實施例提供的一種頻譜感知裝置，包括:
[0039]第一頻譜感知控制單元，用于在執行頻譜感知的上行時隙內接收感知頻譜所對應的信號；
[0040]檢測統計量確定單元，用于利用感知到的頻譜所對應的信號，確定用于判斷此頻譜是否為空閑頻譜的檢測統計量；
[0041]判斷單元，用于并利用該檢測統計量判斷此頻譜是否為空閑頻譜；
[0042]其中，所述第一頻譜感知控制單元還用于在執行頻譜感知的上行時隙內只調度對感知頻譜信號干擾最小的至少一個終端進行通信；和/或，所述執行頻譜感知的上行時隙為上行信號功率最弱的上行時隙。
[0043]本發明實施例提供的一種頻譜感知控制裝置，包括:
[0044]第二頻譜感知控制單元，用于調度小區邊緣的至少一個終端在執行頻譜感知的下行時隙內執行頻譜感知；其中，所述小區邊緣的至少一個終端,包括基站接收到的上行功率小于預設門限的至少一個終端，或接收功率小于預設門限的至少一個終端；
[0045]和/或，第三頻譜感知控制單元，用于調度小區內任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并停止與執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信。
[0046]一種基站，包括上述的頻譜感知裝置和/或頻譜感知控制裝置。
[0047]本發明實施例提供的一種頻譜感知及其控制方法、裝置以及一種基站，對于基站側檢測，通過合理的時隙選擇、適當的終端調度，能抑制本小區終端發射信號對帶外頻譜感知的干擾；而對于終端側檢測，通過基站對終端的適當調度能抑制本小區終端或者基站發射信號對帶外頻譜感知的干擾。從而解決了本小區帶外頻譜感知受本小區工作占用頻帶信號的干擾而導致檢測性能下降的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0048]圖1為認知無線電的頻譜使用方式示意圖；
[0049]圖2為帶內和帶外頻譜感知示意圖；
[0050]圖3為現有蜂窩系統網絡中小區內鄰頻干擾示意圖；
[0051]圖4為現有蜂窩通信中采用寬頻帶執行頻譜感知的原理示意圖；
[0052]圖5為現有蜂窩通信中采用帶內和帶外頻譜感知時保持系統靜默的原理示意圖；
[0053]圖6為本發明實施例提供的一種頻譜感知方法的主要步驟的流程圖；
[0054]圖7為本發明實施例1提供的一種頻譜感知方法的示意圖；
[0055]圖8為本發明實施例的一種場景示意圖；
[0056]圖9為圖7所示的頻譜感知方法的場景示意圖；
[0057]圖10為圖7所示的頻譜感知方法的流程示意圖；
[0058]圖11為本發明實施例2提供的一種頻譜感知方法的示意圖；
[0059]圖12為圖11所示的頻譜感知方法的流程示意圖；
[0060]圖13為本發明實施例3提供的一種頻譜感知方法的示意圖；
[0061]圖14為圖13所示的頻譜感知方法的流程示意圖；
[0062]圖15為本發明實施例4提供的一種頻譜感知控制方法的示意圖；
[0063]圖16為圖15所示的頻譜感知控制方法的場景示意圖；
[0064]圖17為圖15所示的頻譜感知控制方法的流程示意圖；
[0065]圖18為本發明實施例5提供的一種頻譜感知控制方法的示意圖；
[0066]圖19為圖18所示的頻譜感知控制方法的場景示意圖；
[0067]圖20為圖18所示的頻譜感知控制方法的流程示意圖；
[0068]圖21為本發明實施例提供的頻譜感知裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0069]本發明實施例提供了一種頻譜感知及其控制方法、裝置以及一種基站，用以解決本小區帶外頻譜感知受本小區工作占用頻帶信號的干擾而導致檢測性能下降的問題。
[0070]下面結合附圖，對本發明實施例提供的一種頻譜感知及其控制方法、裝置以及一種基站進行說明。
[0071]參見圖6，在基站側，本發明實施例提供的一種頻譜感知方法，包括以下步驟:
[0072]S101、基站在執行頻譜感知的上行時隙內接收感知頻譜所對應的信號；
[0073]S102、利用上述信號確定用于判斷此頻譜是否為空閑頻譜的檢測統計量；
[0074]S103、利用該檢測統計量判斷此頻譜是否為空閑頻譜；
[0075]其中，基站在執行頻譜感知的上行時隙內只調度對感知頻譜信號干擾最小的至少一個終端進行通信；和/或，所述執行頻譜感知的上行時隙為上行信號功率最弱的上行時隙。
[0076]較佳地，當基站在執行頻譜感知的上行時隙內只調度對感知頻譜信號干擾最小的至少一個終端進行通信時，所述頻譜信號干擾最小的至少一個終端，為:
[0077]上行信號接收功率強度小于預設門限的至少一個終端。
[0078]較佳地，所述方法還包括:
[0079]在執行頻譜感知的時隙內基站確定下行發射功率，以抑制下行發射功率對頻譜感知的干擾。
[0080]相應地，在基站側，本發明實施例提供的一種頻譜感知控制方法，包括:
[0081]基站調度小區邊緣的至少一個終端在執行頻譜感知的下行時隙內執行頻譜感知；其中，所述小區邊緣的至少一個終端，包括基站接收到的上行功率小于預設門限的至少一個終端，或接收功率小于預設門限的至少一個終端；
[0082]和/或，基站調度小區內任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并停止與執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信。
[0083]較佳地，當基站調度小區內任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并停止與執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信，具體方法包括:
[0084]基站根據各個小區各個終端的接收功率強度和與基站之間的的角度DOA信息估算各個小區各個終端在小區中的位置；
[0085]基站根據上述各個終端在所屬小區中的位置信息調度上述任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并根據上述各個終端在所屬小區中的位置信息停止與上述執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信。
[0086]下面給出幾個具體實施例的說明。
[0087]實施例1
[0088]本發明實施I例提供的一種頻譜感知方法，在基站側執行頻譜感知。在執行帶外頻譜感知的時隙內只調度N個可能對帶外頻譜感知干擾較小的終端，參見圖7，【具體實施方式】為:
[0089]執行帶外頻譜感知前，TDD系統測量該基站各個小區內各個用戶上行接收功率強度，如 TD-SCDMA 的 RSCP，TD-LTE 的 RSRP ；
[0090]選擇N個上行接收功率小于某門限的用戶；
[0091]在執行帶外頻譜感知的時隙內只調度上述N個用戶。
[0092]參見圖8，為實施例的場景示意圖。本發明提供的實施例是以TD-LTE基站進行頻譜感知進行說明的，并假設TD-LTE工作于頻點-A，給出了抑制TD-LTE干擾頻譜感知頻點-B的實施過程。
[0093]參見圖9，為本發明實施例1提供的頻譜感知方法的場景示意圖。具體實施中，參見圖10所示的頻譜感知方法的流程示意圖，基站在上行時隙內執行頻譜感知的具體步驟包括:
[0094]步驟101，TD-LTE基站預定在mod(SFN，Μ) =0子幀的第10個時隙(該時隙是上行時隙)執行對頻點-B的頻譜感知；
[0095]步驟102，TD-LTE基站在mod (SFN, Μ) =0子幀的第8，9個時隙測量該基站下三個小區各連接態UE的上行RSRP ；
[0096]步驟103，TD-LTE基站選擇上述測量值中RSRP小于某門限的N個UE ;
[0097]步驟104，TD-LTE基站在mod(SFN，Μ) =0子幀的第10個時隙只調度上述N個UE，不調度該基站三個小區下的其它UE ；
[0098]步驟105，TD-LTE基站頻譜感知裝置在mod (SFN, Μ) =0子幀的第10個時隙執行對于頻點-B的信號接收。
[0099]步驟106，根據上述頻譜感知接收數據確定檢測統計量，并利用該檢測統計量判斷是否為空閑頻譜。
[0100]需要說明的是，本發明實施例1是以TD-LTE基站進行頻譜感知進行說明的，并假設TD-LTE工作于頻點-Α，給出了抑制TD-LTE干擾頻譜感知頻點-B的實施過程。但不限于TD-LTE基站實現本發明的發明目的。以下實施例2-5均相同，不再贅述。
[0101]實施例2
[0102]本發明實施例2提供的頻譜感知方法，在基站側執行頻譜感知。在多個上行時隙內接收需帶外感知頻帶上的信號，并選擇一個TDD系統上行信號功率最弱的時隙內的感知接收信號用于后續頻譜感知處理，參見圖11，【具體實施方式】為:
[0103]執行帶外頻譜感知前，選擇M個上行時隙，在各個時隙內接收并儲存需要感知頻帶的信號；
[0104]測量上述各個時隙內，TDD系統上行信號總功率，如RSSI ；
[0105]選擇上述各個時隙內上行信號總功率最低的一個時隙,并將該時隙內的感知接收信號用于后續頻譜感知處理，該處理如:統計感知接收信號功率得到檢測統計量，將該檢測統計量與判決門限比較判斷是否為空閑頻譜。
[0106]具體實施中，參見圖12所示的流程示意圖，本發明實施例2提供的頻譜感知方法的具體步驟包括:
[0107]步驟201，TD-LTE基站頻譜感知裝置在mod(SFN，Μ) =0子幀的第10個時隙(該時隙是上行時隙)、mod (SFN, Μ) =1子幀的第10個時隙(該時隙是上行時隙)、mod (SFN, Μ) =2子幀的第10個時隙(該時隙是上行時隙)接收并儲存頻點-B的頻譜感知信號；
[0108]步驟202，TD-LTE 基站測量 mod(SFN，Μ) =0 子幀的第 10 個時隙、mod(SFN, M)=l 子幀的第10個時隙、mod(SFN，M)=2子幀的第10個時隙這三個時隙的上行RSSI ；
[0109]步驟203，TD-LTE基站比較上述三個時隙測量的RSSI，選擇RSSI最小的時隙；
[0110]步驟204，TD-LTE基站頻譜感知裝置使用上述選擇的最小RSSI對應時隙頻譜感知接收數據用于形成檢測統計量，并利用該檢測統計量判斷是否為空閑頻譜。[0111]實施例3
[0112]本發明實施例3提供的頻譜感知方法，如圖13所示，混合使用實施例1和實施例2中所述的方法，在基站側執行頻譜感知。參見如圖14所示的流程示意圖，本實施例提供的頻譜感知方法，具體步驟包括:
[0113]步驟301，TD-LTE基站頻譜感知裝置預定在mod(SFN，M)=0子幀的第10個時隙(該時隙是上行時隙)、mod (SFN, Μ) =1子幀的第10個時隙(該時隙是上行時隙)、mod (SFN, Μ) =2子幀的第10個時隙(該時隙是上行時隙)執行對頻點-B的頻譜感知；
[0114]步驟302，TD-LTE 基站在 mod (SFN, Μ) =0 子幀的第 8，9 時隙、mod (SFN, Μ) =1 子幀的第8，9時隙、mod(SFN, Μ) =2子幀的第8，9時隙測量該基站下三個小區各連接態UE的上行RSRP ；
[0115]步驟303，TD-LTE基站上述測量值中RSRP小于某門限的N個UE ；
[0116]步驟304，TD-LTE 基站在 mod(SFN，Μ) =0 子幀的第 10 時隙、mod(SFN, M)=l 子幀的第10時隙、mod(SFN, Μ) =2子幀的第10時隙只調度上述N個UE，不調度該基站三個小區下的其它UE ；
[0117]步驟305，TD-LTE基站頻譜感知裝置在mod (SFN, Μ) =0子幀的第10個時隙(該時隙是上行時隙)、mod (SFN, Μ) =1子幀的第10個時隙(該時隙是上行時隙)、mod (SFN, Μ) =2子幀的第10個時隙(該時隙是上行時隙)接收并儲存頻點-B的頻譜感知信號；
[0118]步驟306，TD-LTE 基站測量 mod(SFN，Μ) =0 子幀的第 10 個時隙、mod(SFN, M)=l 子幀的第10個時隙、mod(SFN，M)=2子幀的第10個時隙這三個時隙的上行RSSI ；
[0119]步驟307，TD-LTE基站比較上述三個時隙測量的RSSI，選擇RSSI最小的時隙；
[0120]步驟308，TD-LTE基站譜感知裝置使用上述選擇的最小RSSI對應時隙頻譜感知接收數據用于形成檢測統計量，并利用該檢測統計量判斷是否為空閑頻譜。
[0121]本發明實施例提供的一種頻譜感知控制方法，為基站控制終端在終端側執行頻譜感知。下面結合附圖以具體實施例進行說明。
[0122]實施例4
[0123]TDD系統在下行時隙內執行帶外頻譜感知，則調度小區邊緣的終端在該時隙內執行帶外頻譜感知，以抑制基站下行發射對頻譜感知的干擾，參見圖15，【具體實施方式】為:
[0124]執行帶外頻譜感知前，TDD系統測量該基站各個小區內各個用戶上行接收功率強度，如TD-SCDMA的RSCP，TD-LTE的RSRP，或者觸發各個小區內各個用戶上報下行接收功率強度；
[0125]選擇N個上行/下行接收功率最小的終端；
[0126]調度上述N個終端在執行頻譜感知的下行時隙內執行帶外頻譜感知。
[0127]如圖16所示的場景示意圖,參見圖17所示的流程示意圖,本發明實施例4提供的頻譜感知控制方法的具體步驟包括:
[0128]步驟401，TD-LTE基站預定該基站下某終端在mod(SFN，M)=l子幀的第5個時隙(該時隙為下行時隙)執行對頻點-B的頻譜感知；
[0129]步驟402，TD-LTE基站在mod(SFN，Μ) =0子幀的第8，9，10時隙內測量該基站下三個小區各連接態UE的上行RSRP ；
[0130]步驟403，TD-LTE基站比較各終端的上行RSRP值，選擇I個RSRP最小的終端；[0131]步驟404，TD-LTE基站調度上述終端在mod (SFN, Μ) =1子幀的第5個時隙執行對于頻點-B的頻譜感知；
[0132]步驟405，該終端mod(SFN，M)=l子幀的第5個時隙內執行頻點-B的頻譜感知，并將頻點-B的感知接收數據上報基站。
[0133]步驟406，將上述感知接收數據形成檢測統計量，并利用該檢測統計量判斷是否為空閑頻譜。
[0134]實施例5
[0135]TDD系統在上行時隙內執行帶外頻譜感知，調度小區內某些終端在該時隙內執行帶外頻譜感知，同時在該時隙內不調度執行感知的終端鄰近范圍內的終端，以抑制終端上行發射對頻譜感知的干擾，參見圖18，【具體實施方式】為:
[0136]執行帶外頻譜感知前，TDD系統測量該基站各個小區內各個用戶上行接收功率強度，如TD-SCDMA的RSCP，TD-LTE的RSRP，或者觸發各個小區內各個用戶上報下行接收功率強度；測量各個用戶的DOA信息，獲取用戶角度信息；
[0137]聯合功率強度信息和角度信息，估算小區中各個用戶的位置；
[0138]在上行時隙內調度小區內某些終端在該時隙內執行帶外頻譜感知，同時在該時隙內不調度執行感知的終端鄰近范圍內的終端。
[0139]如圖19所示的場景示意圖，參見圖20所示的流程示意圖,本發明實施例4提供的頻譜感知控制方法的具體步驟包括:
[0140]步驟501，TD-LTE基站預定該基站下某終端在mod(SFN，Μ) =0子幀的第10個時隙(該時隙為上行時隙)執行對頻點-B的頻譜感知；
[0141]步驟502，TD-LTE基站在mod(SFN，Μ) =0子幀的第8，9時隙內測量該基站下三個小區各連接態UE的上行RSRP ；
[0142]步驟503，TD-LTE基站在mod(SFN，Μ) =0子幀的第8，9時隙內測量該基站下三個小區各連接態UE的DOA ；
[0143]步驟504，根據上行RSRP和DOA信息聯合估計各個終端的位置；
[0144]步驟505，選擇某個終端執行頻譜感知，并確定該終端附近X米范圍的終端；
[0145]步驟506，TD-LTE基站在mod (SFN, Μ) =0子幀的第10個時隙調度上述選定執行頻譜感知的終端執行對頻點-B的頻譜感知；并且在mod(SFN，M)=0子幀的第10個時隙內，不調度該終端附近X米沮圍的終端；
[0146]步驟507，該終端mod (SFN, Μ) =0子幀的第10個時隙內執行頻點-B的頻譜感知，并將頻點-B的感知接收數據上報基站；
[0147]步驟508，將上述感知接收數據形成檢測統計量，并利用該檢測統計量判斷是否為空閑頻譜。
[0148]以上實施例均以TDD系統為例進行說明的，下面針對頻分雙工FDD系統的頻譜感知方法和頻譜感知控制方法以具體實施例進行說明。
[0149]實施例6
[0150]本實施例6提供的針對FDD系統的頻譜感知方法，為在基站側進行頻譜感知。【具體實施方式】為，在實施例1-3任一所述的TDD系統在基站側進行頻譜感知的方法中，還包括:在執行頻譜感知的時隙內基站確定下行發射功率，以抑制基站下行發射功率對頻譜感知的干擾。
[0151]具體地，在實施例1-3任一所述的TDD系統在基站側進行頻譜感知的方法中，當基站在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知前，還包括:
[0152]同時，基站停止下行信號發射，或者降低下行發射功率xdB。
[0153]實施例7
[0154]本實施例7提供的針對FDD系統的頻譜感知控制方法，為基站控制終端在終端側進行頻譜感知。
[0155]【具體實施方式】為:
[0156]在執行帶外頻譜感知時，調度小區邊緣的終端執行頻譜感知，以抑制本小區基站下行信號發射對帶外頻譜感知的干擾；同時不調度執行頻譜感知終端附近的終端，以抑制本小區終端上行信號發射對帶外頻譜感知的干擾。
[0157]具體地，所述調度小區邊緣的終端執行頻譜感知，以抑制本小區基站下行信號發射對帶外頻譜感知的干擾，具體步驟與實施例4中步驟40廣403相同；
[0158]所述同時不調度執行頻譜感知終端附近的終端，以抑制本小區終端上行信號發射對帶外頻譜感知的干擾，【具體實施方式】與實施例5相同，其中，在步驟501和步驟505中所述的某終端為RSRP最小的終端。
[0159]本發明實施例提供的一種頻譜感知裝置，如圖21所示，該裝置包括:
[0160]第一頻譜感知控制單元Z101，用于在執行頻譜感知的上行時隙內接收感知頻譜所對應的信號；
[0161]檢測統計量確定單元Z102，用于利用所述信號，確定用于判斷此頻譜是否為空閑頻譜的檢測統計量；
[0162]判斷單元Z103，用于并利用該檢測統計量判斷此頻譜是否為空閑頻譜；
[0163]其中，所述頻譜感知控制單元還用于在執行頻譜感知的上行時隙內只調度對感知頻譜信號干擾最小的至少一個終端進行通信；和/或，所述執行頻譜感知的上行時隙為上行信號功率最弱的上行時隙。
[0164]較佳地，當在執行頻譜感知的上行時隙內只調度對感知頻譜信號干擾最小的至少一個終端進行通信時，所述頻譜信號干擾最小的至少一個終端，為:
[0165]上行信號接收功率強度小于預設門限的至少一個終端。
[0166]較佳地，該裝置還包括:
[0167]功率控制單元，用于在執行頻譜感知的時隙內基站確定下行發射功率，以抑制基站下行發射功率對基站執行頻譜感知時的干擾。
[0168]較佳地，該裝置還包括:
[0169]第二頻譜感知控制單元，用于調度小區邊緣的至少一個終端在執行頻譜感知的下行時隙內執行頻譜感知；其中，所述小區邊緣的至少一個終端,包括基站接收到的上行功率小于預設門限的至少一個終端，或接收功率小于預設門限的至少一個終端；
[0170]和/或，第三頻譜感知控制單元，用于調度小區內任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并停止與執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信。
[0171]較佳地，當調度任一小區內任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并停止與執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信時，所述第三頻譜感知控制單元包括:
[0172]終端位置確定單元，具體用于根據各個小區各個終端的接收功率強度和與基站之間的的角度DOA信息估算各個小區各個終端在所屬小區中的位置；
[0173]調度子單元，用于根據所述各個終端在所屬小區中的位置信息調度所述任一小區內的任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并根據所述各個終端在所屬小區中的位置信息停止與所述執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信。
[0174]本發明提供的一種頻譜感知控制裝置，該裝置包括:
[0175]第二頻譜感知控制單元，用于基站調度小區邊緣的至少一個終端在執行頻譜感知的下行時隙內執行頻譜感知；，其中，所述小區邊緣的至少一個終端，為基站接收到的上行功率小于預設門限的至少一個終端，或接收功率小于預設門限的至少一個終端；
[0176]和/或，第三頻譜感知控制單元，用于基站調度任一小區內的任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并停止與執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信。
[0177]較佳地，當調度任一小區內任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并停止與執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信時，所述第三頻譜感知控制單元包括:
[0178]終端位置確定單元，具體用于基站根據各個小區各個終端的接收功率強度和與基站之間的的角度DOA信息估算各個小區各個終端在所屬小區中的位置；
[0179]調度子單元，用于基站根據所述各個終端在所屬小區中的位置信息調度所述任一小區內的任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并根據所述各個終端在所屬小區中的位置信息停止與所述執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信。
[0180]本發明提供的一種基站，包括上述的頻譜感知裝置和/或頻譜感知控制裝置。
[0181]綜上所述，本發明實施例提供的頻譜感知方法及裝置、頻譜感知控制方法及裝置和一種基站，對于基站側檢測，通過合理的時隙選擇、適當的終端調度，能抑制本小區終端發射信號對帶外頻譜感知的干擾；而對于終端側檢測，通過基站對終端的適當調度能抑制本小區終端或者基站發射信號對帶外頻譜感知的干擾。從而解決了本小區帶外頻譜感知受本小區工作占用頻帶信號的干擾而導致檢測性能下降的問題。相對傳統的抑制帶外頻譜感知所受干擾的方法，該方法不需要靜默期，從而有效降低頻譜感知需要的靜默期數量，從而提高認知系統的吞吐量。該方法也不需要寬頻帶的頻譜感知，可以降低對頻譜感知帶寬的要求，從而便于實現低成本頻譜感知設備的開發。
[0182]本領域內的技術人員應明白，本發明的實施例可提供為方法、系統、或計算機程序產品。因此，本發明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器和光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。
[0183]本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
[0184]這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
[0185]這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
[0186]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種頻譜感知方法，其特征在于，包括以下步驟: 基站在執行頻譜感知的上行時隙內接收感知頻譜所對應的信號，利用所述信號確定用于判斷此頻譜是否為空閑頻譜的檢測統計量，并利用該檢測統計量判斷此頻譜是否為空閑頻譜；其中， 基站在執行頻譜感知的上行時隙內只調度對感知頻譜信號干擾最小的至少一個終端進行通信；和/或，所述執行頻譜感知的上行時隙為上行信號功率最弱的上行時隙。
2.根據權利要求1所述的頻譜感知方法，其特征在于，當基站在執行頻譜感知的上行時隙內只調度對感知頻譜信號干擾最小的至少一個終端進行通信時，所述頻譜信號干擾最小的至少一個終端，為: 上行信號接收功率強度小于預設門限的至少一個終端。
3.根據權利要求1所述的頻譜感知方法，其特征在于，所述方法還包括: 在執行頻譜感知的時隙內基站確定下行發射功率，以抑制下行發射功率對頻譜感知的干擾。
4.一種頻譜感知控制方法，其特征在于，該方法包括: 基站調度小區邊緣的至少一個終端在執行頻譜感知的下行時隙內執行頻譜感知；其中，所述小區邊緣的至少一個終端，包括基站接收到的上行功率小于預設門限的至少一個終端，或接收功率小于預設門限的至少一個終端； 和/或，基站調度小區內任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并停止與執行頻譜感知的終端距 離預設范圍內的終端的通信。
5.根據權利要求4所述的頻譜感知控制方法，其特征在于，當基站調度小區內任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并停止與執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信，具體方法包括: 基站根據各個小區各個終端的接收功率強度和與基站之間的的角度DOA信息估算各個小區各個終端在小區中的位置； 基站根據上述各個終端在所屬小區中的位置信息調度上述任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并根據上述各個終端在所屬小區中的位置信息停止與上述執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信。
6.一種頻譜感知裝置，其特征在于，該裝置包括: 第一頻譜感知控制單元，用于在執行頻譜感知的上行時隙內接收感知頻譜所對應的信號; 檢測統計量確定單元，用于利用感知到的頻譜所對應的信號，確定用于判斷此頻譜是否為空閑頻譜的檢測統計量； 判斷單元，用于并利用該檢測統計量判斷此頻譜是否為空閑頻譜； 其中，所述第一頻譜感知控制單元還用于在執行頻譜感知的上行時隙內只調度對感知頻譜信號干擾最小的至少一個終端進行通信；和/或，所述執行頻譜感知的上行時隙為上行信號功率最弱的上行時隙。
7.根據權利要求6所述的頻譜感知裝置，其特征在于，當在執行頻譜感知的上行時隙內只調度對感知頻譜信號干擾最小的至少一個終端進行通信時，所述頻譜信號干擾最小的至少一個終端，為:上行信號接收功率強度小于預設門限的至少一個終端。
8.根據權利要求6所述的頻譜感知裝置，其特征在于，該裝置還包括: 功率控制單元，用于確定基站的下行發射功率，以抑制基站下行發射功率對基站執行頻譜感知時的干擾。
9.根據權利要求6所述的頻譜感知裝置，其特征在于，該裝置還包括: 第二頻譜感知控制單元，用于調度小區邊緣的至少一個終端在執行頻譜感知的下行時隙內執行頻譜感知；其中，所述小區邊緣的至少一個終端,包括基站接收到的上行功率小于預設門限的至少一個終端，或接收功率小于預設門限的至少一個終端； 和/或，第三頻譜感知控制單元，用于調度小區內任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并停止與執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信。
10.根據權利要求9所述的頻譜感知裝置，其特征在于，其特征在于，當調度任一小區內任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并停止與執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信時，所述第三頻譜感知控制單元包括: 終端位置確定單元，具體用于根據各個小區各個終端的接收功率強度和與基站之間的的角度DOA信息估算各個小區各個終端在所屬小區中的位置； 調度子單元，用于根據所述各個終端在所屬小區中的位置信息調度所述任一小區內的任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并根據所述各個終端在所屬小區中的位置信息停止與所述執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信。
11.一種頻譜感知控制裝置，其特征在于，該裝置包括: 第二頻譜感知控制單元，用于調度小區邊緣的至少一個終端在執行頻譜感知的下行時隙內執行頻譜感知；其中，所述小`區邊緣的至少一個終端,包括基站接收到的上行功率小于預設門限的至少一個終端，或接收功率小于預設門限的至少一個終端； 和/或，第三頻譜感知控制單元，用于調度小區內任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并停止與執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信。
12.根據權利要求11所述的頻譜感知控制裝置，其特征在于，當基站調度任一小區內任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并停止與執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信時，所述第三頻譜感知控制單元包括: 終端位置確定單元，具體用于基站根據各個小區各個終端的接收功率強度和與基站之間的的角度DOA信息估算各個小區各個終端在所屬小區中的位置； 調度子單元，用于基站根據所述各個終端在所屬小區中的位置信息調度所述任一小區內的任一終端在執行頻譜感知的上行時隙內執行頻譜感知，并根據所述各個終端在所屬小區中的位置信息停止與所述執行頻譜感知的終端距離預設范圍內的終端的通信。
13.—種基站，其特征在于，該基站包括權利要求6~12任一權項所述的裝置。
【文檔編號】H04W24/08GK103686827SQ201210348276
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月18日 優先權日:2012年9月18日
【發明者】蔣成鋼, 李媛媛, 白文嶺, 楊宇 申請人:電信科學技術研究院