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基站频谱感知方法和装置与终端频谱感知方法和装置

阅读：888发布：2021-02-23

IPRDB可以提供基站频谱感知方法和装置与终端频谱感知方法和装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种基站频谱感知方法和装置与终端频谱感知方法和装置，包括：对所有感知频段进行噪声测量，根据噪声测量结果确定需要终端测量的感知频段；将所有需要终端测量的感知频段分配给终端，令所述终端进行下行信道测量；接收所述终端的下行信道测量结果，确定最终可用的感知频段。本发明实施例能够对蜂窝网络感知频段进行上下行信道双向感知，并可以使得基站和终端均周期性的进行感知，以确保感知频段的有效使用。本发明实施例提高了蜂窝系统认知的可靠性，确保正确反映感知频段的使用情况。，下面是基站频谱感知方法和装置与终端频谱感知方法和装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基站频谱感知方法，其特征在于，包括：对所有感知频段进行噪声测量，根据噪声测量结果确定需要终端测量的感知频段；

将所有需要终端测量的感知频段分配给终端，令所述终端进行下行信道测量；

接收所述终端的下行信道测量结果，确定最终可用的感知频段。

2.根据权利要求1所述的基站频谱感知方法，其特征在于：所述对所有感知频段进行噪声测量包括：以25kHz为单位周期性地对所有感知频段进行噪声测量；

和/或，所述根据噪声测量结果确定需要终端测量的感知频段包括：去除噪声测量中干扰信号过强或具备已使用信息的感知频段，将剩余的感知频段确定为需要终端测量的感知频段。

3.根据权利要求1所述的基站频谱感知方法，其特征在于：所述将所有需要终端测量的感知频段分配给终端包括：将每一个需要终端测量的感知频段，分配给一个或多个代表性的终端；

所述令所述终端进行下行信道测量包括：通过信令消息配置所述终端进行下行信道测量。

4.根据权利要求3所述的频谱感知方法，其特征在于，所述信令消息包括：终端扫描的起始子带号、需要扫描的总长度、扫描的步长、判决门限和上报周期。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的频谱感知方法，其特征在于，所述确定最终可用的感知频段包括：将所述终端上报为可用的感知频段确定为最终可用的感知频段。

6.一种终端频谱感知方法，其特征在于，包括：接收基站的信令消息，所述信令消息包括判决门限，对需测量的感知频段进行周期性下行信道测量：当测量获得的噪声功率小于或等于判决门限时，判断所测量的感知频段可用；当测量获得的噪声功率大于所述判决门限时，判断所测量的感知频段不可用；

将测量结果上报至基站，所述测量结果包括该感知频段可用或不可用。

7.一种基站频谱感知装置，其特征在于，包括：顺序相连的测量判决单元、终端分配单元和可用频段确定单元，其中：测量判决单元，用于对所有感知频段进行噪声测量，根据噪声测量结果确定需要终端测量的感知频段；

终端分配单元，用于将所有需要终端测量的感知频段分配给终端，令所述终端进行下行信道测量；

可用频段确定单元，用于接收所述终端的下行信道测量结果，确定最终可用的感知频段。

8.根据权利要求7所述的基站频谱感知装置，其特征在于，所述测量判决单元包括：周期测量子单元，用于以25kHz为单位周期性地对所有感知频段进行噪声测量，并将结果传送至判决子单元；

判决子单元，用于去除噪声测量中干扰信号过强或具备已使用信息的感知频段，将剩余的感知频段确定为需要终端测量的感知频段。

9.根据权利要求7所述的基站频谱感知装置，其特征在于，所述终端分配单元包括：终端确定子单元，用于将每一个需要终端测量的感知频段，分配给一个或多个代表性的终端；

配置子单元，用于通过信令消息配置所述终端进行下行信道测量。

10.根据权利要求9所述的基站频谱感知装置，其特征在于，所述信令消息包括：终端扫描的起始子带号、需要扫描的总长度、扫描的步长、判决门限和上报周期。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的基站频谱感知装置，其特征在于，所述可用频段确定单元还包括：频段确定子单元，用于将终端上报为可用的感知频段确定为最终可用的感知频段。

12.一种终端频谱感知装置，其特征在于，包括：终端测量单元，用于接收基站的信令消息，所述信令消息包括判决门限，对需测量的感知频段进行周期性下行信道测量：当测量获得的噪声功率小于或等于判决门限时，判断所测量的感知频段可用；当测量获得的噪声功率大于所述判决门限时，判断所测量的感知频段不可用；

上报单元，用于将测量结果上报至基站，所述测量结果包括该感知频段可用或不可用。

说明书全文

基站频谱感知方法和装置与终端频谱感知方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基站频谱感知方法和装置与终端频谱感知方法和装置。

背景技术

[0002] 230MHz频段包括223.025～235.000共12MHz带宽，目前主要采用窄带数传电台系统进行行业无线数据的采集与传输。并且230MHz频段以25kHz为一个频点进行固定分配，行业用户独享该频点资源。这种固定分配频谱的方式，虽然有效保障了各行业的业务应用，但使得230MHz频段的频谱利用率较低。

[0003] 随着信息化在能源、地矿及交通等重点行业中的不断应用与推广，行业对保障安全生产和经营管理等功能的生产管理型无线专网有着迫切需求，需要无线传输系统具有宽带传输能力，以提高行业生产安全性、生产效率和竞争能力，有效降低管理和经营成本。迫切需要对230MHz频段进行重新规划并采用无线通信新技术提供满足宽带系统应用的频谱资源，并提高频谱使用效率。

[0004] 认知无线电技术是为解决无线数据业务增长而导致的频谱资源紧张的无线通信新技术。通过频谱感知获取授权频谱状态，如果处于空闲状态，则认知系统可以重新利用该频段，从而提高频谱使用效率，满足宽带业务传输需求。在现有技术中，蜂窝网络采用频谱感知时，基站能够感知到上行信道的使用情况，而终端只能感知下行信道的使用情况。但是，一般情况下，蜂窝网络的基站与终端在频点上受到的上下行干扰水平有所不同，单纯的基站频谱感知结果或者终端上报的频谱感知结果无法正确反映感知频段的使用情况。因此，目前的认知无线电技术无法正确反映感知频段的使用情况。

发明内容

[0005] （一）要解决的技术问题

[0006] 本发明提供一种基站频谱感知方法和装置与终端频谱感知方法和装置，以解决现有技术中的频谱感知方法无法正确反映感知频段的使用情况的技术问题。

[0007] （二）技术方案

[0008] 为解决上述技术问题，本发明提供一种基站频谱感知方法，包括：

[0009] 对所有感知频段进行噪声测量，根据噪声测量结果确定需要终端测量的感知频段；

[0010] 将所有需要终端测量的感知频段分配给终端，令所述终端进行下行信道测量；

[0011] 接收所述终端的下行信道测量结果，确定最终可用的感知频段。

[0012] 进一步地，

[0013] 所述对所有感知频段进行噪声测量包括：以25kHz为单位周期性地对所有感知频段进行噪声测量；

[0014] 和/或，所述根据噪声测量结果确定需要终端测量的感知频段包括：去除噪声测量中干扰信号过强或具备已使用信息的感知频段，将剩余的感知频段确定为需要终端测量的感知频段。

[0015] 进一步地，

[0016] 所述将所有需要终端测量的感知频段分配给终端包括：将每一个需要终端测量的感知频段，分配给一个或多个代表性的终端；

[0017] 所述令所述终端进行下行信道测量包括：通过信令消息配置所述终端进行下行信道测量。

[0018] 进一步地，所述信令消息包括：

[0019] 终端扫描的起始子带号、需要扫描的总长度、扫描的步长、判决门限和上报周期。

[0020] 进一步地，所述确定最终可用的感知频段包括：

[0021] 将所述终端上报为可用的感知频段确定为最终可用的感知频段。

[0022] 另一方面，本发明还提供一种终端频谱感知方法，包括：

[0023] 接收基站的信令消息，所述信令消息包括判决门限，对需测量的感知频段进行周期性下行信道测量：当测量获得的噪声功率小于或等于判决门限时，判断所测量的感知频段可用；当测量获得的噪声功率大于所述判决门限时，判断所测量的感知频段不可用；

[0024] 将测量结果上报至基站，所述测量结果包括该感知频段可用或不可用。

[0025] 再一方面，本发明还提供一种基站频谱感知装置，包括：顺序相连的测量判决单元、终端分配单元和可用频段确定单元，其中：

[0026] 测量判决单元，用于对所有感知频段进行噪声测量，根据噪声测量结果确定需要终端测量的感知频段；

[0027] 终端分配单元，用于将所有需要终端测量的感知频段分配给终端，令所述终端进行下行信道测量；

[0028] 可用频段确定单元，用于接收所述终端的下行信道测量结果，确定最终可用的感知频段。

[0029] 进一步地，所述测量判决单元包括：

[0030] 周期测量子单元，用于以25kHz为单位周期性地对所有感知频段进行噪声测量，并将结果传送至判决子单元；

[0031] 判决子单元，用于去除噪声测量中干扰信号过强或具备已使用信息的感知频段，将剩余的感知频段确定为需要终端测量的感知频段。

[0032] 进一步地，所述终端分配单元包括：

[0033] 终端确定子单元，用于将每一个需要终端测量的感知频段，分配给一个或多个代表性的终端；

[0034] 配置子单元，用于通过信令消息配置所述终端进行下行信道测量。

[0035] 进一步地，所述信令消息包括：

[0036] 终端扫描的起始子带号、需要扫描的总长度、扫描的步长、判决门限和上报周期。

[0037] 进一步地，所述可用频段确定单元还包括：

[0038] 频段确定子单元，用于将终端上报为可用的感知频段确定为最终可用的感知频段。

[0039] 另一方面，本发明还提供一种终端频谱感知装置，包括：

[0040] 终端测量单元，用于接收基站的信令消息，所述信令消息包括判决门限，对需测量的感知频段进行周期性下行信道测量：当测量获得的噪声功率小于或等于判决门限时，判断所测量的感知频段可用；当测量获得的噪声功率大于所述判决门限时，判断所测量的感知频段不可用；

[0041] 上报单元，用于将测量结果上报至基站，所述测量结果包括该感知频段可用或不可用。

[0042] （三）有益效果

[0043] 可见，在本发明实施例提出的一种基站频谱感知方法和装置与终端频谱感知方法和装置中，首先通过基站对所有需要感知的频段进行噪声测量，感知上行信道的使用情况；然后再通过感知结果配置终端进行下行信道感知，最终结合基站和终端的感知结果确认可用的感知频段。本发明实施例能够对蜂窝网络感知频段进行上下行信道双向感知，并可以保证基站和终端均周期性的进行感知，以确保感知频段的有效使用。本发明实施例提高了蜂窝系统认知的可靠性，确保正确反映感知频段的使用情况。

附图说明

[0044] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0045] 图1是本发明实施例基站频谱感知方法的基本流程示意图；

[0046] 图2是本发明实施例终端频谱感知方法的基本流程示意图；

[0047] 图3是本发明实施例1基站频谱感知方法的流程示意图；

[0048] 图4是本发明实施例1的信令传输过程示意图；

[0049] 图5是本发明实施例2基站频谱感知装置的基本结构示意图；

[0050] 图6是本发明实施例2基站频谱感知装置的优选结构示意图；

[0051] 图7是本发明实施例3终端频谱感知装置的基本结构示意图。

具体实施方式

[0052] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0053] 本发明实施例首先提出一种基站频谱感知方法，参见图1，包括：

[0054] 步骤101：对所有感知频段进行噪声测量，根据噪声测量结果确定需要终端测量的感知频段。

[0055] 步骤102：将所有需要终端测量的感知频段分配给终端，令所述终端进行下行信道测量。

[0056] 步骤103：接收所述终端的下行信道测量结果，确定最终可用的感知频段。

[0057] 可见，在本发明实施例提出的一种基站频谱感知方法中，首先通过基站对所有需要感知的频段进行噪声测量，感知上行信道的使用情况；然后再通过感知结果配置终端进行下行信道感知，最终结合基站和终端的感知结果确认可用的感知频段。本发明实施例能够对蜂窝网络感知频段进行上下行信道双向感知，提高了蜂窝系统认知的可靠性，确保正确反映感知频段的使用情况。

[0058] 优选地，对所有感知频段进行噪声测量可以包括：基站以25kHz为单位周期性地对所有感知频段进行噪声测量。

[0059] 优选地，根据噪声测量结果确定需要终端测量的感知频段可以包括：当发现某个感知频段内的某些干扰信号过强，则认为这些子带上行信道阻塞，感知频段不可用；当接收到某个感知频段的已使用信息时，也认为该感知频段不可用。基站从所有进行噪声测量的感知频段中，去除上述干扰信号过强或具备已使用信息的感知频段，将剩余的感知频段确定为需要终端测量的感知频段。

[0060] 优选地，将所有需要终端测量的感知频段分配给终端可以包括：将每一个需要终端测量的感知频段，分配给一个或多个代表性的终端。为了减少上报感知结果的占用带宽，感知过程并不需要所有的终端均参与，而仅需要选择几个地理位置比较有代表性的终端。上述代表性终端的挑选可以结合工程实施过程来进行选择，并且针对一个感知频段的代表性终端的空间距离间隔需要尽量大。

[0061] 优选地，令终端进行下行信道测量可以包括：基站通过信令消息配置终端进行下行信道测量。其中信令消息可以包括：终端扫描的起始子带号、需要扫描的总长度、扫描的步长、判决门限和上报周期，此处判决门限为判决感知频段是否可用的门限值。

[0062] 优选地，确定最终可用的感知频段可以包括：基站对测量结果进行记录，将终端上报为可用的感知频段确定为最终可用的感知频段，并在需要的时候使用这些感知频段。

[0063] 本发明实施例还提供一种终端频谱感知方法，参见图2，包括：

[0064] 步骤201：接收基站的信令消息，所述信令消息包括判决门限，对需测量的感知频段进行周期性下行信道测量：当测量获得的噪声功率小于或等于判决门限时，判断所测量的感知频段可用；当测量获得的噪声功率大于所述判决门限时，判断所测量的感知频段不可用。

[0065] 步骤202：将测量结果上报至基站，所述测量结果包括该感知频段可用或不可用。

[0066] 实施例1：

[0067] 本发明实施例1提供一种基站频谱感知方法，参见图3，其具体步骤为：

[0068] 步骤301：对所有感知频段进行噪声测量。

[0069] 本步骤中，对230MHz频段，即包括223.025～235.000共12MHz带宽的频段以25kHz为单位周期性进行噪声测量。

[0070] 步骤302：根据噪声测量结果确定需要终端测量的感知频段。

[0071] 本步骤中，当基站进行上行信道测量时，发现某个感知频段内的某些干扰信号过强，则认为这些子带上行信道阻塞，感知频段不可用；当接收到某个感知频段的已使用信息时，也认为该感知频段不可用。本发明实施例1中，上述感知频段的大小可以为1MHz。

[0072] 基站从230MHz的感知频段中，去除上述干扰信号过强或具备已使用信息的感知频段，将剩余的感知频段确定为需要终端测量的感知频段。

[0073] 步骤303：将所有需要终端测量的感知频段分配给终端。通过信令消息配置终端进行下行信道测量。

[0074] 本步骤中，基站将每一个需要终端测量的感知频段，分配给K个代表性的终端。为了减少上报感知结果的占用带宽，感知过程并不需要所有的终端均参与，而仅需要选择几个地理位置比较有代表性的终端。上述代表性终端的挑选可以结合工程实施过程来进行选择，并且针对每一个感知频段的这K个代表性终端的空间距离间隔需要尽量大。

[0075] 本发明实施例1中，信令消息包括：终端扫描的起始子带号、需要扫描的总长度、扫描的步长、判决门限和上报周期，此处判决门限为判决感知频段是否可用的门限值。

[0076] 步骤304：接收终端的下行信道测量结果。

[0077] 本步骤中，下行信道测量结果包括：终端所测量的感知频段可用或不可用的测量结果，其中：

[0078] 当终端进行下行信道测量获得的噪声功率小于或等于判决门限时，判断所测量的感知频段可用；

[0079] 当终端进行下行信道测量获得的噪声功率大于判决门限时，判断所测量的感知频段不可用。

[0080] 步骤305：确定最终可用的感知频段。

[0081] 本步骤中，基站通过接收和存储终端上报的下行信道测量结果，记录感知频段是否可用，将终端上报为可用的感知频段确定为最终可用的感知频段，并在需要的时候使用这些感知频段。

[0082] 步骤306：在可用感知组内进行资源调度。

[0083] 至此，则完成了本发明实施例1中的频谱感知方法的全步骤，其相应的信令传输过程如图4所示。

[0084] 另外，需要说明的是，上述基于图3的所有流程描述是本发明频谱感知方法的一种优选的实现过程，在本发明频谱感知方法的实际实现中，可以根据需要进行任意变形，可以是选择图3中的任意步骤来实现，各步骤的先后顺序也可以根据需要调整等。

[0085] 实施例2：

[0086] 本发明实施例2提供一种基站频谱感知装置，参见图5，该装置包括：

[0087] 测量判决单元501，用于对所有感知频段进行噪声测量，根据噪声测量结果确定需要终端测量的感知频段；

[0088] 终端分配单元502，用于将所有需要终端测量的感知频段分配给终端，令所述终端进行下行信道测量；

[0089] 可用频段确定单元503，用于接收所述终端的下行信道测量结果，确定最终可用的感知频段。

[0090] 优选地，测量判决单元501可以包括：周期测量子单元601，见图6，用于以25kHz为单位周期性地对所有感知频段进行噪声测量；和/或，判决子单元602，用于去除噪声测量中干扰信号过强或具备已使用信息的感知频段，将剩余的感知频段确定为需要终端测量的感知频段。

[0091] 优选地，终端分配单元502可以包括：终端确定子单元603，用于将每一个需要终端测量的感知频段，分配给一个或多个代表性的终端；配置子单元604，用于通过信令消息配置所述终端进行下行信道测量。其中，信令消息可以包括：终端扫描的起始子带号、需要扫描的总长度、扫描的步长、判决门限和上报周期。

[0092] 优选地，可用频段确定单元503还可以包括：频段确定子单元605，用于将可用的感知频段确定为最终可用的感知频段。

[0093] 需要说明的是，上述图6所示的基站频谱感知装置的各结构可以进行任意组合使用。

[0094] 实施例3：

[0095] 本发明实施例3提供一种终端频谱感知装置，参见图7，包括：

[0096] 终端测量单元701，用于接收基站的信令消息，所述信令消息包括判决门限，对需测量的感知频段进行周期性下行信道测量：当测量获得的噪声功率小于或等于判决门限时，判断所测量的感知频段可用；当测量获得的噪声功率大于所述判决门限时，判断所测量的感知频段不可用；

[0097] 上报单元702，用于将测量结果上报至基站，所述测量结果包括该感知频段可用或不可用。

[0098] 可见，本发明实施例具有如下有益效果：

[0099] 在本发明实施例提出的一种基站频谱感知方法和装置与终端频谱感知方法和装置中，首先通过基站对所有需要感知的频段进行噪声测量，感知上行信道的使用情况；然后再通过感知结果配置终端进行下行信道感知，最终结合基站和终端的感知结果确认可用的感知频段。本发明实施例能够对蜂窝网络感知频段进行上下行信道双向感知，并可以保证基站和终端均周期性的进行感知，以确保感知频段的有效使用。本发明实施例提高了蜂窝系统认知的可靠性，确保正确反映感知频段的使用情况。

[0100] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
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频谱水发生器-专利编号CN1075794C	2020-05-13	729
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频谱发生装置-专利编号CN101134611B	2020-05-13	361
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