CN101005324A - 一种频段信息搜集系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线频段信息搜集系统和方法，该系统可包括若干个频段测量装置、若干个频段信息搜集和管理装置、若干个无线通信基站(或接入点)、若干个基站控制器、若干个终端。所述频段信息搜集方法包括四个基本步骤：步骤一，频段信息搜集和管理装置搜集来自不同网络的频段先验信息；步骤二，频段信息搜集和管理装置启动频段信息测量；步骤三，频段信息搜集和管理装置搜集频段测量信息；步骤四，频段信息搜集和管理装置分析出频段整体信息。本发明的系统可降低终端在频段信息搜集上的功耗、时间和复杂度开销，且还可实现多频段通信引导，使网络侧掌握特定区域内频段的使用情况和空闲情况，协助终端快速选用合适的工作频段。

Description

一种频段信息搜集系统和方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及多波段无线通信中频段信息的搜集、发送和使用方法。

背景技术

随着无线通信业务的丰富和新的无线系统的出现，无线通信系统使用的频谱分布也越来越宽泛，并且同一个系统使用的频段也会随地理区域的变化而变化。比如，在一个特定地理区域内，可能存在着来自多种频段的通信和广播服务，如来自移动通信基站的服务，来自热点覆盖接入点的服务，来自卫星广播频段的广播服务，来自地面数字广播发射站的甚高频VHF(Very High frequency)或超高频UHF(Ultra Highfrequency)频段的广播服务，来自WIMAX(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess)系统的服务等。工作于这样一个综合无线网络环境中的终端为了对众多频段上的通信和/或广播服务快速接入，一种有效的方法是由网络侧向终端提供所需的频段信息，这些频段信息包括可获得服务(包括可以借用的空闲频段或空闲时隙)的频段的位置、服务类型、负载情况、收费情况、双工方式、同步关系等，终端根据这些频段信息确定合适的工作方式。

以陆地蜂窝移动通信系统为例，目前GSM系统在不同的国家和地区使用的频段有：900 & 1800MHz频段、850 & 1900MHz；国际电信联盟ITU(InternatioanalTelecommunication Union)划分给3G系统的频段有：1920～1980MHz(上行：UL)/2110～2170MHz(下行：DL)，1880～1920MHz、2010～2025MHz，正在讨论的3G扩展频段有2500～2690MHz频段，这些ITU规划的3G频段在不同的国家也有差异，比如，在中国除了上述频段，还为3G TDD系统划分了2300～2400MHz频段。

以地面广播为例，传统的地面广播服务主要集中在400Mhz到800Mhz频段范围内，在采用地面广播网、蜂窝移动通信网、无线局域网来协同提供广播业务之后，广播频道将分布在从400Mhz到6Ghz(包括无线局域网使用的频段)这样大的范围内。

移动终端为了实现全球移动通信系统GSM(Global System for MobileCommunications)与第三代移动通信系统3G系统的互通，3G和GSM系统和终端不但要把握系统内的频谱使用情况，还要把握系统间的频谱使用情况。

此外，移动终端为了实现广播接收能力，需要综合使用陆地移动通信系统频谱和音视频广播频谱(包括地面广播和卫星广播)的能力，这就要求终端和网络对特定区域内陆地移动通信系统和数字广播系统的频谱有综合的把握。

为了灵活使用频谱，以及为了实现终端对终端的直接通信，要求终端和系统具有使用空闲频谱和空闲时隙的能力，这就要求终端和系统对特定区域内可用的空闲频谱或者空闲时隙有综合把握。

如何在宽泛而且随地域变化的频段范围内、以可以接受的时延、功耗、设备复杂度实现对关心频段的把握，是无线通信系统和终端必须解决的问题，也是本发明讨论的核心。

在地面移动通信领域内，获取特定区域内多频段信息的现有技术有如下专利申请：1)摩托罗拉(MOTOROLA)公司的专利申请US20040253952，题目是“多频段无线通信中通信业务的搜索装置和方法(Communications service searching inmulti-band wireless communications devices and methods)”；2)三星(SAMSUNG)公司的专利申请US20040228321，题目是“用于选取多频段的无线通信装置和方法(Wireless communication device and method for selecting a multi-band)”。这两项专利申请的共同特点是使用终端对关心的频段及频段上的业务进行搜索。

在数字广播领域内，获取特定区域内服务频段的现有技术有如下专利申请：US20050073614，题目是“广播接收机(Broadcasting receiver)”、US20050134747，题目是“可以并行搜索信道的数字广播接收机及其信道搜索方法(Digital broadcastingreceiver to search channels in parallel and channel searching method thereof)”、US20050034174题目是“数字接收装置和数字广播接收方法(Digital receiving deviceand digital broadcasting receiving method)”。

专利申请US20050073614给出的方法是：在广播信号的接收中，对广播频道实施两轮搜索，第一轮搜索使用模拟调协器的搜索方式对整个频段进行搜索，搜索时只判断在整个频段内哪些频道上存在广播信号，只解决是否存在信号的问题；第二轮搜索进行数字式搜索，在第一轮确定的有信号存在的频道上进行信号检测和解调。由于第一轮模拟式搜索缩小了数字式搜索过程的搜索范围并为数字式搜索指明了频点，数字式搜索的时间可以大幅度降低。

专利申请US20050134747给出的方法是：把需要搜索的频段范围划分为至少两个频段区间，并且在划分的频段区间内，至少有一个区间包含无线广播信道的频段，至少有一个区间包含有线广播的频段，每一个频段区间采用独立的搜索器进行独立的搜索，并且在中央处理器的控制下，这些搜索器把搜索结果存入存储器；

专利申请US20050034174给出的方法是：在待机状态下调协器对数字广播频道进行搜索，搜索方法是，NIT(network information table)分离进程从传输码流中分离出NIT信息，控制和存储进程对NIT中的业务识别信息，包括位置信息，进行提取，并且将提取出的业务识别信息与先前存储的业务识别信息进行对比，判断是否需要对先前存储的业务识别信息进行更新。

另外，涉及网络侧对接收机进行业务信息广播的专利有US20050068977，Apparatus and method for servicing both wide area broadcasting and local area broadcastingin a digital multimedia broadcasting system and terminal for receiving the broadcast(用于局域和广域数字多媒体广播的装置、方法和接收终端)，给出了一种广域广播系统、局域广播系统之间，通过对广播节目的相关信息的发送和终端对这些广播节目信息的使用，来实现有效接收广播节目的方法，改专利申请集中在广播节目本身信息的传输和接收、处理方法，如，广播的是视频还是声音，这些广播内容的显示格式，是哪个基站或发射机提供的节目，这些节目提供的地理位置，这些节目信息是从广播信道发送还是从公共信道发送等。本专利申请涉及到了多网协同提供广播节目的方法，但是没有对如何降低对广播信道的搜索时间进孔论。

现有技术在搜集多频段信息方面存在如下缺点：

1)仅仅依靠终端上采取措施，增加了终端的功耗、复杂度；

2)在对移动通信频段、地面电视广播频段等进行综合搜索时，其搜索时间上的开销仍然很大；

3)只能够搜索出正在服务的频段信息，无法搜索出没有发射信号但是处于随时提供服务的频段，如支持VOD(video on demands)节目的频段；

4)只能掌握终端位置上的频段情况，无法掌握终端周围区域的频段情况，而终端之间进行点对点直接通信时，需要知道一个区域的频段空闲情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种频段信息搜集系统和方法，通过网络侧增加频段信息搜集系统，既降低终端在频段信息搜集上的功耗、时间和复杂度开销，使终端获取更为完备的频段信息，又作为多网络频谱综合管理系统的子系统，向多网络频谱综合管理系统提供频段信息，实现多网络频谱的综合监测和调度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种频段信息搜集系统，其特点在于，所述频段信息搜集系统设置于无线通信系统的网络侧，其包括：

若干个频段测量装置，用于对频段信息进行测量；

若干个频段信息搜集和管理装置，用于在网络侧搜集频段信息，并对所搜集到的频道信息进行管理和分析，得到完备的频段信息。

上述的频段信息搜集系统，其特点在于，所述频段测量装置包括：

天线，可以是一个多频段天线，也可以是多个天线组成的多频段天线组合；

多频段滤波器组；

多频段通道，可以由超宽带放大器组成，也可以由一组低噪声放大器(LNA)组成；

参数测量单元，对被测信号进行时域和频域处理，及具有参数的测量能力；

测量控制单元，用于根据频段信息搜集和管理装置下发的测量指令，控制频段测量装置中的多频段通道、参数测量单元进入相应的测量模式，并且把参数测量单元的测量结果传送给频段信息搜集和管理装置。

上述的频段信息搜集系统，其特点在于，所述的频段测量装置中的多频段通道、参数测量单元是利用商用终端使用的接收机芯片构造而成的，所述的测量控制单元是结合商用终端使用的接收机芯片构造的多频段通道、参数测量单元来设计的。

上述的频段信息搜集系统，其特点在于，使用手机电视接收机的调协器来构造该多频段通道。

上述的频段信息搜集系统，其特点在于，使用超宽带(UWB)接收机前端来构造该多频段通道。

上述的频段信息搜集系统，其特点在于，所述频段信息搜集系统和所述无线通信系统中的无线通信基站或接入点、基站控制器、终端、蜂窝移动通信网或者其它无线网络的回馈通道(BACKHAUL)配合工作，共同构成一个频段信息搜集与配送系统，共同完成频段信息搜集和发送。

上述的频段信息搜集系统，其特点在于，所述终端也可以参与频段信息的搜集，形成一个网络与终端共同参与的频段信息搜集系统。

上述的频段信息搜集系统，其特点在于，所述多频段天线组合可以包括基站或接入点的天线。

上述的频段信息搜集系统，其特点在于，所述频段信息搜集系统可作为多网络频谱综合管理系统的子系统，在必要时，频段信息搜集系统把搜集的频段信息发往多网络频谱综合管理系统。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种频段信息搜集方法，应用于频段信息搜集系统中，其特点在于，包括如下步骤：

步骤一，搜集来自不同网络的频段先验信息；

步骤二，启动频段测量装置进行频段信息测量；

步骤三，搜集频段测量装置测量后的频段测量信息；

步骤四，分析出频段整体信息。

上述的频段信息搜集方法，其特点在于，在步骤一中，所述频段信息搜集系统中的频段信息搜集和管理装置需要获取的频段先验信息包括：频段所服务的系统类型、频段支持的双工类型、频段当前的使用情况；并且，在获取频段先验信息的基础上，频段信息搜集和管理装置进一步获取所述频段信息搜集系统中的频段测量装置的测量能力信息，以便根据测量装置的测量能力来控制其完成恰当的测量任务。

上述的频段信息搜集方法，其特点在于，在步骤二中，频段信息搜集和管理装置根据已经获取的频段先验信息和测量装置的测量能力，启动测量装置进行频段信息测量，频段测量装置的测量包括如下步骤：

对运营频段的测量，包括测量运营频段内空闲时隙的测量，掌握特定系统的工作频段中，有哪些时隙是处于空闲状态；空闲时段的测量，掌握特定系统的工作频段中，哪些时段是空闲的；

对空闲频段的测量，包括空闲的确认测量，空闲频段内的干扰测量；

对频段内信号参量的测量；

业务类型的测量。

上述的频段信息搜集方法，其特点在于，所述对频段内信号参量的测量包括：

测量特定频段内特定信号与特定基站信号之间的到达时间差，该参数帮助接入到特定基站的终端快速捕获其所需的信号；

不同运营商基站在TDD(Time Division Duplexing)模式下基站下行时隙之间的同步关系。

上述的频段信息搜集方法，其特点在于，还包括步骤：

频段信息搜集和管理装置通过基站控制器、无线通信基站向终端发送频段测量命令，获取终端所处位置的频段信息。

上述的频段信息搜集方法，其特点在于，在步骤三中，包括如下步骤：

上报给频段信息搜集和管理装置接收测量装置以及终端完成的测量数据；

频段信息搜集和管理装置对各个测量装置以及终端发来的测量信息进行综合，获取更为全面的信息。

上述的频段信息搜集方法，其特点在于，在步骤四中，所述频段信息搜集和管理装置对各个测量装置以及终端发来的测量信息进行综合后，再与来自不同网络的频段先验信息做进一步的综合，得出和具体地理区域对应的更加全面的频段信息。

上述的频段信息搜集方法，其特点在于，还包括步骤：

利用频段息搜集系统获得的信息进行多频段通信引导，通过空中接口把频段信息发送给需要使用这些信息的终端，使得终端可以使用网络侧发来的频段信息方便地接入所需频段。

上述的频段信息搜集方法，其特点在于，该多频段通信引导包括如下步骤：

广播频段基本信息；

根据请求发送频段补充信息；

终端根据其接收到的频段信息选择适当的频段和工作模式。

上述的频段信息搜集方法，其特点在于，在该广播频段基本信息的步骤中，只广播所有终端都需要的基本频段信息。

上述的频段信息搜集方法，其特点在于，在步骤四中，包括如下步骤：

频段信息搜集和管理装置根据一个区域周围的多个测量装置的测量结果来综合出该区域内的频段整体信息。

上述的频段信息搜集方法，其特点在于，在步骤四中，包括如下步骤：

频段信息搜集和管理装置根据一个区域周围的多个测量装置的测量结果和该区域内终端的测量结果来综合出该区域内的频段整体信息。

本发明可以显著降低终端在频段信息搜集上的功耗、时间和复杂度开销，使终端获取更为完备的频段信息；当作为多网络频谱综合管理系统的子系统时，可以向多网络频谱综合管理系统提供频段信息，实现多网络频谱的综合监测和调度。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是本发明无线频段信息搜集系统的组成示意图；

图2是本发明频段测量装置的组成示意图；

图3是本发明下发频段信息引导终端进行多频段通信的示意图；

图4是本发明无线频段信息搜集系统一较佳实施例的示意图；

图5是本发明无线频段信息搜集的基本步骤流程图；

图6是本发明无线频段信息使用步骤流程图。

具体实施方式

本发明的基本思路是：频段信息搜集系统在网络侧搜集频段信息，通过空中接口把频段信息发送给需要使用这些信息的终端，使得终端可以使用网络侧发来频段信息方更地接入所需频段。此外，频段信息搜集系统也作为多网络频谱综合管理系统的子系统，在必要时，频段信息搜集系统把搜集的频段信息发往多网络频谱综合管理系统。

本发明所述频段息搜集系统包括，见图1，若干个频段测量装置101a～101e、若干个频段信息搜集和管理装置104组成。

频段信息搜集系统和无线通信基站(或接入点)(如102a～102e)、基站控制器103、终端(如105a～105b)、蜂窝移动通信网或者其它无线网络的BACKHAUL配合工作，构成一个频段信息搜集与配送系统，共同完成频段信息搜集和发送。

进一步地，在频段信息搜集配送系统中，终端105a～105b也可以参与频段信息的搜集。当终端参与频段搜集时，就形成一个网络与终端共同参与的频段信息搜集系统。网络与终端共同参与的频段信息搜集系统在频段信息搜集上比单独在网络侧实现的频段信息搜集(网络侧靠频段测量装置101a～101e获取频段测量信息)更为全面。

如图2所示，本发明的频段测量装置101a～101e包括：天线201、多频段滤波器组202、多频段通道203、参数测量单元204、测量控制单元205。其中，天线201可以是一个多频段天线，也可以是多个天线组成的多频段天线组合，多频段天线组合可以包括基站或接入点(如102a～102e)的天线；多频段通道203可以包含由超宽带放大器组成，也可以由一组优化设计的LNA组成；参数测量单元204由基带处理模块组成，具有时域和频域处理能力，具有信号幅度、到达时间等参数的测量能力；测量控制单元205由数字处理器组成，测量控制单元205根据频段信息搜集和管理装置104下发的测量指令，控制频段测量装置中的多频段通道203、参数测量单元204进入相应的测量模式，并且把参数测量单元204的测量结果传送给频段信息搜集和管理装置104。

频段测量装置101a～101e的一种实现方式是：利用终端中使用的商用终端使用的接收机芯片构造多频段通道203、参数测量单元204，并结合商用终端使用的接收机芯片构造的多频段通道203、参数测量单元204来设计测量控制单元205。这种实现方法可以降低频段测量装置101a～101e的实现成本，缩短设计时间。比如，使用手机电视接收机的调协器，或者使用UWB截获搜机前端来构多频段通道203。

频段息搜集系统的工作过程是：

频段信息搜集和管理装置104首先搜集和地理区域相关的频段先验信息，如，频段所服务的系统类型(改频段是用于移动通信系统还是数字广播系统、卫星广播或者固定接入系统等)、频段支持的双工类型(如时分双工：TDD(Time Division Duplexing)、频分双工：FDD(Frequency Division Duplexing)、灵活双工)、频段当前的使用情况(是否已经有业务运营、运营时间段)。在获取频段先验信息的基础上，频段信息搜集和管理装置104进一步获取频段测量装置，如101a～101e，的测量能力信息，以便根据测量装置，如101a～101e，的测量能力来控制器完成合当的测量任务。

频段信息搜集和管理装置104根据已经获取的频段先验信息和测量装置的测量能力，启动测量装置，如101a，进行频段信息测量。频段测量装置的测量包括如下基本内容：

(1)对运营频段的测量，包括测量运营频段内空闲时隙的测量，掌握特定系统的工作频段中，有哪些时隙是处于空闲状态；空闲时段的测量，掌握特定系统的工作频段中，哪些时段是空闲的，如数字电视广播对频段的使用，在一天内是会发生变化的。这些数据作为系统引导终端准确选择可用频段、获取所需业务以及系统灵活使用频谱和进行频谱环境监测的基础；

(2)对空闲频段的测量，包括空闲的确认测量，空闲频段内的干扰测量，这些数据作为系统灵活使用频谱和频谱环境监测的基础；

(3)对频段内信号参量的测量，如，a)测量特定频段内特定信号与特定基站信号之间的到达时间差，该参数帮助接入到特定基站的终端快速捕获其所需的信号；b)不同运营商基站在TDD模式下基站下行时隙之间的同步关系，特别是不同运营商的基站(TDD(Time Division Duplexing)基站或者TDD/FDD混合双工基站)共站址时下行时隙间的同步关系(即两个发射天线之间发射信号到达测量装置，如101a，的到达时间差TDOA)进行测量；

(4)业务类型的测量，如，测量各个广播频段上当前的广播信息和广播业务内容，实时地获取广播业务的频道、节目内容、信号质量等数据。具体测量项目根据频段信息搜集和管理装置104发给测量装置，如101a，的指令确定。

频段信息搜集和管理装置104也可以通过基站控制器103、无线通信基站(或接入点)(如102a)向终端(如105a)发送频段测量命令，从而获取终端(如105a)所处位置的频段信息，这个终端(如105a)所处位置的频段信息和测量装置的测量结果相补充，使频段信息搜集和管理装置104更加准确地把握某个区域的频段使用情况。

测量装置，如101a，完成要求的测量后把测量数据上报给频段信息搜集和管理装置104。频段信息搜集和管理装置104对各个测量装置，如101a～101e，发来的测量信息进行综合，获取更为全面的信息，如，根据101a～101c的测量结果来综合判断这三个测量装置围成的区域内频谱的使用情况、空闲情况、信号的传播方向、大尺度衰落趋势等。

利用频段信息搜集系统获得的信息进行多频段通信引导的过程是，见图3，频段信息搜集和管理装置104通过基站控制器103、基站102向终端，如105a，发送频段信息。这种发送可以是广播方式，也可以是请求发送方式，也可以是广播与请求发送相结合的方式。当采用广播与请求发送相结合的方式时，只广播所有终端都需要的基本频段信息，如在特定区域内可用于通信的基本频段，对于一些高端需求才需要的频段信息，如卫星通信频段、卫星广播频段的信息，只在有请求时才发送。

当频段信息搜集系统也作为多网络频谱综合管理系统的子系统时，频段信息搜集和管理装置104把自己掌握的各种和地理区域对应的频段测量信息发送到多网络频谱综合管理系统中的相关单元。

本发明的频段信息搜集方法包括四个基本步骤，见图5：

步骤501，频段信息搜集和管理装置104搜集自不同网络的频段先验信息。

频段信息搜集和管理装置104需要获取的频段先验信息包括：频段所服务的系统类型(改频段是用于移动通信系统还是数字广播系统、卫星广播或者固定接入系统等)、频段支持的双工类型(如TDD、FDD、灵活双工)、频段当前的使用情况(是否已经有业务运营、运营时间段)；

在获取频段先验信息的基础上，频段信息搜集和管理装置104进一步获取频段测量装置，如101a～101e，的测量能力信息，以便根据测量装置，如101a～101e，的测量能力来控制器完成恰当的测量任务。

步骤502，频段信息搜集和管理装置104启动频段信息测量。

频段信息搜集和管理装置104根据已经获取的频段先验信息和测量装置的测量能力，启动测量装置，如101a，进行频段信息测量。

频段测量装置的测量包括如下基本内容：

(1)对运营频段的测量，包括测量运营频段内空闲时隙的测量，掌握特定系统的工作频段中，有哪些时隙是处于空闲状态；空闲时段的测量，掌握特定系统的工作频段中，哪些时段是空闲的，如数字电视广播对频段的使用，在一天内是会发生变化的。这些数据作为系统引导终端准确选择可用频段、获取所需业务以及系统灵活使用频谱和进行频谱环境监测的基础；

(2)对空闲频段的测量，包括空闲的确认测量，空闲频段内的干扰测量，这些数据作为系统灵活使用频谱和频谱环境监测的基础；

(3)对频段内信号参量的测量，如，如，a)测量特定频段内特定信号与特定基站信号之间的到达时间差，该参数帮助接入到特定基站的终端快速捕获其需的信号；b)不同运营商基站在TDD模式下基站下行时隙之间的同步关系，特别是不同运营商的基站(TDD基站或者TDD/FDD混合双工基站)共站址时下行时隙间的同步关系(即两个发射天线之间发射信号到达测量装置，如101a，的到达时间差TDOA:TimeDifference Of Arrival)进行测量；

(4)业务类型的测量，如，测量各个广播频段上当前的广播信息和广播业务内容，实时地获取广播业务的频道、节目内容、信号质量等数据。具体测量项目根据频段信息搜集和管理装置104发给测量装置，如101a，的指令确定。

频段信息搜集和管理装置104也可以通过基站控制器103、无线通信基站(或接入点)(如102a)向终端(如105a)发送频段测量命令，从而获取终端(如105a)所处位置的频段信息，这个终端(如105a)所处位置的频段信息和测量装置的测量结果相补充，使频段信息搜集和管理装置104更加准确地把握某个区域的频段使用情况。

步骤503，频段信息搜集和管理装置104搜集频段测量信息。

上报给频段信息搜集和管理装置104接收测量装置，如101a，以及终端，如105a，完成的测量数据。

频段信息搜集和管理装置104对各个测量装置，如101a～101e，以及终端，如105a，发来的测量信息进行综合，即，频段信息搜集和管理装置根据一个区域周围的多个测量装置的测量结果来综合出该区域内的频段整体信息；或者，频段信息搜集和管理装置根据一个区域周围的多个测量装置的测量结果和该区域内终端的测量结果来综合出该区域内的频段整体信息。这样获取和某个区域对应的更为全面的频段信息，如，根据101a～101c的测量结果来综合判断这三个测量装置围成的区域内频谱的使用情况、空闲情况、信号的传播方向、大尺度衰落趋势等。

步骤504，频段信息搜集和管理装置104分析出频段整体信息。

频段信息搜集和管理装置104对各个测量装置，如101a～101e，以及终端，如105a，发来的测量信息进行综合后，再与来自不同网络的频段先验信息做进一步的综合，得出和具体地理区域对应的更加全面的频段信息。

本发明中，一种利用频段信息搜集系统获得的信息进行多频段通信引导的方法是：

步骤601，广播频段基本信息；

只广播所有终端都需要的基本频段信息，如在特定区域内可用于通信的基本频段。

步骤602，根据请求发送频段补充信息；

对于一些特殊需求才需要的频段信息，如卫星通信频段、卫星广播频段的信息，只在有请求时才作为频段补充信息发送。

步骤603，终端(如105a)根据其接收到的频段信息选择适当的频段和工作模式；

按照网络侧提供的频段信息，终端(如105a)选择合适的工作频段和工作模式。如，1)终端根据不同频段的占用情况选择一个负载最轻的或者最经济的频段使用，如进行通信或者下载数据；2)终端105a和105b选取同一个频段上的同一个空闲时隙进行终端对终端的直接通信，或者，终端105a和105b选取同一个空闲频段进行终端对终端的直接通信；3)终端选择一个正在广播自己感兴趣内容的频道来接收数字电视广播。

本发明的频段信息搜集系统可用于移动通信系统与地面数字广播系统的频段使用。且本发明的无线频频段信息测量装置可以方便地和各种无线系统组合使用，既可以是独立于基站、接入点、中继器的装置，也可以是和基站、接入点、中继器综合设计的装置。所述方法可以使网络侧掌握特定区域内频段的使用情况和空闲情况，协助终端快速选用合适的工作频段。

下面将结合图4详细说明本发明的一较佳实施例。

在一个特定区域内存在一个蜂窝移动通信网和一个地面数字电视广播网，以及存在着本发明所述的频段信息搜集系统，见图4。地面数字电视广播网由数字广播配送网401、若干个广播发射机，如402，组成，发射机发射信号403，覆盖区域是404。频段信息搜集和管理装置104连接蜂窝移动通信网和地面数字电视广播网。

蜂窝移动通信网中的基站102a～102e和终端105a和105b除了可以在移动通信频段工作之外，还可以在地面电视广播频段(如40～800MHz)上灵活的使用空闲频段工作。

频段信息搜集系统按照本发明所述频段信息搜集方法，见图5，获得了终端105a和105b所在位置处的广播频段，如700MHz附近有24MH宽的空闲信息之后，引导终端终端105a和105b实现如下通信方式：

1)借用700MHz附近24MHz的空闲频谱，使终端105a和105b与基站102a之间建立通信链路，如，使用700MHz附近24MHz的空闲频谱的中间部分(如20MHz)高速下载数据；

2)借用700MHz附近24MHz的空闲频谱，使终端105a作为终端105b与基站102a之间建立通信链路的中继，如，使用700MHz附近24MHz的空闲频谱的中间部分(如20MHz)作为终端105a与终端105b之间通信的频谱；

3)借用700MHz附近24MHz的空闲频谱，使终端105a和105b之间建立通信链路，实现端到端的直接通信。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (21)

1、一种频段信息搜集系统，其特征在于，所述频段信息搜集系统设置于无线通信系统的网络侧，其包括：

若干个频段测量装置，用于对频段信息进行测量；

若干个频段信息搜集和管理装置，用于在网络侧搜集频段信息，并对所搜集到的频道信息进行管理和分析，得到完备的频段信息。

2、根据权利要求1所述的频段信息搜集系统，其特征在于，所述频段测量装置包括：

天线，可以是一个多频段天线，也可以是多个天线组成的多频段天线组合；

多频段滤波器组；

多频段通道，可以由超宽带放大器组成，也可以由一组低噪声放大器组成；

参数测量单元，对被测信号进行时域和频域处理，及具有参数的测量能力；

测量控制单元，用于根据频段信息搜集和管理装置下发的测量指令，控制频段测量装置中的多频段通道、参数测量单元进入相应的测量模式，并且把参数测量单元的测量结果传送给频段信息搜集和管理装置。

3、根据权利要求2所述的频段信息搜集系统，其特征在于，所述的频段测量装置中的多频段通道、参数测量单元是利用商用终端使用的接收机芯片构造而成的，所述的测量控制单元是结合商用终端使用的接收机芯片构造的多频段通道、参数测量单元来设计的。

4、根据权利要求3所述的频段信息搜集系统，其特征在于，使用手机电视接收机的调协器来构造该多频段通道。

5、根据权利要求3所述的频段信息搜集系统，其特征在于，使用超宽带接收机前端来构造该多频段通道。

6、根据权利要求1或2或3或4或5所述的频段信息搜集系统，其特征在于，所述频段信息搜集系统和所述无线通信系统中的无线通信基站或接入点、基站控制器、终端、蜂窝移动通信网或者其它无线网络的回馈通道配合工作，共同构成一个频段信息搜集与配送系统，共同完成频段信息搜集和发送。

7、根据权利要求6所述的频段信息搜集系统，其特征在于，所述终端也可以参与频段信息的搜集，形成一个网络与终端共同参与的频段信息搜集系统。

8、根据权利要求7所述的频段信息搜集系统，其特征在于，所述多频段天线组合可以包括基站或接入点的天线。

9、根据权利要求6所述的频段信息搜集系统，其特征在于，所述频段信息搜集系统作为多网络频谱综合管理系统的子系统，频段信息搜集系统把搜集的频段信息发往多网络频谱综合管理系统。

10、一种频段信息搜集方法，应用于频段信息搜集系统中，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，搜集来自不同网络的频段先验信息；

步骤二，启动频段测量装置进行频段信息测量；

步骤三，搜集频段测量装置测量后的频段测量信息；

步骤四，分析出频段整体信息。

11、根据权利要求10所述的频段信息搜集方法，其特征在于，在步骤一中，所述频段信息搜集系统中的频段信息搜集和管理装置需要获取的频段先验信息包括：频段所服务的系统类型、频段支持的双工类型、频段当前的使用情况；并且，在获取频段先验信息的基础上，频段信息搜集和管理装置进一步获取频段信息搜集系统中的频段测量装置的测量能力信息，以便根据测量装置的测量能力来控制其完成合当的测量任务。

12、根据权利要求11所述的频段信息搜集方法，其特征在于，在步骤二中，频段信息搜集和管理装置根据已经获取的频段先验信息和测量装置的测量能力，启动测量装置进行频段信息测量，频段测量装置的测量包括如下步骤：

对运营频段的测量，包括测量运营频段内空闲时隙的测量，掌握特定系统的工作频段中，有哪些时隙是处于空闲状态；空闲时段的测量，掌握特定系统的工作频段中，哪些时段是空闲的；

对空闲频段的测量，包括空闲的确认测量，空闲频段内的干扰测量；

对频段内信号参量的测量；

业务类型的测量。

13、根据权利要求12所述的频段信息搜集方法，其特征在于，所述对频段内信号参量的测量包括：

测量特定频段内特定信号与特定基站信号之间的到达时间差，该参数帮助接入到特定基站的终端快速捕获其所需的信号；

不同基站下行时隙之间的同步关系。

14、根据权利要求13所述的频段信息搜集方法，其特征在于，还包括步骤：

频段信息搜集和管理装置通过基站控制器、无线通信基站向终端发送频段测量命令，获取终端所处位置的频段信息。

15、根据权利要求14所述的频段信息搜集方法，其特征在于，在步骤三中，包括如下步骤：

上报给频段信息搜集和管理装置接收测量装置以及终端完成的测量数据；

频段信息搜集和管理装置对各个测量装置以及终端发来的测量信息进行综合，获取更为全面的信息。

16、根据权利要求15所述的频段信息搜集方法，其特征在于，在步骤四中，所述频段信息搜集和管理装置对各个测量装置以及终端发来的测量信息进行综合后，再与来自不同网络的频段先验信息做进一步的综合，得出和具体地理区域对应的更加全面的频段信息。

17、根据权利要求10或11或12或13或14或15或16所述的频段信息搜集方法，其特征在于，还包括步骤：

利用频段息搜集系统获得的信息进行多频段通信引导，通过空中接口把频段信息发送给需要使用这些信息的终端，使得终端可以使用网络侧发来的频段信息方便地接入所需频段。

18、根据权利要求17所述的频段信息搜集方法，其特征在于，该多频段通信引导包括如下步骤：

广播频段基本信息；

根据请求发送频段补充信息；

终端根据其接收到的频段信息选择适当的频段和工作模式。

19、根据权利要求18所述的频段信息搜集方法，其特征在于，在该广播频段基本信息的步骤中，只广播所有终端都需要的基本频段信息。

20、根据权利要求10所述的频段信息搜集方法，其特征在于，在步骤四中，包括如下步骤：

频段信息搜集和管理装置根据一个区域周围的多个测量装置的测量结果来综合出该区域内的频段整体信息。

21、根据权利要求10所述的频段信息搜集方法，其特征在于，在步骤四中，包括如下步骤：

频段信息搜集和管理装置根据一个区域周围的多个测量装置的测量结果和该区域内终端的测量结果来综合出该区域内的频段整体信息。

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