CN101420272A - 一种干扰水平检测方法、系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干扰水平检测方法、系统和装置，所述方法包括以下步骤：系统内的基站和/或所述基站服务的终端在对应的干扰水平传输间隔内用预设功率进行发射；根据干扰水平检测实体检测得到的干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率计算所述系统对所述干扰水平检测实体的干扰水平。本发明实施例因为在预设的干扰水平传输间隔内系统的基站和/或基站服务的终端同时采用预设的功率进行发送，因此保证了到达任何干扰水平检测实体的功率值波动非常小，从而提高了干扰检测的精度。并且由于系统的基站和/或基站服务的终端同时采用预设的功率进行发送，因此所需要的干扰水平传输间隔非常小，进而达到了节省空口资源的目的。

Description

一种干扰水平检测方法、系统和装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种干扰水平检测方法、系统和装置。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展，大量的无线设备都需要占用无线频谱资源，因此对无线频谱的需求越来越强烈。为了更好的提高无线频谱，特别是授权频段的无线频谱的利用率，提出认知无线电技术，认知无线电能与周围环境交互信息，以感知和利用在该空间的可用频谱，并限制和降低冲突的发生。支持认知无线电技术的无线设备能够通过动态感知周围环境，并根据环境的变化自适应的动态调整其内部的状态，从而有效利用空闲频谱，并避免对其它系统的干扰的目的，特别是授权用户的干扰。

同样对采用认知无线电技术的基站来说，当基站初始接入网络时，基站需要感知周围环境对频率的使用情况，并选择空闲频率作为自己的接入频率。但是由于无线频谱资源非常宝贵，因此，往往会有多个系统(由基站及与基站关联的终端组成)分时共享某一信道。当基站无法检测到完全空闲的频率作为自己的接入频率时，则基站会选择较不“拥挤”的信道进行作为自己的工作信道，并与其它已经分时共享这个信道的系统进行协商，以与其它系统无干扰的分时共享该信道资源。

然而对周围环境对频率的使用情况感知的准确度对系统性能的影响非常大，如果基站错误的选择了其它系统的工作频率和工作时间，则会给已经运行系统造成干扰。

现有技术采用能量检测技术作为感知技术，基站检测在一定时间内在某一频率的接收信道的功率，如果检测到的平均功率低于特定的门限，则认为该信道空闲，随即接入该信道。该现有技术的缺点是受无线业务量的波动、无线电波所处的衰落环境以及周围噪声的影响，这种检测精度非常低，且很难估计该信道的占用情况。

为了能够更好的检测信道的感知情况，现有技术还提出一种感知方案，如图1所示，为现有技术感知方案示意图，假设一个信道最多允许N个系统分时共享，则在预先设定的候选信道检测周期内，预先设定N+M个时隙。其中，在M个预先设定的时隙内所有的系统都不进行传输，称为静默期；其余N个时隙称为CMI_U(Uplink Coexistence Message Interval，上行共存性消息传输间隔)。为每个系统在一个候选信道检测周期内，分配且仅分配一个CMI_U，该CMI_U用于相应系统所服务的终端传输上行共存性消息，该系统在其余未分配的CMI_U内保持静默，即不进行传输。CMI_U用于传输终端的上行共存性消息SSURF(Subscriber Station Uplink Radio Frequency，用户上行无线频率)，在CMI_U中，系统的部分终端分时发送包含共存性MAC(Media Access Control，媒体接入控制)消息的能量脉冲，并且为了避免出现上行串扰，因此同一个系统服务的不同终端发送的能量脉冲之间需要保持一定的间隔。

这样对于初始接入网络的基站来说，能够通过邻居系统所服务部分终端发送的CMI_U，从而选择相应的接入信道进行接入。初始接入网络的基站检测在一个候选信道检测周期内，所有N个上行共存性消息间隔的平均功率(称为干扰功率I)与M个静默期的平均功率(称为噪声功率N)之比I/N，I/N值较小，则说明该信道的干扰水平较小，因此基站选择I/N最小的信道作为候选的接入信道。其中，静默期的平均功率为所有系统保持静默状态时，环境以及周围噪声产生的噪声功率。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

1、由于使用上行传输共存性消息的时隙进行干扰检测，而在上行共存性消息中，各终端发送的共存性消息之间需要存在间隔，这样由于各终端与邻居基站之间的传输距离和传输环境不同，邻居基站接收端检测到的能量存在比较大的波动，如图2所示，为现有技术中终端发送的共存性消息超出基站RF接收范围的示意图，如图有的终端发送的共存性消息会因为超出基站RF(Radio Frequency，无线射频)的线性接收范围，致使基站无法检测到该终端的共存性消息，从而引起干扰测量的不准确。

2、并不是系统所有的终端都发送上行共存性消息，因此未发送上行共存性消息的终端对邻居基站的干扰将无法被检测到，从而影响了判决结果。

3、由于上行共存性消息间隔较大，且在系统终端较少时，会影响了干扰测量的准确度。如在一个CMI_U预计有10个终端发送上行共存性消息，然而该系统却只有5个终端，这样会在CMI_U中，有部分时间没有信号发送，从而影响了干扰测量的准确度。

4、多个终端分时发送能量脉冲，因此需要占用的空口资源较多。

发明内容

本发明实施例要解决的问题是提供一种干扰水平检测方法、系统和装置，解决现有技术中干扰测量不够准确，且需要占用较多空口资源的技术缺陷。

为达到上述目的，本发明实施例一方面提出一种干扰水平检测方法，包括以下步骤：系统内的基站和/或所述基站服务的终端在对应的干扰水平传输间隔内用预设功率进行发射；根据干扰水平检测实体检测得到的所述干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率计算所述系统对所述干扰水平检测实体的干扰水平。

另一方面，本发明实施例还提供了一种干扰水平检测系统，包括至少一个系统和干扰水平检测实体，所述系统包括基站和所述基站服务的终端，所述干扰水平检测实体的检测信道与所述系统的工作信道为同一信道，且所述系统分别对应一个干扰水平传输间隔，所述系统仅在对应的所述干扰水平传输间隔内发射功率，其它工作在相同信道的系统保持静默；所述系统内的基站和/或所述基站服务的终端用于在对应的干扰水平传输间隔内用预设功率进行发射；所述干扰水平检测实体，用于检测所述干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率，根据检测得到的所述干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率计算所述系统对所述干扰水平检测实体的干扰水平。

本发明实施例还提供了一种基站，包括基站间隔保存模块和基站发射模块，所述基站间隔保存模块，用于保存所述基站所属系统对应的干扰水平传输间隔；所述基站发射模块，用于在所述基站间隔保存模块保存的干扰水平传输间隔内用最大功率进行发射，或用比所述最大发射功率低固定值的发射功率发射。

本发明实施例还提供了一种终端，包括终端间隔保存模块和终端发射模块，所述终端间隔保存模块，用于保存所述终端所属系统对应的干扰水平传输间隔；所述终端发射模块，用于在所述终端间隔保存模块保存的干扰水平传输间隔内用最大功率进行发射，或用比所述最大发射功率低固定值的发射功率发射。

本发明实施例还提供了一种干扰水平检测实体，包括功率检测模块和干扰水平计算模块，所述功率检测模块，用于检测所述干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率；所述干扰水平计算模块，用于根据所述功率检测模块检测到的平均功率或最大功率计算邻居系统对所述干扰水平检测实体的干扰水平。

本发明实施例的技术方案具有以下优点，因为在预设的干扰水平传输间隔内系统的基站和/或基站服务的终端同时采用预设的功率进行发送，因此保证了到达任何干扰水平检测实体的功率值波动非常小，从而提高了干扰检测的精度。并且由于系统的基站和/或基站服务的终端同时采用预设的功率进行发送，因此所需要的干扰水平传输间隔非常小，进而达到了空口资源的目的。

附图说明

图1为现有技术感知方案示意图；

图2为现有技术中终端发送的共存性消息超出基站RF接收范围的示意图；

图3为本发明实施例一的干扰水平检测方法流程图；

图4为本发明实施例二的干扰水平检测方法流程图；

图5为本发明实施例干扰水平检测系统结构图；

图6为本发明实施例干扰水平检测实体结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述：

如图3所示，为本发明实施例一的干扰水平检测方法流程图，包括以下步骤：

步骤S301，在一个检测周期内，为工作在某一信道的所有系统分配一个唯一的干扰水平传输间隔，其中系统包括一个基站和该基站所服务的终端。每个系统对应一个上述干扰水平传输间隔，系统通过对应的干扰水平传输间隔根据预设的功率发射，并且在该系统使用该干扰水平传输间隔时，工作在同一信道的其他系统保持静默，即不进行传输。

步骤S302，系统内的基站在对应的干扰水平传输间隔内用预设功率进行发射，此时由于其他工作在同一信道的系统保持静默，因此干扰水平检测实体在该间隔内收到的功率即为该系统对该干扰水平检测实体的干扰功率。作为本发明的一个实施例，系统内的基站在对应的干扰水平传输间隔内用最大功率进行发射，或用比所述最大发射功率低固定值R的发射功率发射，其中上述固定值R为网络设计的、干扰水平检测实体可以预先获知的参数，如果系统内的基站用最大功率发射，则R＝0。因为该实施例中由基站在对应的干扰水平传输间隔内用预设功率进行发射，因此优选地，该实施例的干扰水平传输间隔可包含在下行传输间隔内，该干扰水平传输间隔为下行干扰水平传输间隔。

步骤S303，干扰水平检测实体检测所述干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率。其中作为一个优选的实施例该干扰水平检测实体为其它系统内的终端，能够根据在所述干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率检测该基站对该终端的干扰水平。

步骤S304，干扰水平检测实体根据检测得到的所述平均功率或最大功率计算所述系统的基站对所述干扰水平检测实体的干扰水平。本发明实施例提出一种计算方法，即将所述干扰水平检测实体已检测到的所述平均功率或所述最大功率加R做为干扰功率I，通过所述干扰功率I与噪声功率N之比I/N计算该基站对干扰水平检测实体(终端)的干扰水平。如果R＝0，即系统内的基站用最大功率发射，则将所述干扰水平检测实体已检测到的所述平均功率或所述最大功率做为干扰功率I，通过所述干扰功率I与噪声功率N之比I/N计算该基站对干扰水平检测实体(终端)的干扰水平。若所述系统用比所述最大发射功率低固定值的发射功率发射，例如最大发射功率为Pmax，发射功率为Pmax-R(dB)，则所述干扰水平检测实体已检测到的所述平均功率或最大功率再加上R(dB)为干扰功率I，通过所述干扰功率I与噪声功率N之比I/N计算所述系统对所述干扰水平检测实体的干扰水平。

如图4所示，为本发明实施例二的干扰水平检测方法流程图，包括以下步骤：

步骤S401，在一个检测周期内，为工作在某一信道的所有系统分配一个唯一的干扰水平传输间隔，其中系统包括基站和该基站所服务的终端。每个系统对应一个上述干扰水平传输间隔，系统通过对应的干扰水平传输间隔根据预设的功率发射，并且在该系统使用该干扰水平传输间隔时，工作在同一信道的其他系统保持静默，即不进行传输。并且为每个系统分配的干扰水平传输间隔可以相同也可以不相同。作为一个优选实施例，假设一个信道最多允许M个系统分时共享，则在预先设定的检测周期Td内，预先设定M个时隙，该时隙称为干扰水平传输间隔。同时为占用该信道的每个系统在一个检测周期内，为每一个分时共享该信道的系统唯一分配一个干扰水平传输间隔，在该间隔内所有工作在同一信道的其它系统都保持静默，即都不进行传输，其中分时共享该信道的系统数小于等于M，大于等于零。

步骤S402，该系统所服务的所有终端在对应的干扰水平传输间隔内同时用预设功率进行发射，此时由于其他系统保持静默，因此干扰水平检测实体在该间隔内收到的功率即为该系统内所有终端对该干扰水平检测实体的干扰功率。该实施例与现有技术的不同在于，在该实施例系统所服务的所有终端都同时以预设的功率进行发射，由于所有终端同时发射，因此能够保证到达任何干扰水平检测实体的功率值波动较小，从而提高干扰检测的精度，并且所需要的干扰水平传输间隔非常小，从而节省了空口资源；并且所有服务的终端都会发射，从而避免漏检的情况，进一步提高干扰检测的正确度。

作为本发明的一个实施例，系统所服务的所有终端在对应的干扰水平传输间隔内用最大功率进行发射，或用比所述最大发射功率低固定值R的发射功率发射，其中上述固定值为网络设计的、干扰水平检测实体可以预先获知的参数，如果系统内的所有终端用最大功率发射，则R＝0。因为该实施例中由系统所服务的终端在对应的干扰水平传输间隔内用预设功率进行发射，因此优选地，该实施例的干扰水平传输间隔可包含在上行传输间隔内，该干扰水平传输间隔为上行干扰水平传输间隔。

步骤S403，干扰水平检测实体检测所述干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率。其中作为一个优选的实施例该干扰水平检测实体为其它系统内的基站，能够根据在所述干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率检测某系统所有终端对其它系统基站的干扰水平。

步骤S404，干扰水平检测实体根据检测得到的所述平均功率或最大功率计算所述系统(包括基站和基站所服务的所有终端，在该实施例中主要为系统内的所有终端)对所述干扰水平检测实体的干扰水平。本发明实施例提出一种计算方法，即将所述干扰水平检测实体在一个干扰水平传输间隔内已检测到的所述平均功率或所述最大功率(再加R)做为干扰功率I，通过所述干扰功率I与噪声功率N之比I/N计算该系统所服务的所有终端对干扰水平检测实体(基站)的干扰水平。如果R＝0，即系统所服务的所有终端用最大功率发射，则将所述干扰水平检测实体在一个干扰水平传输间隔内已检测到的所述平均功率或所述最大功率做为干扰功率I，通过所述干扰功率I与噪声功率N之比I/N计算该系统所服务的所有终端对干扰水平检测实体(基站)的干扰水平。同样若所述系统用比所述最大发射功率低固定值的发射功率发射，例如最大发射功率为Pmax，发射功率为Pmax-R(dB)，则所述干扰水平检测实体已检测到的所述平均功率或最大功率再加上R(dB)为干扰功率I，通过所述干扰功率I与噪声功率N之比I/N计算所述系统对所述干扰水平检测实体的干扰水平。

本发明上述实施例一和实施例二的干扰水平检测方法分别为系统内的基站和终端单独在对应的干扰水平传输间隔内用预设功率进行发射，干扰水平检测实体根据接收到的功率判断基站或终端对干扰水平检测实体的干扰水平。但是需要说明的是，本发明实施例并不限于基站或终端单独在所属系统对应的干扰水平传输间隔内用预设功率进行发射，也可基站与终端同时在所属系统对应的干扰水平传输间隔内用预设功率进行发射，这样能够使干扰水平检测实体更全面的计算上述系统对干扰水平检测实体的干扰水平。

如图5所示，为本发明实施例干扰水平检测系统结构图，该干扰水平检测系统包括至少一个包括基站11和基站11服务的终端12的系统1和干扰水平检测实体2，以及与系统1工作在同一信道的系统3。干扰水平检测实体2的检测信道与系统1的工作信道为同一信道，且干扰水平检测系统内的系统分别对应一个干扰水平传输间隔，干扰水平检测系统内的系统仅在对应的干扰水平传输间隔内发射功率，所有工作在同一信道的其它系统，例如系统3保持静默。例如在上述干扰水平检测系统内，系统1对应于干扰水平传输间隔1，因此在该系统1在干扰水平传输间隔1内发射功率时，其它系统则保持静默，即不进行传输。系统1内的基站11和/或基站11服务的终端12用于在对应的干扰水平传输间隔内用预设功率进行发射；干扰水平检测实体2用于检测干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率，根据检测得到的所述干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率计算系统1对干扰水平检测实体2的干扰水平。上述干扰水平检测实体2可将所述干扰水平检测实体2在一个干扰水平传输间隔内已检测到的平均功率或最大功率做为干扰功率I，通过所述干扰功率I与噪声功率N之比I/N计算该系统1内的基站11和/或基站11服务的终端12对干扰水平检测实体2的干扰水平。

其中，基站11包括基站间隔保存模块111和基站发射模块112，基站间隔保存模块111用于保存基站11所属系统对应的干扰水平传输间隔；基站发射模块112用于在基站间隔保存模块111保存的干扰水平传输间隔内用最大功率进行发射，或用比所述最大发射功率低固定值的发射功率发射。

其中，上述基站11还可作为干扰水平检测实体2，因此该基站11还包括功率检测模块113和干扰水平计算模块114，功率检测模块113用于检测在干扰水平传输间隔内接收到的平均功率或最大功率；干扰水平计算模块114用于根据功率检测模块113检测到的平均功率或最大功率计算邻居系统对基站11的干扰水平。

其中，终端12包括终端间隔保存模块121和终端发射模块122，终端间隔保存模块121用于保存终端12所属系统对应的干扰水平传输间隔；终端发射模块122用于在终端间隔保存模块121保存的干扰水平传输间隔内用最大功率进行发射，或用比最大发射功率低固定值的发射功率发射。

其中本发明实施例还提出一种干扰水平检测实体2，如图6所示，为本发明实施例干扰水平检测实体结构图，该干扰水平检测实体2可以是基站或终端，包括功率检测模块21和干扰水平计算模块22，功率检测模块21用于检测在干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率；干扰水平计算模块22用于根据功率检测模块21检测到的平均功率或最大功率计算邻居系统对基站的干扰水平。

通过本发明上述实施例在预设的干扰水平传输间隔内系统的基站和/或基站服务的终端同时采用预设的功率进行发送，因此保证了到达任何干扰水平检测实体的功率值波动非常小，从而提高了干扰检测的精度，并且由于系统的基站和/或基站服务的终端同时采用预设的功率进行发送，因此所需要的干扰水平传输间隔非常小，进而达到了空口资源的目的。并且在上述实施例中系统所服务的终端全部采用预设的功率进行发送，因此也避免了干扰漏检的情况，进一步提高干扰检测的准确度。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1、一种干扰水平检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

系统内的基站和/或所述基站服务的终端在对应的干扰水平传输间隔内用预设功率进行发射；

根据干扰水平检测实体检测得到的所述干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率计算所述系统对所述干扰水平检测实体的干扰水平。

2、如权利要求1所述用于干扰水平检测方法，其特征在于，还包括：为占用信道内的所述系统分配对应的所述干扰水平传输间隔，所述系统仅在对应的所述干扰水平传输间隔内发射功率，其它工作在相同信道的系统则保持静默。

3、如权利要求1所述干扰水平检测方法，其特征在于，所述系统内的基站和/或所述基站服务的终端在对应的干扰水平传输间隔内用预设功率进行发射具体为：

所述系统内的基站和/或所述基站服务的终端在对应的干扰水平传输间隔内用最大功率进行发射，或用比所述最大发射功率低固定值的发射功率发射。

4、如权利要求3所述干扰水平检测方法，其特征在于，所述系统内所述基站服务的所有终端在对应的干扰水平传输间隔内用最大功率进行发射，或用比所述最大发射功率低固定值的发射功率发射；

所述干扰水平传输间隔为上行干扰水平传输间隔；所述干扰水平检测实体为所述系统的邻居基站。

5、如权利要求3所述干扰水平检测方法，其特征在于，所述系统内的基站在对应的干扰水平传输间隔内用最大功率进行发射，或用比所述最大发射功率低固定值的发射功率发射；

所述干扰水平检测实体为所述系统的邻居系统的终端。

6、如权利要求1所述干扰水平检测方法，其特征在于，所述干扰水平检测实体检测得到的所述干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率计算所述系统对所述干扰水平检测实体的干扰水平具体为：

所述干扰水平检测实体已检测到的所述平均功率或所述最大功率为干扰功率I，通过所述干扰功率I与噪声功率N之比I/N计算所述系统对所述干扰水平检测实体的干扰水平。

7、一种干扰水平检测系统，其特征在于，包括至少一个系统和干扰水平检测实体，所述系统包括基站和所述基站服务的终端，所述干扰水平检测实体的检测信道与所述系统的工作信道为同一信道，且所述系统分别对应一个干扰水平传输间隔，所述系统仅在对应的所述干扰水平传输间隔内发射功率，其它工作在相同信道的系统保持静默；

所述系统内的基站和/或所述基站服务的终端用于在对应的干扰水平传输间隔内用预设功率进行发射；

所述干扰水平检测实体，用于检测所述干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率，根据检测得到的所述干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率计算所述系统对所述干扰水平检测实体的干扰水平。

8、一种基站，其特征在于，包括基站间隔保存模块和基站发射模块，

所述基站间隔保存模块，用于保存所述基站所属系统对应的干扰水平传输间隔；

所述基站发射模块，用于在所述基站间隔保存模块保存的干扰水平传输间隔内用最大功率进行发射，或用比所述最大发射功率低固定值的发射功率发射。

9、如权利要求8所述基站，其特征在于，还包括功率检测模块和干扰水平计算模块，

所述功率检测模块，用于检测所述干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率；

所述干扰水平计算模块，用于根据所述功率检测模块检测到的平均功率或最大功率计算邻居系统对所述基站的干扰水平。

10、一种终端，其特征在于，包括终端间隔保存模块和终端发射模块，

所述终端间隔保存模块，用于保存所述终端所属系统对应的干扰水平传输间隔；

所述终端发射模块，用于在所述终端间隔保存模块保存的干扰水平传输间隔内用最大功率进行发射，或用比所述最大发射功率低固定值的发射功率发射。

11、一种干扰水平检测实体，其特征在于，包括功率检测模块和干扰水平计算模块，

所述功率检测模块，用于检测所述干扰水平传输间隔内的平均功率或最大功率；

所述干扰水平计算模块，用于根据所述功率检测模块检测到的平均功率或最大功率计算邻居系统对所述干扰水平检测实体的干扰水平。

12、如权利要求11所述干扰水平检测实体，其特征在于，所述干扰水平检测实体为基站或终端。

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