CN102387579A - 认知无线系统的功率控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种认知无线系统的功率控制方法及装置，该方法包括：测量认知无线系统的系统参数以及电视系统的系统参数；根据认知无线系统的系统参数以及电视系统的系统参数，确定认知无线系统的最大发射功率；控制认知无线系统的实际发射功率小于最大发射功率。本发明可以最大限度的减少对该电视系统的干扰，从而保证该电视系统内接收机的灵敏度。

Description

认知无线系统的功率控制方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种认知无线系统的功率控制方法及装置。

背景技术

目前，频谱资源是以某种方式划分给各无线运营商使用，其规定了相应的频段，使用带宽和无线通信技术(Radio AccessTechnology，简称为RAT)。随着对无线网络使用频次，人数，和业务量的不断增加，用于无线通信的频谱资源越来越紧张。同时，相关观测表明，在一些时间段上，可用频谱资源却大量空闲。因此，就存在这样的可能，即在一些地区、在某些时间段上，借用空闲频谱资源进行无线通信。这能够有效地提高频谱资源的利用率，缓解频谱资源的紧张。

相关技术中，认知无线系统(Cognitive Radio System，简称为CRS)在借用空闲频谱资源时，可能会对邻近(相邻信道或频道)的主用户系统或其它CRS造成干扰，其原因是，发射机在辐射能量时一般会有带外泄露。

图1是根据本发明实施例的频谱掩模的示意图，如图1所示，相关技术中，TV(TeleVision)系统和无线通信系统一般均存在频谱泄露。其中，TV系统可以包括数字视频广播(Digital VideoBroadcast，简称为DVB)，无线通信系统可以包括全球移动通信(Global system for Mobile Communication，简称为GSM)、通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，简称为UMTS)、以及长期演进(Long-Term Evolution，简称为LTE)。

泄露到邻道的能量对邻道正在工作的无线通信系统造成干扰，使其底噪抬高，影响接收机灵敏度。

发明内容

针对认知无线系统中的发射机在辐射能量时一般会有带外泄露，从而对邻道正在工作的系统造成干扰的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种认知无线系统的功率控制方法及装置，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种认知无线系统的功率控制方法。

根据本发明的认知无线系统的功率控制方法包括：测量认知无线系统的系统参数以及电视系统的系统参数；根据认知无线系统的系统参数以及电视系统的系统参数，确定认知无线系统的最大发射功率；控制认知无线系统的实际发射功率小于最大发射功率。

进一步地，根据认知无线系统的系统参数以及电视系统的系统参数，通过以下公式确定认知无线系统的最大发射功率P_TX：P_TX＝P_{RX_TV}-R_D/U-G+ACIR+max{MCL，PL(d)}-A，其中，P_{RX_TV}为电视系统的接收机所在地的接收功率、R_D/U为电视系统的接收机期望的有用信号和干扰信号的功率比、G为认知无线系统的发射天线增益与电视系统的接收天线增益之和、ACIR为认知无线系统与电视系统组成的共存系统的邻道干扰比、MCL为共存系统的最小耦合损耗、d为电视系统的接收机和与认知无线系统的发射机之间的距离、PL(d)为认知无线系统与电视系统之间的路损、A为认知无线系统的发射天线的有效输出功率活动因子。

进一步地，通过以下公式确定电视系统的接收机所在地的接收功率P_{RX_TV}：P_{RX_TV}＝min{P_{RX_TV_L}，P_{RX_TV_R}}，其中，P_{RX_TV_L}为认知无线系统的占用的电视空白频道的左邻道的电视接收功率，P_{RX_TV_R}为认知无线系统的占用的电视空白频道的右邻道的电视接收功率。

进一步地，当右邻道不存在电视系统的信号时，P_{RX_TV}＝P_{RX_TV_L}；当左邻道不存在电视系统的信号时，P_{RX_TV}＝P_{RX_TV_R}。

进一步地，认知无线系统的系统参数包括以下至少之一：认知无线系统的发射天线增益、认知无线系统与电视系统组成的共存系统的邻道干扰比、共存系统的最小耦合损耗、认知无线系统的发射天线的有效输出功率活动因子；电视系统的系统参数包括以下至少之一：电视系统的接收天线增益、电视系统的接收机所在地的接收功率、电视系统的接收机期望的有用信号和干扰信号的功率比、电视系统的接收机和与认知无线系统的发射机之间的距离、认知无线系统与电视系统之间的路损。

进一步地，通过以下至少之一的方式控制认知无线系统的实际发射功率小于最大发射功率：增加滤波器、增加频谱隔离带、增加收发机间的空间间隔。

进一步地，在控制认知无线系统的实际发射功率小于最大发射功率之后，上述方法还包括：确定认知无线系统接收到的干扰功率的最大值；判断最大值是否小于认知无线系统允许的最大干扰功率；如果判断结果为是，则确定认知无线系统与电视系统共存。

进一步地，通过以下公式确定认知无线系统接收到的干扰功率的最大值I：I＝P_{TX_TV}+G+A_TV-ACIR_TV-PL(d)，其中，P_{TX_TV}为电视系统的发射机的发射功率、G为电视系统的发射天线增益与认知无线系统的接收天线增益之和、A_TV为活动因子，ACIR_TV为邻道泄露比，d为电视系统的发射机和与认知无线系统的接收机之间的距离、PL(d)为认知无线系统与电视系统之间的路损。

进一步地，如果判断结果为否，则通过以下至少之一的方式降低电视系统的带外泄露：增加滤波器、增加频谱隔离带、增加收发机间的空间间隔、预扭曲。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种认知无线系统的功率控制装置。

根据本发明的认知无线系统的功率控制装置包括：测量模块，用于测量认知无线系统的系统参数以及电视系统的系统参数；确定模块，用于根据认知无线系统的系统参数以及电视系统的系统参数，确定认知无线系统的最大发射功率；控制模块，用于控制认知无线系统的实际发射功率小于最大发射功率。

进一步地，确定模块还用于通过以下公式确定认知无线系统的最大发射功率P_TX：P_TX＝P_{RX_TV}-R_D/U-G+ACIR+max{MCL，PL(d)}-A，其中，P_{RX_TV}为电视系统的接收机所在地的接收功率、R_D/U为电视系统的接收机期望的有用信号和干扰信号的功率比、G为认知无线系统的发射天线增益与电视系统的接收天线增益之和、ACIR为认知无线系统与电视系统组成的共存系统的邻道干扰比、MCL为共存系统的最小耦合损耗、d为电视系统的接收机和与认知无线系统的发射机之间的距离、PL(d)为认知无线系统与电视系统之间的路损、A为认知无线系统的发射天线的有效输出功率活动因子。

通过本发明，根据邻道正在工作的电视系统的实际情况而确定了认知无线系统的最大发射功率，并通过控制认知无线系统的实际发射功率小于该最大发射功率，解决了认知无线系统中的发射机在辐射能量时一般会有带外泄露，从而对邻道正在工作的系统造成干扰的问题，从而可以最大限度的减少对该电视系统的干扰，从而保证了该电视系统内接收机的灵敏度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的频谱掩模的示意图；

图2是根据本发明实施例的认知无线系统的功率控制方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的测量及控制的流程图；

图4是根据本发明实施例的共存场景的示意图；

图5是根据本发明实施例的BS发射工作的流程图；

图6是根据本发明实施例的认知无线系统的功率控制装置的结构框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

对于TV(television)系统(例如，DVB(digital video broadcast))和无线通信系统(例如，GSM(Global System for Mobilecommunications)/UMTS(Universal Mobile TelecommunicationsSystem)/LTE(Long Term Evolution))而言，一般的发射频谱掩模见图1。由该掩模可知，一般均存在频谱泄露，该泄露一般会对邻道工作的无线通信系统造成影响。

本发明提供了一种认知无线系统的功率控制方法。图2是根据本发明实施例的认知无线系统的功率控制方法的流程图，包括如下的步骤S202至步骤S206。

步骤S202，测量认知无线系统的系统参数以及电视系统的系统参数。

步骤S204，根据认知无线系统的系统参数以及电视系统的系统参数，确定认知无线系统的最大发射功率。

步骤S206，控制认知无线系统的实际发射功率小于最大发射功率。

相关技术中，认知无线系统中的发射机在辐射能量时一般会有带外泄露，从而对邻道正在工作的系统造成干扰。本发明实施例中，考虑到邻道正在工作的电视系统的实际情况而确定了认知无线系统的最大发射功率，因此，通过控制认知无线系统的实际发射功率小于该最大发射功率，可以最大限度的减少对该电视系统的干扰，从而保证了该电视系统内接收机的灵敏度。

需要说明的是，上述认知无线系统的系统参数以及电视系统的系统参数包括但不限于工作频带外的能量泄露。

优选地，根据认知无线系统的系统参数以及电视系统的系统参数，通过以下公式确定认知无线系统的最大发射功率P_TX：

P_TX＝P_{RX_TV}-R_D/U-G+ACIR+max{MCL，PL(d)}-A，

其中，P_{RX_TV}为电视系统的接收机所在地的接收功率、R_D/U为电视系统的接收机期望的有用信号和干扰信号的功率比、G为认知无线系统的发射天线增益与电视系统的接收天线增益之和、ACIR为认知无线系统与电视系统组成的共存系统的邻道干扰比(定义为干扰系统(这里为认知无线电系统)的发射功率与被干扰系统(这里为电视系统)的接收机接收到的干扰功率之比)、MCL为共存系统的最小耦合损耗、d为电视系统的接收机和与认知无线系统的发射机之间的距离、PL(d)为认知无线系统与电视系统之间的路损、A为认知无线系统的发射天线的有效输出功率活动因子。

下面详细描述上述公式的含义及推导过程。

对于电视接收机而言，最大允许干扰功率为I_MAX；

I_MAX＝P_{RX_TV}-R_D/U    (1)

其中，R_D/U为电视接收机期望的有用信号和干扰信号的功率比，P_{RX_TV}为电视接收机所在地的接收功率。

另外，设CRS发射机带内发射功率为P_TX，则邻道泄露功率为I：

I＝P_TX+G-ACIR-max{MCL，PL(d)}          (2)

这里，G为CRS发射天线增益和TV接收天线增益的和，ACIR(Adjacent Channel Interference Ratio)为邻道干扰比，MCL(Minimum Coupling Loss)为最小耦合损耗，PL(Path Loss)为路损，它是距离d的函数，d表示TV接收机和CRS发射机间的距离，max{·}表示取最大值。在TV接收机和CRS发射机共站时，取MCL；TV接收机和CRS发射机不共站时，取PL(d)。

其中，ACIR又可表示为：

$\frac{1}{\mathrm{ACIR}}=\frac{1}{\mathrm{ACLR}}+\frac{1}{\mathrm{ACS}}---\left(3\right)$

其中，ACLR(Adjacent Channel Leakage Ratio)为CRS发射机的邻道泄露比，ACS(Adjacent Channel Selectivity)为TV接收机的邻道选择。

考虑到上述邻道泄露功率I应当小于上述最大允许干扰功率为I_MAX，因此，结合上式(1)和上式(2)，可以得到CRS的最大允许发射功率P_TX为：

P_TX＝P_{RX_TV}-R_D/U-G+ACIR+max{MCL，PL(d)}

实际中，发射天线的有效输出功率还应考虑活动因子A，因此可以

得到本发明实施例中的计算公式：

P_TX＝P_{RX_TV}-R_D/U-G+ACIR+max{MCL，PL(d)}-A    (4)

上式(4)即为CRS不对邻道的电视信号接收机产生干扰的最大允许发射功率。需要说明的是，这里并没有区分CRS的发射机是基站(BS，base station)的还是用户终端(UE，user Equipment)的。在CRS的下行，需要考虑CRS的BS发射机对邻道电视接收机的影响，此时，ACLR为BS发射机的邻道泄露比，ACS为TV接收机的邻道选择，天线增益考虑CRS的BS和TV接收系统的天线增益。在CRS的上行，需要考虑CRS的UE发射机对邻道电视接收机的影响，此时，ACLR为UE发射机的邻道泄露比，ACS为TV接收机的邻道选择，天线增益考虑CRS的UE和TV接收系统的天线增益。

需要说明的是，上面考虑的是CRS对邻道电视接收机的干扰情况。保证CRS的发射功率不大于P_TX，CRS就可以和TV系统共存。

优选地，通过以下公式确定电视系统的接收机所在地的接收功率P_{RX_TV}：P_{RX_TV}＝min{P_{RX_TV_L}，P_{RX_TV_R}}，其中，P_{RX_TV_L}为认知无线系统的占用的电视空白频道的左邻道的电视接收功率，P_{RX_TV_R}为认知无线系统的占用的电视空白频道的右邻道的电视接收功率。优选地，当右邻道不存在电视系统的信号时，P_{RX_TV}＝P_{RX_TV_L}；当左邻道不存在电视系统的信号时，P_{RX_TV}＝P_{RX_TV_R}。

本优选实施例中的P_{RX_TV}可以通过下式(5)计算得到：

$P_{\mathrm{RX}\_\mathrm{TV}}=\left\{\begin{array}{cc}{P}_{\mathrm{RX}\_\mathrm{TV}\_L}& \left(a\right)\\ \min \{P_{\mathrm{RX}\_\mathrm{TV}\_L},P_{\mathrm{RX}\_\mathrm{TV}\_R}\}& \left(b\right)\\ P_{\mathrm{RX}\_\mathrm{TV}\_R}& \left(c\right)\end{array}\right.---\left(5\right)$

其中，P_{RX_TV_L}为CRS占用的电视空白频道(TVWS，TeleVisionWhite Space)频道的左邻道电视接收功率，P_{RX_TV_R}为CRS占用的电视空白频道的右邻道电视接收功率，min{·}表示取最小值。当右邻道无电视信号时，P_{RX_TV}取(a)值；当左邻道无电视信号时，P_{RX_TV}取(c)值；当左右邻道均有电视信号时，P_{RX_TV}取(b)值。

优选地，认知无线系统的系统参数包括以下至少之一：认知无线系统的发射天线增益、认知无线系统的邻道干扰比、认知无线系统的最小耦合损耗、认知无线系统的发射天线的有效输出功率活动因子；电视系统的系统参数包括以下至少之一：电视系统的接收天线增益、电视系统的接收机所在地的接收功率、电视系统的接收机期望的有用信号和干扰信号的功率比、电视系统的接收机和与认知无线系统的发射机之间的距离、认知无线系统与电视系统之间的路损。

优选地，通过以下至少之一的方式控制认知无线系统的实际发射功率小于最大发射功率：增加滤波器、增加频谱隔离带、增加收发机间的空间间隔。

优选地，在控制认知无线系统的实际发射功率小于最大发射功率之后，确定认知无线系统接收到的干扰功率的最大值；判断最大值是否小于认知无线系统允许的最大干扰功率；如果判断结果为是，则确定认知无线系统与电视系统共存。

本优选实施例中，还考虑了TV系统对CRS的影响，保证CRS的服务质量(Quality of Service，简称为QoS)，这样才能真正保证CRS和TV系统的共存。

根据具体的CRS(例如，GSM/UMTS/LTE)或其相应的产品可以通过查表或计算得到最大允许的干扰功率I_{MAX_CR}。例如，根据准则：基站按0.8dB灵敏度损失(即干扰比)，UE按3dB灵敏度损失计算。E-UTRA(Evolved-UTRAN)10MHz系统底噪为-99dBm，则允许的最大干扰功率为-106dBm；E-UTRA 5MHz系统底噪为-102dBm，则允许的最大干扰功率为-109dBm。

比较接收到的干扰功率I和允许的干扰功率I_{MAX_CR}。

If I＜I_{MAX_CR}

CRS可以和TV系统邻道共存

Else

CRS根据上述两方面的情况：考虑CRS对TV系统的干扰，和考虑TV系统对CRS的干扰。只有在两种干扰功率均满足要求的情况下，CRS才能和TV系统共存。

优选地，通过以下公式确定认知无线系统接收到的干扰功率的最大值I：

I＝P_{TX_TV}+G+A_TV-ACIR_TV-PL(d)             (6)，

其中，P_{TX_TV}为电视系统的发射机的发射功率、G为电视系统的发射天线增益与认知无线系统的接收天线增益之和、A_TV为活动因子，ACIR_TV为邻道泄露比，d为电视系统的发射机和与认知无线系统的接收机之间的距离、PL(d)为认知无线系统与电视系统之间的路损。

需要说明的是，CRS接收机的ACS对BS和UE是不一样的，具体数值可参考有关协议，或实际的产品。同时，天线增益G为TV系统发射天线的增益和CRS接收天线的增益的和，同样，对于CRS接收机，BS和UE的天线增益是不一样的。

优选地，如果判断结果为否，则通过以下至少之一的方式降低电视系统的带外泄露：增加滤波器、增加频谱隔离带、增加收发机间的空间间隔、预扭曲。

优选地，在确定CRS能和TV系统共存之后，CRS进行频谱调整，进入相应的电视空白频道进行无线通信。

需要说明的是，在实际中，对于电视空白频道，可能需要CRS不止一个，当只有一个CRS需要借用电视空白频道时，上面的步骤能满足需要。但是，当有若干个CRS同时需要借用电视空白频道时，还存在一个频谱礼仪的问题，即各CRS必须通过协商的手段，利用某些规则，来确定具体借用电视空白频道的CRS。

本发明可有效地测量出不同系统间，特别针对TV系统和无线通信系统间的干扰功率，并根据相应的干扰进行动态自动的实时控制，以达到两个系统共存的目的。

本发明还提供了一个优选实施例，结合了上述多个优选实施例的技术方案，下面结合图3至图5来详细描述。

图3是根据本发明实施例的测量及控制的流程图，包括：测量，计算和调整等三大步骤。图4是根据本发明实施例的共存场景的示意图。在该场景中，示例了一个TV系统的发射机，一个3GPP的无线通信BS，以及若干个TV系统和无线通信系统的用户。

下面我们详细解释操作步骤。

步骤S302，测量CRS对TV系统接收机的干扰功率I₁。

实际上，这一步就是测量P_{RX_TV}。其含义是测量CRS的发射机在电视接收机处的辐射功率。由于电视接收机地理位置的不确定性，并且电视接收机本身没有上报设备，使得P_{RX_TV}的测量变得困难。我们知道CRS发射机对电视接收机最大的干扰发生在电视接收机处于CRS发射机的邻域内，例如，电视发射机在CRS发射机50米覆盖范围内。

这里，接收信号强度可以用以下方法获得：

①利用专门的具备感知能力的设备，测量指定的频道，并将测量值上报给无线通信系统的BS。

②利用BS邻域内的UE(如果存在、并具备相应测量能力的话)，测量指定的频道，并将测量的结果上报给通知其测量的BS。

③BS通过在天线发射端耦合自身发射功率，并反馈给基带处理单元。

步骤S304，根据上述公式(4)计算CRS发射机的最大允许发射功率P_TX，并根据P_TX调整实际的发射功率P，以满足P＜P_TX

为了讨论方便，这里重写式(4)

I_MAX＝P_{RX_TV}-R_D/U-G+ACIR+max{MCL，PL(d)}-A

注意式(4)是在无线通信系统的基带处理单元进行处理的。这里，参数R_D/U，ACIR的ACS，G中的接收天线增益是BS通过访问数据库得到的。数据库中的这些信息又是TV系统上报得到的。另外，BS根据自身的盲区范围，得到超过盲区的和BS间的最小距离，以便计算MCL和PL(d)。BS天线的发射增益、活动因子A和ACLR可通过自身的参数存储单元或访问数据库得到。数据库中存放有无线通信系统(含BS)和TV系统(包含TV的发射机和类型尽可能多的TV接收机)的各种参数。例如，数据库中包含的TV系统(Television database)的信息由TV运营商或第三方运营商负责数据录用、管理和日常维护的工作。其内容为电视运营商在本地或包含本地的若干个地区的电视频谱(频道)的使用情况，即，①正在使用的频谱(频道)状态，包括但不限于：频道号，带宽，可能的持续时间，D/U要求(R_D/U为电视接收机期望的有用信号和干扰信号的功率比)，频谱掩模，覆盖范围和隔离带等信息；②未使用的频谱(频道)状态，包括但不限于：频道号，工作带宽等信息。

BS和数据库之间，以及TV基站和数据库之间的物理连接通过有线或无线连接，逻辑传输协议可以采用诸如IP协议进行通信。

图5是根据本发明实施例的BS发射工作的流程图。

当得到的BS的发射功率P_TX满足无线通信系统的QoS时，BS可通过测量系统内的包括但不限定误比特率(Bit Error Rate，简称为BER)或误块率(BLock Error Rate，简称为BLER)得到，BS就按照发射功率P_TX进行发射。

当得到的BS的发射功率P_TX无法满足无线通信系统的QoS时，BS调整发射功率P_TX，并增加但不限于数字预扭曲算法，改变BS发射机的ACLR，进而改变ACIR，以满足无线通信系统的QoS。

当通过增加数字预扭曲算法仍然不能满足要求时，可通过外接滤波器的形式改善ACLR，进而改变ACIR，这里，一种可能是，外接滤波器一直存在，BS可通过控制的方式决定滤波器的开和关。

当上述方法均无效时，可尝试改变频道的方法，例如，增加CRS工作频道和TV工作频道间频谱间隔，以满足无线通信系统的QoS的要求。

步骤S306，测量TV系统对CRS接收机的干扰功率I₂，并根据协议或产品得到CRS的最大允许的干扰功率I_{MAX_CR}。

为了讨论方便，这里重写上述公式(6)：

I＝P_{TX_TV}+G+A_TV-ACIR_TV-PL(d)

这里，干扰功率I₂用式(6)计算得到。其中，BS通过访问数据库(见图4)，得到电视发射机的发射功率P_{TX_TV}，发射增益，活动因子A_TV，及发射机的ACLR(通过该ACLR和下面提到的BS的ACS，根据公式(4)得到所需的ACIR_TV)。另外，BS还应通过数据库得到电视发射机的地理位置坐标(包括经度和纬度)，以便确定PL(d)的计算。另外，BS和UE也应通过GPS或一些定位算法或数据库得到自身的地理位置坐标(包括经度和纬度)。

通常，BS的ACS值较大，根据ACIR的性质，在估算ACIR时可以不考虑，但精确计算ACIR时，应考虑BS的ACS。

根据具体的CRS(例如，GSM/UMTS/LTE)或其相应的产品可以通过查表或计算得到最大允许的干扰功率I_{MAX_CR}。例如，根据准则：基站按0.8dB灵敏度损失(即干扰比)，UE按3dB灵敏度损失计算。E-UTRA 10MHz系统底噪为-99dBm，则允许的最大干扰功率为-106dBm；E-UTRA 5MHz系统底噪为-102dBm，则允许的最大干扰功率为-109dBm。比较接收到的干扰功率I和允许的干扰功率I_{MAX_CR}。

步骤S308，进行判断I₂是否小于I_{MAX_CR}，跳到步骤S312，否则进入步骤S310。

如果I₂小于I_{MAX_CR}，表明TV系统对邻道的CRS的接收机造成的干扰不会影响到CRS接收机的正常工作。如果I₂大于I_{MAX_CR}，表明TV系统对邻道的CRS的接收机造成的干扰已经影响到CRS接收机的正常工作。

步骤S310，通过以下几种方式之一或几种方式的组合，以满足要求I₂小于I_{MAX_CR}。例如，增加滤波器，增加频谱隔离带，增加收发机间的空间间隔，或预扭曲，以降低TV系统的带外泄露。

如果TV系统的发射机的发射功率可控，并且可以进行基带处理，则可通过调整TV系统的发射机的发射功率，以及采用但不限于数字预扭曲算法，改变TV系统发射机的ACLR，进而改变ACIR，以满足无线通信系统的QoS。

当通过增加数字预扭曲算法仍然不能满足要求时，可通过外接滤波器的形式改善ACLR，进而改变ACIR，这里，一种可能是，外接滤波器一直存在，TV系统可通过控制的方式决定滤波器的开和关。

当上述方法均无效时，或者TV系统的发射机不能进行调整时，可尝试改变频道的方法，例如，增加CRS工作频道和TV工作频道间频谱间隔，以满足无线通信系统的QoS的要求。

步骤S312，CRS进行频谱调整，进入相应的电视空白频道进行无线通信。

在实际中，对于电视空白频道，可能需要CRS不止一个，当只有一个CRS需要借用电视空白频道时，上面的步骤能满足需要。但是，当有若干个CRS同时需要借用电视空白频道时，还存在一个频谱礼仪的问题，即各CRS必须通过协商的手段，利用某些规则，来确定具体借用电视空白频道的CRS。这部分内容超出了本专利的范围，在此不讨论。另外，本专利不涉及CRS和TV系统占用同一个频道，以及不同CRS占用同一个频道的情况。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明实施例提供了一种，该认知无线系统的功率控制装置可以用于实现上述认知无线系统的功率控制方法。图6是根据本发明实施例的认知无线系统的功率控制装置的结构框图，包括测量模块62，确定模块64和控制模块66。下面对其进行详细描述。

测量模块62，用于测量认知无线系统的系统参数以及电视系统的系统参数；确定模块64，连接至测量模块62，用于根据测量模块62测量的认知无线系统的系统参数以及电视系统的系统参数，确定认知无线系统的最大发射功率；控制模块66，连接至确定模块64，用于控制认知无线系统的实际发射功率小于确定模块64确定的最大发射功率。

相关技术中，认知无线系统中的发射机在辐射能量时一般会有带外泄露，从而对邻道正在工作的系统造成干扰。本发明实施例中，考虑到邻道正在工作的电视系统的实际情况而确定了认知无线系统的最大发射功率，因此，通过控制认知无线系统的实际发射功率小于该最大发射功率，可以最大限度的减少对该电视系统的干扰，从而保证了该电视系统内接收机的灵敏度。

需要说明的是，上述认知无线系统的系统参数以及电视系统的系统参数包括但不限于工作频带外的能量泄露。

优选地，确定模块还用于通过以下公式确定认知无线系统的最大发射功率P_TX：

P_TX＝P_{RX_TV}-R_D/U-G+ACIR+max{MCL，PL(d)}-A，

其中，P_{RX_XTV}为电视系统的接收机所在地的接收功率、R_D/U为电视系统的接收机期望的有用信号和干扰信号的功率比、G为认知无线系统的发射天线增益与电视系统的接收天线增益之和、ACIR为认知无线系统和电视系统组成的共存系统的邻道干扰比(定义为干扰系统(这里为认知无线电系统)的发射功率与被干扰系统(这里为电视系统)的接收机接收到的干扰功率之比)、MCL为共存系统的最小耦合损耗、d为电视系统的接收机和与认知无线系统的发射机之间的距离、PL(d)为认知无线系统与电视系统之间的路损、A为认知无线系统的发射天线的有效输出功率活动因子。

需要说明的是，装置实施例中描述的认知无线系统的功率控制装置对应于上述的方法实施例，其具体的实现过程在方法实施例中已经进行过详细说明，在此不再赘述。

综上所述，根据本发明的上述实施例，提供了一种认知无线系统的功率控制方法及装置，通过确定认知无线系统的最大发射功率，并控制认知无线系统的实际发射功率小于该最大发射功率，解决了认知无线系统中的发射机在辐射能量时一般会有带外泄露，从而对邻道正在工作的系统造成干扰的问题，从而可以最大限度的减少对该电视系统的干扰，从而保证了该电视系统内接收机的灵敏度。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种认知无线系统的功率控制方法，其特征在于，包括：

测量认知无线系统的系统参数以及电视系统的系统参数；

根据所述认知无线系统的系统参数以及所述电视系统的系统参数，确定所述认知无线系统的最大发射功率；

控制所述认知无线系统的实际发射功率小于所述最大发射功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述认知无线系统的系统参数以及所述电视系统的系统参数，通过以下公式确定所述认知无线系统的最大发射功率P_TX：

P_TX＝P_{RX_TV}-R_D/U-G+ACIR+max{MCL，PL(d)}-A，

其中，P_{RX_TV}为所述电视系统的接收机所在地的接收功率、R_D/U为所述电视系统的接收机期望的有用信号和干扰信号的功率比、G为所述认知无线系统的发射天线增益与所述电视系统的接收天线增益之和、ACIR为所述认知无线系统与所述电视系统组成的共存系统的邻道干扰比、MCL为所述共存系统的最小耦合损耗、d为所述电视系统的接收机和与所述认知无线系统的发射机之间的距离、PL(d)为所述认知无线系统与所述电视系统之间的路损、A为所述认知无线系统的发射天线的有效输出功率活动因子。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过以下公式确定所述电视系统的接收机所在地的接收功率P_{RX_TV}：

P_{RX_TV}＝min{P_{RX_XV_L}，P_{RX_TV_R}}，

其中，P_{RX_TV_L}为所述认知无线系统的占用的电视空白频道的左邻道的电视接收功率，P_{RX_TV_R}为所述认知无线系统的占用的所述电视空白频道的右邻道的电视接收功率。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述右邻道不存在所述电视系统的信号时，P_{RX_TV}＝P_{RX_TV_L}；当所述左邻道不存在所述电视系统的信号时，P_{RX_TV}＝P_{RX_TV_R}。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，

所述认知无线系统的系统参数包括以下至少之一：

所述认知无线系统的发射天线增益、所述认知无线系统与

所述电视系统组成的共存系统的邻道干扰比、所述共存系统的最小耦合损耗、所述认知无线系统的发射天线的有效输出功率活动因子；

所述电视系统的系统参数包括以下至少之一：

所述电视系统的接收天线增益、所述电视系统的接收机所在地的接收功率、所述电视系统的接收机期望的有用信号和干扰信号的功率比、所述电视系统的接收机和与所述认知无线系统的发射机之间的距离、所述认知无线系统与所述电视系统之间的路损。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，通过以下至少之一的方式控制所述认知无线系统的实际发射功率小于所述最大发射功率：

增加滤波器、增加频谱隔离带、增加收发机间的空间间隔。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在控制所述认知无线系统的实际发射功率小于所述最大发射功率之后，所述方法还包括：

确定所述认知无线系统接收到的干扰功率的最大值；

判断所述最大值是否小于所述认知无线系统允许的最大干扰功率；

如果判断结果为是，则确定所述认知无线系统与所述电视系统共存。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过以下公式确定所述认知无线系统接收到的干扰功率的最大值I：

I＝P_{TX_TV}+G+A_TV-ACIR_TV-PL(d)，

其中，P_{TX_TV}为所述电视系统的发射机的发射功率、G为所述电视系统的发射天线增益与所述认知无线系统的接收天线增益之和、A_TV为活动因子，ACIR_TV为邻道泄露比，d为所述电视系统的发射机和与所述认知无线系统的接收机之间的距离、PL(d)为所述认知无线系统与所述电视系统之间的路损。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，如果判断结果为否，则通过以下至少之一的方式降低所述电视系统的带外泄露：

增加滤波器、增加频谱隔离带、增加收发机间的空间间隔、预扭曲。

10.一种认知无线系统的功率控制装置，其特征在于，包括：

测量模块，用于测量认知无线系统的系统参数以及电视系统的系统参数；

确定模块，用于根据所述认知无线系统的系统参数以及所述电视系统的系统参数，确定所述认知无线系统的最大发射功率；

控制模块，用于控制所述认知无线系统的实际发射功率小于所述最大发射功率。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于通过以下公式确定所述认知无线系统的最大发射功率P_TX：

P_TX＝P_{RX_TV}-R_D/U-G+ACIR+max{MCL，PL(d)}-A，

其中，P_{RX_TV}为所述电视系统的接收机所在地的接收功率、R_D/U为所述电视系统的接收机期望的有用信号和干扰信号的功率比、G为所述认知无线系统的发射天线增益与所述电视系统的接收天线增益之和、ACIR为所述认知无线系统与所述电视系统组成的共存系统的邻道干扰比、MCL为所述共存系统的最小耦合损耗、d为所述电视系统的接收机和与所述认知无线系统的发射机之间的距离、PL(d)为所述认知无线系统与所述电视系统之间的路损、A为所述认知无线系统的发射天线的有效输出功率活动因子。

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