CN103052095A

CN103052095A - 频谱检测方法和系统

Info

Publication number: CN103052095A
Application number: CN2011103069170A
Authority: CN
Inventors: 李庆华; 陶雄强; 邢益海; 闫淑辉; 刘建明; 李祥珍; 胡炜; 徐宏; 祝锋; 邓晓晖
Original assignee: Potevio Institute of Technology Co Ltd
Current assignee: Potevio Information Technology Co Ltd
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2031-10-11
Also published as: CN103052095B

Abstract

本发明提供了频谱检测方法和系统。其中，该方法包括：A，确定频谱感知终端的位置；B，基站调度区域中的频谱感知终端按照该区域对应的频谱检测策略对该区域的频谱进行检测，获取频谱感知终端上报的检测结果，并根据该获取的检测结果处理被检测的频谱。

Description

频谱检测方法和系统

技术领域

本发明涉及无线通信系统，特别涉及频谱检测方法和系统。

背景技术

目前，230MHz频段主要应用于数传电台承担远程的数据采集工作，因提供的速率很低只能用于一些简单的通信应用，无法满足智能电网和传感网日益增长的业务需求。而根据国家电网未来的规划，需要寻找一种新的宽带通信技术，以满足其配网自动化、负荷管理、用电信息采集、智能电网用户服务、应急抢修、特殊区域视频监控六大领域的业务需求。

随着通信技术的发展，普天公司基于TD-LTE技术的230MHz频段产品为上述需求提供了较好的解决方案，该产品继承OFDM的正交多子载波传输独特的信道相对平坦和信道码间串扰比较小的优点，并创新地发挥了OFDMA系统的易扩展性，频率选择性，调度灵活性等，以及创造性的吸收了载波聚合，频谱感知等先进通讯理念，构成了新一代低功耗，高频谱利用率，高可靠性的灵活的多业务通信系统，最大程度地满足电力负荷监控系统的业务要求，同时为国家电网下一代网络规划提供了坚实的技术积累和应用示范。

图1示出了现有230MHz的分布示意图。在图1中的各竖线为国网公司230MHz频段授权的频点，其为离散分布的，总数为40。在国网公司授权的40个频点中可能存在传统的230电台，该电台与现有的TD-LTE230系统可能存在相互干扰的问题，而且在实际应用中，也可能存在系统频谱资源不足的问题。另外，干扰电台可能是局部干扰，也可能是全局干扰，需要对干扰位置以及范围进行区分。

基于此，就需要频谱检测，而在无线通信系统比如LTE、2G、3G等通信系统中，频谱检测通常需要额外利用频谱检测仪或者其他设备参与，这样会导致频谱检测结果很难进入无线通信系统；并且，由于频谱检测需要额外的频谱监测仪或设备，会导致频谱检测成本较高，实现方案复杂。

发明内容

本发明提供了频谱检测方法和系统，以避免由于额外利用频谱检测仪或者其他设备参与频谱检测所带来的技术问题。

本发明提供的技术方案包括：

一种频谱检测方法，包括：

A，确定频谱感知终端的位置；

B，基站调度区域中的频谱感知终端按照该区域对应的频谱检测策略对该区域的频谱进行检测，获取频谱感知终端上报的检测结果，并根据该获取的检测结果处理被检测的频谱。

一种频谱检测系统，该系统包括：位置确定设备、基站和频谱检测终端；其中，

所述位置确定设备用于确定频谱感知终端的位置；

所述基站用于调度区域中的频谱感知终端按照该区域对应的频谱检测策略对该区域的频谱进行检测，获取频谱感知终端上报的检测结果，并根据该获取的检测结果处理被检测的频谱。

由以上技术方案可以看出，本发明并非额外利用频谱检测仪或其他设备进行频谱检测，而是直接利用现有的频谱感知终端全面、准确地获取本小区内的频谱信息，得到不同地理位置的频谱状态，并能够做到全网覆盖；

进一步地，本发明通过确定频谱感知终端的位置，能够便于基站更好地进行调度。

附图说明

图1示出了现有230MHz的分布示意图；

图2为本发明实施例提供的方法流程图；

图3a为本发明实施例应用的组网示意图；

图3b为本发明实施例中终端分布示意图；

图4为本发明实施例中基站的共同覆盖区示意图；

图5为本发明实施例提供的步骤101的第一实现流程图；

图6为本发明实施例提供的两个邻小区基战为焦点的双曲线示意图；

图7为本发明实施例提供的N个邻小区基战为焦点的双曲线示意图；

图8为本发明实施例提供的步骤101的第二实现流程图；

图9为本发明实施例提供的终端区域示意图；

图10为本发明实施例提供的终端确定位置示意图；

图11为本发明实施例提供的步骤102实现流程图；

图12为本发明实施例提供的第二频谱检测策略流程图；

图13为本发明实施例提供的系统结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明提供的频谱检测方法流程包括图1所示的步骤：

参见图2，图2为本发明实施例提供的方法流程图。如图2所示，该流程可包括以下步骤：

步骤201，确定频谱感知终端的位置。

步骤202，基站调度区域中的频谱感知终端按照该区域对应的频谱检测策略对该区域的频谱进行检测，获取频谱感知终端上报的检测结果，并根据该获取的检测结果处理被检测的频谱。

下面对上述步骤201和步骤202的具体实现进行详细描述：

在描述步骤201和步骤202的具体实现之前，先对小区覆盖、终端覆盖进行描述：

在无线通信系统中，为提高频谱资源利用率，通常采用扇区组网方式。即，一个小区划分为3个120度的扇区(记为组网1)或者划分为6个60度的扇区(记为组网2)。其中，组网2具体如图3a所示，组网1原理类似，不再赘述。

图3a所示的组网具体到终端分布，可如图3b所示。从图3b可以看出，每一终端比如终端1、终端2、终端3或终端4均附着对应的基站，并能接收到来自邻小区基站发射的信号、以及检测邻小区的功率。其中，终端可以通过信号的频率资源或者扰码(3G)来区分邻小区的基站。例如，图3b中，假如终端1附着A小区中的基站，但同时可以接收到B小区和C小区中基站发射的信号。需要说明的是，各个小区的基站可以有共同的覆盖区，图4示出了A小区、B小区、C小区的共同覆盖区。

基于上面描述的每个小区的终端能接收到邻小区基站发射的信号，并能根据该信号检测出邻小区功率。而当信号在空间传播时，遵守一定的信号传播模型，并且，该信号的功率通常按传输距离的4次方进行衰减。国际通用的信号传播模型包括奥村(Okumura-Hata)模型和cost-231Hata模型。这两个模型分别适用于宏小区(比如小区半径大于1公里的小区)与蜂窝小区(比如小区半径小于1公里的小区)。通过对上述两个信号传播模型的分析可以得到：终端检测到邻小区功率与信号传播距离存在一个确定的统计关系。通常可以认为检测到的邻小区功率越大，终端与该邻小区中基站的距离越近的概率越大。也就是说，通过终端检测邻小区功率的大小，可以确认终端与邻小区中基站距离的概率空间。

基于上面描述，则步骤101的实现可采用两种方式，下面一一描述：

方式1：

参见图5，图5为本发明实施例提供的步骤101的第一实现流程图。本流程的核心思想为：通过终端测量并上报邻小区的相对功率至基站，由基站确定各个频谱感知终端的位置。如图5所示，该流程可包括以下步骤：

步骤501，基站下发小区功率检测指令。

在无线通信系统中，终端主要分为两种，一种为具有频谱检测功能的终端，简称为频谱感知终端，另一种为不具有频谱检测功能的普通终端。当普通终端接收到所述小区功率检测指令时，直接丢弃该小区功率检测指令，而当频谱感知终端接收到所述小区功率检测指令时，执行步骤502。

步骤502，频谱感知终端(以终端1为例)检测本小区的时间提前量(TA)、以及N个邻小区功率，并计算N个邻小区功率中每两个邻小区之间的相对功率，将检测到的TA和计算的相对功率在设定的测量上报周期内上报给基站。

本步骤502中，计算两个邻小区之间的相对功率具体为：将两个邻小区的功率取对数，将取对数后的功率求差，得到的差值即为该两个邻小区之间的相对功率。

优选地，本步骤502中，在执行上报之前，可先由基站发送一个TA阈值和/或相对功率阈值的调度指令。以基站发送TA阈值和相对功率阈值的调度指令为例，则只有检测的TA大于该TA阈值的频谱感知终端才在测量上报周期内上报大于相对功率阈值的相对功率至基站。

步骤503，基站根据终端1上报的TA和相对功率确定该终端1的位置。

具体地，本步骤503具体实现时可为：

步骤1，基站先以N个邻小区功率中每两个邻小区功率的相对功率确定双曲线。

根据两个邻小区功率的相对功率，能够确认终端1到该两个邻小区的基战的距离为一个恒定差值。根据该恒定差值建立曲线方程，能够得到：终端1可能的位置(记为候选位置)轨迹为以该两个邻小区的基战为焦点的一条完整的双曲线，具体如图6所示。

假如步骤502中的N为3，则根据该三个邻小区功率的相对功率可以确定三条完整的双曲线，具体如图7所示。

步骤2，基站将离该三条双曲线总距离最近的位置确定为终端1的候选位置。

步骤3，基站根据终端1上报的TA，确定终端1的最终位置。

由于无线传播路径的复杂性，终端每次接收的功率会在一定范围内波动，满足一定的概率分布。为减少单次检测的误差，可以限定终端上报的TA为多次TA检测的统计平均值，该多次TA检测可以由基站发起，也可由终端1自行完成。如此，本步骤3中，基站对终端1上报的TA进行修正，该修正操作可与现有TA修正方法类似，利用修正后的TA确定终端1的最终位置。由于TA表明终端1与附着基站的传输时间差，通过修正TA能够有效地修正由相对功率换算成传播距离确定的终端1的候选位置的误差，最终精确确定出终端1的位置。

至此，通过图5即可完成确定频谱感知终端的位置。

需要说明的是，在本方式1中，基站还可通过多次调度终端1执行上述步骤502，以进一步精确终端1的位置。或者，基站通过其他方式进一步精确步骤503确定的位置。

至此，完成方式1的描述。

方式2：

参见图8，图8为本发明实施例提供的步骤101的第二实现流程图。本流程的核心思想为：基站先晒选出有代表性的频谱感知终端作为终端代表，指示该被筛选出的终端代表发送定位信息，而其他频谱感知终端通过检测该被筛选出的终端代表发送的定位信息确定自身的位置信息，并上报给基站。

如图8所示，该流程可包括以下步骤：

步骤801，基站下发小区功率检测指令。

在无线通信系统中，终端主要分为两种，一种为具有频谱检测功能的终端，简称为频谱感知终端，另一种为不具有频谱检测功能的普通终端。当普通终端接收到所述小区功率检测指令时，直接丢弃该小区功率检测指令，而当频谱感知终端接收到所述小区功率检测指令时，执行步骤802。

步骤802，频谱感知终端(以终端1为例)检测本小区的时间提前量(TA)、以及N个邻小区功率，并计算本小区与各个邻小区之间的相对功率。

由于本小区的TA，用于表明终端1与本小区中基站的传输时间差，以及本小区与邻小区的相对功率越大，表示终端1距离本小区中基站越近，可以得到本小区与邻小区的相对功率、以及本小区TA能够区分出终端所在的区域。而终端1所在的区域是由附着基站按照近距离、距离适中、距离较远对本小区中的终端进行分类得到的。其中，基站按照近距离、距离适中、距离较远对本小区中的终端进行分类得到的区域如图9所示。在图9中，包含三个同心圆区域，第一个区域为近距离区域，第二个区域为距离适中区域，第三个区域为距离较远区域。从图9可以看出，每个区域内包含不同的终端分布。

步骤803，基站通知满足第一设定要求的频谱感知终端上报在步骤802检测的TA和计算的相对功率。

该第一设定要求为频谱感知终端检测的TA大于TA阈值、和/或频谱感知终端计算的相对功率大于相对功率阈值。下文均以第一设定要求为频谱感知终端检测的TA大于TA阈值和频谱感知终端计算的相对功率大于相对功率阈值为例，其他情况原理类似。

步骤804，满足第一设定要求的频谱感知终端上报检测到的TA和相对功率至基站。

步骤805，基站选取至少一个执行上报操作的频谱感知终端作为第一终端代表，并通知第一终端代表向其他终端发送预设的定位信息。

通常位于边缘区域即图9中的第三个区域的频谱感知终端，适合进行整个小区的频谱检测。但边缘区域中如果频谱感知终端较多，会占用较多的信道开销，因此需要对频谱感知终端进行筛选。但如果选择的频谱感知终端不合适，例如图9中选择终端36或37，则容易造成后续频谱检测的局部化，不能全面反映频谱状态。为后续能全面反映频谱状态，需要获取所有频谱感知终端的具体分布情况。之所以执行本步骤805，以及下面的步骤806至步骤808，就是为了便于获取频谱感知终端的具体分布情况。

另外，本步骤805中的选取可以为随机或者按照设定条件比如上报的TA最大等条件实现，选取的第一终端代表的数量不大于3。

步骤806，接收到定位信息的频谱感知终端(记为终端2)根据该定位信息传输时间差和接收到该定位信息的功率确定本终端的位置。

终端2根据定位信息传输时间差和接收到该定位信息的功率能够确定自身与发送该定位信息的第一终端代表之间的距离远近，比如图10所示。

步骤807，基站再次通知满足第二设定要求的频谱感知终端上报该频谱感知终端在步骤802检测的TA和计算的相对功率。

该第二设定要求为定位信息传输时间差大于设定门限、和/或接收到该定位信息的功率大于设定功率。下文均以第二设定要求为定位信息传输时间差大于设定门限和接收到该定位信息的功率大于设定功率为例，其他情况原理类似。

步骤808，满足第二设定要求的频谱感知终端上报检测到的TA和相对功率至基站。

步骤809，基站选取步骤808中至少一个执行上报操作的频谱感知终端作为第二终端代表，并通知第二终端代表向其他频谱感知终端发送预设的定位信息，以使其他频谱感知终端按照类似步骤806的方式确定出自身位置。

步骤810，重复执行类似步骤807至步骤809的操作，以使基站所在小区中的所有频谱感知终端均可确定自身的位置。

至此，通过图8所示的流程，可以实现各个频谱感知终端自身确定自身的位置。

优选地，为便于上述步骤102中基站调度频谱感知终端，还需要基站发送广播通知各个频谱感知终端上报各自的位置信息，之后，各个频谱感知终端通过随机接入信道或其他专用信道上报各自的位置信息。

至此，完成方式2的描述。

下面对步骤102进行描述：

由于同一个小区中，通常情况下包含较多的频谱感知终端，而且需要检测的频谱数量可能较多(这意味着单个频点监测周期较长)，并且、小区中不同的区域可能存在不同的干扰状况，因此，就需要针对区域制定对应的频谱监测策略。而在现有技术中，没有考虑这种情况，不能根据区域进行监测，也不能改变监测周期或者监测时间密度。

其中，本步骤102中的频谱检测策略具体为：单个频谱感知终端进行频谱检测的策略(记为第一频谱检测策略)或者多个频谱感知终端进行频谱检测的策略(记为第二频谱检测策略)。

参见图11，图11为本发明实施例提供的步骤102实现流程图。如图11所示，该流程可包括以下步骤：

步骤1101，基站通过RRC消息调度一区域中的一个频谱感知终端并指示该被调度的频谱感知终端进行频谱检测。

RRC消息中包括频谱检测参数，其中，频谱检测参数包括：频谱检测频点、频谱检测周期以及PRACH信道时隙资源。所述PRACH信道时隙资源用于在被调度的频谱感知终端无资源上报频谱检测结果时使用。

步骤1102，当频谱感知终端接收到频谱检测指示后，在频谱检测周期内对频谱检测频点进行检测，得到频谱检测结果。

步骤1103，当频谱检测结果为频点受到干扰时，如果频谱感知终端具备上报频谱检测结果的资源，则在对应的测量上报周期内通过RRC消息上报频谱检测结果，如果频谱感知终端不具备上报频谱检测结果的资源，则通过频谱检测参数中的PRACH信道时隙资源上报频谱检测结果。

优选地，本步骤1103中，通过频谱检测参数中的PRACH信道时隙资源上报频谱检测结果具体可为：判断频谱检测结果是否表示频点受到的干扰严重，如果是，则通过频谱检测参数中的PRACH信道时隙资源上报频谱检测结果。

步骤1104，基站获取频谱感知终端上报的检测结果，并根据该获取的检测结果处理被检测的频谱。

至此，完成图11的描述。

参见图12，图12为本发明实施例提供的第二频谱检测策略流程图。如图12所示，该流程可包括以下步骤：

步骤1201，基站调度一区域内的多个频谱感知终端，并指示该被调度的频谱感知终端进行频谱检测。

本步骤1201中，对于处于正常接收状态的频谱感知终端，可通过RRC连接命令，调度频谱感知终端到具体的广播或多播信道接收频谱检测参数以及频谱检测命令。而对于处于DRX状态的频谱感知终端，则通过将PCFICH指示为1，并指示包含SIB子帧信息，在SIB子帧信息中增加频谱检测参数，如此，即可通过SIB子帧信息激活频谱感知终端进行频谱检测。

步骤1202，频谱感知终端接收到频谱感知命令后，在频谱检测周期内对频谱检测频点进行频谱检测，得到频谱检测结果。

步骤1203，当频谱检测结果为频点受到干扰时，如果频谱感知终端具备上报频谱检测结果的资源，则在对应的测量上报周期内通过RRC消息上报频谱检测结果，如果频谱感知终端不具备上报频谱检测结果的资源，则通过频谱检测参数中的PRACH信道时隙资源上报频谱检测结果。

优选地，本步骤1203中，通过频谱检测参数中PRACH信道时隙资源上报频谱检测结果具体可为：判断频谱检测结果是否表示频点受到的干扰严重，如果是，则通过频谱检测参数中的PRACH信道时隙资源上报频谱检测结果。

步骤1204，基站获取频谱感知终端上报的检测结果，并根据该获取的检测结果处理被检测的频谱。

至此，完成图12的描述。

需要说明的是，在图11或图12所示的流程中，可能存在多个频谱感知终端在PRACH信道时隙资源同时上报频谱检测结果的情况，针对这种情况，会出现多个频谱感知终端传递的频谱检测结果内容不一致的问题，这会导致基站无法分辨频谱检测结果的缺陷。为避免这种缺陷，本发明对频谱感知终端上报的频谱检测结果统一规定采用相同的RA-RNTI，从而保证各个频谱感知终端传递的内容完全相同。如此，基站只需要检测到该RA-RNTI，即可确认频谱不可用。

另外，在步骤102中，基站根据该获取的检测结果处理被检测的频谱具体实现时可依赖于基站如何调度频谱感知终端的。而基站调度区域中频谱感知终端的方式可取决于区域的环境，具体实现时可包括以下三种调度方式：

调度方式1：

本调度方式1具体为全体终端调度模式，核心思想为：当基站监测某一区域中的频谱时，基站通知该区域中所有频谱感知终端同时检测该频谱。可以采用广播方式也可以采用多播方式通知所有频谱感知终端同时检测该频谱。

该区域内所有频谱感知终端按照相同的频谱检测策略比如图11或图12的频谱检测策略对基站指定的频谱进行检测。以图11的频谱检测策略为例，图12的频谱检测策略原理类似，则；

所有频谱感知终端按照图11所示的频谱检测策略对基站指定的频谱进行检测，并根据是否有频点干扰来决定是否向基站报告频谱检测结果。当频谱检测结果为频点受到干扰时，将通过消息上报频谱检测结果，上报的模式为：

在具备上报频谱检测结果的资源时，采用RRC测量上报；

在不具备上报频谱检测结果的资源时，采用基站通知的PRACH信道时隙上报。

基于该调度方式1，则基站根据该获取的检测结果处理被检测的频谱为：当基站收到频谱检测结果(在规定的周期内)后，在规定的时间段内，资源调度将不再使用该被检测的频谱(即包含检测频点的频谱)，并确认该频谱无法使用。针对规定时间段之后的时间则重新调度频谱感知终端对该频谱进行检测。

需要说明的是，本调度方式1适用的前提为每个频谱感知终端受到的频谱干扰相关性较小，其适用于密集城区或复杂的电磁环境。

调度方式2：

本调度方式2具体为循环频率池检测模式，核心思想为：每个频谱感知终端负责对一系列频点，按照基站的指示轮流扫描检测自身负责的频点，并根据频点性质不同，分类上报。

本调度方式2中，基站指定每个频谱感知终端负责三个频谱池，分别为工作频谱，合法频谱，未授权频谱。每个终端按照指定的周期对各个频谱池内的频点进行检测。

本调度方式2中，频谱感知终端在频谱检测结果为：工作频谱，合法频谱，或未授权频谱中的频点遇到干扰时，在该受到干扰的频点所在的频谱对应的调度周期(该工作频谱，合法频谱，未授权频谱的调度周期不同，其中未授权频谱的调度周期相对较长一些)内上报频谱检测结果。其中，在工作频谱中的频点受到干扰时，可通过PRACH信道时隙资源上报频谱检测结果，并定期检查主同步子带对应信道消息。其他频谱不限资源。

基于本调度方式2，则基站根据该获取的检测结果处理被检测的频谱为：

在频谱检测结果为工作频谱中的频点受到干扰时，基站通过在同步子带对应的信道通知该频谱感知终端进行工作频点切换，并修改该频谱感知终端在RRC连接时的Bit Map图样；之后基站启动定时器，当定时器定时时间到达时，如果未收到该频点受到干扰的消息，则恢复该频谱感知终端在RRC连接时的Bit Map图样；

在频谱检测结果为未授权频谱中的频点受到干扰时，告知所有负责检测该频点的频谱感知终端放弃检测该频点，之后设置有效期定时器，并在定时器失效后恢复所有负责检测该频点的频谱感知终端对该频点进行检测。

在频谱检测结果为合法频谱中的频点受到干扰时，启动避让机制，增加对该频点进行检测的密度以及对该频点进行检测的频谱感知终端监测数量，并增加HARQ次数。

本调度方式2能够充分适应需要多个频谱监测的情况，适合于需要大量频谱检测的环境。

调度方式3：

本调度方式3具体为自适应监测模式，核心思想为：基站先随机选择一定数量的频谱感知终端，指示该被选择的频谱感知终端进行频谱监测。

基于本调度方式3，则基站根据该获取的检测结果处理被检测的频谱为：

当基站根据频谱检测结果发现与某个频谱感知终端在某个频谱通信过程中受到较大干扰或通信质量较低，则基站增加频谱监测终端，当基站根据频谱检测结果发现当前所有通信过程信道质量较好，适当减少的频谱监测数量以及检测频点。

本调度方式3适用于未知频谱环境场景，能够通过自动调整，达到频谱监测资源的消耗与监测效果的平衡。

至此，完成本发明提供的方法描述。

下面对本发明提供的系统进行描述。

参见图13，图13为本发明实施例提供的系统结构图。如图13所示，该系统包括：位置确定设备、基站和频谱检测终端；其中，

所述位置确定设备用于确定频谱感知终端的位置；

其中，所述位置确定设备设置在基站中，其根据频谱感知终端上报的邻小区相对功率和本小区时间提前量TA确定频谱感知终端的位置，具体包括：

下发单元，用于下发小区功率检测指令；

第一接收单元，用于接收频谱感知终端在设定的测量上报周期内上报的本小区TA、以及计算的N个邻小区功率中每两个邻小区之间的相对功率；

确定单元，用于根据频谱感知终端上报的TA和相对功率确定该频谱感知终端的位置。

作为本发明实施例的一种扩展，所述位置确定设备还可设置在频谱感知终端中，其通过与基站的交互确定，包括：

定位信息发送单元，用于在所述频谱感知终端作为基站晒选出的终端代表时，根据基站的指示发送定位信息；

位置确定单元，用于接收其他频谱感知终端作为终端代表发送的定位信息，根据定位信息传输时间差和接收到该定位信息的功率确定自身的位置。

在本发明实施例中，如图13所示，所述基站可包括：

调度单元，用于通过RRC消息调度区域中的频谱感知终端并命令该被调度的频谱感知终端进行频谱检测，所述RRC消息携带频谱检测参数，所述频谱检测参数包括：频谱检测频点、频谱检测周期以及PRACH信道时隙资源，所述PRACH信道时隙资源用于在被调度的频谱感知终端无资源上报频谱检测结果时使用；或者，

调度区域内的多个频谱感知终端，并指示该被调度的频谱感知终端进行频谱检测，其中，对于处于正常接收状态的频谱感知终端，通过RRC连接命令激活频谱感知终端进行频谱检测，并调度频谱感知终端到具体的广播或多播信道接收所述频谱检测参数以及频谱检测命令；对于处于DRX状态的频谱感知终端，则通过将PCFICH指示为1，并指示包含SIB子帧信息，在SIB子帧信息中增加频谱检测参数，通过SIB子帧信息激活频谱感知终端进行频谱检测；

第二接收单元，用于接收频谱感知终端根据频谱检测命令在频谱检测周期内对频谱检测频点进行检测得到的频谱检测结果；其中，当频谱检测结果为频点受到干扰时，如果频谱感知终端具备上报频谱检测结果的资源，则在对应的测量上报周期内通过RRC消息上报频谱检测结果，如果频谱感知终端不具备上报频谱检测结果的资源，则通过所述PRACH信道时隙资源上报频谱检测结果；

处理单元，用于根据该获取的检测结果处理被检测的频谱。

优选地，本实施例中，调度单元调度的频谱感知终端为：区域中所有频谱感知终端，频谱感知终端检测的频谱为所述区域中的一个频谱；基于此，所述处理单元在接收到频谱检测结果后，在规定的时间段内资源调度将不再使用该被检测的频谱，并确认该频谱无法使用，在规定时间段之后重新调度频谱感知终端对该频谱进行检测；或者，

调度单元调度的频谱感知终端负责三个频谱池，分别为工作频谱，合法频谱，未授权频谱，其根据基站的指示在指定的周期对各个频谱池内的频点进行检测；所述处理单元在频谱检测结果为工作频谱中的频点受到干扰时，通过在同步子带对应的信道通知该频谱感知终端进行工作频点切换，并修改该频谱感知终端在RRC连接时的Bit Map图样；之后启动定时器，当定时器定时时间到达时，如果未收到该频点受到干扰的消息，则恢复该频谱感知终端在RRC连接时的BitMap图样；在频谱检测结果为未授权频谱中的频点受到干扰时，告知所有负责检测该频点的频谱感知终端放弃检测该频点，之后设置有效期定时器，并在定时器失效后恢复所有负责检测该频点的频谱感知终端对该频点进行检测；在频谱检测结果为合法频谱中的频点受到干扰时，启动避让机制，增加对该频点进行检测的密度以及对该频点进行检测的频谱感知终端监测数量，并增加HARQ次数；或者，

调度单元调度的频谱感知终端为所述区域中随机选择的；所述处理单元在根据频谱检测结果发现与某个频谱感知终端在某个频谱通信过程中受到较大干扰或通信质量较低时，增加频谱监测终端，在根据频谱检测结果发现当前所有通信过程信道质量较好，适当减少频谱监测数量以及检测频点。

至此，完成本发明提供的系统描述。

进一步地，本发明通过确定频谱感知终端的位置，能够便于基站更好地进行调度；

更进一步地，本发明中，能够利用每一频谱感知终端根据频谱检测策略进行频谱检测，这会降低空口开销，并能保证灵活设置频谱检测周期和频谱检测频点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种频谱检测方法，其特征在于，该方法包括：

A，确定频谱感知终端的位置；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中频谱感知终端的位置是由基站根据频谱感知终端上报的邻小区相对功率和本小区时间提前量TA确定，具体包括：

A11，基站下发小区功率检测指令；

A12，频谱感知终端检测本小区的TA、以及N个邻小区功率，并计算N个邻小区功率中每两个邻小区之间的相对功率，将检测到的TA和计算的相对功率在设定的测量上报周期内上报给基站；

A13，基站根据频谱感知终端上报的TA和相对功率确定该频谱感知终端的位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A13包括：

基站先以N个邻小区功率中每两个邻小区功率的相对功率确定双曲线；

基站将离该确定的所有双曲线总距离最近的位置确定为该频谱感知终端的候选位置；

基站根据频谱感知终端上报的TA修正所述候选位置，确定该频谱感知终端的最终位置。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A12中，将检测到的TA和计算的相对功率在设定的测量上报周期内上报给基站包括：

确定检测到的TA、计算的相对功率是否满足设定条件，所述设定条件为：检测的TA大于预设的TA阈值，和/或，检测计算的相对功率大于相对功率阈值；

将满足设定条件的TA、相对功率在设定的测量上报周期内上报给基站。

5.根据权利要求2至4任一所述的方法，其特征在于，频谱感知终端上报的TA为多次TA检测得到的TA的统计平均值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中频谱感知终端的位置由基站与频谱感知终端交互确定的，具体包括：

A21，基站下发小区功率检测指令；

A22，频谱感知终端检测本小区的TA、以及N个邻小区功率，并计算本小区与各个邻小区之间的相对功率；

A23，基站通知满足第一设定要求的频谱感知终端上报在步骤A22检测的TA和计算的相对功率，所述第一设定要求为频谱感知终端检测的TA大于TA阈值、和/或频谱感知终端计算的相对功率大于相对功率阈值；

A24，满足第一设定要求的频谱感知终端上报检测到的TA和相对功率至基站；

A25，基站选取终端代表，并通知终端代表向其他频谱感知终端发送预设的定位信息，以使附着该基站的所有频谱感知终端根据定位信息传输时间差和接收到该定位信息的功率确定自身的位置。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤A25包括：

A31，基站选取至少一个执行上报操作的频谱感知终端作为第一终端代表，并通知第一终端代表向其他终端发送预设的定位信息；

A32，接收到定位信息的频谱感知终端根据该定位信息传输时间差和接收到该定位信息的功率确定本频谱感知终端的位置；

A33，基站再次通知满足第二设定要求的频谱感知终端上报该频谱感知终端检测的TA和计算的相对功率，第二设定要求为定位信息传输时间差大于设定门限、和/或接收到该定位信息的功率大于设定功率；

A34，满足第二设定要求的频谱感知终端上报检测到的TA和相对功率至基站；

A35，基站选取步骤A34中至少一个执行上报操作的频谱感知终端作为第二终端代表，并通知第二终端代表向其他频谱感知终端发送预设的定位信息，以使其他频谱感知终端按照类似步骤A32的方式确定出自身位置；

A36，执行类似步骤A33至步骤A35的操作，直至基站所在小区中的所有频谱感知终端均可确定自身的位置。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

基站发送广播通知各个频谱感知终端上报各自的位置信息，各个频谱感知终端通过随机接入信道或其他专用信道上报各自的位置信息。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B包括：

B11，基站通过RRC消息调度区域中的频谱感知终端并命令该被调度的频谱感知终端进行频谱检测；或者，

基站调度区域内的多个频谱感知终端，并指示该被调度的频谱感知终端进行频谱检测，其中，对于处于正常接收状态的频谱感知终端，可通过RRC连接命令，调度频谱感知终端到具体的广播或多播信道接收频谱检测参数以及频谱检测命令，对于处于DRX状态的频谱感知终端，则通过将PCFICH指示为1，并指示包含SIB子帧信息，在SIB子帧信息中增加频谱检测参数；

B12，当频谱感知终端接收到频谱检测命令后，在频谱检测周期内对频谱检测频点进行检测，得到频谱检测结果；

B13，当频谱检测结果为频点受到干扰时，如果频谱感知终端具备上报频谱检测结果的资源，则在对应的测量上报周期内通过RRC消息上报频谱检测结果，如果频谱感知终端不具备上报频谱检测结果的资源，则通过频谱检测参数中的PRACH信道时隙资源上报频谱检测结果；

B14，基站获取频谱感知终端上报的检测结果，并根据该获取的检测结果处理被检测的频谱。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤B11中，基站调度区域中的频谱感知终端为：基站调度该区域中所有频谱感知终端，所有频谱感知终端检测的频谱为所述区域中的一个频谱；步骤B14为：基站收到频谱检测结果后，在规定的时间段内资源调度将不再使用该被检测的频谱，并确认该频谱无法使用，在规定时间段之后的时间重新调度频谱感知终端对该频谱进行检测；或者，

被调度的频谱感知终端负责三个频谱池，分别为工作频谱，合法频谱，未授权频谱，其根据基站的指示在指定的周期对各个频谱池内的频点进行检测；步骤B14为：在频谱检测结果为工作频谱中的频点受到干扰时，基站通过在同步子带对应的信道通知该频谱感知终端进行工作频点切换，并修改该频谱感知终端在RRC连接时的Bit Map图样；之后基站启动定时器，当定时器定时时间到达时，如果未收到该频点受到干扰的消息，则恢复该频谱感知终端在RRC连接时的Bit Map图样；在频谱检测结果为未授权频谱中的频点受到干扰时，告知所有负责检测该频点的频谱感知终端放弃检测该频点，之后设置有效期定时器，并在定时器失效后恢复所有负责检测该频点的频谱感知终端对该频点进行检测；在频谱检测结果为合法频谱中的频点受到干扰时，启动避让机制，增加对该频点进行检测的密度以及对该频点进行检测的频谱感知终端监测数量，并增加HARQ次数；或者，

被调度的频谱感知终端为基站从所述区域中随机选择的；步骤B14为：当基站根据频谱检测结果发现与某个频谱感知终端在某个频谱通信过程中受到较大干扰或通信质量较低，则基站增加频谱监测终端，当基站根据频谱检测结果发现当前所有通信过程信道质量较好，适当减少的频谱监测数量以及检测频点。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤B13中，如果存在多个频谱感知终端通过频谱检测参数中的PRACH信道时隙资源上报针对所述频谱检测频点进行检测得到的频谱检测结果，则该多个频谱感知终端将频谱检测结果统一规定为相同的RA-RNTI，以用于与其他频谱感知终端传递的内容完全相同。

12.一种频谱检测系统，其特征在于，该系统包括：位置确定设备、基站和频谱检测终端；其中，

所述位置确定设备用于确定频谱感知终端的位置；

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述位置确定设备设置在基站中，其根据频谱感知终端上报的邻小区相对功率和本小区时间提前量TA确定频谱感知终端的位置，具体包括：

下发单元，用于下发小区功率检测指令；

14.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述位置确定设备设置在频谱感知终端中，其通过与基站的交互确定，包括：

检测单元，用于接收到基站下发的小区功率检测指令时，检测本小区的TA、以及N个邻小区功率，并计算本小区与各个邻小区之间的相对功率；

上报单元，用于在接收到基站下发的上报指令时，如果所处的频谱感知终端满足第一设定要求，所述第一设定要求为所述检测单元检测的TA大于TA阈值、和/或频谱感知终端计算的相对功率大于相对功率阈值，则上报检测到的TA和相对功率至基站；

定位信息处理单元，用于在所述频谱感知终端作为基站晒选出的终端代表时，根据基站的指示发送定位信息；或者接收基站帅选出的终端代表发送的定位信息，根据定位信息传输时间差和接收到该定位信息的功率确定自身的位置。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述基站包括：

调度区域内的多个频谱感知终端，并指示该被调度的频谱感知终端进行频谱检测，其中，对于处于正常接收状态的频谱感知终端，通过RRC连接命令激活频谱感知终端进行频谱检测，调度频谱感知终端到具体的广播或多播信道接收所述频谱检测参数以及频谱检测命令；对于处于DRX状态的频谱感知终端，通过将PCFICH指示为1，并指示包含SIB子帧信息，在SIB子帧信息中增加频谱检测参数，通过SIB子帧信息激活频谱感知终端进行频谱检测；

处理单元，用于根据该获取的检测结果处理被检测的频谱。

16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，调度单元调度的频谱感知终端为：区域中所有频谱感知终端，频谱感知终端检测的频谱为所述区域中的一个频谱；所述处理单元在接收到频谱检测结果后，在规定的时间段内资源调度将不再使用该被检测的频谱，并确认该频谱无法使用，在规定时间段之后重新调度频谱感知终端对该频谱进行检测；或者，

调度单元调度的频谱感知终端为基站从所述区域中随机选择的；所述处理单元在根据频谱检测结果发现与某个频谱感知终端在某个频谱通信过程中受到较大干扰或通信质量较低时，增加频谱监测终端，在根据频谱检测结果发现当前所有通信过程信道质量较好，适当减少频谱监测数量以及检测频点。