CN104796206B - 一种获取可用频谱资源的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种获取可用频谱资源的方法及系统，该方法包括：向认知数据库发送频谱感知信息请求；接收认知数据库发来的频谱感知信息；进行频谱感知测量，保存感知测量结果；根据感知测量结果和频谱感知信息确定可用频谱资源；其中，所述频谱感知信息中包括频谱资源分配信息、系统信息；所述系统信息包括：认知无线电系统信息、非认知无线电系统信息。通过本发明提供的一种获取可用频谱资源的方法及系统，能够提高频谱感知的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种获取可用频谱资源的方法及系统。
背景技术
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。迫切需要对现有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。例如，230MHz频段目前主要应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为一个频点并进行固定分配，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。
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。通过频谱感知获取频谱使用状态，如果处于空闲状态，则认知无线电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。
由于有些频段主要分配给一些特定行业用户使用，这些行业用户的某些业务对传输的实时性和可靠性要求较高，如电力行业的负荷控制业务，如果完全采用频谱感知技术竞争频谱资源，将无法保证该业务的实时性和可靠性。因此，需要为认知无线电系统分配一定的授权频谱资源，用于传输高优先级业务和控制信息，保证感知的可靠性和减小业务时延，这样可以既满足行业用户业务应用需求的同时，又能提高该频段的频谱使用效率。
现有技术中，当认知无线电系统进行频谱感知时，仅能够依据系统的现有设备部署情况进行频谱使用状况的感知，能够获得空闲资源信息，但是不能获得这些空闲资源中哪些资源是授权资源，无法获取频谱资源总体分配使用情况和系统无线站台的分布情况等，从而无法准确确定可用频点，另外，由于系统感知过程中受无线信道环境影响以及实际设备部署情况的限制，可能无法准确获知目前频谱使用情况，从而影响频谱感知的准确性。
发明内容
本发明提供了一种获取可用频谱资源的方法及系统，能够提供频谱感知的准确性。
一方面，本发明提供了一种获取可用频谱资源的方法，该方法包括：
向认知数据库发送频谱感知信息请求；
接收认知数据库发来的频谱感知信息；
进行频谱感知测量，保存感知测量结果；
根据感知测量结果和频谱感知信息确定可用频谱资源；
其中，所述频谱感知信息中包括频谱资源分配信息、系统信息；所述系统信息包括：认知无线电系统信息、非认知无线电系统信息。
进一步地，所述频谱感知信息请求，包括：认证标识，其中，所述认证标识用于认知数据库对发来频谱感知信息请求的设备的认证，所述认知数据库对通过认证的所述设备发送频谱感知信息。
进一步地，所述频谱资源分配信息，包括：频谱分配方式、授权分配的频点对应的授权认知系统或授权非认知系统；
所述认知无线电系统信息，包括：认证标识、无线站台位置及无线站台分布情况、分配的授权频点信息、天线信息、发射功率；
所述非认知无线电系统信息，包括：认证标识、无线站台位置及无线站台分布情况、分配的授权频点信息、天线信息、发射功率。
进一步地，所述根据感知测量结果和频谱感知信息确定可用频谱资源，包括：
从感知测量结果中提取出空闲的频谱资源，根据频谱感知信息，从所述空闲的频谱资源中提取出可用频谱资源。
进一步地，在所述根据感知测量结果和频谱感知信息确定可用频谱资源之后，进一步包括：
根据业务需求，聚合所述可用频谱资源，分配聚合后的频谱资源。
另一方面，本发明提供了一种获取可用频谱资源的系统，该系统包括：
基站、所述基站对应的至少一个终端；
所述基站，用于向认知数据库发送频谱感知信息请求，接收认知数据库发来的频谱感知信息；
所述至少一个终端，用于根据基站发来的消息进行频谱感知测量，并将感知测量结果发送给基站；
所述基站，还用于进行频谱感知测量，保存本基站的感知测量结果和所述终端发来的感知测量结果，根据感知测量结果和频谱感知信息确定可用频谱资源；
其中，所述频谱感知信息中包括频谱资源分配信息、系统信息；所述系统信息包括：认知无线电系统信息、非认知无线电系统信息。
进一步地，所述频谱感知信息请求，包括：认证标识，其中，所述认证标识用于认知数据库对发来频谱感知信息请求的基站的认证，所述认知数据库对通过认证的所述设备发送频谱感知信息。
进一步地，所述频谱资源分配信息，包括：频谱分配方式、授权分配的频点对应的授权认知系统或非授权非认知系统；
所述认知无线电系统信息，包括：认证标识、无线站台位置及无线站台分布情况、分配的授权频点信息、天线信息、发射功率；
所述非认知无线电系统信息，包括：认证标识、无线站台位置及无线站台分布情况、分配的授权频点信息、天线信息、发射功率。
进一步地，所述根据感知测量结果和频谱感知信息确定可用频谱资源，包括：
从感知测量结果中提取出空闲的频谱资源，根据频谱感知信息，从所述空闲的频谱资源中提取出可用频谱资源。
进一步地，所述基站，还用于在所述根据感知测量结果和频谱感知信息确定可用频谱资源之后，根据业务需求，聚合所述可用频谱资源，分配聚合后的频谱资源。
本发明提供的一种获取可用频谱资源的方法及系统，将感知测量结果与从认知数据库中获得的频谱感知信息结合来确定可用频谱资源，能够提高频谱感知的准确性。
附图说明
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。
图1是本发明一实施例提供的一种获取可用频谱资源的方法流程图；
图2是本发明一实施例提供的一种获取可用频谱资源的系统结构示意图。
具体实施方式
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做出创造性劳动的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。
本发明实施例提供了一种获取可用频谱资源的方法，参见图1，该方法包括：
步骤101：向认知数据库发送频谱感知信息请求；
步骤102：接收认知数据库发来的频谱感知信息；
步骤103：进行频谱感知测量，保存感知测量结果；
步骤104：根据感知测量结果和频谱感知信息确定可用频谱资源；
其中，所述频谱感知信息中包括频谱资源分配信息、系统信息；所述系统信息包括：认知无线电系统信息、非认知无线电系统信息。
本发明提供的一种获取可用频谱资源的方法，将感知测量结果与从认知数据库中获得的频谱感知信息结合来确定可用频谱资源，能够提高频谱感知的准确性。
其中，所述认知数据库主要用于存储频谱资源分配信息，系统信息等。所述频谱资源分配信息，包括：频谱分配方式、授权分配的频点对应的授权认知系统或授权非认知系统等。频谱分配方式包括授权分配、感知获取；对于授权分配的频点，还有说明所属的授权认知系统或授权非认知系统，参见表1。
表1
| 频点资源 | 频谱分配方式 | 授权使用系统 |
| f1 | 授权分配 | 认知无线电系统1 |
| f2 | 授权分配 | 非认知无线电系统1 |
| …… | ||
| f478 | 感知获取 | |
| f479 | 感知获取 |
所述系统信息包括：认知无线电系统信息、非认知无线电系统信息。所述认知无线电系统信息，包括：认证标识、无线站台位置及无线站台分布情况、分配的授权频点信息、天线信息、发射功率等；所述非认知无线电系统信息，包括：认证标识、无线站台位置及无线站台分布情况、分配的授权频点信息、天线信息、发射功率等。天线信息包括天线高度、类型等。系统信息，参见表2。
表2
所述频谱感知信息请求，包括：认证标识，其中，所述认证标识用于认知数据库对发来频谱感知信息请求的设备的认证，所述认知数据库对通过认证的所述设备发送频谱感知信息。在步骤101，与步骤102之间，认知数据库从频谱感知信息请求中提取出认知标识，根据该认知标识对发来频谱感知信息请求的设备进行认证，通过认证后，认知数据库向该设备发送频谱感知信息。
步骤104具体包括：从感知测量结果中提取出空闲的频谱资源，根据频谱感知信息，从所述空闲的频谱资源中提取出可用频谱资源。
具体地，频谱感知测量得到的感知测量结果中，会得到测量范围空闲的频谱资源，但是这些空闲的频谱资源中，有些是授权频谱资源，在一定距离内授权频谱资源如果被占用，就会对该授权频谱资源所属的系统造成干扰，为了避免这种干扰，从频谱感知信息中查询这些空闲的频谱资源中哪些是授权频谱资源，并根据这些授权频谱资源到本设备的距离，禁止使用预设距离内的授权频谱资源。对于可用频谱资源的选取还受无线站台位置、天线信息、发射功率等因素的影响，在确定可用频谱资源时，可用综合考虑这些因素来选取。
在所述步骤104之后，进一步包括：根据业务需求，聚合所述可用频谱资源，分配聚合后的频谱资源。
在确定了可用频谱资源后，可用根据业务需求聚合所述可用频谱资源，基站为需要频谱资源的终端分配聚合后的频谱资源。
本发明实施例提供了一种获取可用频谱资源的系统，参见图2，该系统包括：
基站201、所述基站对应的至少一个终端202；
所述基站，用于向认知数据库发送频谱感知信息请求，接收认知数据库发来的频谱感知信息；
所述至少一个终端，用于根据基站发来的消息进行频谱感知测量，并将感知测量结果发送给基站；
所述基站，还用于进行频谱感知测量，保存本基站的感知测量结果和所述终端发来的感知测量结果，根据感知测量结果和频谱感知信息确定可用频谱资源；
其中，所述频谱感知信息中包括频谱资源分配信息、系统信息；所述系统信息包括：认知无线电系统信息、非认知无线电系统信息。
其中，所述频谱感知信息请求，包括：认证标识，其中，所述认证标识用于认知数据库对发来频谱感知信息请求的基站的认证，所述认知数据库对通过认证的所述设备发送频谱感知信息。
所述频谱资源分配信息，包括：频谱分配方式、授权分配的频点对应的授权认知系统或授权非认知系统；
所述认知无线电系统信息，包括：认证标识、无线站台位置及无线站台分布情况、分配的授权频点信息、天线信息、发射功率；
所述非认知无线电系统信息，包括：认证标识、无线站台位置及无线站台分布情况、分配的授权频点信息、天线信息、发射功率。
所述根据感知测量结果和频谱感知信息确定可用频谱资源，包括：
从感知测量结果中提取出空闲的频谱资源，根据频谱感知信息，从所述空闲的频谱资源中提取出可用频谱资源。
所述基站201，还用于在所述根据感知测量结果和频谱感知信息确定可用频谱资源之后，根据业务需求，聚合所述可用频谱资源，分配聚合后的频谱资源。
上述设备内的各设备之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
通过上述描述可见，本发明实施例具有如下有益效果：
1、本发明提供的一种获取可用频谱资源的方法及系统，将感知测量结果与从认知数据库中获得的频谱感知信息结合来确定可用频谱资源，能够提高频谱感知的准确性。
2、本发明提供的一种获取可用频谱资源的方法及系统，将认知数据库和频谱感知技术进行结合，能够有效提高频谱感知的准确性，避免系统间干扰的同时，保护在用系统不受认知无线电系统的干扰影响，不需要对认知无线电系统进行改造，实现简单。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个〃〃〃〃〃〃”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种获取可用频谱资源的方法，其特征在于，该方法包括：
向认知数据库发送频谱感知信息请求；
接收认知数据库发来的频谱感知信息；
进行频谱感知测量，保存感知测量结果；
根据感知测量结果和频谱感知信息确定可用频谱资源；
其中，所述频谱感知信息中包括频谱资源分配信息、系统信息；所述系统信息包括：认知无线电系统信息、非认知无线电系统信息；根据感知测量结果得到空闲的频谱资源，从频谱感知信息中查询空闲的频谱资源中的授权频谱资源，可用频谱资源为非授权频谱资源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述频谱感知信息请求，包括：认证标识，其中，所述认证标识用于认知数据库对发来频谱感知信息请求的设备的认证，所述认知数据库对通过认证的所述设备发送频谱感知信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述频谱资源分配信息，包括：频谱分配方式、授权分配的频点对应的授权认知系统或授权非认知系统；
所述认知无线电系统信息，包括：认证标识、无线站台位置及无线站台分布情况、分配的授权频点信息、天线信息、发射功率；
所述非认知无线电系统信息，包括：认证标识、无线站台位置及无线站台分布情况、分配的授权频点信息、天线信息、发射功率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据感知测量结果和频谱感知信息确定可用频谱资源之后，进一步包括：
根据业务需求，聚合所述可用频谱资源，分配聚合后的频谱资源。
5.一种获取可用频谱资源的系统，其特征在于，该系统包括：
基站、所述基站对应的至少一个终端；
所述基站，用于向认知数据库发送频谱感知信息请求，接收认知数据库发来的频谱感知信息；
所述至少一个终端，用于根据基站发来的消息进行频谱感知测量，并将感知测量结果发送给基站；
所述基站，还用于进行频谱感知测量，保存本基站的感知测量结果和所述终端发来的感知测量结果，根据感知测量结果和频谱感知信息确定可用频谱资源；
其中，所述频谱感知信息中包括频谱资源分配信息、系统信息；所述系统信息包括：认知无线电系统信息、非认知无线电系统信息；根据感知测量结果得到空闲的频谱资源，从频谱感知信息中查询空闲的频谱资源中的授权频谱资源，可用频谱资源为非授权频谱资源。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述频谱感知信息请求，包括：认证标识，其中，所述认证标识用于认知数据库对发来频谱感知信息请求的基站的认证，所述认知数据库对通过认证的所述基站发送频谱感知信息。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，
所述频谱资源分配信息，包括：频谱分配方式、授权分配的频点对应的授权认知系统或非授权非认知系统；
所述认知无线电系统信息，包括：认证标识、无线站台位置及无线站台分布情况、分配的授权频点信息、天线信息、发射功率；
所述非认知无线电系统信息，包括：认证标识、无线站台位置及无线站台分布情况、分配的授权频点信息、天线信息、发射功率。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，
所述基站，还用于在所述根据感知测量结果和频谱感知信息确定可用频谱资源之后，根据业务需求，聚合所述可用频谱资源，分配聚合后的频谱资源。
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Date of cancellation: 20200708 Granted publication date: 20180302 Pledgee: Bank of Beijing Limited by Share Ltd. Century City Branch Pledgor: POTEVIO INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: 2018990000975 |
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Denomination of invention: A method and system for obtaining available spectrum resources Effective date of registration: 20200730 Granted publication date: 20180302 Pledgee: Bank of Beijing Limited by Share Ltd. Century City Branch Pledgor: POTEVIO INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020980004562 |
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Date of cancellation: 20210715 Granted publication date: 20180302 Pledgee: Bank of Beijing Limited by Share Ltd. Century City Branch Pledgor: POTEVIO INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020980004562 |
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Granted publication date: 20180302 Termination date: 20220117 |