CN105338532B - 一种授权频点的认知方法及授权频点管理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种授权频点的认知方法，设置用于存储及管理授权频点相关信息的授权频点管理系统，所述授权频点管理系统包括授权频点系统数据库管理模块、授权频点数据库和感知系统数据库管理模块；感知系统利用授权频点数据库，将目标区域中使用的授权频点作为禁止使用的频点，进行规避；对于相邻区域中授权频点，综合考虑相邻区域授权频点使用状况判断邻区授权频点是否可用。采用本申请方案，感知系统既可以有效的对授权频点进行规避，避免对使用授权频点的系统造成干扰，又可以进行频谱资源有效的复用，提高频谱利用率。
Description
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种授权频点的认知方法授权频点管理系统。
背景技术
随着无线通信技术的不断进步，以及移动互联网及物联网产业的蓬勃发展，各无线电业务对无线电频谱的需求急剧膨胀，频谱资源日益紧缺。一方面，特别是随着工业化和信息化的深度融合，各行业用户(如电力、石油等)对无线专网提出了宽带化需求，传统的专网频段已经无法满足行业用户需求；另一方面，由于行业用户的业务特征，导致频谱资源利用率不高，造成一定程度上的浪费。
针对这一问题，在223-235MHz频段上，支持感知无线电的频谱共享技术的无线通信系统(简称感知系统)将共享频谱资源进行聚合使用，不仅增加了系统的带宽，也提高了频谱资源利用率。
一方面，考虑到目前230MHz频段内使用授权频点的专网系统(这里简称为授权频点系统)仍在各个行业内发挥着重要作用，其业务多为保障性业务，因此感知系统不能对其产生干扰；另一方面，为提高频谱利用率，在一个区域授权的频谱可在其它区域进行空间复用。此外，当前授权频点的分配和使用具有离散特性，且各个省市具体频点使用情况不尽相同，这些使用的授权频点、台站信息等都在当地无线电管理部门进行备案。感知系统如何利用授权频点信息，避免使用同一区域的授权频点，复用其它区域授权频点而对该授权频点系统不造成干扰，是急需解决的一个问题。
现有技术中，为避免改制系统对授权频点的干扰，感知系统对授权频点进行感知测量，根据测量结果确定是否规避。由于没有授权频点的先验信息，感知系统往往需要测量所有频点占用情况，根据测量结果确定的授权频点使用情况，然后确定其可使用的共享资源。由于223-235MHz的12MHz频段，频点划分为25kHz，共480个，感知测量处理复杂度较高。如果将授权频点信息作为感知系统的固定先验信息，一方面，由于各地区授权频点使用状况不尽相同，给设备生产和维护带来不便；另一方面，由于感知系统没有授权频点站点位置、站高和发射功率信息，漏检会的带来隐蔽节点问题，造成感知系统对使用授权频点系统干扰。
发明内容
本申请提供了一种授权频点的认知方法，感知系统既可以有效地对授权频点进行规避，从而避免对授权频点系统造成干扰，又可以进行频谱资源有效的复用，提高频谱利用率。
本申请实施例提供的一种授权频点的认知方法，设置用于存储及管理授权频点相关信息的授权频点管理系统，所述授权频点管理系统包括授权频点系统数据库管理模块、授权频点数据库和感知系统数据库管理模块；授权频点系统数据库管理模块是授权频点系统和授权频点数据库交互的接口；授权频点数据库用于存储及管理授权频点相关信息；感知系统数据库管理模块是感知系统和授权频点数据库交互的接口；该方法包括：
A、感知系统向授权频点管理系统发送授权频点检测请求，并接收授权频点管理系统反馈的授权频点查询结果；
B、感知系统从授权频点管理系统反馈的授权频点查询结果中选取一个未处理的授权频点作为当前授权频点；
C、感知系统判断当前授权频点是否位于目标区域，若是，执行步骤D，否则执行步骤E；所述目标区域为感知系统覆盖的区域；
D、感知系统将当前授权频点列为禁用频点，直接规避；然后执行步骤G；
E、感知系统将当前授权频点列为待感知测量频点；
F、感知系统对待感知测量频点进行测量，根据测量结果以及授权频点管理系统反馈的待感知测量频点对应的收发站台的位置等信息，确定该频点是否可用，若是，将该授权频点列为共享资源，否则列为禁用频点；
G、判断授权频点管理系统反馈授权频点查询结果中是否还存在未处理的授权频点，若是，返回步骤B，否则结束本流程。
较佳地，步骤A包括：
A1、感知系统向感知系统数据库管理模块发送授权频点检测请求；
A2、感知系统数据库管理模块收到授权频点检测请求，根据感知系统授权频点检测请求中包含的接入设备地理位置信息、覆盖范围及接收灵敏度等信息，进行授权频点检测解析，输出目标区域和相邻区域坐标信息；
A3、感知系统数据库管理模块根据授权频点检测解析得到的目标区域和相邻区域坐标信息，向授权频点数据库查询目标区域及相邻区域内授权频点分配情况；所述相邻区域为与目标区域地理位置相邻的区域；
A4、授权频点数据库向感知系统数据库管理模块返回结果列表；
A5、感知系统数据库管理模块根据结果列表组织授权频点信息列表；
A6、感知系统数据库管理模块向感知系统提供授权频点查询结果。
较佳地，该方法进一步包括：
授权频点系统向授权频点系统数据库管理模块上报当前工作的授权频点相关信息；
授权频点系统数据库管理模块将授权频点系统上报当前工作的授权频点相关信息携带在信息更新请求发送至授权频点数据库；
授权频点数据库根据所述信息更新请求，完成授权频点相关信息的更新；
授权频点数据库向授权频点系统数据库管理模块返回更新完成指示；
授权频点系统数据库管理模块将更新完成指示通知授权频点系统。
较佳地，所述授权频点相关信息包括收发站台的站点位置、使用频点、天线高度以及发射功率。
较佳地，步骤F为：
感知系统对待感知测量频点进行测量，根据测量结果和感知系统接收灵敏度判断测量频点是否满足感知系统传输需求，以及授权频点管理系统反馈的待感知测量频点对应的收发站台的位置等信息和感知系统发送功率判断感知系统是否对感知测量频点对应的收发站台产生干扰，如果该频点满足感知系统传输需求且感知系统对感知测量频点对应的收发站台不产生干扰，则确定该频点可用，否则，认为该频点不可用。若可用，将该授权频点列为共享资源，否则列为禁用频点。
本申请实施例还提供了一种授权频点管理系统，所述授权频点管理系统包括授权频点系统数据库管理模块、授权频点数据库和感知系统数据库管理模块；授权频点系统数据库管理模块是授权频点系统和授权频点数据库交互的接口；授权频点数据库用于存储及管理授权频点相关信息；感知系统数据库管理模块是感知系统和授权频点数据库交互的接口；
授权频点系统数据库管理模块用于接收授权频点系统上报的当前工作的授权频点相关信息，当前工作的授权频点相关信息携带在信息更新请求发送至授权频点数据库，接收来自授权频点数据库的更新完成指示，向授权频点系统发送所述更新完成指示；
感知系统数据库管理模块用于接收来自感知系统的授权频点检测请求，根据感知系统授权频点检测请求中包含的接入设备地理位置信息、覆盖范围及接收灵敏度等信息，进行授权频点检测解析，输出目标区域和相邻区域坐标信息对授权频点检测请求解析、，向授权频点数据库发送包含所述目标区域和相邻区域坐标信息的区域授权频点使用情况查询请求、接收授权频点数据库发送的结果列表、组织授权频点信息列表、向感知系统发送授权频点检测结果。
较佳地，授权频点系统数据库管理模块进一步包括：授权频点检测请求解析单元和授权频点信息列表组织单元；
授权频点检测请求解析单元用于根据感知系统授权频点检测请求信息，解析出感知系统目标区域和相邻区域信息；
授权频点信息列表组织单元根据授权频点数据库反馈的结果列表，按目标区域和相邻区域组织授权频点信息。
较佳地，所述授权频点系统进一步用于向授权频点系统数据库管理模块上报当前工作的授权频点相关信息；
所述授权频点系统数据库管理模块进一步用于将授权频点系统上报当前工作的授权频点相关信息携带在信息更新请求发送至授权频点数据库；以及将更新完成指示通知授权频点系统。
所述授权频点数据库进一步用于根据所述信息更新请求，完成授权频点相关信息的更新；并向授权频点系统数据库管理模块返回更新完成指示。
较佳地，所述授权频点相关信息包括收发站台的站点位置、使用频点、天线高度以及发射功率。
较佳地，感知系统对待感知测量频点进行测量，根据测量结果和感知系统接收灵敏度判断测量频点是否满足感知系统传输需求，以及授权频点管理系统反馈的待感知测量频点对应的收发站台的位置等信息和感知系统发送功率判断感知系统是否对感知测量频点对应的收发站台产生干扰，如果该频点满足感知系统传输需求且感知系统对感知测量频点对应的收发站台不产生干扰，则确定该频点可用，否则，认为该频点不可用。若可用，将该授权频点列为共享资源，否则列为禁用频点。
从以上技术方案可以看出，感知系统利用授权频点数据库，将目标区域中使用的授权频点作为禁止使用的频点，进行规避；对于相邻区域中授权频点，综合考虑相邻区域授权频点使用状况判断邻区授权频点是否可用。采用本申请方案，感知系统既可以有效的对授权频点进行规避，避免对使用授权频点的系统造成干扰，又可以进行频谱资源有效的复用，提高频谱利用率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的授权管理系统的结构框图；
图2为授权频点管理系统100、授权频点系统120与感知系统130三者之间的关系示意图；
图3为本申请实施例中授权频点系统120、感知系统130和授权频点管理系统100各模块交互流程示意图；
图4为本申请实施例提供的感知系统130在获得授权频点查询结果后，进行授权频点认知处理流程示意图。
具体实施方式
为解决现有技术中存在的问题，本申请提出了基于授权频点数据库的授权频点认知方法。该方法中，感知系统利用授权频点数据库，将目标区域中(本申请将感知系统覆盖的区域定义为目标区域，与目标区域地理位置相邻的区域定义为相邻区域)使用的授权频点作为禁止使用的频点，进行规避；相邻区域中授权频点，采用数据库和感知结合的方法判断邻区授权频点是否可用。采用本申请技术方案，感知系统既可以有效地对授权频点进行规避，避免对使用授权频点的系统造成干扰，也可以进行频谱资源有效复用，提高频谱利用率。
为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本申请技术方案进行详细阐述。
本申请技术方案需要在网络侧设置用于管理授权频点信息的网元，称为授权频点管理系统。如图1所示，授权频点管理系统100包括授权频点系统数据库管理模块101，授权频点数据库102和感知系统数据库管理模块103。其中，
授权频点系统数据库管理模块101是授权频点系统和授权频点数据库102交互的接口；用于接收授权频点系统上报的当前工作的授权频点相关信息，当前工作的授权频点相关信息携带在信息更新请求发送至授权频点数据库，接收来自授权频点数据库的更新完成指示，向授权频点系统发送所述更新完成指示。
授权频点数据库102用于存储及管理授权频点相关信息；所述授权频点相关信息包括但不限于：当前工作的收发站台的站点位置、使用频点、天线高度以及发射功率等信息；所述管理包括：增加新的授权频点相关信息、删除当前不工作的授权频点相关信息，对工作情况发生变化的授权频点的相关信息进行变更。
感知系统数据库管理模块103是感知系统和授权频点数据库102交互的接口。接收并解析来自感知系统的授权频点检测请求，根据感知系统授权频点检测请求中包含的接入设备地理位置信息、覆盖范围及接收灵敏度等信息，进行授权频点检测解析，输出目标区域和相邻区域坐标信息；向授权频点数据库102发送包含所述目标区域及相邻区域坐标信息的授权频点使用情况查询请求、接收授权频点数据库发送的结果列表、组织授权频点信息列表、向感知系统发送授权频点检测结果。
其中，授权频点系统数据库管理模块103进一步包括两个单元：授权频点检测请求解析单元和授权频点信息列表组织单元。
授权频点检测请求解析单元根据感知系统授权频点检测请求信息，解析出感知系统目标区域和相邻区域信息。
授权频点信息列表组织单元根据授权频点数据库102反馈的结果列表，按目标区域和相邻区域组织授权频点信息。
感知系统从授权频点管理系统获取授权频点信息。如图2所示为授权频点管理系统100、授权频点系统120与感知系统130三者之间的关系。图中感知系统130所在区域为目标区域，目标区域中有使用授权频点c的站点C。在目标区域下方有两个相邻区域，分别为相邻区域A和相邻区域B。相邻区域A中有使用授权频点c的站点A，相邻区域B中有使用授权频点b的站点B。在本方案中，对于目标区域的感知系统130来说，授权频点c是其他专网系统的授权频点，禁止使用；而授权频点a和授权频点b则是共享资源，如果对点A和站点B不产生干扰，则可以使用；如果产生干扰则不可用。
授权频点系统120、感知系统130和授权频点管理系统100各模块交互流程如图3所示。交互流程包括相互独立的两部分，授权频点系统上报信息的数据库更新流程和感知系统检测授权频点的数据库访问流程。图中所述仅为示意，这两部分交互流程并无确定的先后顺序。
其中，数据库更新流程包括如下步骤：
步骤301：信息上报：授权频点系统120向授权频点系统数据库管理模块101上报当前工作的授权频点相关信息，包括但不限于当前工作的收发站台的站点位置、使用频点、天线高度以及发射功率；
步骤302：授权频点系统数据库管理模块101将授权频点系统120上报当前工作的授权频点相关信息携带在信息更新请求发送至授权频点数据库102；
步骤303：授权频点数据库102根据所述信息更新请求，完成授权频点相关信息的更新；
步骤304：授权频点数据库102向授权频点系统数据库管理模块101返回更新完成指示；
步骤305：授权频点系统数据库管理模块101将更新完成指示通知授权频点系统120。
数据库访问流程包括如下步骤：
步骤306：感知系统130向感知系统数据库管理模块103发送授权频点检测请求；
步骤307：感知系统数据库管理模块103收到授权频点检测请求，根据感知系统授权频点检测请求中包含的接入设备地理位置信息、覆盖范围及接收灵敏度等信息，进行授权频点检测解析，输出目标区域和相邻区域坐标信息；
步骤308：感知系统数据库管理模块103根据授权频点检测解析得到的目标区域和相邻区域坐标信息，向授权频点数据库102查询目标区域及相邻区域内授权频点分配情况；
步骤309：授权频点数据库102向感知系统数据库管理模块103返回结果列表；
步骤310：感知系统数据库管理模块103根据结果列表组织授权频点信息列表；
步骤311：感知系统数据库管理模块103向感知系统130提供授权频点查询结果。
对于感知系统130来说，其目标区域内的授权频点为禁止使用的频点，而目标区域外的授权频点属于其共享资源。但是，如果感知系统130将邻区的授权频点作为共享资源使用，且其覆盖到目标区域的边缘，可能会干扰相邻区域的授权频点系统120。因此，感知系统130不仅要规避目标区域授权频点，也要综合考虑相邻区域授权频点使用状况，最终确定其可使用的共享资源。
感知系统130在获得授权频点查询结果后，进行如图4所示授权频点认知处理流程：
步骤401：感知系统130从授权频点管理系统100反馈的授权频点查询结果中选取一个未处理的授权频点作为当前授权频点；
步骤402：感知系统130判断当前授权频点是否位于目标区域，若是，执行步骤403，否则执行步骤404；
步骤403：感知系统130将当前授权频点列为禁用频点，直接规避；然后执行步骤406；
步骤404：感知系统130将当前授权频点列为待感知测量频点；
步骤405：感知系统130对待感知测量频点进行测量，根据测量结果和感知系统接收灵敏度判断测量频点是否满足感知系统传输需求，以及授权频点管理系统100反馈的待感知测量频点对应的收发站台的位置等信息和感知系统发送功率判断感知系统是否对感知测量频点对应的收发站台产生干扰，如果该频点满足感知系统传输需求且感知系统对感知测量频点对应的收发站台不产生干扰，则确定该频点可用，否则，上述两个条件任何一个满足，则认为该频点不可用。若可用，将该授权频点列为共享资源，否则列为禁用频点。
步骤406：判断授权频点管理系统100反馈的授权频点查询结果中是否还存在未处理的授权频点，若是，返回步骤401，否则结束本流程。
根据本申请的另一实施例，所述步骤405也可以替换为如下步骤405’。
步骤405’：感知系统130根据目标区域及授权频点管理系统100反馈的使用授权频点的收发站台的位置和射频指标等详细信息，计算出和该授权频点系统120能够共存的安全距离，即感知系统和授权频点对应的收发站台互不干扰的距离。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种授权频点的认知方法，其特征在于，设置用于存储及管理授权频点相关信息的授权频点管理系统，所述授权频点管理系统包括授权频点系统数据库管理模块、授权频点数据库和感知系统数据库管理模块；授权频点系统数据库管理模块是授权频点系统和授权频点数据库交互的接口；授权频点数据库用于存储及管理授权频点相关信息；感知系统数据库管理模块是感知系统和授权频点数据库交互的接口；该方法包括：
A、感知系统向授权频点管理系统发送授权频点检测请求，并接收授权频点管理系统反馈的授权频点查询结果；
B、感知系统从授权频点管理系统反馈的授权频点查询结果中选取一个未处理的授权频点作为当前授权频点；
C、感知系统判断当前授权频点是否位于目标区域，若是，执行步骤D，否则执行步骤E；所述目标区域为感知系统覆盖的区域；
D、感知系统将当前授权频点列为禁用频点，直接规避；然后执行步骤G；
E、感知系统将当前授权频点列为待感知测量频点；
F、感知系统对待感知测量频点进行测量，根据测量结果以及授权频点管理系统反馈的待感知测量频点对应的收发站台的位置等信息，确定该频点是否可用，若是，将该授权频点列为共享资源，否则列为禁用频点；
G、判断授权频点管理系统反馈授权频点查询结果中是否还存在未处理的授权频点，若是，返回步骤B，否则结束本流程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A包括：
A1、感知系统向感知系统数据库管理模块发送授权频点检测请求；
A2、感知系统数据库管理模块收到授权频点检测请求，根据感知系统授权频点检测请求中包含的接入设备地理位置信息、覆盖范围及接收灵敏度等信息，进行授权频点检测解析，输出目标区域和相邻区域坐标信息；
A3、感知系统数据库管理模块根据授权频点检测解析得到的目标区域和相邻区域坐标信息，向授权频点数据库查询目标区域及相邻区域内授权频点分配情况；所述相邻区域为与目标区域地理位置相邻的区域；
A4、授权频点数据库向感知系统数据库管理模块返回结果列表；
A5、感知系统数据库管理模块根据结果列表组织授权频点信息列表；
A6、感知系统数据库管理模块向感知系统提供授权频点查询结果。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
授权频点系统向授权频点系统数据库管理模块上报当前工作的授权频点相关信息；
授权频点系统数据库管理模块将授权频点系统上报当前工作的授权频点相关信息携带在信息更新请求发送至授权频点数据库；
授权频点数据库根据所述信息更新请求，完成授权频点相关信息的更新；
授权频点数据库向授权频点系统数据库管理模块返回更新完成指示；
授权频点系统数据库管理模块将更新完成指示通知授权频点系统。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述授权频点相关信息包括收发站台的站点位置、使用频点、天线高度以及发射功率。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，步骤F为：
感知系统对待感知测量频点进行测量，根据测量结果和感知系统接收灵敏度判断测量频点是否满足感知系统传输需求，以及授权频点管理系统反馈的待感知测量频点对应的收发站台的位置等信息和感知系统发送功率判断感知系统是否对感知测量频点对应的收发站台产生干扰，如果该频点满足感知系统传输需求且感知系统对感知测量频点对应的收发站台不产生干扰，则确定该频点可用，否则，认为该频点不可用，若可用，将该授权频点列为共享资源，否则列为禁用频点。
6.一种授权频点管理系统，其特征在于，所述授权频点管理系统包括授权频点系统数据库管理模块、授权频点数据库和感知系统数据库管理模块；授权频点系统数据库管理模块是授权频点系统和授权频点数据库交互的接口；授权频点数据库用于存储及管理授权频点相关信息；感知系统数据库管理模块是感知系统和授权频点数据库交互的接口；
授权频点系统数据库管理模块用于接收授权频点系统上报的当前工作的授权频点相关信息，当前工作的授权频点相关信息携带在信息更新请求发送至授权频点数据库，接收来自授权频点数据库的更新完成指示，向授权频点系统发送所述更新完成指示；
感知系统数据库管理模块用于接收来自感知系统的授权频点检测请求，根据感知系统授权频点检测请求中包含的接入设备地理位置信息、覆盖范围及接收灵敏度等信息，进行授权频点检测解析，输出目标区域和相邻区域坐标信息，向授权频点数据库发送包含所述目标区域和相邻区域坐标信息的区域授权频点使用情况查询请求、接收授权频点数据库发送的结果列表、组织授权频点信息列表、向感知系统发送授权频点检测结果。
7.根据权利要求6所述的授权频点管理系统，其特征在于，授权频点系统数据库管理模块进一步包括：授权频点检测请求解析单元和授权频点信息列表组织单元；
授权频点检测请求解析单元用于根据感知系统授权频点检测请求信息，解析出感知系统目标区域和相邻区域信息；
授权频点信息列表组织单元根据授权频点数据库反馈的结果列表，按目标区域和相邻区域组织授权频点信息。
8.根据权利要求6所述的授权频点管理系统，其特征在于，所述授权频点系统进一步用于向授权频点系统数据库管理模块上报当前工作的授权频点相关信息；
所述授权频点系统数据库管理模块进一步用于将授权频点系统上报当前工作的授权频点相关信息携带在信息更新请求发送至授权频点数据库；以及将更新完成指示通知授权频点系统；
所述授权频点数据库进一步用于根据所述信息更新请求，完成授权频点相关信息的更新；并向授权频点系统数据库管理模块返回更新完成指示。
9.根据权利要求8所述的授权频点管理系统，其特征在于，所述授权频点相关信息包括收发站台的站点位置、使用频点、天线高度以及发射功率。
10.根据权利要求6至9任一项所述的授权频点管理系统，其特征在于，感知系统对待感知测量频点进行测量，根据测量结果和感知系统接收灵敏度判断测量频点是否满足感知系统传输需求，以及授权频点管理系统反馈的待感知测量频点对应的收发站台的位置等信息和感知系统发送功率判断感知系统是否对感知测量频点对应的收发站台产生干扰，如果该频点满足感知系统传输需求且感知系统对感知测量频点对应的收发站台不产生干扰，则确定该频点可用，否则，认为该频点不可用，若可用，将该授权频点列为共享资源，否则列为禁用频点。
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2014
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