CN106100810A - 基于载波聚合技术的通信装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种基于载波聚合技术的通信方法和装置，该方法包括：基站在每个检测周期到达时，应用频谱感知技术测量小区内所有授权频点的上行信号的噪声功率比；根据检测的噪声功率比，确定出非阻塞频点；所述基站基于非阻塞频点通过载波聚合技术进行信号发送。应用本发明，可以提高行业无线通信系统的频谱资源的利用率，并且规避干扰保证通信质量，提升系统可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及无线电技术领域，特别涉及一种基于载波聚合技术的通信装置和方法。
背景技术
无线频谱资源是一种珍贵的自然资源，随着无线技术的飞速发展，移动高速数据网，无线多媒体应用等高数据率需求的无线应用已广泛部署。无线用户数量呈爆发式增长，这对频谱的需求也随之增长。如何利用有限的频谱资源满足各种无线的应用频谱需求已成为当前热门的研究课题。
现在的频谱资源都是各国有关部门按照固定的频谱分配方式规范了无线频谱使用权问题，以防止不同业务用户之间的干扰。例如，目前分配给电力行业223MHz-235MHz频段范围内40个离散频点的授权，该频段共分配给7个行业用户使用。在电力行业223MHz-235MHz频段范围内，信道环境复杂，既存在其它行业用户数传电台的邻道干扰，又存在电力用户负控数传电台带内干扰。
然而，现有的行业无线通信系统中，例如，现有的电力无线通信系统中，传统的230MHz数传电台、Mobitex等系统通信协议简单，难以保证频谱利用率；WiMAX、McWill、TD-LTE等系统通信协议完善，但是网络结构复杂、设备功耗大，尤其难以获得足够的授权频点，并不适用于行业无线通信系统。
因此，现有的行业无线通信系统由于分配的授权频点有限，且电磁环境复杂，存在其它行业大功率数传电台的干扰或本行业自身数传电台的干扰，通常存在物理频谱资源的不足和频谱资源利用率低下之间的矛盾，有必要进一步提高行业无线通信系统的频谱资源的利用率，并且规避干扰保证通信质量，提升系统可靠性。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种基于载波聚合技术的通信装置和方法，以提高行业无线通信系统的频谱资源的利用率，并且规避干扰保证通信质量，提升系统可靠性。
基于上述目的本发明提供的一种基于载波聚合技术的通信方法，包括：
基站在每个检测周期到达时，应用频谱感知技术测量小区内所有授权频点的上行信号的噪声功率比；
根据检测的噪声功率比，确定出非阻塞频点；
所述基站基于非阻塞频点通过载波聚合技术进行信号发送。
其中，所述根据检测的噪声功率比，确定出非阻塞频点，具体包括：
所述基站若检测出连续M个频点中的N个频点的噪声功率比大于阈值，则将该M个频点作为阻塞频点；其中，M为小于所有授权频点个数的自然数，N为小于M的自然数。
其中，所述基站基于非阻塞频点通过载波聚合技术进行信号发送，具体包括：
将输入所述基站的比特流进行码块分割，并为每个码块进行CRC编码、信道编码；
将编码后的码块进行交织、速率匹配处理；
将速率匹配处理后得到的比特序列进行调制编码；
将调制编码得到的串行比特序列转换为并行比特序列；其中，所述并行比特序列分别作为与各路非阻塞频点相对应的IFFT电路的输入进行IFFT变换；
对各路IFFT变换信号通过滤波电路进行滤波后，利用聚合电路将各滤波电路的数据进行聚合；
所述基站的发射单元将所述聚合单元的输出进行无线发射。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种基于载波聚合技术的通信装置，包括：
噪声监测模块，用于在每个检测周期到达时，应用频谱感知技术测量小区内所有授权频点的上行信号的噪声功率比；
阻塞判定模块，用于根据所述噪声监测模块的检测结果，若确定连续M个频点中的N个频点的噪声功率比大于阈值，则将该M个频点判定为阻塞频点；
载波聚合模块，用于基于非阻塞频点通过载波聚合技术进行信号发送。
其中，所述载波聚合模块具体包括：
编码单元，用于将输入的比特流进行码块分割，并为每个码块进行CRC编码、信道编码；
交织单元，用于将编码后的码块进行交织、速率匹配处理后输出；
调制单元，用于将所述交织单元输出的比特序列进行调制编码；
资源调度单元，用于根据所述阻塞判定模块的判定结果，调度非阻塞频点；
串并转换单元，用于根据所述资源调度单元调度的频点，将所述调制单元输出的串行比特序列转换为并行比特序列；其中，所述并行比特序列分别作为与各路调度的频点相对应的IFFT电路的输入；
聚合单元，其中包括与各授权频点对应的IFFT电路、分别与各IFFT电路相连接的滤波电路，以及将各滤波电路的数据进行聚合的聚合电路；
发射单元，用于将所述聚合单元的输出进行无线发射。
其中，所述聚合单元具体包括：R组电路；其中，
第i组电路中包括与Xi个授权频点对应的IFFT电路、分别与各IFFT电路相连接的滤波电路；其中，X1+…+Xi+…+XR个IFFT电路的数量等于授权频点总数；以及
所述聚合单元中的聚合电路具体包括：R个子聚合单元电路，以及将各子聚合单元电路的输出进行载波聚合的总聚合单元电路；其中，第i个子聚合单元电路为将第i组电路中各滤波电路的输出进行载波聚合的电路；其中，i为1-R的自然数。
其中，所述第i个子聚合单元电路具体用于将第i组电路中各滤波电路的输出进行分别进行数字混频后进行信号叠加；以及
所述总聚合单元电路具体用于将各子聚合单元电路的输出分别进行数字混频后进行信号叠加。
本发明技术方案中，应用频谱感知技术测量小区内所有授权频点的上行信号的噪声功率比，将测量的噪声功率比与设定的阈值进行比较，从而识别出可用频谱与受干扰频谱；进而，若判定出连续M个频点中的N个频点的噪声功率比大于阈值，则让出一组M个频点的空口资源，基于非阻塞频点通过载波聚合技术进行信号发送。从而规避干扰，尽量减少对其它系统的干扰，同时保证本系统的信号传输质量，提升系统可靠性，提高行业无线通信系统的频谱资源的利用率。同时，以灵活的方式聚合非阻塞频点的载波，实现对可用频点的按需聚合，在充分应用频谱资源的前提下实现数据传输速率的最大化。
进一步，在测量噪声功率比时，主要是考虑带外干扰功率，以明确带外异系统对带内的干扰，从而可以针对性地对带外干扰较大的频点进行阻塞，从而既避免带内系统发送的信号受到干扰，也可避免对带外异系统的信号干扰，使不同行业的无线通信系统之间避免相互干扰、实现和谐共存。
进一步，针对电力行业的无线通信系统的223MHz-235MHz频段范围进行频谱资源的规划，考虑避免频点之间的三阶互调影响，规划部分频点不可用，并分为3簇频点，从而充分利用频谱资源；而依据规划的频点设计出的通信装置可以尽量避免频点之间的相互干扰。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的基于载波聚合技术的通信方法的流程图；
图2为本发明实施例的电力行业的无线频段干扰规避示意图；
图3为本发明实施例的基于载波聚合技术的通信装置内部结构示意图；
图4为本发明实施例的载波聚合模块内部结构示意图；
图5为本发明实施例的聚合单元内部结构示意图；
图6为本发明实施例的4频点载波聚合功放发射前后的频谱对比图；
图7为本发明实施例的下行信道的子载波分配示意图；
图8为本发明实施例的上行信道的子载波分配示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“终端”、“终端设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，进行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括：蜂窝或其他通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备；PCS(Personal Communications Service，个人通信系统)，其可以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力；PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)，其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或GPS(Global Positioning System，全球定位系统)接收器；常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备，其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“终端”、“终端设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的，或者适合于和/或配置为在本地运行，和/或以分布形式，运行在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“终端”、“终端设备”还可以是通信终端、上网终端、音乐/视频播放终端，例如可以是PDA、MID(Mobile Internet Device，移动互联网设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话，也可以是智能电视、机顶盒等设备。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
本发明的发明人考虑到，针对系统可用频谱差异较大且动态变化的实际情况，提出基于智能频谱感知的灵活载波聚合方案，通过周期性的频谱感知和智能干扰规避定位所有可用频点，应用灵活载波聚合技术实现对可用频点的按需聚合，在充分应用频谱资源的前提下实现数据传输速率的最大化。相比于传统的行业无线通信系统利用单频点通信，难以获得较高的通信速率，离散频点载波聚合基于OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用技术)技术实现，可以大大提高数据传输能力，满足行业业务需求。同时针对可用频点的灵活聚合，可以规避干扰，保证通信质量，提升系统可靠性。
由此，本发明的技术方案的思路为，基站在每个检测周期到达时，应用频谱感知技术测量小区内所有授权频点的上行信号的噪声功率比；根据检测的噪声功率比，确定出非阻塞频点；所述基站基于非阻塞频点通过载波聚合技术进行信号发送。
下面结合附图详细说明本发明的技术方案。
本发明提供的基于载波聚合技术的通信方法，流程图如图1所示，包括如下步骤：
S101：基站在每个检测周期到达时，应用频谱感知技术测量小区内所有授权频点的上行信号的噪声功率比；
具体地，基站周期性检测各授权频点的上行信号的噪声功率比；即在一个检测周期内，基站应用频谱感知技术对小区内各授权频点的上行信号的噪声功率比进行测量。
事实上，本发明方法主要是为了规避带内异系统的干扰；因此，在进行噪声功率比测量时，主要考虑带外干扰的噪声；因此，较佳地，基站在每个检测周期到达时，计算各授权频点的带宽功率值，进而测量各授权频点的带外干扰功率；对于一个授权频点而言，将该频点的带外干扰功率与该频点的带宽功率值的比值作为测量出的该频点的上行信号的噪声功率比。
根据带外干扰功率来计算噪声功率，可以明确带外异系统对带内的干扰，从而可以针对性地对带外干扰较大的频点进行阻塞，从而既避免带内系统发送的信号受到干扰，也可避免对带外异系统的信号干扰。
例如，电力行业223MHz-235MHz频段范围的电磁环境复杂，既存在其它行业大功率数传电台邻道干扰，又存在电力行业自身数传电台的干扰，尤其是电力行业用于负控监测的数传电台干扰较严重，电力无线通信系统需要与负控数传电台实现和谐共存，需要在频谱感知的基础上进行干扰规避。
S102：基站检测各授权频点的上行信号的噪声功率是否超过阈值；
具体地，基站将测量出的各授权频点的上行信号的噪声功率比分别与预先设定的噪声的阈值进行比较，将噪声功率比超过阈值的授权频点作为备选频点。此外，还可以计算备选频点的有效带内功率；对备选频点进行带外阻塞折算；对备选频点进行峰值干扰处理；将备选频点集内干扰最小的频点置有效标记位。
S103：基站若检测出连续M个频点中的N个频点的噪声功率比大于阈值，则将该M个频点作为阻塞频点。
具体地，基站若确定连续M个频点中的备选频点数大于等于N，即判断检测出连续M个频点中的N个频点的噪声功率比大于阈值，则将该M个频点作为阻塞频点，并在该M个频点的下行信道广播阻塞信息。
基站感知到有其它系统干扰的时候应该马上避让，让其它系统优先传输，为了尽量减少对其它系统的干扰，一次可以让掉一组频点的空口资源。基站可以感知上行信道是否正常，而终端可以感知下行信道是否正常，当基站确定上行信道干扰比较大，出现连续M个频点中的N个频点的噪声功率比大于阈值的时候，则进行该M个频点的小区阻塞，在该M个频点的下行信道广播阻塞信息。
较佳地，阻塞的最小单元为M个频点，即当M个频点内有N个频点检测到噪声比较大的情况，则将该M个频点阻塞；其中，M为小于所有授权频点个数的自然数，N为小于M的自然数，M和N具体可以由技术人员根据实际情况设置；例如，设置M为5，N为3。
当基站检测到上行阻塞的时候，下行信道可能还是可以使用的，基站可以继续使用下行信道在阻塞的频点上广播小区阻塞信息，但是不启动任何业务。阻塞信号仅发送一次，发送后则整个被阻塞的频点组不发送任何信号(包括参考信号，同步，广播)。图2示出了电力行业的无线频段干扰规避示意图。
S104：基站基于非阻塞频点通过载波聚合技术进行信号发送。
具体地，基站将非阻塞频点作为可用频点进行信号发送，同时，在判断出的可用频点的基础上应用载波聚合技术，从而进一步提高传输速率。
具体地，基站将输入的比特流进行码块分割，并为每个码块进行CRC编码、信道编码；将编码后的码块进行交织、速率匹配处理；将速率匹配处理后得到的比特序列进行调制编码；
进而，将调制编码得到的串行比特序列转换为并行比特序列；其中，所述并行比特序列分别作为与各路非阻塞频点相对应的IFFT电路的输入进行IFFT变换；
对各路IFFT变换信号通过滤波电路进行滤波后，利用聚合电路将各滤波电路的数据进行聚合；所述基站的发射单元将所述聚合单元的输出进行无线发射。
基于上述的基于载波聚合技术的通信方法，本发明提供的一种包含基于载波聚合技术的通信装置的基站，内部结构如图3所示，包括：噪声监测模块301、阻塞判定模块302、载波聚合模块303。
其中，噪声监测模块301用于在每个检测周期到达时，应用频谱感知技术测量小区内所有授权频点的上行信号的噪声功率比；
阻塞判定模块302用于根据噪声监测模块301的检测结果，若确定连续M个频点中的N个频点的噪声功率比大于阈值，则将该M个频点判定为阻塞频点；
载波聚合模块303用于根据阻塞判定模块302判定的阻塞频点，基于非阻塞频点通过载波聚合技术进行信号发送。
如图4所示，载波聚合模块303具体包括如下单元：编码单元401、交织单元402、调制单元403、资源调度单元404、串并转换单元405、聚合单元406、发射单元407。
编码单元401用于将输入的比特流进行码块分割，并为每个码块进行CRC编码、信道编码。
具体地，在一个子帧传输时间间隔内，附加了CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验)校验比特的传输块的比特数大于码块的最大尺寸Z＝5056时，编码单元401则对传输块进行码块分割处理，并为每个分割出的码块做CRC编码。分割算法如下所示：设分割前的数据长度为B，码块CRC比特数为L。如果B≤Z，不需要进行码块CRC编码，取L＝0，码块个数C＝1。如果B＞Z，需要对各码块进行CRC编码，取L＝24，码块个数对于B＜40场合需要填充F＝40-B个“0”比特。其中，填充比特位需要标注为“NULL”，在速率匹配时需要被删除不传送。码块CRC编码可采用24个校验比特。
信道编码采用码率为1/3的Turbo编码。对于一个长度为K的信息块，通过Turbo编码后，得到的输出长度实际为K/R+2×n×m，这里R为编码器码率，n为并联编码器的个数，m为编码器中移位寄存器的个数。对于本项目来说，Turbo编码标准如下：R＝1/3，m＝3，n＝2，尾比特长度为2×2×3＝12，输出码长为3K+12，实际编码速率为R＝K/(3K+12)。
交织单元402用于将编码单元401输出的编码后的码块进行交织、速率匹配处理后输出。
调制单元403用于将所述交织单元输出的比特序列进行调制编码。具体地，调制单元403可采用自适应调制编码(AMC，Adaptive Modulation and Coding)技术，可以根据信道情况采用QPSK、16QAM和64QAM不同的调制编码方式，从而适应不同环境下的数据传输需要。低阶调制低码率可以容忍更高强度的干扰，但传输效率比较低；高阶调制高码率可以在信道条件比较好时获得更高的传输效率。
资源调度单元404用于根据所述阻塞判定模块的判定结果，调度非阻塞频点，即将非阻塞频点作为可用频点进行调度。具体可以根据预定的调度策略对可用频点进行调度。例如，资源调度单元404可以根据当时的业务情况，以及预定的调度策略决定调度可用频点中的第5-10个频点进行后续的载波聚合信号发送。
串并转换单元405用于根据所述资源调度单元调度的频点，将所述调制单元输出的串行比特序列转换为并行比特序列；其中，所述并行比特序列分别作为与各路调度的频点相对应的IFFT(快速傅里叶逆变换，Inverse Fast Fourier Transform)电路的输入。例如，资源调度单元调度了可用频点中的第5-10个频点，则串并转换单元405将当前的串行比特流转换到并行比特序列，分别作为与第5-10个频点相对应的IFFT(快速傅里叶逆变换，Inverse Fast Fourier Transform)电路的输入。
聚合单元406其中包括与各授权频点对应的IFFT电路、分别与各IFFT电路相连接的滤波电路，以及将各滤波电路的数据进行聚合的聚合电路；
发射单元407用于将聚合单元的输出进行无线发射。
其中，如图5所示，聚合单元406中具体包括：R组电路；其中，第i组电路中包括与Xi个授权频点对应的IFFT电路、分别与各IFFT电路相连接的滤波电路；其中，X1+…+Xi+…+XR个IFFT电路的数量等于授权频点总数；。
所述聚合单元406中的聚合电路具体包括：R个子聚合单元电路，以及将各子聚合单元电路的输出进行载波聚合的总聚合单元电路；其中，第i个子聚合单元电路为将第i组电路中各滤波电路的输出进行载波聚合的电路；其中，i为1-R的自然数。
以电力行业223MHz-235MHz频段范围为例，本发明技术方案，考虑到充分利用频谱资源，同时又尽量避免频点之间的相互干扰，对频点的规划进行了研究。事实上，当两个或多个与有用信号频率比较接近的干扰信号同时进入接收机前端电路时，在非线性电路(例如高频放大、混频等)作用下产生了新的频率成分可能会落入接收机的中频通带内，从而引起对接收机的干扰。接收机的非线性电路可以看做一个网络，这个网络的传递函数可以用如下幂级数来表示：
H(s)＝A0+A1h(s)+A2h2(s)+A3h3(s)+…+Anhn(s)
传递函数中二、四、六等偶次方分量虽能产生新的频率成分，但其不会落入有用信号的通带，不会产生干扰；只有三、五、七等奇次方分量才能导致互调干扰，并分别称为三阶互调、五阶互调、七阶互调等等。阶数越高，生成的干扰信号的幅度越小，因此影响最大的是三阶互调干扰。而传递函数中三次方项的系数A3与基波分量的系数A1之比的对数被用来衡量网络抗三阶互调干扰的能力，称为“互调响应抗扰性”。不难看出，互调干扰的产生是由两个因素决定的：一个是存在与有用信号具有一定频率关系的两个输入干扰信号；另一个则是传递函数中非线性分量的存在。图6是一个4频点载波聚合功放发射前后的频谱对比图，可以看出不考虑三阶互调影响，功放输出后带来严重的带外杂散。
针对电力系统专用40个离散频点，考虑到由于存在三阶互调影响，因此规划部分频点不可用，本发明拟按照3簇频点上下行分类来分析杂散的影响，最后确定频点的参数如下：
每个离散频点的带宽为25kHz，其中分配有10个子载波，每个子载波带宽为2kHz；
下行可用频点为如下三组：
第一组：在223.025-225MHz频段内分布15个频点；
第二组：在228.025-230MHz频段内分布10个频点；
第三组：在230.025-232MHz频段内分布15个频点；
下行信道的子载波分配如图7所示：同一频点中每5个连续的子载波之间空出一个子载波的带宽；奇数频点与后续相邻的偶数频点之间空出两个子载波的带宽；偶数频点与后续相邻的奇数频点之间空出一个子载波的带宽。
确定上行可用频点为如下三组：
第一组：在223.025-225MHz频段内分布15个频点；
第二组：在228.025-230MHz频段内分布10个频点；
第三组：在230.025-232MHz频段内分布15个频点；
上行信道的子载波分配如图8所示：一个频点中包括10个连续的子载波；偶数频点与后续相邻的奇数频点之间空出3个子载波的带宽；奇数频点与后续相邻的偶数频点之间空出两个子载波的带宽。
如图5所示，基于上述的频点规划，相应地，聚合单元406中的R为3，即聚合单元406中包括3组电路；
其中，第1组电路中包括分别与223-225MHz频段内分布15个频点对应的15个IFFT电路；
第2组电路中包括分别与228-229MHz频段内分布10个频点对应的10个IFFT电路；
第3组电路中包括分别与230-232MHz频段内分布15个频点对应的15个IFFT电路。
每个IFFT电路中具体包括相应频点的资源映射子单元、IFFT变换子单元、CP插值子单元。
每个与IFFT电路相连接的滤波电路具体为低通滤波子单元。
每个子聚合单元电路中具体包括：分别与各滤波电路相连接的插值滤波子单元、分别与各插值滤波子单元相连接的数字混频子单元，以及将各数字混频子单元的输出进行信号叠加的信号叠加子单元。
总聚合单元电路中具体包括：分别与各子聚合单元电路的输出相连接的插值滤波子单元、分别与各插值滤波子单元相连接的数字混频子单元，以及将各数字混频子单元的输出进行信号叠加的信号叠加子单元。
如此，根据频点分布特点，将40个频点分为3簇，第一簇有15个频点，频率范围为230.025-230.000MHz；第二簇有10个频点，频率范围为228.025-230.000MHz；第三簇有15个频点，频率范围为223.025-225MHz，接收机对每一簇进行滤波检测，接收带宽从12MHz降为5MHz，可以很大程度降低系统被强干扰信号阻塞的可能性，提高系统可靠性。
本发明技术方案中，应用频谱感知技术测量小区内所有授权频点的上行信号的噪声功率比，识别出可用频谱与受干扰频谱；进而，基于识别出的非阻塞频点(可用频谱)通过载波聚合技术进行信号发送。从而规避干扰，尽量减少对其它系统的干扰，保证本系统的信号传输质量，提升系统可靠性，提高行业无线通信系统的频谱资源的利用率。同时，以灵活的方式聚合非阻塞频点的载波，实现对可用频点的按需聚合，在充分应用频谱资源的前提下实现数据传输速率的最大化。
进一步，在测量噪声功率比时，主要是考虑带外干扰功率，以明确带外异系统对带内的干扰，从而可以针对性地对带外干扰较大的频点进行阻塞，从而既避免带内系统发送的信号受到干扰，也可避免对带外异系统的信号干扰，使不同行业的无线通信系统之间避免相互干扰、实现和谐共存。
进一步，针对电力行业的无线通信系统的223MHz-235MHz频段范围进行频谱资源的规划，考虑避免频点之间的三阶互调影响，规划部分频点不可用，并分为3簇频点，从而充分利用频谱资源；而依据规划的频点设计出的通信装置可以尽量避免频点之间的相互干扰。
本技术领域技术人员可以理解，本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随即存储器)、EPROM(Erasable ProgrammableRead-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。
本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。
本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，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)
1.一种基于载波聚合技术的通信方法，其特征在于，包括：
基站在每个检测周期到达时，应用频谱感知技术测量小区内所有授权频点的上行信号的噪声功率比；
根据检测的噪声功率比，确定出非阻塞频点；
所述基站基于非阻塞频点通过载波聚合技术进行信号发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据检测的噪声功率比，确定出非阻塞频点，具体包括：
所述基站若检测出连续M个频点中的N个频点的噪声功率比大于阈值，则将该M个频点作为阻塞频点；其中，M为小于所有授权频点个数的自然数，N为小于M的自然数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基站基于非阻塞频点通过载波聚合技术进行信号发送，具体包括：
将输入所述基站的比特流进行码块分割，并为每个码块进行CRC编码、信道编码；
将编码后的码块进行交织、速率匹配处理；
将速率匹配处理后得到的比特序列进行调制编码；
将调制编码得到的串行比特序列转换为并行比特序列；其中，所述并行比特序列分别作为与各路非阻塞频点相对应的IFFT电路的输入进行IFFT变换；
对各路IFFT变换信号通过滤波电路进行滤波后，利用聚合电路将各滤波电路的数据进行聚合；
所述基站的发射单元将所述聚合单元的输出进行无线发射。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述授权频点包括223-235MHz频段内的40个离散频点；以及M具体为5。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，每个离散频点的带宽为25kHz，其中分配有10个子载波，每个子载波带宽为2kHz；以及
在223-225MHz频段内分布15个频点；
在228-229MHz频段内分布10个频点；
在230-232MHz频段内分布15个频点。
6.一种基于载波聚合技术的通信装置，其特征在于，包括：
噪声监测模块，用于在每个检测周期到达时，应用频谱感知技术测量小区内所有授权频点的上行信号的噪声功率比；
阻塞判定模块，用于根据所述噪声监测模块的检测结果，若确定连续M个频点中的N个频点的噪声功率比大于阈值，则将该M个频点判定为阻塞频点；
载波聚合模块，用于基于非阻塞频点通过载波聚合技术进行信号发送。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述载波聚合模块具体包括：
编码单元，用于将输入的比特流进行码块分割，并为每个码块进行CRC编码、信道编码；
交织单元，用于将编码后的码块进行交织、速率匹配处理后输出；
调制单元，用于将所述交织单元输出的比特序列进行调制编码；
资源调度单元，用于根据所述阻塞判定模块的判定结果，调度非阻塞频点；
串并转换单元，用于根据所述资源调度单元调度的频点，将所述调制单元输出的串行比特序列转换为并行比特序列；其中，所述并行比特序列分别作为与各路调度的频点相对应的IFFT电路的输入；
聚合单元，其中包括与各授权频点对应的IFFT电路、分别与各IFFT电路相连接的滤波电路，以及将各滤波电路的数据进行聚合的聚合电路；
发射单元，用于将所述聚合单元的输出进行无线发射。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述聚合单元具体包括：R组电路；其中，
第i组电路中包括与Xi个授权频点对应的IFFT电路、分别与各IFFT电路相连接的滤波电路；其中，X1+…+Xi+…+XR个IFFT电路的数量等于授权频点总数；以及
所述聚合单元中的聚合电路具体包括：R个子聚合单元电路，以及将各子聚合单元电路的输出进行载波聚合的总聚合单元电路；其中，第i个子聚合单元电路为将第i组电路中各滤波电路的输出进行载波聚合的电路；其中，i为1-R的自然数。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述第i个子聚合单元电路具体用于将第i组电路中各滤波电路的输出进行分别进行数字混频后进行信号叠加；以及
所述总聚合单元电路具体用于将各子聚合单元电路的输出分别进行数字混频后进行信号叠加。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述授权频点包括223-235MHz频段内的40个离散频点；以及M具体为5。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，每个离散频点的带宽为25KHz，其中分配有10个子载波，每个子载波带宽为2KHz；以及
在223-225MHz频段内分布15个频点；
在228-229MHz频段内分布10个频点；
在230-232MHz频段内分布15个频点。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述R为3；其中，
第1组电路中包括分别与223-225MHz频段内分布15个频点对应的IFFT电路；
第2组电路中包括分别与228-229MHz频段内分布10个频点对应的IFFT电路；
第3组电路中包括分别与230-232MHz频段内分布15个频点对应的IFFT电路。
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