CN106412957B - 基于WiFi芯片电视白频谱通信系统频谱分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于WiFi芯片电视白频谱通信系统频谱分配方法，包括获取目标频段内的可用连续频谱资源；确定获取的频谱资源中的载波带宽和所述载波带宽所对应的载波数量等步骤。本发明在频谱分配过程中采用监听获取的频谱资源中的载波带宽是否发生变化,可以避免隐蔽暴露问题的发生,降低对用户的干扰的概率，并进一步减少了电视白频谱通信系统干扰的产生概率。

Description

基于WiFi芯片电视白频谱通信系统频谱分配方法

技术领域

本发明属于数字电视和无线通信技术领域。具体涉及一种基于WiFi芯片电视白频谱通信系统频谱分配方法。

背景技术

频率规划问题是比较复杂的问题,理想的情况是相邻蜂窝应该在不同的频率下工作,在下行链路中是可能的，在一个蜂窝的边缘的终端可以从相邻蜂窝中的传输中接收到干扰。在上行链路中，由于基站对基站的干扰会造成TDD帧的错位，严重威胁到基站。这是因为不同的基站可以根据流量，在蜂窝中选择不同的TDD时间片。这样，一个基站发射的信号被另外一个基站接收。从一个基站到另一个基站的传播往往比较好，因为两者都可以在较高的位置，甚至有可能是视距之内。因此，在相邻蜂窝中尽量使用不同的频率。每个蜂窝有一组来自白频谱数据库来的，在核心网络中频率规划时得到的可用频率。在邻近的蜂窝很可能是一组相似的频率，但可能有一些差异。原则上，每个蜂窝有一组频率，并知道哪些蜂窝式相邻的蜂窝，用穷举的方法来最小化相邻蜂窝使用相同的频率，使得跳频的次数最少。但是，相当的麻烦,比如8个蜂窝，每个有8个频率可以使用，就有8！＝40320种方法来安排频率。在一个地方，可能有5000个基站，显然，计算量是非常巨大的。因此，所以亟需一种基于WiFi芯片电视白频谱通信系统频谱分配方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足提供一种基于WiFi芯片电视白频谱通信系统频谱分配方法。

一种基于WiFi芯片电视白频谱通信系统频谱分配方法，包括以下步骤：

获取目标频段内的可用连续频谱资源；

确定获取的频谱资源中的载波带宽和所述载波带宽所对应的载波数量；

监听获取的频谱资源中的载波带宽是否发生变化，即是否从一个位置到另一个位置，同时是否从一个时刻到下一个时刻，如果载波带宽没有发生变化则继续监听，如果载波带宽发生变化则转下一步；

根据发生变化的载波带宽和发生变化的载波带宽所对应的载波数量，确定所需的频谱资源以及频谱资源重叠信息；

根据所需的频谱资源以及频谱资源重叠信息，开始分配跳频序列，确定跨越网络的每一个可能的频率序列，以确定产生最少量的频谱资源重叠信息。

所述根据发生变化的载波带宽和发生变化的载波带宽所对应的载波数量，确定所需的频谱资源以及频谱资源重叠信息按照以下公式计算：

所述载波带宽×载波数量＝单一载波带宽；

所需的频谱资源＝单一载波带宽×所需单一载波带宽数量；

频谱资源重叠信息＝目标频段内的可用连续频谱资源-所需的频谱资源。

所述分配跳频序列包括：当频谱资源重叠信息小于对应的保护带宽中最大保护带宽的二分之一时，所需的频谱资源确定为实际可用的频谱资源；

当所述频谱资源重叠信息的绝对值大于对应的保护带宽中最大保护带宽百分之八十时，重新确定载波带宽所对应的载波数量，直至频谱资源重叠信息小于对应的保护带宽中最大保护带宽的二分之一时，所需的频谱资源确定为调整后的实际可用的频谱资源；

所需的频谱资源确定通过确定为一个小区跳频序列为包括通过按照预定顺序的一组中选择的频率的反复循环，并确定相邻小区的频率跳变序列来重复包括跳频对相邻小区的序列与所述相邻小区开始生效，从所选择的组内不同的频率重复循环所述一个单元通过同一组中相同的预定顺序来选择序列的循环。

本发明在频谱分配过程中采用监听获取的频谱资源中的载波带宽是否发生变化,可以避免隐蔽暴露问题的发生,降低对用户的干扰的概率，并进一步减少了电视白频谱通信系统干扰的产生概率。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明：

一种基于WiFi芯片电视白频谱通信系统频谱分配方法，包括以下步骤：

获取目标频段内的可用连续频谱资源；

确定获取的频谱资源中的载波带宽和所述载波带宽所对应的载波数量；

监听获取的频谱资源中的载波带宽是否发生变化，即是否从一个位置到另一个位置，同时是否从一个时刻到下一个时刻，如果载波带宽没有发生变化则继续监听，如果载波带宽发生变化则转下一步；

根据发生变化的载波带宽和发生变化的载波带宽所对应的载波数量，确定所需的频谱资源以及频谱资源重叠信息；

根据所需的频谱资源以及频谱资源重叠信息，开始分配跳频序列，确定跨越网络的每一个可能的频率序列，以确定产生最少量的频谱资源重叠信息。

所述根据发生变化的载波带宽和发生变化的载波带宽所对应的载波数量，确定所需的频谱资源以及频谱资源重叠信息按照以下公式计算：

所述载波带宽×载波数量＝单一载波带宽；

所需的频谱资源＝单一载波带宽×所需单一载波带宽数量；

频谱资源重叠信息＝目标频段内的可用连续频谱资源-所需的频谱资源。

所述分配跳频序列包括：当频谱资源重叠信息小于对应的保护带宽中最大保护带宽的二分之一时，所需的频谱资源确定为实际可用的频谱资源；

当所述频谱资源重叠信息的绝对值大于对应的保护带宽中最大保护带宽百分之八十时，重新确定载波带宽所对应的载波数量，直至频谱资源重叠信息小于对应的保护带宽中最大保护带宽的二分之一时，所需的频谱资源确定为调整后的实际可用的频谱资源；

所需的频谱资源确定通过确定为一个小区跳频序列为包括通过按照预定顺序的一组中选择的频率的反复循环，并确定相邻小区的频率跳变序列来重复包括跳频对相邻小区的序列与所述相邻小区开始生效，从所选择的组内不同的频率重复循环所述一个单元通过同一组中相同的预定顺序来选择序列的循环。

一些详细的模型表明，蜂窝中的跳频序列严格限制(这样1,2,3,4被允许作为是2,3,4,1但不2,1,4,3)，这样，简化的解决方案是非常接近的性能的最佳解决方案。因此，组合为8个细胞有8个频率的数量现在变成8！。频率规划复杂性在系统对付随机干扰的方式，通常是来自非授权用户的干扰。从一个蜂窝内部的部分干扰看。基站会注意到某个频率，f,其与发射信号相关的调频序列差错对于某些终端的会突然增加，就判断是由于干扰的原因。如果有终端的位置信息，可以采用预定的方式来使干扰降低到最低。在这种情况下，它可能会决定离开跳频序列不变，并使用调度算法，以解决该问题。另外，它可能会决定，干扰过于广泛或有足够的信息来解决干扰，它希望从它的跳频序列中删除的频率f。这需要进行频率的重新规划。要理解这个问题，想象一下蜂窝，蜂窝1使用频率和1,2,3,4，邻近的蜂窝使用频率2,3,4,1。这就不会产生干扰。如果蜂窝1将频率4去掉，其调频模式就变为1,2,3,1,2,3,1...，这就会与蜂窝2产生干扰，后者的使用的调频模式是2,3,4,1,2,3,4,1。在实践上，是不建议在超帧期间进行跳频的。这是因为网络在超帧之前要使用广播帧来告诉终端跳频模式的改变。如果跳频太频繁，终端可能由于电池的原因只是侦听超帧，当他们醒来的时候可能找不到网络了。这就导致他们需要重新寻找网络、浪费电池灯。因此，网络中建议每15分钟进行一次频率规划，调整跳频序列。因此，如果一个蜂窝觉得需要从他的跳频列表中删除某个频率，它就要通知网络规划系统。蜂窝然后必须决定何时恢复的频率。这不是一个容易的决定，因为它可能不能够确定干扰是否消失。当时终端必须使用这个频率一直到下一个频率规划。一个可行的方法是请求特定的终端，要他给出特定频率的干扰测量值，但这些都不是特别可靠的，终端可能已经移动或它的精确测量的信号电平的能力可能是差的。15分钟进行一次频率规划，可以解决频率干扰的问题。在任何蜂窝中可以使用8个频率。这个限制是在这里主要是为了限制需要在将跳频序列被描述为终端的MAC报头中的空间。这个限制也是由于在频率规划的时候可以缩短时间。扩大频率的使用范围有一些好处，但是一般没有那么多的频率可以使用。另外一个极端情况是，没有足够的频率用于规划。这样，干扰可以通过较长的扩频来解决，或是使用TDMA模式。在这种模式下，基站只能使用部分的下行时间和部分的上行时间。比如，如果只有一个频点给多个基站使用，就需要将时间分割成多个时间段给这些基站使用。基站1就使用时段1进行下行，用时间段5进行上行。基站2使用时间段2,6。终端也有一些小的影响，他们需要听几个时间片。

Claims (1)

1.一种基于WiFi芯片电视白频谱通信系统频谱分配方法，其特征在于包括以下步骤：

获取目标频段内的可用连续频谱资源；

确定获取的频谱资源中的载波带宽和所述载波带宽所对应的载波数量；

监听获取的频谱资源中的载波带宽是否发生变化，即是否从一个位置到另一个位置，同时是否从一个时刻到下一个时刻，如果载波带宽没有发生变化则继续监听，如果载波带宽发生变化则转下一步；

根据发生变化的载波带宽和发生变化的载波带宽所对应的载波数量，确定所需的频谱资源以及频谱资源重叠信息；

根据所需的频谱资源以及频谱资源重叠信息，开始分配跳频序列，确定跨越网络的每一个可能的频率序列，以确定产生最少量的频谱资源重叠信息；所述根据发生变化的载波带宽和发生变化的载波带宽所对应的载波数量，确定所需的频谱资源以及频谱资源重叠信息按照以下公式计算：

所述载波带宽×载波数量＝单一载波带宽；

所需的频谱资源＝单一载波带宽×所需单一载波带宽数量；

频谱资源重叠信息＝目标频段内的可用连续频谱资源-所需的频谱资源；所述分配跳频序列包括：当频谱资源重叠信息小于对应的保护带宽中最大保护带宽的二分之一时，所需的频谱资源确定为实际可用的频谱资源；

当所述频谱资源重叠信息的绝对值大于对应的保护带宽中最大保护带宽百分之八十时，重新确定载波带宽所对应的载波数量，直至频谱资源重叠信息小于对应的保护带宽中最大保护带宽的二分之一时，所需的频谱资源确定为调整后的实际可用的频谱资源；

所需的频谱资源确定通过确定为一个小区跳频序列为包括通过按照预定顺序的一组中选择的频率的反复循环，并确定相邻小区的频率跳变序列来重复包括跳频对相邻小区的序列与所述相邻小区开始生效，从所选择的组内不同的频率重复循环所述一个单元通过同一组中相同的预定顺序来选择序列的循环。