CN108811521B - 通信系统的发射功率设置方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种通信系统的发射功率设置方法及设备，其中，该方法包括：从多个信道中选取一个信道作为目标信道以进行通信；以及根据预置的通信参数，将所述通信系统的发射功率设置为所述目标信道对应的最大发射功率，所述预置的通信参数包括所述多个信道中每个信道的最大发射功率。实施本发明实施例可以充分利用频段资源，且在不超出法规对于发射功率和频谱泄露的要求的前提下尽可能提高发射功率。

Description

通信系统的发射功率设置方法及设备
本专利文件披露的内容包含受版权保护的材料。该版权为版权所有人所有。版权所有人不反对任何人复制专利与商标局的官方记录和档案中所存在的该专利文件或该专利披露。
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种通信系统的发射功率设置方法及设备。
背景技术
由于发射机功率放大器的非线性因素，大功率发射时有效频谱以外可能有较大的频谱泄露，而各国法规对于非授权频段内的发射行为带来的频段外的频谱泄露和对特定限制性频段的频谱泄露提出严格的要求，造成频谱泄露指标比发射功率上限指标更难以满足，导致发射机只能使用低于非授权频段带内发射功率标准上限的发射功率发射，从而限制了有效通信距离，该问题从标准制定之初即长期存在。
而现有技术中，解决频谱泄露的方法主要有以下三种：
1、降低发射功率以保证频谱泄露合规；该方法会显著降低有效通信距离，例如，在其他条件相同的情况下，发射功率降低3dB，则有效通信距离减少30％；
2、避免使用靠近频段边缘的频点以保证频谱泄露合规；该方法带来的影响是工作在同一个频段的多个设备都挤占频段中央的频谱资源，形成相互干扰，影响通信质量，而频带边缘几乎没有设备使用；
3、使用更复杂的技术保证频谱泄露合规；例如使用饱和功率更高的功率放大器、使用数字滤波器技术、使用波峰因子降低技术、使用数字预失真技术，以上方法会显著提高系统成本。
发明内容
本发明实施例提供了一种通信系统的发射功率设置方法及设备，能够不显著提高系统成本，充分利用频段资源，且在不超出法规对于发射功率和频谱泄露的要求的前提下尽可能提高发射功率。
本发明实施例第一方面提供了一种通信系统的发射功率设置方法，包括：
从多个信道中选取一个信道作为目标信道以进行通信；以及
根据预置的通信参数，将所述通信系统的发射功率设置为所述目标信道对应的最大发射功率，所述预置的通信参数包括所述多个信道中每个信道的最大发射功率。
本发明实施例第二方面提供了一种通信系统的发射功率设置设备，包括：
存储器，用于存储发射功率设置指令；
处理器，用于调用所述存储器中的发射功率设置指令，并执行以下操作：
从多个信道中选取一个信道作为目标信道以进行通信；以及
根据预置的通信参数，将所述通信系统的发射功率设置为所述目标信道对应的最大发射功率，所述预置的通信参数包括所述多个信道中每个信道的最大发射功率。
本发明实施例第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
从多个信道中选取一个信道作为目标信道以进行通信；以及
根据预置的通信参数，将所述通信系统的发射功率设置为所述目标信道对
应的最大发射功率，所述预置的通信参数包括所述多个信道中每个信道的最大发射功率。
本发明实施例通过从多个信道中选取一个信道作为目标信道以进行通信；以及根据预置的通信参数，将所述通信系统的发射功率设置为所述目标信道对应的最大发射功率，所述预置的通信参数包括所述多个信道中每个信道的最大发射功率。对不同信道的发射功率进行差异化处理，可以充分利用频段资源，且在不超出法规对于发射功率和频谱泄露的要求的前提下尽可能提高发射功率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例的一种网络系统结构图；
图2为本发明实施例的一种通信系统的发射功率设置方法流程图；
图3为2.4GHz频段各信道最大发射功率情况图；
图4是本发明实施例的另一种通信系统的发射功率设置方法流程图；
图5是本发明实施例的一种自适应选频方法流程图；
图6是本发明实施例的另一种自适应选频方法流程图；
图7为本发明实施例的一种通信系统的发射功率设置装置结构图；
图8为本发明实施例的另一种通信系统的发射功率设置设备结构图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
在图1中示出了本发明实施例的一种网络系统结构图。该系统可以用于设备A和B之间的点对点通信，此外，该系统还适用于点对多点通信，即A或B也可以为多个。具体地，该系统可用于无人机系统的图像传输通信和遥控通信业务。例如A为无人机，B为地面遥控端，A可以将采集到的图像信息传递给B，此时A为发射机，B为接收机；同时B也可以向A发送各种遥控指令，控制A的飞行，此时A为接收机，B为发射机。
请参阅图2，在本发明的一个实施例中，一种通信系统的发射功率设置方法，至少可以包括以下几个步骤：
步骤S101：从多个信道中选取一个信道作为目标信道以进行通信。
具体地，首先需要定义系统的工作频段内可用信道的集合，信道集合囊括可用频段的所有位置。
具体地，多个信道可以是前述定义的系统工作频段内可用信道的集合中的所有信道。
具体地，目标信道可以是所有信道中质量参数最优的信道。
优选地，质量参数可以是信干噪比，即发射功率与干扰信号功率加上噪声功率之和的比值，信干噪比越低，质量参数越好。因此，目标信道可以是所有信道中信干噪比最低的信道。
可选地，质量参数可以是信噪比，即发射功率与噪声功率的比值，信噪比越低，质量参数越好。因此，目标信道可以是所有信道中信噪比最低的信道。
可选地，质量参数可以是信干比，即发射功率与干扰信号功率的比值，信干比越低，质量参数越好。因此，目标信道可以是所有信道中信干比最低的信道。
步骤S103：根据预置的通信参数，将所述通信系统的发射功率设置为所述目标信道对应的最大发射功率。
具体地，预置的通信参数包括所述多个信道中每个信道的最大发射功率，多个信道中每个信道的最大发射功率根据频谱泄露合规和发射功率合规获得。
具体地，满足预设频谱泄露条件和发射功率条件时各自对应的最大发射功率由本领域技术人员离线测得，且将测得的各信道对应的最大发射功率表格分别保存于发射机和接收机的存储器中。
可以知道的是，该最大发射功率是针对特定的功率放大器而言的，因为不同功率放大器的非线性因素不同，会造成不同程度的频谱泄露。
例如，对于每个信道，从法规允许的最大发射功率开始测起，测量带外频谱泄露是否超标，如果超标，则发射功率降低1dB，继续测试，直到找到带外频谱泄露不超标的最大发射功率为止。
例如，图3为2.4GHz频段各信道最大发射功率情况图，不同的信道对应不同的最大发射功率，从图中可以看出，频段中间的信道最大发射功率要高于频带边缘的信道最大发射功率。
可以知道的是，通信系统的发射功率设置方法还可以结合其他降低边带频谱泄露的技术组合使用，包括但不限于数字滤波技术、波峰因子降低技术或者数字预失真技术等。
本发明实施例可以在不超出法规对于发射功率和频谱泄露的要求的前提下尽可能的提高信道的发射功率，能够取得最大限度的有效通信距离。
在一种可能的实施例中，多个信道可以包括多个第一信道以及多个第二信道。其中，每个第一信道的最大发射功率根据频谱泄露合规和发射功率合规获得，每个第二信道的发射功率为预先统一设置的发射功率。
具体地，所有的第一信道可以集中位于工作频段的中间频段，所有的第二信道可以集中位于工作频段的边缘频段。例如当工作频段为2.40GHz-2.48GHz时，2.43GHz-2.45GHz即为中间频段，2.40GHz-2.43GHz以及2.45GHz-2.48GHz即为边缘频段。
在本发明实施例还提供了另外一种通信系统的发射功率设置方法，如图4所示，该方法至少可以包括以下几个步骤：
步骤S201：与步骤S101一致，在此不再赘述。
步骤S203：与步骤S103一致，在此不再赘述。
步骤S205：获取所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率和噪声功率。
具体地，分别监听每一个信道，获取每一个信道的干扰信号功率和噪声功率。
步骤S207：根据所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率、噪声功率和所述最大发射功率，计算每一个信道的质量参数。
优选地，质量参数可以是信干噪比，即该信道的最大发射功率与干扰信号功率加上噪声功率之和的比值。
可选地，质量参数可以是信噪比，即该信道的最大发射功率与噪声功率的比值。
可选地，质量参数可以是信干比，即该信道的最大发射功率与干扰信号功率的比值。
步骤S209：根据所述质量参数切换信道。
具体地，选取质量参数最优的信道为目标信道。当质量参数为信干噪比时，信干噪比越低，质量参数越好，因此，可以选择信干噪比最低的信道作为待切换的目标信道；当质量参数为信噪比时，信噪比越低，质量参数越好，因此，可以选择信噪比最低的信道作为待切换的目标信道；当质量参数为信干比时，信干比越低，质量参数越好，因此可以选择信干比最低的信道作为待切换的目标信道。
具体地，当确定待切换的目标信道之后，接收到切换信道的指令，该指令可以包含待切换的目标信道的标识，基于切换信道的指令，将通信系统的信道切换至该待切换的目标信道。
本发明实施例可以使通信系统的整个工作频段得到利用，降低各设备间的相互干扰，提高通信质量。
基于前述实施例，在本发明实施例提供了一种自适应选频方法，如图5所示，该方法至少可以包括以下几个步骤：
步骤S301-S309：与步骤S201-S209一致，在此不再赘述。
步骤S311：判断距离上一次切换信道的时间间隔是否达到预设时间阈值，若是，则执行步骤S305，重新获取所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率和噪声功率；若否，则继续执行步骤S311。
具体地，由于信道的干扰信号和噪声不是固定不变的，所以需要周期性的获取信道的干扰信号功率和噪声功率，选取质量参数最优的信道作为通信系统的工作信道，从而保证通信系统的质量。
具体地，预设时间阈值例如可以是100ms、150ms、200ms、300ms等。可以知道是的，时间阈值越小，越能保证通信系统一直工作在最佳信道上。
本发明实施例通过对不同信道的发射功率进行差异化处理，可以充分利用频段资源，且在不超出法规对于发射功率和频谱泄露的要求的前提下尽可能提高发射功率。同时，设置了自适应选频的触发条件，实时跟踪信道环境，尽可能保证通信系统工作在最佳信道上。
本发明实施例还提供了另外一种自适应选频方法，如图6所示，该方法至少包括以下几个步骤：
步骤S401-S409：与步骤S201-S209一致，在此不再赘述。
步骤S411：获取所述通信系统的当前信道的干扰信号功率。
步骤S413：判断当前信道的干扰信号功率是否超过预设功率阈值，若是，则执行步骤S405，重新获取所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率和噪声功率；若否，则继续执行步骤S413。
具体地，由于可能会存在突发性事件，产生强干扰信号，所以当检测到当前信道的干扰信号功率超过预设阈值时重新获取通信系统内每一个信道的干扰信号功率和噪声功率，再一次选取质量参数最优的信道作为通信系统的工作信道，从而保证通信系统的质量。
本发明实施例通过对不同信道的发射功率进行差异化处理，可以充分利用频段资源，且在不超出法规对于发射功率和频谱泄露的要求的前提下尽可能提高发射功率。同时，设置了自适应选频的触发条件，实时跟踪信道环境，尽可能保证通信系统工作在最佳信道上。
可以知道的是，以上两个实施例提供的两种自适应选频的条件是独立存在的，当距离上一次切换信道的时间间隔达到预设时间阈值，或者当前信道的干扰信号功率超过预设功率阈值时，都可以触发自适应选频，时跟踪信道环境，尽可能保证通信系统工作在最佳信道上。
本发明实施例还相应提供了一种通信系统的发射功率设置装置，如图7所示，通信系统的发射功率设置装置10至少可以包括：
选取模块101，用于从多个信道中选取一个信道作为目标信道以进行通信。
设置模块102，用于根据预置的通信参数，将所述通信系统的发射功率设置为所述目标信道对应的最大发射功率，所述预置的通信参数包括所述多个信道中每个信道的最大发射功率。
在本发明实施例一种可能的实现方式中，所述多个信道中每个信道的最大发射功率根据频谱泄露合规和发射功率合规获得。
在一个可选的实施例中，装置10除了包括选取模块101、设置模块102之外，还可以包括：
第一获取模块103，用于获取所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率和噪声功率。
计算模块104，用于根据所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率、噪声功率和所述最大发射功率，计算每一个信道的质量参数。
切换模块105，用于根据所述质量参数切换信道。
在一种可选的实施例中，装置10除了包括选取模块101、设置模块102、第一获取模块103、计算模块104、切换模块105之外，还可以包括：
第一判断模块106，用于判断距离上一次切换信道的时间间隔是否达到预设时间阈值，若是，触发第一获取模块103获取所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率和噪声功率。
在一种可选的实施例中，装置10除了包括选取模块101、设置模块102、第一获取模块103、计算模块104、切换模块105之外，还可以包括：
第二获取模块107，用于获取所述通信系统的当前信道的干扰信号功率。
第二判断模块108，用于判断所述当前信道的干扰信号功率是否超过预设功率阈值，若是，触发第一获取模块103获取所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率和噪声功率。
本发明实施例通过对不同信道的发射功率进行差异化处理，可以充分利用频段资源，且在不超出法规对于发射功率和频谱泄露的要求的前提下尽可能提高发射功率。同时，设置了自适应选频的触发条件，实时跟踪信道环境，尽可能保证通信系统工作在最佳信道上。
本发明实施例还相应提供了一种通信系统的发射功率设置设备，如图8所示，通信系统的发射功率设置设备20至少可以包括：存储器210以及处理器220，其中：
存储器210，用于存储发射功率设置指令。
处理器220，用于调用所述存储器中的发射功率设置指令，并执行以下操作：多个信道中选取一个信道作为目标信道以进行通信；以及根据预置的通信参数，将所述通信系统的发射功率设置为所述目标信道对应的最大发射功率，所述预置的通信参数包括所述多个信道中每个信道的最大发射功率。
在本发明实施例一种可能的实现方式中，所述多个信道中每个信道的最大发射功率根据频谱泄露合规和发射功率合规获得。
在一个可选的实施例中，处理器220还用于：获取所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率和噪声功率；根据所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率、噪声功率和所述最大发射功率，计算每一个信道的质量参数；根据所述质量参数切换信道。
在一个可选的实施例中，根据所述质量参数切换信道之后，处理器220还用于：判断距离上一次切换信道的时间间隔是否达到预设时间阈值；若所述时间间隔达到所述预设时间阈值，则执行所述获取所述通信系统的工作频段内的每一个信道的干扰信号功率和噪声功率的步骤。
在另外一个可选的实施例中，根据所述质量参数切换信道之后，处理器220还用于：获取所述通信系统的当前信道的干扰信号功率；判断所述当前信道的干扰信号功率是否超过预设功率阈值；若所述干扰信号功率超过所述预设功率阈值，则执行所述获取所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率和噪声功率的步骤。
本发明实施例通过对不同信道的发射功率进行差异化处理，可以充分利用频段资源，且在不超出法规对于发射功率和频谱泄露的要求的前提下尽可能提高发射功率。同时，设置了自适应选频的触发条件，实时跟踪信道环境，尽可能保证通信系统工作在最佳信道上。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体RAM等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (12)

1.一种通信系统的发射功率设置方法，其特征在于，包括：
从多个信道中选取一个信道作为目标信道以进行通信，所述多个信道包括多个第一信道以及多个第二信道，所有的第一信道集中位于工作频段的中间频段，所有的第二信道集中位于工作频段的边缘频段，所述目标信道是所有信道中质量参数最优的信道，所述质量参数包括信噪比或信干比；以及
根据预置的通信参数，将所述通信系统的发射功率设置为所述目标信道对应的最大发射功率，所述预置的通信参数包括所述多个信道中每个信道的最大发射功率，所述多个信道中每个信道的最大发射功率根据频谱泄露合规和发射功率合规获得。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率和噪声功率；
根据所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率、噪声功率和所述最大发射功率，计算每一个信道的质量参数；
根据所述质量参数切换信道。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述质量参数切换信道之后，所述方法还包括：
判断距离上一次切换信道的时间间隔是否达到预设时间阈值；
若所述时间间隔达到所述预设时间阈值，则执行所述获取所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率和噪声功率的步骤。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述质量参数切换信道之后，所述方法还包括：
获取所述通信系统的当前信道的干扰信号功率；
判断所述当前信道的干扰信号功率是否超过预设功率阈值；
若所述干扰信号功率超过所述预设功率阈值，则执行所述获取所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率和噪声功率的步骤。
5.一种通信系统的发射功率设置设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储发射功率设置指令；
处理器，用于调用所述存储器中的发射功率设置指令，并执行以下操作：
从多个信道中选取一个信道作为目标信道以进行通信，所述多个信道包括多个第一信道以及多个第二信道，所有的第一信道集中位于工作频段的中间频段，所有的第二信道集中位于工作频段的边缘频段，所述目标信道是所有信道中质量参数最优的信道，所述质量参数包括信噪比或信干比；以及
根据预置的通信参数，将所述通信系统的发射功率设置为所述目标信道对应的最大发射功率，所述预置的通信参数包括所述多个信道中每个信道的最大发射功率，所述多个信道中每个信道的最大发射功率根据频谱泄露合规和发射功率合规获得。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述处理器还用于：
获取所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率和噪声功率；
根据所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率、噪声功率和所述最大发射功率，计算每一个信道的质量参数；
根据所述质量参数切换信道。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述根据所述质量参数切换信道之后，所述处理器还用于：
判断距离上一次切换信道的时间间隔是否达到预设时间阈值；
若所述时间间隔达到所述预设时间阈值，则执行所述获取所述通信系统的工作频段内的每一个信道的干扰信号功率和噪声功率的步骤。
8.如权利6所述的设备，其特征在于，所述根据所述质量参数切换信道之后，所述处理器还用于：
获取所述通信系统的当前信道的干扰信号功率；
判断所述当前信道的干扰信号功率是否超过预设功率阈值；
若所述干扰信号功率超过所述预设功率阈值，则执行所述获取所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率和噪声功率的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
从多个信道中选取一个信道作为目标信道以进行通信，所述多个信道包括多个第一信道以及多个第二信道，所有的第一信道集中位于工作频段的中间频段，所有的第二信道集中位于工作频段的边缘频段，所述目标信道是所有信道中质量参数最优的信道，所述质量参数包括信噪比或信干比；以及
根据预置的通信参数，将所述通信系统的发射功率设置为所述目标信道对应的最大发射功率，所述预置的通信参数包括所述多个信道中每个信道的最大发射功率，所述多个信道中每个信道的最大发射功率根据频谱泄露合规和发射功率合规获得。
10.如权利要求9所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率和噪声功率；
根据所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率、噪声功率和所述最大发射功率，计算每一个信道的质量参数；
根据所述质量参数切换信道。
11.如权利要求10所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述根据所述质量参数切换信道之后，所述计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
判断距离上一次切换信道的时间间隔是否达到预设时间阈值；
若所述时间间隔达到所述预设时间阈值，则执行所述获取所述通信系统的工作频段内的每一个信道的干扰信号功率和噪声功率的步骤。
12.如权利要求10所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述根据所述质量参数切换信道之后，所述计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取所述通信系统的当前信道的干扰信号功率；
判断所述当前信道的干扰信号功率是否超过预设功率阈值；
若所述噪声功率超过所述预设功率阈值，则执行所述获取所述多个信道内每一个信道的干扰信号功率和噪声功率的步骤。
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