CN113660672A - 频谱共享方法、电子设备以及存储介质 - Google Patents

频谱共享方法、电子设备以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例涉及通信领域，公开了一种频谱共享方法，包括：分别获取第一网络的用户和第二网络的用户在共享频段的信道估计值，共享频段为第一网络和第二网络的共享频段；根据第一网络的用户的信道估计值和第二网络的用户的信道估计值，确定第一网络的候选空分用户和第二网络的候选空分用户；在共享频段对下发至至少两个候选空分用户的数据进行空分复用，至少两个候选空分用户至少包括一个第一网络的候选空分用户和一个第二网络的候选空分用户。本发明还公开了一种电子设备和存储介质。本发明公开的频谱共享方法、电子设备以及存储介质能够提高频谱共享时频谱资源利用率。

Description

频谱共享方法、电子设备以及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及通信领域，特别涉及一种频谱共享方法、电子设备以及存储介质。
背景技术
频谱是信息技术的重要载体，随着技术的不断发展，无线设备大幅度增长，对频谱资源需求的增长也急剧上升，动态频谱共享(Dynamic Spectrum Sharing，DSS)是目前解决频谱供需矛盾的有效方式之一。DSS技术允许4G和5G同时存在于同一频段，同时根据需求调整分配给每一代(4G/5G)的带宽。DSS使得网络运营商可以在4G和5G之间动态地共享频谱，与现在必须拆分频谱并为不同的技术专门分配单独频谱块有着很大的区别，能够更经济高效地部署5G服务。
在DSS技术的实施过程中，4G和5G共享的频段存在同频干扰问题。5G NR(NewRadio，新无线)的标准和系统设计过程中充分考虑了这一问题，比如使LTE(LongTermEvolution，长期演进)和NR的下行波形相同，并且许多配置都采用相同的参数，从而避免同频干扰问题。同时，5G NR在标准演化过程中也对LTE/NR在共享频段上的高效共存进行了优化设计，比如SSB模式(Synchronization Signal Block pattern，SSBpattern)、初始核心位置(Initial COREST position)和参考信号速率匹配(LTE CRS ratematching)等技术。
然而，现有技术都是通过灵活的时分调度或者频分调度来规避NR与LTE共享频段的同频干扰，该做法通过牺牲频谱效率换取信道质量，大大降低了频谱资源利用率。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种频谱共享方法、电子设备以及存储介质，使得进行频谱共享时频谱资源利用率提高。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种频谱共享方法，包括：分别获取第一网络的用户和第二网络的用户在共享频段的信道估计值，所述共享频段为所述第一网络和所述第二网络的共享频段；根据所述第一网络的用户的信道估计值和所述第二网络的用户的信道估计值，确定所述第一网络的候选空分用户和所述第二网络的候选空分用户；在所述共享频段对下发至至少两个候选空分用户的数据进行空分复用，所述至少两个候选空分用户至少包括一个所述第一网络的候选空分用户和一个第二网络的候选空分用户。
本发明的实施方式还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述的频谱共享方法。
本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述频谱共享方法。
本发明实施方式相对于现有技术而言，分别获取第一网络的用户和第二网络的用户在共享频段的信道估计值，共享频段为第一网络和第二网络的共享频段；根据第一网络的用户的信道估计值和第二网络的用户的信道估计值，确定第一网络的候选空分用户和第二网络的候选空分用户；在共享频段对下发至至少两个候选空分用户的数据进行空分复用，至少两个候选空分用户至少包括一个第一网络的候选空分用户和一个第二网络的候选空分用户。通过在频谱共享区域空分复用调度第一网络和第二网络的下行数据，既避免了第一网络和第二网络在共享频段的同频干扰问题，又使得第一网络和第二网络可以共享频谱共享区域的时频资源，在保证信道质量的情况提高了频谱资源利用率。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定。
图1是根据本发明第一实施方式的频谱共享方法的流程示意图；
图2是根据本发明第一实施方式的第一网络和第二网络共享频段的示意图；
图3是根据本发明第一实施方式的第一网络和第二网络进行空分复用的示意图；
图4是根据本发明第二实施方式的频谱共享方法的流程示意图；
图5是根据本发明第三实施方式的电子设备的结构示意图。
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，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种频谱共享资源，包括：分别获取第一网络的用户和第二网络的用户在共享频段的信道估计值，所述共享频段为所述第一网络和所述第二网络的共享频段；根据所述第一网络的用户的信道估计值和所述第二网络的用户的信道估计值，确定所述第一网络的候选空分用户和所述第二网络的候选空分用户；在所述共享频段对下发至至少两个候选空分用户的数据进行空分复用，所述至少两个候选空分用户至少包括一个所述第一网络的候选空分用户和一个第二网络的候选空分用户。本实施方式使得进行频谱共享时频谱资源利用率提高。下面对本实施方式的频谱共享方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
本实施方式中的频谱共享方法如图1所示：
步骤101：分别获取第一网络的用户和第二网络的用户在共享频段的信道估计值，所述共享频段为所述第一网络和所述第二网络的共享频段。
具体地说，第一网络和第二网络指的是部署在不同频段的两个网络，并且，第一网络和第二网络之间存在共享频段。举例来说，如图2所示，第一网络为部署在2515MHz-2615MHz的带宽为100MHz的NR，第二网络为部署在2575MHz-2635MHz的带宽为60MHzd的LTE，NR与LTE之间存在带宽为40MHz的共享频段2575MHz-2615MHz，此时，获取每个NR用户和每个LTE用户在共享频段2575MHz-2615MHz的信道估计值。
进一步说，本实施方式中，可以通过以下方式获取信道估计值：接收所述第一网络的用户上报的探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)和所述第二网络的用户上报的探测参考信号；根据所述第一网络的用户上报的探测参考信号和所述第二网络的用户上报的探测参考信号，分别确定所述第一网络的用户和所述第二网络的用户在所述共享频段的信道估计值。信道估计值是评估信道质量的参数标准，依据探测参考信号中携带的子载波索引和导频序列基序列计算得出信道估计值，具体计算方法属于现有技术，此处不再赘述。
步骤102：根据所述第一网络的用户的信道估计值和所述第二网络的用户的信道估计值，确定所述第一网络的候选空分用户和所述第二网络的候选空分用户。
具体地说，可以根据所述第一网络的用户的信道估计值和所述第二网络的用户的信道估计值，确定每个所述第一网络的用户和每个所述第二网络的用户之间的信道相关性；确定和每个所述第二网络的用户之间的信道相关性小于预设门限的所述第一网络的用户为所述第一网络的候选空分用户；确定和每个所述第一网络的用户之间的信道相关性小于预设门限的所述第二网络的用户为所述第二网络的候选空分用户。
进一步说，根据第一网络的用户在共享频段的信道估计值，以及第二网络的用户在共享频段的信道估计值，计算每个第一网络的用户和每个第二网络的用户的信道相关性R(Hi,Hj)(R表示信道相关性，Hi表示第i个第一网络的用户的信道估计值(i＝1、2、…)，Hj表示第j个第二网络的用户的信道估计值(j＝1、2、…))。确定和每个第二网络的用户之间的信道相关性小于预设门限的第一网络的用户为第一网络的候选空分用户；确定和每个第一网络的用户之间的信道相关性小于预设门限的第二网络的用户为所述第二网络的候选空分用户。由于信道相关性越高表示对下发至两个用户的数据进行空分复用时出现同频干扰的可能性越大，通过设置信道相关性门限确定候选空分用户，可以确保在对下发至候选空分用户的数据进行空分复用时不会出现同频干扰问题。其中，信号相关性的具体计算方法属于现有技术，此处不再赘述。
步骤103：在所述共享频段对下发至至少两个候选空分用户的数据进行空分复用，所述至少两个候选空分用户至少包括一个所述第一网络的候选空分用户和一个第二网络的候选空分用户。
具体地说，可以获取所述至少两个候选空分用户的权值矩阵；利用所述权值矩阵对待下发至所述至少两个候选空分用户的数据进行预编码；将预编码后的数据下发至所述至少两个候选空分用户。
进一步地，在本实施方式中，可以通过对所述至少两个候选空分用户的信道估计值矩阵进行奇异值(Singular Value Decomposition，SVD)分解；根据分解结果获取所述至少两个候选空分用户的权值矩阵。
举例来说，候选空分用户包括一个信道估计值为HNR的NR用户和一个信道估计值为HNR的LTE用户，先对这两个用户的信道估计矩阵A＝[HNR，HLTE]进行奇异值分解，分解后得到U矩阵，奇异值矩阵和V矩阵，获取V矩阵作为权值矩阵，利用该权值矩阵对待下发至这两个用户的数据进行预编码，并发送预编码后的数据。通过对待下发至候选空分用户的数据进行预编码，如图3所示，利用波束赋形技术，可以实现对于两个网络的候选空分用户的下行数据的空分复用。
与现有技术相比，本实施方式中，分别获取第一网络的用户和第二网络的用户在共享频段的信道估计值，共享频段为第一网络和第二网络的共享频段；根据第一网络的用户的信道估计值和第二网络的用户的信道估计值，确定第一网络的候选空分用户和第二网络的候选空分用户；在共享频段对下发至至少两个候选空分用户的数据进行空分复用，至少两个候选空分用户至少包括一个第一网络的候选空分用户和一个第二网络的候选空分用户。通过在频谱共享区域空分复用调度第一网络和第二网络的下行数据，既避免了第一网络和第二网络在共享频段的同频干扰问题，又使得第一网络和第二网络可以共享频谱共享区域的时频资源，在保证信道质量的情况提高了频谱资源利用率。
本发明的第二实施方式涉及一种频谱共享方法。第二实施方式是第一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于，本实施方式中，在分别获取第一网络的用户和第二网络的用户在共享频段的信道估计值之前，还包括步骤：对所述第一网络和所述第二网络进行干扰规避配置。
本实施方式中的频谱共享方法如图4所示，具体包括：
步骤201：对所述第一网络和所述第二网络进行干扰规避配置。
具体地说，本步骤中的干扰规避配置可以包括：对所述第一网络接收探测参考信号的信道和所述第二网络接收探测参考信号的信道分别进行配置，以使所述第一网络接收的探测参考信号和所述第二网络接收的探测参考信号的时频位置错开。由于在后续步骤中需要基于接收到的探测参考信号确定候选空分用户，该项配置可以确保接收到的探测参考信号的可靠性，进而避免在对下发至选取出的候选空分用户的数据进行空分复用时发生错误。
进一步说，本步骤中的干扰规避配置也可以包括：对齐所述第一网络和所述第二网络的相同时隙结构的上下行时隙；对齐所述第一网络和所述第二网络的不同时隙结构的时隙的上下行转换点。如此设置，实现第一网络和第二网络的时隙同步，减少了第一网络和第二网络之间的相互干扰。
值得一提的是，本实施方式还提供了在对“第一网络为NR，第二网络为LTE”这一应用场景的干扰规避配置方法，包括：
(1)将NR的同步信号和PBCH块(Synchronization Signal and PBCH block，SSB)配置在NR的非共享频段上，该配置可以避免NR的SSB占用的时频资源与LTE的小区参考信号(Cell Reference Signal，CRS)、主同步信号(Primary Synchronization Signal，PSS)、辅同步信号(Secondary Synchronization Signal，SSS)和物理广播信道(PhysicalBroadcast Channel，PBCH)发生冲突；
(2)对NR的物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)进行配置，避免NR的PDCCH和LTE的PDCCH发生冲突，以及，避免NR的PDCCH和LTE的CRS发生冲突；
(3)对NR的系统信息1(System Information Block 1，SIB1)的调度进行配置，避免与LTE的CRS发生冲突；
(4)对NR的物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel，PDSCH)进行配置，指示NR的PDSCH与LTE的CRS位置错开，避免NR的PDSCH、以及PDSCH的解调参考信号(Demodulation Reference Signal，DMRS)与LTE的CRS时频资源位置发生冲突；
(5)对NR的PDSCH进行配置，避免与LTE的PDCCH发生冲突。
(6)在LTE对应符号上配置零功率信道状态信息(Zero Power Channel StateInformation，ZP-CSI)，通过零功率信道状态信息参考信号(Channel State InformationReference Signal，CSI-RS)进行速率匹配，可以避免NR的CSI-RS碰撞LTE的数据业务；
(7)在NR对应符号上配置ZP-CSI，通过零功率CSI-RS进行速率匹配，可以避免LTECSI-RS碰撞NR的数据业务。
(8)配置NR采用PDSCH对资源块-符号级(RB-Symbol-Level)的保留资源进行速率匹配，指示NR的基站和用户终端不会采用这部分保留资源去承载数据，避免NR的PDSCH与LTE的PDCCH发生冲突。
需要说明的是，以上各项配置可以针对具体应用场景中NR和LTE的具体部署情况进行实施，在实际应用场景中，也可以对NR和LTE进行上述配置之外的干扰规避配置，在此不再一一赘述。
步骤202：分别获取第一网络的用户和第二网络的用户在共享频段的信道估计值，所述共享频段为所述第一网络和所述第二网络的共享频段。
步骤203：根据所述第一网络的用户的信道估计值和所述第二网络的用户的信道估计值，确定所述第一网络的候选空分用户和所述第二网络的候选空分用户。
步骤204：在所述共享频段对下发至至少两个候选空分用户的数据进行空分复用，所述至少两个候选空分用户至少包括一个所述第一网络的候选空分用户和一个第二网络的候选空分用户。
步骤202至步骤204分别与第一实施方式中步骤101至步骤103大致相同，为避免重复，在此不再一一赘述。
与第一实施方式相比，本实施方式，在分别获取第一网络的用户和第二网络的用户在共享频段的信道估计值之前，对所述第一网络和所述第二网络进行干扰规避配置。通过干扰规避配置减少了第一网络和第二网络关键信号之间的相互干扰，使得后续在对两个网络的候选空分用户的下行数据进行空分复用时发生错误的概率降低。
值得一提的是，上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明第三实施方式涉及一种电子设备，如图5所示，包括至少一个处理器301；以及，与至少一个处理器301通信连接的存储器302；其中，存储器302存储有可被至少一个处理器301执行的指令，指令被至少一个处理器301执行，以使至少一个处理器301能够执行上述任一方法实施例中的频谱共享方法。
其中，存储器302和处理器301采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器301和存储器302的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器301处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器301。
处理器301负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时、外围接口、电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器302可以被用于存储处理器301在执行操作时所使用的数据。
本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法实施例中的频谱共享方法。
即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种频谱共享方法，其特征在于，包括：
分别获取第一网络的用户和第二网络的用户在共享频段的信道估计值，所述共享频段为所述第一网络和所述第二网络的共享频段；
根据所述第一网络的用户的信道估计值和所述第二网络的用户的信道估计值，确定所述第一网络的候选空分用户和所述第二网络的候选空分用户；
在所述共享频段对下发至至少两个候选空分用户的数据进行空分复用，所述至少两个候选空分用户至少包括一个所述第一网络的候选空分用户和一个第二网络的候选空分用户。
2.根据权利要求1所述的频谱共享方法，其特征在于，所述分别获取第一网络的用户和第二网络的用户在共享频段的信道估计值，包括：
接收所述第一网络的用户上报的探测参考信号和所述第二网络的用户上报的探测参考信号；
根据所述第一网络的用户上报的探测参考信号和所述第二网络的用户上报的探测参考信号，分别确定所述第一网络的用户和所述第二网络的用户在所述共享频段的信道估计值。
3.根据权利要求1所述的频谱共享方法，其特征在于，所述根据所述第一网络的用户的信道估计值和所述第二网络的用户的信道估计值，确定所述第一网络的候选空分用户和所述第二网络的候选空分用户，包括：
根据所述第一网络的用户的信道估计值和所述第二网络的用户的信道估计值，确定每个所述第一网络的用户和每个所述第二网络的用户之间的信道相关性；
确定和每个所述第二网络的用户之间的信道相关性小于预设门限的所述第一网络的用户为所述第一网络的候选空分用户；
确定和每个所述第一网络的用户之间的信道相关性小于预设门限的所述第二网络的用户为所述第二网络的候选空分用户。
4.根据权利要求1所述的频谱共享方法，其特征在于，所述在所述共享频段对下发至至少两个候选空分用户的数据进行空分复用，包括：
对所述至少两个候选空分用户的信道估计值矩阵进行奇异值分解；
根据分解结果获取所述至少两个候选空分用户的权值矩阵；
利用所述权值矩阵对待下发至所述至少两个候选空分用户的数据进行预编码；
将预编码后的数据下发至所述至少两个候选空分用户。
5.根据权利要求1所述的频谱共享方法，其特征在于，所述分别获取第一网络的用户和第二网络的用户在共享频段的信道估计值之前，还包括：
对所述第一网络和所述第二网络进行干扰规避配置。
6.根据权利要求5所述的频谱共享方法，其特征在于，所述对所述第一网络和所述第二网络进行干扰规避配置，包括：
对所述第一网络接收探测参考信号的信道和所述第二网络接收探测参考信号的信道分别进行配置，以使所述第一网络接收的探测参考信号和所述第二网络接收的探测参考信号的时频位置错开。
7.根据权利要求5所述的频谱共享方法，其特征在于，所述对所述第一网络和所述第二网络进行干扰规避配置，包括：
对齐所述第一网络和所述第二网络的相同时隙结构的上下行时隙；
对齐所述第一网络和所述第二网络的不同时隙结构的时隙的上下行转换点。
8.根据权利要求5所述的频谱共享方法，其特征在于，所述对所述第一网络和所述第二网络进行干扰规避配置，包括：
对所述第一网络的预定信号进行配置，以避免所述第一网络的预定信号与所述第二网络的预定信号发生冲突；
其中，所述第一网络的预定信号包括广播信号、系统消息、信道状态参考信号、下行业务信道解调参考信号和控制信号中的至少一者；
所述第二网络的预定信号包括广播信号、系统消息、零功率参考信号、控制信号和小区参考信号中的至少一者。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-8中任一项所述的频谱共享方法。
10.一种计算机可读存储介质，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权利要求1-8中任一项所述的频谱共享方法。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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