WO2014206282A1 - 避免移动中继干扰授权频谱上初级系统的系统及方法 - Google Patents

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WO2014206282A1
WO2014206282A1 PCT/CN2014/080671 CN2014080671W WO2014206282A1 WO 2014206282 A1 WO2014206282 A1 WO 2014206282A1 CN 2014080671 W CN2014080671 W CN 2014080671W WO 2014206282 A1 WO2014206282 A1 WO 2014206282A1
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mobile relay
primary system
spectrum information
available spectrum
location
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易辉跃
王瑞
胡宏林
李海涛
朱厚道
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上海无线通信研究中心
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H04B7/15564—Relay station antennae loop interference reduction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks

Definitions

  • the present invention relates to a system and method for avoiding mobile relay interference in a primary system on a licensed spectrum. Background technique
  • the carrier spectrum of existing mobile networks not only carries traditional mobile services such as voice and short messages, but also is responsible for transmitting a large amount of data on the Internet, which makes the carrier spectrum resources of mobile networks more and more tense.
  • cognitive radio (CR) technology can greatly improve spectrum utilization by allowing unauthorized users to take advantage of the spectrum resources of the primary system.
  • a spectrum authorization scheme is proposed in the prior art, and the scheme is called "authorized shared access" (ASA, authorized shared). Access),
  • the ASA scheme is based on an authorization model for each spectrum right, allowing the secondary LTE system to use the cognitive radio technology (geographical location database, perception, etc.) to share spectrum resources with existing primary systems.
  • the available spectrum information providing unit includes: a calculating module, configured to divide an area other than a protection boundary of the primary system into a plurality of location areas based on a preset step size, and the primary area is separated according to each location area The distance of the protection boundary of the system and the working information of the primary system are calculated to avoid the available spectrum information used when the primary system is interfered with; the storage module is configured to map each of the location areas and the corresponding available spectrum information into a graphical form save.
  • the edge of the coverage area of the base station is separated from the protection boundary of the primary system by a safe distance.
  • the present invention also provides a method for avoiding a mobile relay interference to authorize a spectrum primary system, and to apply to an interference avoidance system comprising a base station at a preset distance from a primary system on a licensed spectrum, the method further comprising: Determining the working information of the primary system, determining available spectrum information in the different location areas around the primary system that can use the licensed spectrum, wherein each location area corresponds to At least one set of available spectrum information; determining, from the available spectrum information corresponding to each location area, that the mobile relay within the coverage of the base station interferes with at least one of the location areas of the primary system, and determines the determined Each of the location areas is provided to each mobile relay within the coverage area; and when the mobile relay moves to the determined location area, acquiring information from the mobile relay including the current location area, and The mobile relay is adjusted based on at least one set of available spectrum information corresponding to the acquired location area.
  • the available spectrum information includes: a carrier frequency within a licensed spectrum that can be used in different location areas around the primary system, a maximum allowable transmit power on the carrier frequency in the location area, and a location The available time period of the carrier frequency within the location area.
  • the present invention provides a system for avoiding mobile relay interference to authorize a spectrum primary system.
  • the interference avoidance system avoids mobile relay by detecting the location of the mobile relay, adjusting the maximum transmit power of the mobile relay in the licensed spectrum, and/or adjusting the carrier frequency in the licensed spectrum segment used by the mobile relay. Interference with carrier frequencies within the licensed spectrum currently being transmitted by the primary system.
  • the interference avoidance system includes: an available spectrum information providing unit 11, a secondary system 15, and a mobile relay 13.
  • the available spectrum information providing unit 11 is an application module installed in an ASA controller in communication with the primary system 2.
  • the criteria for the mobile relay 13 to interfere with the primary system 2 are: The mobile relay 13 produces a power value at the protection boundary of the primary system 2 that is greater than the maximum allowable interference value of the primary receiver on the primary system protection boundary.
  • the hardware of the secondary system 15 includes: an operator OAM (operator's network operation management maintenance module), an MME (Mobile Management Module) connected to the operator OAM, and a base station 12 communicating with the MME.
  • the interference location determining module 13 is installed in the operator OAM, MME or base station.
  • the interference location determining module 14 is installed in an application in the base station 12.
  • the interference avoidance system determines, based on the work information from the primary system, available spectrum information of the mobile relay capable of using the licensed spectrum in different location areas around the primary system, wherein each location The area corresponds to at least one set of available spectrum information.
  • the location area may be a location area that specifies the division.
  • the different location areas around the primary system are different location areas outside the protection boundary of the primary system.
  • the available spectrum information includes, but is not limited to: a carrier frequency within a licensed spectrum that can be used by the mobile relay within the location area, a maximum power allowed to be transmitted by the mobile relay within the location area, allowed in the location
  • the mobile relay within the location area uses the available time period of the carrier frequency, the geographic coordinates of the location area, and the like.
  • the operational information of the primary system includes, but is not limited to: the transmit power of the transmitter in the primary system, the antenna height of the transmitter in the primary system, the protection range of the primary system, and the maximum allowable of the primary receiver on the primary system protection boundary. Interference, etc.
  • the criteria for the mobile relay to interfere with the primary system are:
  • the mobile relay 13 produces a power value at the protection boundary of the primary system 2 that is greater than the maximum allowable interference value of the primary receiver on the primary system protection boundary.
  • step S11 the interference avoidance system divides the area centered on the primary system into a plurality of location areas based on a preset step size.
  • the step size may be 50m.
  • the mobile relay uses a GPS location tracking technology or other location tracking technology to monitor its location, and when it determines that it moves to a certain location area determined by the interference avoidance system, sends the interference avoidance system to the interference avoidance system.
  • Information including a current location area the interference avoidance system is located from a location area provided by the mobile relay according to a current system time, a carrier frequency of the base station and other mobile relay communications in the interference avoidance system, and the like Determining a set of available spectrum information in the corresponding available spectrum information, or re-determining a new set of available spectrum information, and reporting, by the base station, the determined available spectrum information to the mobile relay, according to the mobile relay
  • the feedback available spectrum information is communicated with the base station and the user of the mobile relay. Thereby, the mobile relay will quickly eliminate the interference effect on the primary system when moving to the interference area.
  • the mobile relay M1 uses the GPS location tracking technology to determine its location every time it moves 50m, and when it is determined to be located in a certain location area determined by the interference avoidance system, sends the current location to the interference avoidance system.
  • Information of the area the interference avoidance system determines a set of available spectrum information from the corresponding available spectrum information according to the received location area, or re-determines a new set of available spectrum information, and the determined available spectrum is determined by the base station Information is fed back to the mobile relay 13, and the mobile relay 13 communicates with the user of the base station 12 and the mobile relay in accordance with the feedback available spectrum information. Thereby, the mobile relay 13 will quickly avoid harmful interference to the primary system 2 when moving to the interference area.
  • the present invention avoids a system and method for a mobile relay to interfere with a licensed primary system, Dividing the area outside the protection boundary of the primary system into multiple location areas, and determining the available spectrum information of the mobile relay using the licensed spectrum according to the area, and effectively controlling the maximum transmission power, carrier frequency, and available time period of the mobile relay And, at the same time, only when the mobile relay moves to an interference area within the coverage of the base station, the mobile relay provides the location area where the mobile relay is located, and the base station transmits the maximum transmission power and carrier frequency of the mobile relay.

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Abstract

本发明提供一种避免移动中继干扰授权频谱上初级系统的系统及方法。根据本发明所述系统，与所述初级系统通信的可用频谱信息提供单元基于来自所述初级系统的工作信息，确定移动中继在所述初级系统周围的不同位置区域时能够使用授权频谱的可用频谱信息，并将各位置区域所对应的可用频谱信息提供给次级系统，由所述次级系统基于不同位置区域所对应的可用频谱信息确定所述次级系统中的基站覆盖范围内的移动中继干扰所述初级系统的至少一个所述位置区域，并将所确定的各所述位置区域提供给各移动中继；所述移动中继在移动到干扰区域时，将当前位置区域提供给所述基站，以供所述基站基于所在位置区域所对应的至少一组可用频谱信息调整所述移动中继。

Description

避免移动中继干扰授权频谱上初级系统的系统及方法 技术领域
本发明涉及一种避免移动中继干扰授权频谱上初级系统的系统及方法。 背景技术
随着移动网络的发展， 现有的移动网络的载波频谱已不仅仅承载语音、 短信 等传统的移动业务， 还要负责传输互联网上的大量数据， 这使得移动网络的载波 频谱资源越来越紧张， 为了缓解移动网络的频谱资源， 利用现有频谱来传输移动 业务已成为热点。 其中， 认知无线电 （CR, cognitive radio) 技术通过允许非授权 用户机会利用初级系统的频谱资源， 可极大地提高频谱利用率。 为了解决 LTE系 统的频谱资源短缺问题及某些其他授权频段的频谱利用率低的问题， 现有技术中 提出了一种频谱授权方案， 该方案称为 "授权共享接入"（ASA, authorized shared access),, ASA方案基于各频谱权利的授权模型， 允许次级 LTE系统使用认知无 线电技术 （地理位置数据库， 感知， 等） 与现有初级系统共享频谱资源。
因此， 为了能够实现授权频谱的资源共享并互不干扰， 在所述初级系统附近 的基站必须满足： 所述基站所覆盖的范围与所述初级系统发射时所保护的范围必 须无交集， 同时， 为了确保所述基站覆盖范围内的移动中继也不干扰所述初级系 统的工作，则需要移动中继所使用的载波频率不能干扰所述初级系统的正常工作。 其中， 使移动中继不干扰所述初级系统的方式通常为： 改变移动中继的发射功率 或改变移动中继所使用的频率。 然而， 由于初级系统在工作时并非以固定的频率 发射信号， 且移动中继在移动过程中由于其位置的变化可能会对初级系统造成有 害干扰， 因此， 如何实时的根据初级系统的发射频率和移动中继的地理位置来改 变移动中继的最大发射功率或载波频率以避免对初级系统的有害干扰， 是本领域 技术人员所要解决的问题。 发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点， 本发明的目的在于提供一种避免移动中继干 扰授权频谱上初级系统的系统及方法， 用于解决现有技术中移动中继使用初级系 统的授权频谱时， 可能会对现有初级系统造成干扰的问题。 为实现上述目的及其他相关目的， 本发明提供一种避免移动中继干扰授权频 谱上初级系统的系统， 其至少包括： 与授权频谱上初级系统通信的可用频谱信息 提供单元， 用于基于来自所述初级系统的工作信息， 确定相距所述初级系统周围 的不同位置区域中的能够使用授权频谱的可用频谱信息， 其中， 每个位置区域对 应至少一组可用频谱信息； 与所述可用频谱信息提供单元通信的次级系统， 包括 基站和干扰位置确定模块， 其中， 干扰位置确定模块用于基于不同位置区域所对 应的可用频谱信息确定所述基站覆盖范围内的移动中继干扰所述初级系统的至少 一个所述位置区域， 并由基站将所确定的各所述位置区域提供给所覆盖范围内的 各移动中继； 位于所述基站覆盖范围内的所述移动中继， 用于在移动到所述基站 所确定的位置区域时， 将包含当前所在位置区域的信息提供给所述基站， 以供所 述基站基于所在位置区域所对应的至少一组可用频谱信息调整所述移动中继。
优选地， 所述可用频谱信息包括： 所述初级系统周围的不同位置区域中所能 使用的授权频谱内的载波频率、 所述位置区域内所述载波频率上的最大可允许发 射功率、 及允许在所述位置区域内所述载波频率的可用时段。
优选地， 所述可用频谱信息提供单元包括： 计算模块， 用于基于预设的步长 将所述初级系统的保护边界以外的区域划分成多个位置区域， 根据每个位置区域 相距所述初级系统的保护边界的距离及所述初级系统的工作信息计算避免干扰所 述初级系统时使用的可用频谱信息； 存储模块， 用于将各所述位置区域及所对应 的可用频谱信息对应以图表形式保存。
优选地， 所述基站还用于根据当前的系统时间、 所述基站与其他移动中继通 信的载波频率， 从所述移动中继所提供的位置区域所对应的可用频谱信息中确定 一组可用频谱信息或者重新确定一组新的可用频谱信息， 并将所确定的可用频谱 信息反馈给所述移动中继， 由所述移动中继按照所反馈的可用频谱信息与所述基 站及移动中继的用户通信。
优选地， 所述基站所覆盖范围的边缘与所述初级系统的保护边界相隔有安全 距离。
基于上述目的， 本发明还提供一种避免移动中继干扰授权频谱初级系统的方 法， 应用于包含与授权频谱上初级系统相距预设距离的基站的避免干扰系统中， 其至少包括： 基于来自所述初级系统的工作信息， 确定相距所述初级系统周围的 不同位置区域中的能够使用授权频谱的可用频谱信息， 其中， 每个位置区域对应 至少一组可用频谱信息； 从所述各位置区域所对应的可用频谱信息中确定所述基 站所覆盖范围内的移动中继干扰所述初级系统的至少一个所述位置区域， 并将所 确定的各所述位置区域提供给所覆盖范围内的各移动中继； 以及在所述移动中继 移动到所确定的位置区域时， 获取来自所述移动中继的包含当前所在位置区域的 信息， 并基于所获取的位置区域所对应的至少一组可用频谱信息调整所述移动中 继。
优选地， 所述可用频谱信息包括： 所述初级系统周围的不同位置区域中所能 使用的授权频谱内的载波频率、 所述位置区域内所述载波频率上的最大可允许发 射功率、 及所述位置区域内所述载波频率的可用时段。
优选地， 所述防干扰方法中基于来自所述初级系统的工作信息， 确定所述初 级系统的保护边界以外的不同位置区域时能够使用授权频谱内的载波频率的可用 频谱信息的方式包括： 基于预设的步长将所述初级系统的保护边界以外的区域划 分成多个位置区域， 根据每个位置区域相距所述初级系统的保护边界的距离及所 述初级系统的工作信息计算避免干扰所述初级系统时能使用的载波频率、 所述载 波频率上的最大可允许发射功率， 以及所述载波频率的可用时段， 并将各所述位 置区域及所对应的可用频谱信息对应以图表形式保存。
优选地， 所述防干扰方法中基于所获取的位置区域所对应的至少一组可用频 谱信息调整所述移动中继的方式包括： 根据当前的系统时间、 所述基站与其他移 动中继通信的载波频率， 从所述移动中继所提供的位置区域所对应的可用频谱信 息中确定一组可用频谱信息或者重新确定一组新的可用频谱信息， 并将所确定的 可用频谱信息反馈给所述移动中继， 由所述移动中继按照所反馈的可用频谱信息 与所述基站及移动中继的用户通信。
如上所述， 本发明的避免移动中继干扰授权频谱初级系统的系统及方法， 具 有以下有益效果： 通过将初级系统的保护边界以外的地域的远近进行分区， 并按 区域确定移动中继使用授权频谱的可用频谱信息， 能细化的控制移动中继的最大 发射功率、 载波频率、 可用时段等， 同时， 仅当所述移动中继移动到基站所覆盖 范围内的干扰区域时， 移动中继才将所在的位置区域提供给基站， 由基站将该移 动中继的最大发射功率、 载波频率等调整为该位置区域所对应的某一个可用频谱 信息， 由此能够有效减少移动中继与基站的信令交互次数， 降低移动中继和基站 之间的信令开销。 附图说明
图 1显示为本发明的避免移动中继干扰授权频谱初级系统的结构示意图。 图 2显示为本发明的避免移动中继干扰授权频谱初级系统的方法的流程图。 元件标号说明
可用频谱信息提供单元
基站
移动中继
干扰位置确定模块
次级系统
初级系统
步骤 具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式， 本领域技术人员可由本说 明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。 本发明还可以通过另外 不同的具体实施方式加以实施或应用， 本说明书中的各项细节也可以基于不同观 点与应用， 在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
如图 1所示， 本发明提供一种避免移动中继干扰授权频谱初级系统的系统。 所述避免干扰系统通过侦测移动中继的位置， 调整移动中继在授权频谱内的最大 发射功率和 /或调整移动中继所使用的授权频谱段内的载波频率等， 以避免移动中 继与所述初级系统当前所发射的授权频谱内的载波频率相干扰。 所述避免干扰系 统包括： 可用频谱信息提供单元 11、 次级系统 15及移动中继 13。
所述可用频谱信息提供单元 11与所述初级系统 2通信，用于基于来自所述初 级系统 2的工作信息，确定移动中继 13在所述初级系统 2周围的不同位置区域中 的能够使用授权频谱的可用频谱信息， 其中， 每个位置区域对应至少一组可用频 谱信息。其中， 所述位置区域是以所述初级系统 2为中心的方格形区域。优选地， 所述初级系统 2周围的不同位置区域为所述初级系统 2的保护边界以外的不同位 置区域。 所述可用频谱信息包括但不限于： 所述位置区域的地理坐标、 在所述位 置区域内移动中继能使用的授权频谱内的载波频率、 所述位置区域内的移动中继 最大可允许发射功率、及所述位置区域内移动中继使用所述载波频率的可用时段， 等。 所述工作信息包括但不限于： 初级系统中的发射机的发射功率、 初级系统中 的发射机的天线高度、 初级系统的保护范围、 初级系统保护边界上初级接收机的 最大可容许干扰等。
其中，所述可用频谱信息提供单元 11为安装在与所述初级系统 2通信的 ASA 控制器中的应用模块。
具体地， 所述初级系统 2将正常工作时所占用授权频谱中的载波频率、 占用 各载波频率的时段、 及所述初级系统 2的保护边界、 所述初级系统 2发射机的发 射功率、 所述初级系统 2保护边界上初级接收机的最大可容许干扰等工作信息提 供给所述可用频谱信息提供单元 11， 所述可用频谱信息提供单元 11利用上述初 级系统 2所提供的工作信息， 计算在所述初级系统周围的每一个位置区域中的移 动中继 13在哪个时段内可以以多大发射功率发射与所述初级系统 2相同的载波频 率时不会对所述初级系统 2的保护边界以内的范围产生干扰， 或者， 移动中继 13 在可用时段内选用授权频谱内的哪个载波频段将不会对所述初级系统 2的保护边 界以内的范围产生干扰，再或者，移动中继 13在可用时段选用授权频谱内的哪个 载波频段并以多大的功率发射将不会对所述初级系统 2的保护边界以内的范围产 生干扰等，所述可用频谱信息提供单元 11在经过上述计算后可得到每个位置区域 所对应的至少一组可用频谱信息， 并将所得到的至少一组可用频谱信息以图表形 式对应于相应位置区域中， 并予以保存。
其中， 移动中继 13干扰所述初级系统 2的标准为： 移动中继 13在所述初级 系统 2的保护边界处产生的功率值大于初级系统保护边界上初级接收机的最大可 容许干扰值。
优选地， 所述可用频谱信息提供单元 11包括： 计算模块和存储模块（均未予 图示） 。
所述计算模块用于基于预设的步长将以所述初级系统 2为中心的地域划分成 多个位置区域， 根据每个位置区域相距所述初级系统 2的距离及所述初级系统 2 的工作信息计算避免干扰所述初级系统 2时次级设备（但不限于移动中继 13 )所 能使用的可用频谱信息。 其中， 所述步长可以是但不限于 50m。
例如， 所述初级系统 2提供的工作信息包括： 占用授权频谱中的载波频率为 fl， 时段为 [al,bl]， 所述初级系统 2正常工作的保护边界等， 所述计算模块先按 照预设步长将所述保护边界以外的区域划分成多个位置区域， 并得到每个位置区 域与所述保护边界之间的距离， 再利用功率与距离的衰减公式计算位于某个位置 区域 cl l内的次级设备（移动中继 13 )在所述保护边界产生的功率值小于初级系 统保护边界上初级接收机的最大可容许干扰值时的最大发射功率， 并根据所述工 作信息确定载波频率为 fl的可用时段 [al,bl]， 以及授权频谱中的其他可用载波频 率 £2、 β和相应的可用时段等。
所述存储模块用于将各所述位置区域及所对应的可用频谱信息对应以图表形 式保存。
继续计算模块中的例子， 所述存储模块将所述位置区域 cl l所对应的可用时 段 [al,bl]、 最大可允许发射功率、 可用载波频率 Ω、 β作为一组可用频谱信息， 以及将所述位置区域 cl l所对应的其他可用载波频率 fl、 £2、 β、 时段、 和最大 发射功率作为又一组可用频谱信息， 并将该两组可用频谱信息对应保存在所述位 置区域 cl l的图表中。
所述次级系统 15的硬件包括： 运营商 OAM (运营商的网络操作管理维护模 块） 、 及与所述运营商 OAM连接的 MME (移动管理模块） 、 及与 MME通信的 基站 12。 其中， 在运营商 OAM、 MME或基站中安装有干扰位置确定模块 13。 优选地， 所述干扰位置确定模块 14安装在所述基站 12中的应用。
所述干扰位置确定模块 14与所述可用频谱信息提供单元 11通信， 用于基于 不同位置区域所对应的可用频谱信息确定所覆盖范围内的移动中继 13 干扰所述 初级系统 2的至少一个所述位置区域， 并将所确定的各所述位置区域提供给所覆 盖范围内的各移动中继 13。 其中， 所述基站 12所覆盖的范围与所述保护边界不 相交。优选地，所述基站 12所覆盖范围的边缘与所述初级系统 2的保护边界相隔 有安全距离。 其中， 所述安全距离指所述基站 12 发送至所述保护边界的功率小 于所述初级系统 2 保护边界上初级接收机的最大可容许干扰值时， 所述基站 12 所覆盖范围的边缘至所述保护边界之间的距离。
具体地， 所述基站 12根据移动中继 13的发射功率， 从所覆盖范围内的各位 置区域所对应的可用频谱信息中查询小于预设的最大发射功率的至少一个位置区 域， 并将所查询的各位置区域提供给位于所述覆盖范围内的各移动中继 13。
位于所述覆盖范围内的移动中继 13用于在移动到所述干扰位置确定模块 14 所确定的位置区域时， 将包含当前所在位置区域的信息提供给所述基站 12， 以供 所述基站 12基于所在位置区域所对应的可用频谱信息调整所述移动中继 13。
具体地， 所述移动中继 13利用 GPS位置跟踪技术或其他位置跟踪技术监测 自身所在的位置，当确定自身移动到所述干扰位置确定模块 14所确定的某个位置 区域时， 向所述基站 12发送包含当前位置区域的信息， 所述基站 12根据当前的 系统时间、 所述基站 12与其他移动中继 13通信的载波频率等情况， 从所述移动 中继 13所提供的位置区域所对应的可用频谱信息中确定一组可用频谱信息，或者 重新确定一组新的可用频谱信息， 并将所确定的可用频谱信息反馈给所述移动中 继 13， 由所述移动中继 13按照所反馈的可用频谱信息与所述基站 12及移动中继 的用户通信。 由此， 所述移动中继 13在移动至干扰区域时， 将快速避免对所述初 级系统 2的有害干扰。
例如， 所述移动中继 Ml每移动 50m就利用 GPS位置跟踪技术确定自身所 在位置， 当确定位于所述干扰位置确定模块 14所确定的某个位置区域内时， 向所 述基站 12发送包含当前位置区域的信息， 所述基站 12根据所接收的位置区域从 所对应的可用频谱信息中确定一组可用频谱信息， 或者重新确定一组新的可用频 谱信息，并将所确定的可用频谱信息反馈给所述移动中继 13， 由所述移动中继 13 按照所反馈的可用频谱信息与所述基站 12及移动中继的用户通信。由此，所述移 动中继 13在移动至干扰区域时， 将快速避免对所述初级系统 2的有害干扰。
所述避免干扰系统的工作过程如下：
所述可用频谱信息提供单元 11获取所述初级系统 2的工作信息，并从所述工 作信息中取得所述初级系统 2的保护边界， 并利用预设的步长将所述初级系统 2 的保护边界外的地域划分成多个位置区域，并利用功率 -距离的衰减公式及所述工 作信息来确定每个位置区域所对应的至少一个可用频谱信息， 所述可用频谱信息 提供单元 11 将所得到的各位置区域及所对应的可用频谱信息对应保存成图表形 式， 安装在所述次级系统 15中的干扰位置确定模块 14获取所述图表， 并基于不 同位置区域所对应的可用频谱信息确定所覆盖范围内的移动中继 13 干扰所述初 级系统 2的至少一个所述位置区域， 并将所确定的各所述位置区域提供给所覆盖 范围内的各移动中继 13， 各所述移动中继 13利用 GPS位置跟踪技术确定自身的 位置， 当自身所在位置移动到所述基站 12所确定的某个位置区域时， 向所述基站 12发送包含当前位置区域的信息， 所述基站 12根据当前的系统时间、 所述基站 12与其他移动中继 13通信的载波频率等情况，从所述移动中继 13所提供的位置 区域所对应的可用频谱信息中确定一组可用频谱信息， 或者重新确定一组新的可 用频谱信息， 并将所确定的可用频谱信息反馈给所述移动中继 13， 由所述移动中 继 13按照所反馈的可用频谱信息与所述基站 12通信。
如图 2所示，本发明还提供一种避免移动中继干扰授权频谱初级系统的方法。 所述避免干扰方法主要由避免干扰系统来执行， 所述避免干扰系统包括与所述初 级系统通信的次级系统， 其中， 所述次级系统包括基站。 优选地， 还包括分别与 所述初级系统和次级系统通信的可用频谱信息提供单元。 其中， 所述基站与所述 初级系统相距预设距离。 优选地， 所述基站所覆盖范围的边缘与所述初级系统的 保护边界相隔有安全距离。
在步骤 S1 中， 所述避免干扰系统基于来自所述初级系统的工作信息， 确定 移动中继在所述初级系统周围的不同位置区域中的能够使用授权频谱的可用频谱 信息， 其中， 每个位置区域对应至少一组可用频谱信息。 其中， 所述位置区域可 以是指定划分的位置区域。 优选地， 所述初级系统周围的不同位置区域为所述初 级系统的保护边界以外的不同位置区域。 所述可用频谱信息包括但不限于： 在所 述位置区域内的移动中继所能使用的授权频谱内的载波频率、 允许在所述位置区 域内的移动中继发送的最大功率、 允许在所述位置区域内的移动中继使用所述载 波频率的可用时段、 所述位置区域的地理坐标等。 所述初级系统的工作信息包括 但不限于： 初级系统中的发射机的发射功率、 初级系统中的发射机的天线高度、 初级系统的保护范围、 初级系统保护边界上初级接收机的最大可容许干扰等。
具体地， 所述初级系统将正常工作时所占用授权频谱中的载波频率、 占用各 载波频率的时段、 及所述初级系统的保护边界、 所述初级系统发送至其保护边界 时的功率等工作信息提供给所述避免干扰系统， 所述避免干扰系统利用上述初级 系统所提供的工作信息， 计算在所述初级系统周围的每一个位置区域中的移动中 继在哪个时段内可以以多大发射功率发射与所述初级系统相同的载波频率时不会 对所述初级系统的保护边界以内的范围产生干扰， 或者， 移动中继在可用时段内 选用授权频谱内的哪个载波频段将不会对所述初级系统的保护边界以内的范围产 生干扰， 再或者， 移动中继在可用时段选用授权频谱内的哪个载波频段并以多大 的功率发射将不会对所述初级系统的保护边界以内的范围产生干扰等， 所述避免 干扰系统在经过上述计算后可得到每个位置区域所对应的至少一组可用频谱信 息， 并将所得到的至少一组可用频谱信息以图表形式对应于相应位置区域中， 并 予以保存。
其中， 移动中继干扰所述初级系统的标准为： 移动中继 13在所述初级系统 2 的保护边界处产生的功率值大于初级系统保护边界上初级接收机的最大可容许干 扰值。
需要说明的是， 本领域技术人员应该理解， 步骤 S1 可以由所述避免干扰系 统中的基站执行， 优选地， 所述步骤 S1 由所述避免干扰系统中的可用频谱信息 提供单元执行， 并将所得到个位置区域的可用频谱信息提供给所述基站。
优选地， 所述步骤 S1还包括步骤 Sl l、 S12、 S13 (均未予图示） 。
在步骤 S11中， 所述避免干扰系统基于预设的步长将以所述初级系统为中心 的地域分成多个位置区域。 其中， 所述步长可以是 50m。
在步骤 S12中， 所述避免干扰系统根据每个位置区域相距所述初级系统的距 离及所述初级系统的工作信息计算避免干扰所述初级系统时移动中继所能使用的 可用频谱信息。
在步骤 S13中， 所述避免干扰系统将各所述位置区域及所对应的可用频谱信 息对应以图表形式保存。
例如，所述初级系统提供的工作信息包括： 占用授权频谱中的载波频率为 fl， 时段为 [al,bl]， 所述初级系统正常工作的保护边界等， 所述避免干扰系统先按照 预设步长将所述保护边界以外的区域划分成多个位置区域， 并得到每个位置区域 与所述保护边界之间的距离， 再利用功率与距离的衰减公式计算位于某个位置区 域 cl l内的移动中继在所述初级系统 2的保护边界处产生的功率值小于初级系统 保护边界上初级接收机的最大可容许干扰值时的最大发射功率， 并根据所述工作 信息确定在时段 [al,bl]内可用授权频谱中的载波频率 £2、 β， 以及在其他时段可 用授权频谱中的载波频率包括 fl、 Ω、 β。 接着， 所述避免干扰系统将所述位置 区域 cl l所对应的可用时段 [al,bl]、 最大发射功率、 可用载波频率 Ω、 β作为一 组可用频谱信息， 以及将所述位置区域 cl l所对应的其他时段、 最大发射功率、 可用载波频率 fl、 £2、 β作为又一组可用频谱信息， 并将该两组可用频谱信息对 应保存在所述位置区域 cl l的图表中。
在步骤 S2 中， 所述避免干扰系统从所述各位置区域所对应的可用频谱信息 中确定所述基站所覆盖范围内的移动中继干扰所述初级系统的至少一个所述位置 区域， 并将所确定的各所述位置区域提供给所覆盖范围内的各移动中继。 其中， 所述基站所覆盖的范围与所述保护边界不相交。 优选地， 所述基站所覆盖范围的 边缘与所述初级系统的保护边界相隔有安全距离。 其中， 所述安全距离指所述基 站在所述初级系统 2的保护边界处产生的功率值小于初级系统保护边界上初级接 收机的最大可容许干扰值时， 所述基站所覆盖范围的边缘至所述保护边界之间的 距离。
具体地， 所述避免干扰系统根据移动中继的最大发射功率， 从所覆盖范围内 的各位置区域所对应的可用频谱信息中查询小于预设的最大发射功率的至少一个 位置区域， 并将所查询的各位置区域提供给位于所述覆盖范围内的各移动中继。
在步骤 S3 中， 在所述移动中继移动到所确定的位置区域时， 所述避免干扰 系统获取来自所述移动中继的包含当前所在位置区域的信息， 并基于所获取的位 置区域所对应的至少一组可用频谱信息调整所述移动中继。
具体地，所述移动中继利用 GPS位置跟踪技术或其他位置跟踪技术监测自身 所在的位置， 当确定自身移动到所述避免干扰系统所确定的某个位置区域时， 向 所述避免干扰系统发送包含当前位置区域的信息， 所述避免干扰系统根据当前的 系统时间、 所述避免干扰系统中的基站与其他移动中继通信的载波频率等情况， 从所述移动中继所提供的位置区域所对应的可用频谱信息中确定一组可用频谱信 息， 或者重新确定一组新的可用频谱信息， 并由基站将所确定的可用频谱信息反 馈给所述移动中继， 由所述移动中继按照所反馈的可用频谱信息与所述基站和移 动中继的用户通信。 由此， 所述移动中继在移动至干扰区域时， 将快速消除对所 述初级系统的干扰影响。
例如， 所述移动中继 Ml每移动 50m就利用 GPS位置跟踪技术确定自身所 在位置， 当确定位于所述避免干扰系统所确定的某个位置区域内时， 向所述避免 干扰系统发送包含当前位置区域的信息， 所述避免干扰系统根据所接收的位置区 域从所对应的可用频谱信息中确定一组可用频谱信息， 或者重新确定一组新的可 用频谱信息， 并由基站将所确定的可用频谱信息反馈给所述移动中继 13， 由所述 移动中继 13按照所反馈的可用频谱信息与所述基站 12及移动中继的用户通信。 由此，所述移动中继 13在移动至干扰区域时，将快速避免对所述初级系统 2的有 害干扰。
综上所述， 本发明避免移动中继干扰授权频谱初级系统的系统及方法， 通过 将初级系统的保护边界以外的地域划分成多个位置区域， 并按区域确定移动中继 使用授权频谱的可用频谱信息， 能有效细化的控制移动中继的最大发射功率、 载 波频率、 可用时段等， 同时， 仅当所述移动中继移动到基站所覆盖范围内的干扰 区域时， 移动中继才将所在的位置区域提供给基站， 由基站将该移动中继的最大 发射功率、 载波频率等调整为该位置区域所对应的某一个可用频谱信息， 由此能 够有效减少移动中继与基站的信令交互次数， 降低移动中继和基站的信令开销。 所以， 本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效， 而非用于限制本发明。 任 何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下， 对上述实施例进行修 饰或改变。 因此， 举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的 精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变， 仍应由本发明的权利要求所涵

Claims

权利要求书 、 一种避免移动中继干扰授权频谱上初级系统的系统， 其特征在于， 至少包括：
与授权频谱初级系统通信的可用频谱信息提供单元， 用于基于来自所述初级系统的 工作信息， 确定相距所述初级系统周围的不同位置区域中的能够使用授权频谱的可用频 谱信息， 其中， 每个位置区域对应至少一组可用频谱信息；
与所述可用频谱信息提供单元通信的次级系统， 包括：
基站； 以及
干扰位置确定模块， 用于基于所述可用频谱信息提供单元提供的不同位置区域 所对应的可用频谱信息确定所述基站覆盖范围内的移动中继干扰所述初级系统的至 少一个所述位置区域， 以便所述基站将所确定的各所述位置区域提供给所覆盖范围 内的各移动中继；
位于所述基站覆盖范围内的所述移动中继， 用于在移动到所述干扰位置确定模块所 确定的位置区域时， 将包含当前所在位置区域的信息提供给所述基站， 以供所述基站基 于所在位置区域所对应的至少一组可用频谱信息调整所述移动中继。 、 根据权利要求 1 所述的避免移动中继干扰授权频谱上初级系统的系统， 其特征在于， 所 述可用频谱信息包括： 在所述位置区域内的移动中继所能使用的授权频谱内的载波频 率、 允许在所述位置区域内的移动中继发送的最大功率、 及允许在所述位置区域内的移 动中继使用所述载波频率的可用时段。 、 根据权利要求 2 所述的避免移动中继干扰授权频谱上初级系统的系统， 其特征在于， 所 述可用频谱信息提供单元包括：
计算模块， 用于基于预设的步长将以所述初级系统为中心的地域划分成多个位置区 域， 根据每个位置区域相距所述初级系统的距离及所述初级系统的工作信息计算避免干 扰所述初级系统工作时使用的可用频谱信息；
存储模块， 用于将各所述位置区域及所对应的可用频谱信息对应以图表形式保存。 、 根据权利要求 1 所述的避免移动中继干扰授权上初级系统的系统， 其特征在于， 所述基 站还用于根据当前的系统时间、 所述基站与其他移动中继通信的载波频率， 从所述移动 中继所提供的位置区域所对应的可用频谱信息中确定一组可用频谱信息或者重新确定一 组新的可用频谱信息， 并将所确定的可用频谱信息反馈给所述移动中继， 由所述移动中 继按照所反馈的可用频谱信息与所述基站和移动中继的用户通信。 、 根据权利要求 1 所述的避免移动中继干扰授权频谱上初级系统的系统， 其特征在于， 所 述基站所覆盖范围的边缘与所述初级系统的保护边界相隔有安全距离。 、 一种避免移动中继干扰授权频谱上初级系统的方法， 应用于包含与授权频谱上初级系统 相距预设距离的基站的避免干扰系统中， 其特征在于， 至少包括：
基于来自所述初级系统的工作信息， 确定相距所述初级系统周围的不同位置区域中 的能够使用授权频谱的可用频谱信息， 其中， 每个位置区域对应至少一组可用频谱信 息；
从所述各位置区域所对应的可用频谱信息中确定所述基站所覆盖范围内的移动中继 干扰所述初级系统的至少一个所述位置区域， 并将所确定的各所述位置区域提供给所覆 盖范围内的各移动中继； 以及
在所述移动中继移动到所确定的位置区域时， 获取来自所述移动中继的包含当前所 在位置区域的信息， 并基于所获取的位置区域所对应的至少一组可用频谱信息调整所述 移动中继。 、 根据权利要求 6 所述的避免移动中继干扰授权频谱上初级系统的方法， 其特征在于， 所 述可用频谱信息包括： 在所述位置区域内的移动中继所能使用的授权频谱内的载波频 率、 允许在所述位置区域内的移动中继发送的最大功率、 及允许在所述位置区域内的移 动中继使用所述载波频率的可用时段。 、 根据权利要求 7 所述的避免移动中继干扰授权频谱上初级系统的方法， 其特征在于， 所 述防干扰方法中基于来自所述初级系统的工作信息， 确定相距所述初级系统的不同位置 区域时中的能够使用授权频谱的可用频谱信息的方式包括：
基于预设的步长将以所述初级系统为中心的地域划分成多个位置区域；
根据每个位置区域相距所述初级系统的距离及所述初级系统的工作信息计算避免干 扰所述初级系统时移动中继所能使用的可用频谱信息；
将各所述位置区域及所对应的可用频谱信息对应以图表形式保存。 、 根据权利要求 6 所述的避免移动中继干扰授权频谱初级系统的方法， 其特征在于， 所述 防干扰方法中基于所获取的位置区域所对应的至少一组可用频谱信息调整所述移动中继 的方式包括： 根据当前的系统时间、 所述基站与其他移动中继通信的载波频率， 从所述 移动中继所提供的位置区域所对应的可用频谱信息中确定一组可用频谱信息或者重新确 定一组新的可用频谱信息， 并将所确定的可用频谱信息反馈给所述移动中继， 由所述移 动中继按照所反馈的可用频谱信息与所述基站和移动中继的用户通信。
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