干扰抑制方法和装置与流程

本发明实施例属于认知无线电(CognitiveRadio，CR)技术领域，尤其涉及一种干扰抑制方法和装置。

背景技术：
CR技术通过感知无线频谱环境，能够在不干扰主用户(原固定分配的频段使用用户)的前提下动态地接入未占用频段，实现见缝插针式的频率使用，从而提高频谱利用率。目前，欧洲电信标准协会可重配无线电系统标准组和IEEE标准协会都立志于在电视白频谱(TVWhiteSpace，TVWS)领域将CR技术推向标准化。TVWS指的是数字电视工作的频段，例如中国的TVWS为470MHz～806MHz。由于数字电视发射塔都具有地理复用的特性，例如位于北京的电视(Television，TV)发射塔工作于500MHz，而位于成都的TV发射塔则工作于其他频点，因此，基站设备通过感知当前的无线电环境，即可择机接入数字电视没有利用的频段。在对TVWS的频段使用中，现有技术以保护TV接收机不受损为原则，如图1所示，其令基站11隔离TV发射塔12的覆盖半径13以一定距离方可重用其TV频段(例如针对长期演进(LongTermEvolution，LTE)系统，其与TV发射塔12覆盖区域的隔离距离为15Km)，此时，基站11需要隔离在TV发射塔12的保护半径14之外，而隔离距离即为保护半径14与覆盖半径13的差。然而即便保持上述隔离距离，TV发射塔12对基站11仍具有较大干扰，但现有技术中未涉及抑制TV信号干扰的方案，由此需要加大TV发射塔12与基站11间的隔离距离，从而降低了TVWS的频谱利用效率。

技术实现要素：
本发明实施例提供一种干扰抑制方法，旨在解决现有的TVWS的频段使用方案未对TV信号干扰进行抑制，从而降低了TVWS的频谱利用率的问题。一种干扰抑制方法，应用于基站，包括：接收数据库发送的电视TV发射塔的配置信息，所述配置信息包括TV发射塔的发射功率、工作频点、TV发射塔的位置和TV发射塔的塔高；根据所述配置信息以及所述基站的位置和所述基站的塔高判断所述基站是否受到TV信号的干扰；当所述基站受到TV信号的干扰，则根据所述配置信息获取所述TV发射塔到所述基站的波达角，以根据所述波达角对所述TV信号进行波束赋形；否则终止执行。本发明实施例还在于提供一种干扰抑制方法，将TV发射塔的配置信息发送给基站，以使所述基站在判断出受到TV信号的干扰时，根据所述配置信息获取所述TV发射塔到所述基站的波达角，以根据所述波达角对所述TV信号进行波束赋形，所述配置信息包括所述TV发射塔的发射功率、工作频点、TV发射塔的位置和TV发射塔的塔高。本发明实施例还在于提供一种干扰抑制装置，包括：信息接收单元，用于接收数据库发送的电视TV发射塔的配置信息，所述配置信息包括TV发射塔的发射功率、工作频点、TV发射塔的位置和TV发射塔的塔高；干扰判断单元，用于根据所述配置信息以及所述基站的位置和所述基站的塔高判断所述基站是否受到TV信号的干扰；波达角获取单元，用于当所述基站受到TV信号的干扰，则根据所述配置信息获取所述TV发射塔到所述基站的波达角；干扰抑制单元，用于根据所述波达角对所述TV信号进行波束赋形。本发明实施例的还在于提供一种干扰抑制装置，用于将TV发射塔的配置信息发送给基站，以使所述基站在判断出受到TV信号的干扰时，根据所述配置信息获取所述TV发射塔到所述基站的波达角，以根据所述波达角对所述TV信号进行波束赋形，所述配置信息包括所述TV发射塔的发射功率、工作频点、TV发射塔的位置和TV发射塔的塔高。本发明实施例提供的干扰抑制方法在对TVWS的频段使用方案中，由基站获取到TV发射塔的相关配置信息以计算出TV发射塔到基站的波达角，并进一步根据计算出的波达角对TV信号进行波束赋形，从而达到抑制TV信号对基站的干扰的目的，最大化TVWS的频谱利用率。附图说明图1是TV发射塔与基站共存的场景示意图；图2是本发明实施例提供的干扰抑制方法所适用的系统架构框图；图3是本发明实施例提供的干扰抑制方法的实现流程图；图4是本发明实施例步骤S302的具体实现流程图；图5是本发明实施例提供的干扰抑制方法的抑制效果示意图；图6是本发明实施例提供的干扰抑制方法的交互流程图；图7是本发明实施例提供的干扰抑制装置的结构框图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例提供的干扰抑制方法在对TVWS的频段使用方案中，由基站获取到TV发射塔的相关配置信息以计算出TV发射塔到基站的波达角，并进一步根据计算出的波达角对TV信号进行波束赋形，从而达到抑制TV信号对基站的干扰的目的，最大化TVWS的频谱利用率。以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述：图2示出了本发明实施例提供的干扰抑制方法所适用的系统架构框图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。参照图2，该系统包括了至少一个TV发射塔21、数据库22及至少一个基站23，其中，数据库22可位于无线通信系统的数据管理中心，用于记录并管理无线通信系统的相关通信数据。邻近数据库22的TV发射塔11将其相关配置信息发送给数据库22以进行注册，其中配置信息包括但不限于TV发射塔21的发射功率、工作频点、TV发射塔的位置和TV发射塔的塔高，数据库22通过上述配置信息，即可计算出TV发射塔21的覆盖半径和保护半径。而无线通信系统中的基站23在需要使用TVWS时，则向数据库22发送携带了其位置和设备类型等基本信息的TVWS使用请求，数据库22在接收到该请求后，即能够计算出基站23与进行了注册的各TV发射塔21之间的距离，并将该距离与各TV发射塔21的保护半径进行比较，若存在与基站23的距离大于其自身保护半径的TV发射塔21，则认为基站23能够重用该TV发射塔21的频段，则将频段可重用的TV发射塔21的工作频点和发射功率发送给基站23，以使基站23能够重用该TV发射塔21的频段。在本发明实施例中，基站23在使用TVWS时，为了抑制TV发射塔21对其产生的TV信号干扰，在使用过程中会对TV信号进行干扰抑制处理，以下实施例便对使用过程中的干扰抑制方法进行详细阐述：图3示出了本发明实施例提供的干扰抑制方法的实现流程，本实施例以图2中的基站为执行主体，详述如下：在步骤S301中，接收数据库发送的电视TV发射塔的配置信息，所述配置信息包括TV发射塔的发射功率、工作频点、TV发射塔的位置和TV发射塔的塔高。在本实施例中，数据库向基站发送的TV发射塔的配置信息为经过了数据库判决之后，认为基站能够重用其频段的TV发射塔的配置信息，其中，配置信息包括但不限于TV发射塔的发射功率、工作频点、TV发射塔的位置和TV发射塔的塔高。在步骤S302中，根据所述配置信息以及所述基站的位置和所述基站的塔高判断所述基站是否受到TV信号的干扰，若受到信号干扰，则执行步骤S303，否则终止执行。在接收到频段可重用的TV发射塔的配置信息后，步骤S302的具体实现如图4所示：在步骤S401中，根据所述TV发射塔的位置和所述TV发射塔的塔高以及所述基站的位置和所述基站的塔高，获取所述基站到所述TV发射塔的距离。在步骤S402中，根据所述距离、所述发射功率和所述工作频点，获取所述TV发射塔到所述基站的TV信号强度。在步骤S403中，当所述TV信号强度大于预设阈值，则判断所述基站受到TV信号的干扰。在步骤S404中，当所述TV信号强度不大于所述预设阈值，则判断所述基站未受到TV信号的干扰。例如，一般基站的底噪是-98dBm，则获取到的TV发射塔到基站的TV信号强度大于-98dBm时，则认为此时基站受到了TV信号干扰。在步骤S303中，根据所述配置信息获取所述TV发射塔到所述基站的波达角，以根据所述波达角对TV信号进行波束赋形。其中，波达角的获取以及上述基站到TV发射塔距离及信号强度的获取均为现有技术，可以通过相关的信号原理进行计算获取，在此不赘述。在本实施例中，根据TV发射塔的不同的配置信息，可以采用不同的方法获取到TV发射塔到基站的波达角，以下给出两种具体的实施方式：(一)：当配置信息包括TV发射塔的位置和TV发射塔的塔高时，则基站根据所述TV发射塔的位置和所述TV发射塔的塔高以及所述基站的位置和所述基站的塔高获取到TV发射塔到达基站的波达角。(二)：当配置信息还包括TV发射塔的制式及其相应的模式和导频类型时，则通过制式及其相应的模式和导频类型对TV信号进行信道估计，并通过估计出的信道获取到TV发射塔到基站的波达角，并根据该波达角设计波束赋形。在上述情况(二)中，TV发射塔的制式及其相应的模式和导频类型也可以在TV发射塔向数据库发起注册时获取，相比于情况(一)，通过情况(二)的方法获取到的波达角更为精确，也因此能够达到更好的干扰抑制效果。作为本发明的一个优选实施例，在干扰抑制过程中，波束赋形可以为零限波束赋形，以达到最好的干扰抑制效果。当进行零限波束赋形时，作为说明，其抑制效果可以如图5所示，在图5中的Quasi-LOS信道方向上，天线波束的形状被进行了零限赋形处理，以在该信道上减少TV信号带来的干扰，从而最大化了频谱利用率。通过本发明实施例提供的干扰抑制方法，能够有效地抑制TV发射塔所产生的TV信号干扰，提高了TVWS的频谱利用率，同时，也不必因为TV信号的干扰而增大基站与进行频段重用的TV发射塔的隔离距离，大大增加了频率复用的范围。作为本发明的一个实施例，当以图2中的数据库为执行主体时，数据库将TV发射塔的配置信息发送给基站，以使所述基站在判断出受到TV信号的干扰时，根据所述配置信息获取所述TV发射塔到所述基站的波达角，以根据所述波达角对所述TV信号进行波束赋形，所述配置信息包括所述TV发射塔的发射功率、工作频点、TV发射塔的位置和TV发射塔的塔高。在本实施例中，具体的波束赋行实现原理与步骤S301至步骤S302所述原理相同，在此不赘述。图6示出了本发明实施例提供的干扰抑制方法的交互流程图，交互双方为图2中所示的数据库和基站，详述如下：1、数据库向基站发送TV发射塔的配置信息，所述配置信息包括所述TV发射塔的发射功率、工作频点、TV发射塔的位置和TV发射塔的塔高。2、基站根据配置信息以及基站的位置和基站的塔高判断基站是否受到TV信号的干扰。3、当基站判断受到TV信号的干扰时，根据所述配置信息获取所述TV发射塔到所述基站的波达角。4、基站根据所述波达角对信号进行波束赋形。图7示出了本发明实施例提供的干扰抑制装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。该装置可运行于如图2所示的基站中，为运行于其中的硬件单元、软件单元或者软硬件结合的单元，具体地：参照图7，在基站中，可以包括：信息接收单元71，接收数据库发送的电视TV发射塔的配置信息，所述配置信息包括所述TV发射塔的发射功率、工作频点、TV发射塔的位置和TV发射塔的塔高。干扰判断单元72，根据所述配置信息以及所述基站的位置和所述基站的塔高判断所述基站是否受到TV信号的干扰。波达角获取单元73，当所述基站受到TV信号的干扰，则根据所述配置信息获取所述TV发射塔到所述基站的波达角。干扰抑制单元74，根据所述波达角对所述TV信号进行波束赋形。进一步地，干扰判断单元72包括：距离获取子单元721，根据所述TV发射塔的位置和所述TV发射塔的塔高以及所述基站的位置和所述基站的塔高，获取所述基站到所述TV发射塔的距离。信号强度获取子单元722，根据所述距离、所述发射功率和所述工作频点，获取所述TV发射塔到所述基站的TV信号强度判断子单元723，当所述TV信号强度大于预设阈值，则判断所述基站受到TV信号的干扰，当所述TV信号强度不大于所述预设阈值，则判断所述基站未受到TV信号的干扰。波达角获取单元73包括：第一获取子单元731，根据所述TV发射塔的位置和所述TV发射塔的塔高以及所述基站的位置和所述基站的塔高，获取所述TV发射塔到所述基站的波达角。且当配置信息还包括所述TV发射塔的制式及其相应的模式和导频类型时，波达角获取单元73还包括：信道估计子单元732，信道根据所述TV发射塔的制式及其相应的模式和导频类型进行信道估计。第二获取子单元733，根据估计出的信道获取所述TV发射塔到所述基站的波达角。而作为本发明的另一实施例，在数据库中，干扰抑制装置用于将TV发射塔的配置信息发送给基站，以使所述基站在判断出受到TV信号的干扰时，根据所述配置信息计算所述TV发射塔到所述基站的波达角，以根据所述波达角对所述TV信号进行波束赋形，所述配置信息包括所述TV发射塔的发射功率、工作频点、TV发射塔的位置和TV发射塔的塔高。本发明实施例提供的干扰抑制方法在对TVWS的频段使用方案中，由基站获取到TV发射塔的相关配置信息以计算出TV发射塔到基站的波达角，并进一步根据计算出的波达角对TV信号进行波束赋形，从而达到抑制TV信号对基站的干扰的目的，最大化TVWS的频谱利用率。