一种频谱感知检测方法和系统与流程

本发明涉及移动通信技术，特别是涉及一种频谱感知检测方法和系统。

背景技术：

随着无线通信新技术的不断发展，以及移动互联网及物联网产业的蓬勃发展，各无线电业务对无线电频谱的需求急剧膨胀，频谱资源日益紧缺。传统的固定分配专网频率的管理方式具有排他性，由于行业用户的业务特性，这种方式容易造成行业专网无线频谱的利用率相对较低，频谱资源未得到充分利用，存在一定程度的浪费。频谱共享可以打破频谱的排他性占用，开放出更多的可用频谱资源，成为一种极具潜力的提升无线频谱利用率的方案。

要实现频谱的系统间共享，需要对共享频点进行频谱感知，监测共享频点的使用情况，根据自身业务特点及时占用和退出。

传统的频谱感知技术包括能量检测、匹配滤波检测、循环谱检测、协同感知技术。这些传统的频谱感知技术在感知到空闲频点后，便开始占用该频点。由于频谱感知时通常是根据频谱资源上的能量，以固定的指标为标准来确定频谱资源是否可用，这样，会导致根据感知所确定的可占用空闲频谱资源的信噪比无法确保实际的传输质量(即误码率会比较高)，这样就会导致所占用频谱资源的利用率下降。

由于可见，传统的频谱感知技术会导致一定概率的误判，进而降低频谱利用率。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种频谱感知检测方法和系统，可以对所感知的空闲频谱的可用性进行准确检测。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种频谱感知检测方法，包括：

对于当前所感知到的空闲频点，基站利用物理下行共享信道PDSCH在该空闲频点上发送探测信号给用户设备UE，所述探测信号包括MAC头部分和伪随机序列PN部分，其中，所述MAC头部分为用于指示本数据包为MAC层无用包的信息，所述伪随机序列部分中的伪随机序列根据所述空闲频点对应的绝对频点索引号得到；

所述UE在所述PDSCH上接收到所述探测信号后，向所述基站反馈相应的ACK/NACK信息；

所述基站根据所述ACK/NACK信息，确定所述空闲频点是否可以占用。

一种频谱感知检测系统，包括：

基站，用于对当前所感知到的空闲频点，利用物理下行共享信道PDSCH在该空闲频点上发送探测信号给用户设备UE，所述探测信号包括MAC头部分和伪随机序列PN部分，其中，所述MAC头部分为用于指示本数据包为MAC层无用包的信息，所述伪随机序列部分中的伪随机序列根据所述空闲频点对应的绝对频点索引号得到；根据所述UE反馈的ACK/NACK信息，确定所述空闲频点是否可以占用；

用户设备，用于在所述PDSCH上接收到所述探测信号后，向所述基站反馈相应的ACK/NACK信息。

综上所述，本发明提出的频谱感知检测方法和系统，通过在感知的空闲频点上发送探测信号，并根据UE的反馈的ACK/NACK信息确定空闲频点是否适合本系统应用，可以准确地检测出所感知的空闲频点是否能满足用户传输质量需要，从而确保频谱资源得到充分利用。

附图说明

图1为本发明实施例一的频谱感知检测方法流程示意图；

图2为本发明实施例一的频谱感知检测系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

本发明的核心思想是：由基站利用物理下行共享信道(PDSCH)在感知的空闲频点上进行探测信号的发送，UE接收PDSCH，并进行ACK/NACK的反馈，基站根据反馈情况确定该空闲频点是否适合本系统应用。如此，通过发送专门用于空闲频谱检测的探测信号，可以有效根据相应的ACK/NACK信息来确定其信息的传输质量，从而可以根据该结果确定空闲频谱资源是否能满足用户传输质量需要，确保频谱资源得到充分利用。

图1为本发明实施例一的频谱感知检测方法流程示意图，如图1所示，该实施例主要包括：

步骤101、对于当前所感知到的空闲频点，基站利用物理下行共享信道(PDSCH)在该空闲频点上发送探测信号给用户设备UE，所述探测信号包括MAC头部分和伪随机序列PN部分，其中，所述MAC头部分为用于指示本数据包为MAC层无用包的信息，所述伪随机序列部分中的伪随机序列根据所述空闲频点对应的绝对频点索引号得到。

本步骤中，将利用探测信号的发送来获知空闲频点的信道质量。这里与现有系统的探测信号所不同的是，这里需要生成介质访问控制(MAC)头部分，该部分将用于指示本数据包为MAC层无用包的信息。本步骤中考虑到探测信号的作用是触发UE反馈相应的ACK/NACK信息，不需要对所携带的信息进行处理，因此，这里需要生成MAC头部分，以指示本数据包为MAC层无用包。这样，UE的MAC层将可以忽略此探测信号，即不需要对其进行处理，从而可以避免对UE的正常MAC层业务流处理的影响。另外，本步骤中，PN部分中的PN码序列根据所述空闲频点对应的绝对频点索引号得到，这样，PN将与不同的子带信号相关联，从而可以获得较低的峰均比，减少信号畸变的概率，增强信号的解调性能，从而可以确保信号的准确性。

较佳地，所述MAC头部分可以占用1个字节。

较佳地，所述PN部分可以为长度N个比特的伪随机序列c(n)，其中，可以按照

得到所述c(n)。

上述公式中，用于生成x1()的第一个m序列寄存器初始化为x1(0)＝1,x1(n)＝0,n＝1,2,...,30；用于生成x2()的第二个m序列寄存器初始化为所述cinit将按照：得到，所述SubBandIndex为所述空闲频点对应的绝对频点索引号，为小区标识，NC为伪随机序列的取值初始位置，NC＝1600。根据公式左边的每一比特位将与右边的每一比特位(即x2(0)～x2(30))分别对应，从而可以得到x2(0)～x2(30)的取值。如前所述，利用上述方法c(n)将与SubBandIndex相关联，也就是不同的SubBandIndex对应的c(n)不同，从而可以确保系统的峰均比低，进而确保探测信号的解调性能。

较佳的，所述N＝32。即伪随机序列部分占用4个字节。

步骤102、所述UE在所述PDSCH上接收到所述探测信号后，向所述基站反馈相应的ACK/NACK信息。

本步骤的具体实现为本领域技术人员所掌握，在此不再赘述。

步骤103、所述基站根据所述ACK/NACK信息，确定所述空闲频点是否可以占用。

本步骤，将根据所述ACK/NACK信息可以获知所述空闲频点的信道质量，从而可以根据当前的信道质量目标，来判断该空闲频点是否可用。具体确定方法为本领域技术人员所掌握，在此不再赘述。

图2为与上述方法相对应的频谱感知检测系统结构示意图，如图2所示，该系统包括：

基站，用于对当前所感知到的空闲频点，利用物理下行共享信道PDSCH在该空闲频点上发送探测信号给用户设备UE，所述探测信号包括MAC头部分和伪随机序列PN部分，其中，所述MAC头部分为用于指示本数据包为MAC层无用包的信息，所述伪随机序列部分中的伪随机序列根据所述空闲频点对应的绝对频点索引号得到；根据所述UE反馈的ACK/NACK信息，确定所述空闲频点是否可以占用。

较佳地，所述MAC头部分可以占用1个字节。

所述PN码序列可以是长度为N个比特的伪随机序列c(n)，可以按照

得到该c(n)，所述

所述SubBandIndex为所述空闲频点对应的绝对频点索引号，为小区标识，NC为伪随机序列的取值初始位置，NC＝1600。较佳地，所述N为32。

用户设备，用于在所述PDSCH上接收到所述探测信号后，向所述基站反馈相应的ACK/NACK信息；

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。