专利名称：可用频谱的确定方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种可用频谱的确定方法和设备。
背景技术：
无线电通信频谱是一种宝贵的自然资源，随着无线通信技术的飞快发展，频谱资源贫乏的问题日益严重，为了缓解频谱资源紧张的现状，相关的部门和机构对无线通信频谱进行了监测和研究，发现某些频段(如电视频段)在大多数时间内并未使用或者在大多数地域内并未使用，而某些频段则出现了多系统多用户同时竞争的情况，即某些业务承载量很大的的系统没有足够的频谱资源而另外一些业务承载量不大的系统却占用了太多的资源。认知无线电(Cognitive Radio)的概念正是在这种背景下产生的，其基本思想是 在不对授权系统造成干扰的前提下，感知系统可以通过监测当前无线环境的变化来动态的选择空白频段进行通信。当感知系统机会性使用授权系统的空白频段时，保护授权系统不受干扰是一个基本前提，这种保护主要包含两个方面
(1)感知系统准确判断出哪些授权系统的频段是可用的空白频段(在这些频段上引入感知系统不会影响授权系统的正常工作)。(2)当占用频段不再可用时，感知系统需要及时的将这些频段退让给授权系统。对授权系统的保护主要有三种方法 方法一、数据库方法。在当前的感知无线电标准研究中，数据库方法获得了较多认可，以FCC (Federal Communications Commission，美国联邦通信委员会)标准为例，当授权系统为广播电视时， 授权系统信息数据库需要提供的信息包括
A、基站的地理坐标，例如NAD 83 (1983年北美基准)规定的经度与维度)。B、TV (television，点时)信道号(即使用的频段)。C、有效辐射功率(Effective Radiated Power)。D、发射天线的 HAAT (Height Above Average Terrain，平均地形天线高度)。
Ε、发射天线水平面方向图(仅对方向性天线)。F、天线的下倾角及距正北方向的顺时针方位角。G、电台呼号(Call Sign)。该数据库可以放置于独立服务器中或者直接放置在感知系统的基站内，并根据无线环境的变化及时更新，感知基站可以利用该数据库中的各项信息并结合基站自身的物理位置(通过GPS或者北斗模块得到)和其他信息来判断授权系统的那些频段可用。方法二、感知方法。感知方法中，感知系统的基站通过感知算法来检测某个频段上授权系统信号的强度，当该信号的强度大于某个门限值时，即认为该基站距离使用这个频段的授权系统距离过近，在此频段上引入感知系统会对授权系统的正常工作产生影响，因此该频段不可用。方法三、数据库与感知结合的方法
数据库与感知结合的方法结合了两种方法的优点对于空白频段存在一定规律的系统，数据库方式可以发挥更好的作用；但当感知基站无法连接到数据库或者数据库中授权系统的信息不全的情况下，感知方法可以起到灵活有效的补充作用。无论哪种方法，得到感知基站和授权系统间的隔离距离并和可容忍门限值比较都是关键。如图1所示，为现有技术中的无线感知技术干扰示意图，图中BS tower是授权系统的发射塔，BS receiver是授权系统的一个固定接收设备，cognitive radio是感知系统的一个发射(接收)设备。可以看出同频或者邻频工作时，感知系统的发射(接收)设备需要和授权系统的接收设备间隔一定的距离才可以保证授权系统正常工作，即图中的链路1 不能过强。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题
上述的三种方法都只考虑了感知系统对授权系统的干扰，而授权系统系统对感知系统的干扰(即图1中的虚线所示的链路)则没有被考虑，此时是无法保证感知系统的正常工作的。由此可以看出，已有的确定授权系统可用空白频谱的方法，仅考虑了感知系统对授权系统的干扰，没有考虑授权系统对感知系统的干扰，这种方法检测出的“空白频谱”，未必是真正可用的。例如，授权系统是数字广播系统而感知系统是TD-LTE (TD-SCDMA Long Term Evolution，时分同步的码分多址技术的长期演进)系统时，数字广播系统的发射塔对 TD-LTE系统的基站干扰非常大，对两个系统之间的距离隔离度要求也要比仅保护数字广播系统的距离隔离度要求大得多，用目前已有的方法确定的“空白频谱”上，TD-LTE系统是完全无法正常工作的。
发明内容
本发明实施例提供一种可用频谱的确定方法和设备，解决现有的技术方案中只能单方面考虑感知系统对授权系统的干扰，而不能考虑授权系统对感知系统的干扰的问题。为达到上述目的，本发明实施例一方面提供了一种可用频谱的确定方法，至少包括以下步骤
基站接收数据库服务器发送的在第一频点上引入感知系统的请求消息； 所述基站确定自身与使用第一频点的授权系统基站之间的第一距离，以及自身与使用第一频点的其他相邻频点的授权系统基站之间的其他距离；
所述基站根据所述第一距离，判断感知系统和在所述第一频点上工作的授权系统是否符合同频共存准则；
如果判断结果为符合同频共存准则，所述基站根据所述其他距离，判断感知系统和在所述其他相邻频点上工作的授权系统是否符合相应的频点共存准则；
如果判断结果为符合相应的频点共存准则，所述基站确定所述第一频点可用，并向所述数据库服务器上报所述第一频点为可用频点的响应消息。
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另一方面，本发明实施例还提供了一种基站，至少包括
接收模块，用于接收数据库服务器发送的在第一频点上引入感知系统的请求消息； 测距模块，用于在所述接收模块接收到所述请求消息后，确定所述基站与使用第一频点的授权系统基站之间的第一距离，以及所述基站与使用第一频点的其他相邻频点的授权系统基站之间的距离；
第一判断模块，用于根据所述测距模块所确定的第一距离，判断感知系统和在所述第一频点上工作的授权系统是否符合同频共存准则；
第二判断模块，用于在所述第一判断模块的判断结果为符合同频共存准则后，根据所述测距模块所确定的其他距离，判断感知系统和在所述其他相邻频点上工作的授权系统是否符合相应的频点共存准则；
发送模块，用于在所述第二判断模块的判断结果为符合相应的频点共存准则时，确定所述第一频点可用，并向所述数据库服务器上报所述第一频点为可用频点的响应消息。另一方面，本发明实施例还提供了一种可用频谱的确定方法，至少包括以下步骤
数据库服务器向基站发送在第一频点上引入感知系统的请求消息； 所述数据库服务器接收所述基站返回的响应消息，并根据所述响应消息的内容确定所述第一频点是否为可用频点。另一方面，本发明实施例还提供了一种数据库服务器，至少包括 发送模块，用于向基站发送在第一频点上引入感知系统的请求消息； 接收模块，用于接收所述基站返回的响应消息；
判断模块，用于根据所述响应消息的内容确定所述第一频点是否为可用频点。与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点
通过应用本发明实施例的技术方案，考虑到无线通信系统之间干扰的双向性，在需要进行感知系统引入时，只有在相应的频点及其相邻的其他频点中能够同时保证授权系统和感知系统符合相应的共存准则的情况下，才会将相应的频点确定为可用频点，从而，保证所确定的可用频段在保证授权系统的正常工作不受感知系统的干扰的情况下，同时保证新引入的感知系统也能够不受授权系统的干扰而进行正常工作，提高无线通信系统的通信质量。
图1为现有技术中的无线感知技术干扰示意图2为本发明实施例所提出的一种可用频谱的确定方法的流程示意图； 图3为本发明实施例所提出的一种具体场景中的可用频谱的确定方法的流程示意图； 图4为本发明实施例所提出的一种基于感知的距离测定方法的流程示意图； 图5为本发明实施例所提出的一种基于定位系统和授权系统系统信息数据库的距离测定方法的的流程示意图6为本发明实施例所提出的一种单个感知基站的结构示意图； 图7为本发明实施例提出的一种基站的结构示意图； 图8为本发明实施例提出的一种数据库服务器的结构示意图。
具体实施例方式如背景技术所述，认知无线电技术中，如何准确的判断授权系统的某段频谱当前是否可以被感知系统使用是一个关键点，目前的判断方法主要有三种数据库方法、感知方法和数据库与感知结合的方法，但这三种方法都是从保护授权系统的角度出发的，没有考虑对感知系统的保护。由于无线通信系统间的干扰是双向的，授权系统同样会对感知系统产生干扰，在使用已有方法确定的可用频段上引入感知系统时，只能保证不影响授权系统的正常工作，而无法保证新引入的感知系统也能够正常工作。为了克服这样的缺陷，本发明实施例提出了一种可用频谱的确定方法，，在需要进行感知系统引入时，只有在相应的频点及其相邻的其他频点中能够同时保证授权系统和感知系统符合相应的共存准则的情况下，才会将相应的频点确定为可用频点，从而，保证授权系统和感知系统都能够避免干扰而正常工作。如图2所示，为本发明实施例所提出的一种可用频谱的确定方法的流程示意图， 该方法具体包括以下步骤
步骤S201、基站接收数据库服务器发送的在第一频点上引入感知系统的请求消息。步骤S202、所述基站确定自身与使用第一频点的授权系统基站之间的第一距离， 以及自身与使用第一频点的其他相邻频点的授权系统基站之间的其他距离。在实际的应用场景中，上述的其他相邻频点具体可以包括第一频点的相邻频点， 和/或第一频点的次邻频点，以及更多的其他相邻频点，在具体的实施场景中，可以根据实际的需要，确定具体进行可用性判断的其他相邻频点的数量和级别，这样的变化并不影响本发明的保护范围。步骤S203、所述基站根据所述第一距离，判断感知系统和在所述第一频点上工作的授权系统是否符合同频共存准则。如果判断结果为符合同频共存准则，即感知系统和在所述第一频点上工作的授权系统均可以正常工作，则执行步骤S204 ；
如果判断结果为不符合同频共存准则，即感知系统和在所述第一频点上工作的授权系统不能全部正常工作，则执行步骤S206。进一步的，为了更加准确的实现频点可用性的确定，基站可以在确定目标频点(即上述的第一频点)的可用性的前提下，进一步对与目标频点相邻的其他频点进行可用性的检测，只有在目标频点本身及其相邻的其他频点均可以保证授权系统和感知系统的正常工作(符合相应的共存准则)的情况下，才确定该目标频点可用。步骤S204、所述基站根据所述其他距离，判断感知系统和在所述其他相邻频点上工作的授权系统是否符合相应的频点共存准则。如果判断结果为符合相应的频点共存准则，即感知系统和在所述其他相邻频点上工作的授权系统均可以正常工作，则执行步骤S205 ；
如果判断结果为不符合相应的频点共存准则，即感知系统和在所述其他相邻频点上工作的授权系统不能全部正常工作，则执行步骤S206。步骤S205、所述基站确定所述第一频点可用，并向所述数据库服务器上报所述第一频点为可用频点的响应消息。
步骤S206、所述基站确定所述第一频点不可用，并向所述数据库服务器上报所述第一频点为不可用频点的响应消息。在上述的技术方案中，基站确定自身与使用第一频点的授权系统基站的第一距离，以及自身与使用第一频点的其他相邻频点的授权系统基站之间的其他距离的方法，具体包括以下三种方案
方案一、所述基站基于信号功率感知，确定自身与使用相应的频点的授权系统基站的第一距离和其他距离。方案二、所述基站根据定位系统和授权系统信息数据库中的信息，确定自身与使用相应的频点的授权系统基站的第一距离和其他距离。方案三、同时结合上述的方案一和方案二所生成的方案。在实际的应用场景中，具体应用哪种方案可以根据实际的场景需要进行选择，这样的变化并不影响本发明的保护范围。在实际的应用场景中，所述同频共存准则或相应的频点共存准则，具体为 Dcr (η) >MAX (Dl, D2)；
其中，DcHn)表示所述基站与使用频点η的授权系统基站之间的距离；
Dl表示授权系统基站干扰感知系统基站时，感知系统正常工作所需的距离隔离度；
D2表示感知系统基站干扰授权系统基站时，授权系统正常工作所需的距离隔离度。为了方便基站进行后续的频谱分配使用，在基站确定所述第一频点可用之后，还包括保存所述第一频点到可用频谱的信息中的处理。需要进一步指出的是，在实际的应用场景中，对应数据库服务器发送引入感知系统的请求消息的策略差异，上述的处理方案可以存在两种不同的应用过程，具体说明如下
方案一、基站依次下发在不同的频点引入感知系统的请求消息。在基站向所述数据库服务器上报所述第一频点为可用频点的响应消息或所述第一频点为不可用频点的响应消息之后，所述数据库服务器确定是否还有其他频点需要进行可用性判断；如果其他频点需要进行可用性判断，则所述数据库服务器继续向相应的基站发送在其他频点上引入感知系统的请求消息，对其他频点进行可用性判断。方案二、基站一并下发在多个频点引入感知系统的请求消息。在此种方案下，所述基站接收数据库服务器发送的在第一频点上引入感知系统的请求消息的同时，还接收到该数据库服务器发送的在其他频点上引入感知系统的请求消息，那么，所述基站在向所述数据库服务器上报所述第一频点为可用频点的响应消息或所述第一频点为不可用频点的响应消息之后，继续判断所述其他频点是否为可用频点，并向数据库服务器进行反馈。
相对应的，在数据库服务器侧，需要进行相应的请求消息的发送，以及响应消息的接收，从而确定相应的频点是否为可用频点。其中，可以依次下发对单个的不同频点引入感知系统的请求消息，在接收到相应的响应消息后，进一步确定是否还有其他频点需要进行可用性判断。也可以一次性下发多个频点引入感知系统的请求消息，然后接收基站分别反馈的各频点所对应的响应消息。具体的处理方式参见上述说明，与之相类似，在此，不再重复说明。与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点
通过应用本发明实施例的技术方案，考虑到无线通信系统之间干扰的双向性，在需要进行感知系统引入时，只有在相应的频点及其相邻的其他频点中能够同时保证授权系统和感知系统符合相应的共存准则的情况下，才会将相应的频点确定为可用频点，从而，保证所确定的可用频段在保证授权系统的正常工作不受感知系统的干扰的情况下，同时保证新引入的感知系统也能够不受授权系统的干扰而进行正常工作，提高无线通信系统的通信质量。下面，结合具体的应用场景，对本发明实施例所提出的技术方案进行说明。本发明实施例所提出的技术方案中，提供了一种确定授权系统可用空白频段的方法，保证在这些空白频段上引入感知系统时，感知系统和授权系统都可以正常工作。如图3所示，为本发明实施例所提出的一种具体应用场景下的可用频谱的确定方法的流程示意图，在本实施例中，以依次向基站发送单个频点的引入感知系统的请求消息为例进行说明，该方法具体包括以下步骤
步骤S301、假设本感知系统基站希望在授权系统频段内的频点η上引入感知系统。步骤S302、在频点run的邻频点和η的次邻频点上获得感知基站与最近的授权系统基站的距离 Dcr (n)、Dcr (η 士 1)、Dcr (η 士 2)。具体的，Dcr (η)的获取可以采用如下几种方法 方法一、基于感知的方法。感知系统基站的感知检测单元对主用户信号功率进行测量，得到频点η上的授权系统信号的强度，根据授权系统的基站发射功率、天线增益以及感知系统的天线增益等参数，可以计算出两个基站间的路径损耗，然后可以根据路损模型计算出DcHn)。该方法的具体处理流程示意图如图4所示，具体包括 步骤S401、感知系统基站的检测单元测量授权系统信号的强度。步骤S402、根据授权系统的发射功率、天线增益等参数计算出两个基站间的路损。步骤S403、根据路损及传播模型计算出两个基站间的距离。
步骤S404、将上述距离信息上报给可用频谱判决单元。方法二、基于定位系统和授权系统系统信息数据库的方法。在当前的感知无线电技术研究及标准化过程中，要求授权系统系统信息数据库存储授权系统的基站位置和各基站当前的工作频点信息，感知系统基站可以根据自身的定位系统(GPS或者北斗)，获取自身的地理位置信息；进而向数据库发送定位请求，可以及时获取主系统相应区域基站确切的地理位置信息；最后直接计算两者之间的距离。该方法的流程示意图如图5所示，包括以下步骤
步骤S501、感知系统基站通过GPS或者北斗定位系统获得本基站的位置。步骤S502、感知系统基站查询授权系统信息数据库，获取授权系统基站的位置和工作频点。步骤S503、根据位置和频点信息计算Dcr (η)。步骤S504、将Dcr (η)上报给可用频谱决策单元。
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方法三、以上两种方法各有优点，可以根据实际情况结合使用。进一步的，Dcr(n±l)、Dcr(n±2)的获得方法与Dcr (η)相同，不再重复说明。步骤S303、利用Dcr (η)和同频共存准则判断感知系统和在频点η上工作的授权系统是否都可以正常工作，即根据Dcr (η)判断感知系统和在频点η上工作的授权系统是否符合同频共存准则。同频共存准则由互干扰仿真和实际测量得到，一般来说，授权系统和感知系统同频共存时最严重的干扰位于两个系统的基站之间，假设授权系统基站干扰感知系统基站时感知系统正常工作所需的距离隔离度为D1，感知系统基站干扰授权系统基站时授权系统正常工作所需的距离隔离度为D2，则同频共存准则为Dcr(n)>MAX(Dl，D2)。如果判断结果为是，则执行步骤S304 ； 如果判断结果为否，则执行步骤S306。步骤S304、利用Dcr (η 士 1)、Dcr (η 士 2)和邻频/次邻频共存准则判断感知系统和工作在频点η士 1或者η士2的授权系统是否都可以正常工作，即根据Dcr (η士 1)、 Dcr (η±2)，判断感知系统和工作在频点η 士 1或者η 士 2的授权系统是否符合邻频/次邻频共存准则。邻频/次邻频共存准则由互干扰仿真和实际测量得到，一般来说，授权系统和感知系统邻频/次邻频共存时最严重的干扰位于两个系统的基站之间，假设授权系统基站干扰感知系统基站时感知系统正常工作所需的距离隔离度为D1’，感知系统基站干扰授权系统基站时授权系统正常工作所需的距离隔离度为D2’，则邻频/次邻频共存准则为 Dcr (η) >MAX (D1'，D2，)。如果判断结果为是，则执行步骤S305 ； 如果判断结果为否，则执行步骤S306。步骤S305、存储确认出的可用频点，供后续的频谱分配使用。步骤S306、确认对于该感知系统基站来说，频点η不可用。在完成步骤S304或步骤S305后，如果η不是最后一个频点，则η=η+1，回到步骤 S301。由以上说明可知，为了实现上述的技术方案，相应的主要硬件单元都位于感知系统基站内，单个感知基站的结构示意图如图6所示。其中，除授权系统信息数据库外的其他单元都位于感知系统基站内，授权系统信息数据库的位置则可能有三种
位于感知系统的基站内；
位于感知系统的中心控制单元上(供多个感知基站访问)；
以独立服务器的形式位于感知系统外，由第三方设备维护，感知系统通过付费的方式获得访问权。具体的，蕊各单元的主要功能说明如下
感知检测单元，负责授权系统信号能量的检测，并将检测结果上报距离计算单元。授权系统信息数据库，负责存储授权系统相关信息，如基站位置、发射功率、天线配置，频点配置，主系统信息等；
授权系统信息获取单元，负责访问授权系统信息数据库，获取距离计算单元需要的信息，并传递给距离计算单元；
距离计算单元，采用基于感知的方法时，需要根据主系统基站的发射功率、天线增益及感知检测单元提供的接收功率等信息计算路损，并根据传播模型计算距离，而在采用基于定位系统和数据库的方法时，需要根据感知系统基站位置获取单元提供的本基站的位置信息及授权系统信息获取单元提供的授权系统基站的位置信息计算距离；
可用频谱决策单元，根据距离计算单元提供的距离信息按照同频和邻频/次邻频共存准则进行判断，并将得到的可用频点传送至可用频谱存储单元； 可用频谱存储单元，存储本基站可用的频点。具体的，上述的两种不同的Dcr获取方法涉及到的单元如下 基于感知的方法主要涉及感知检测单元和距离计算单元；
基于定位系统和数据库的方法主要涉及感知系统基站位置获取单元、授权系统信息获取单元、授权系统信息数据库和距离计算单元。与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点
通过应用本发明实施例的技术方案，考虑到无线通信系统之间干扰的双向性，在需要进行感知系统引入时，只有在相应的频点及其相邻的其他频点中能够同时保证授权系统和感知系统符合相应的共存准则的情况下，才会将相应的频点确定为可用频点，从而，保证所确定的可用频段在保证授权系统的正常工作不受感知系统的干扰的情况下，同时保证新引入的感知系统也能够不受授权系统的干扰而进行正常工作，提高无线通信系统的通信质量。为了实现本发明实施例的技术方案，本发明实施例还提供了一种基站，其结构示意图如图7所示，至少包括
接收模块71，用于接收数据库服务器发送的在第一频点上引入感知系统的请求消息； 测距模块72，用于在所述接收模块71接收到所述请求消息后，确定所述基站与使用第一频点的授权系统基站之间的第一距离，以及所述基站与使用第一频点的其他相邻频点的授权系统基站之间的距离；
第一判断模块73，用于根据所述测距模块72所确定的第一距离，判断感知系统和在所述第一频点上工作的授权系统是否符合同频共存准则；
第二判断模块74，用于在所述第一判断模块73的判断结果为符合同频共存准则后，根据所述测距模块72所确定的其他距离，判断感知系统和在所述其他相邻频点上工作的授权系统是否符合相应的频点共存准则；
发送模块75，用于在所述第二判断模块74的判断结果为符合相应的频点共存准则时， 确定所述第一频点可用，并向所述数据库服务器上报所述第一频点为可用频点的响应消肩、ο具体的，所述发送模块75，还用于在所述第一判断模块73的判断结果为不符合同频共存准则时，确定所述第一频点不可用，并向所述数据库服务器上报所述第一频点为不可用频点的响应消息。另一方面，所述发送模块75，还用于在所述第二判断模块74的判断结果为不符合相应的频点共存准则时，确定所述第一频点不可用，并向所述数据库服务器上报所述第一频点为不可用频点的响应消息。
在具体的实施场景中，所述测距模块72，具体用于
基于信号功率感知，确定所述基站与使用相应的频点的授权系统基站的第一距离或其他距离；和/或，
根据定位系统和授权系统信息数据库中的信息，确定所述基站与使用相应的频点的授权系统基站的第一距离或其他距离。需要进一步指出的是，该基站还包括存储模块76，用于存储当前所述基站的可用频谱的信息，并在所述发送模块75确定所述第一频点可用后，将所述第一频点的信息保存到当前的可用频谱的信息中。在另一种具体的应用场景中，如果所述接收模块71在接收数据库服务器发送的在第一频点上引入感知系统的请求消息的同时，还接收到所述数据库服务器发送的在其他频点上引入感知系统的请求消息，所述测距模块72，所述第一判断模块73，所述第二判断模块74和所述发送模块75，还用于在所述发送模块75向所述数据库服务器上报所述第一频点为可用频点的响应消息或所述第一频点为不可用频点的响应消息之后，继续判断所述其他频点是否为可用频点。进一步的，本发明实施例还提出了一种数据库服务器，其结构示意图如图8所示， 至少包括
发送模块81，用于向基站发送在第一频点上引入感知系统的请求消息； 接收模块82，用于接收所述基站返回的响应消息；
判断模块83，用于根据所述响应消息的内容确定所述第一频点是否为可用频点。进一步的，判断模块83，还用于判断所述第一频点是否为最后一个频点，在判断结果为不是时，通知所述发送模块81继续向所述基站发送在其他频点上引入感知系统的请求消息。在此种场景下，所述判断模块83，还用于在判断所述第一频点是最后一个频点之后，结束可用频谱的确定过程。在另一种具体的应用场景中，所述发送模块81，还用于在向基站发送在第一频点上引入感知系统的请求消息的同时，还向所述基站发送在其他频点上引入感知系统的请求消息。相应的，
所述接收模块82，还用于接收所述基站返回的对应其他频点的响应消息； 所述判断模块83，还用于根据所述对应其他频点的响应消息的内容确定所述其他频点是否为可用频点。在实际的应用场景中，所述数据库服务器，具体为 所述基站自身的功能单元；或，
所述感知系统的中心控制单元的功能单元；或， 独立的服务器。与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点
通过应用本发明实施例的技术方案，考虑到无线通信系统之间干扰的双向性，在需要进行感知系统引入时，只有在相应的频点及其相邻的其他频点中能够同时保证授权系统和感知系统符合相应的共存准则的情况下，才会将相应的频点确定为可用频点，从而，保证所确定的可用频段在保证授权系统的正常工作不受感知系统的干扰的情况下，同时保证新引入的感知系统也能够不受授权系统的干扰而进行正常工作，提高无线通信系统的通信质量。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是⑶-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或网络侧设备等)执行本发明实施例各个实施场景所述的方法。本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明实施例所必须的。本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本发明实施例的几个具体实施场景，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明实施例的业务限制范围。
1权利要求
1.一种可用频谱的确定方法，其特征在于，至少包括以下步骤基站接收数据库服务器发送的在第一频点上引入感知系统的请求消息；所述基站确定自身与使用第一频点的授权系统基站之间的第一距离，以及自身与使用第一频点的其他相邻频点的授权系统基站之间的其他距离；所述基站根据所述第一距离，判断感知系统和在所述第一频点上工作的授权系统是否符合同频共存准则；如果判断结果为符合同频共存准则，所述基站根据所述其他距离，判断感知系统和在所述其他相邻频点上工作的授权系统是否符合相应的频点共存准则；如果判断结果为符合相应的频点共存准则，所述基站确定所述第一频点可用，并向所述数据库服务器上报所述第一频点为可用频点的响应消息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站根据所述距离，判断感知系统和在所述第一频点上工作的授权系统是否符合同频共存准则之后，还包括如果判断结果为不符合同频共存准则，所述基站确定所述第一频点不可用，并向所述数据库服务器上报所述第一频点为不可用频点的响应消息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站根据所述其他距离，判断感知系统和在所述其他相邻频点上工作的授权系统是否符合相应的频点共存准则之后，还包括如果判断结果为不符合相应的频点共存准则，所述基站确定所述第一频点不可用，并向所述数据库服务器上报所述第一频点为不可用频点的响应消息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站确定自身与使用第一频点的授权系统基站之间的第一距离，以及自身与使用第一频点的其他相邻频点的授权系统基站之间的其他距离的方法，具体为所述基站基于信号功率感知，确定自身与使用相应的频点的授权系统基站的第一距离和其他距离；和/或，所述基站根据定位系统和授权系统信息数据库中的信息，确定自身与使用相应的频点的授权系统基站的第一距离和其他距离。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同频共存准则或相应的频点共存准则， 具体为Dcr (η) >MAX (Dl, D2)；其中，DcHn)表示所述基站与使用频点η的授权系统基站之间的距离；Dl表示授权系统基站干扰感知系统基站时，感知系统正常工作所需的距离隔离度；D2表示感知系统基站干扰授权系统基站时，授权系统正常工作所需的距离隔离度。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站确定所述第一频点可用之后，还包括所述基站保存所述第一频点到可用频谱的信息中。
7.如权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述基站向所述数据库服务器上报所述第一频点为可用频点的响应消息或所述第一频点为不可用频点的响应消息之后，还包括所述数据库服务器确定是否还有其他频点需要进行可用性判断；如果其他频点需要进行可用性判断，则所述数据库服务器继续向相应的基站发送在其他频点上引入感知系统的请求消息。
8.如权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述基站接收数据库服务器发送的在第一频点上引入感知系统的请求消息的同时，还包括所述基站接收数据库服务器发送的在其他频点上引入感知系统的请求消息；所述基站在向所述数据库服务器上报所述第一频点为可用频点的响应消息或所述第一频点为不可用频点的响应消息之后，继续判断所述其他频点是否为可用频点。
9.一种基站，其特征在于，至少包括接收模块，用于接收数据库服务器发送的在第一频点上引入感知系统的请求消息；测距模块，用于在所述接收模块接收到所述请求消息后，确定所述基站与使用第一频点的授权系统基站之间的第一距离，以及所述基站与使用第一频点的其他相邻频点的授权系统基站之间的距离；第一判断模块，用于根据所述测距模块所确定的第一距离，判断感知系统和在所述第一频点上工作的授权系统是否符合同频共存准则；第二判断模块，用于在所述第一判断模块的判断结果为符合同频共存准则后，根据所述测距模块所确定的其他距离，判断感知系统和在所述其他相邻频点上工作的授权系统是否符合相应的频点共存准则；发送模块，用于在所述第二判断模块的判断结果为符合相应的频点共存准则时，确定所述第一频点可用，并向所述数据库服务器上报所述第一频点为可用频点的响应消息。
10.如权利要求9所述的基站，其特征在于，所述发送模块，还用于在所述第一判断模块的判断结果为不符合同频共存准则时，确定所述第一频点不可用，并向所述数据库服务器上报所述第一频点为不可用频点的响应消息。
11.如权利要求9所述的基站，其特征在于，所述发送模块，还用于在所述第二判断模块的判断结果为不符合相应的频点共存准则时，确定所述第一频点不可用，并向所述数据库服务器上报所述第一频点为不可用频点的响应消息。
12.如权利要求9所述的基站，其特征在于，所述测距模块，具体用于基于信号功率感知，确定所述基站与使用相应的频点的授权系统基站的第一距离和其他距离；和/或，根据定位系统和授权系统信息数据库中的信息，确定所述基站与使用相应的频点的授权系统基站的第一距离和其他距离。
13.如权利要求9所述的基站，其特征在于，还包括存储模块，用于存储当前所述基站的可用频谱的信息，并在所述发送模块确定所述第一频点可用后，将所述第一频点的信息保存到当前的可用频谱的信息中。
14.如权利要求9至11中任意一项所述的基站，其特征在于，如果所述接收模块在接收数据库服务器发送的在第一频点上引入感知系统的请求消息的同时，还接收到所述数据库服务器发送的在其他频点上引入感知系统的请求消息，所述测距模块，所述第一判断模块， 所述第二判断模块和所述发送模块，还用于在所述发送模块向所述数据库服务器上报所述第一频点为可用频点的响应消息或所述第一频点为不可用频点的响应消息之后，继续判断所述其他频点是否为可用频点。
15.一种可用频谱的确定方法，其特征在于，至少包括以下步骤数据库服务器向基站发送在第一频点上引入感知系统的请求消息； 所述数据库服务器接收所述基站返回的响应消息，并根据所述响应消息的内容确定所述第一频点是否为可用频点。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述数据库服务器接收所述基站返回的响应消息，并根据所述响应消息的内容确定所述第一频点是否为可用频点之后，还包括所述数据库服务器判断所述第一频点是否为最后一个频点；如果不是，所述数据库服务器继续向所述基站发送在其他频点上引入感知系统的请求消息。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述数据库服务器判断所述第一频点是否为最后一个频点之后，还包括如果是，所述数据库服务器结束可用频谱的确定过程。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，如果所述数据库服务器向基站发送在第一频点上引入感知系统的请求消息的同时，所述数据库服务器还向所述基站发送在其他频点上引入感知系统的请求消息，所述方法还包括所述数据库服务器接收所述基站返回的对应其他频点的响应消息，并根据所述对应其他频点的响应消息的内容确定所述其他频点是否为可用频点。
19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述数据库服务器，具体为 所述基站自身的功能单元；或，所述感知系统的中心控制单元的功能单元；或， 独立的服务器。
20.一种数据库服务器，其特征在于，至少包括发送模块，用于向基站发送在第一频点上引入感知系统的请求消息； 接收模块，用于接收所述基站返回的响应消息；判断模块，用于根据所述响应消息的内容确定所述第一频点是否为可用频点。
21.如权利要求20所述的数据库服务器，其特征在于，所述判断模块，还用于 判断所述第一频点是否为最后一个频点，在判断结果为不是时，通知所述发送模块继续向所述基站发送在其他频点上引入感知系统的请求消息。
22.如权利要求21所述的数据库服务器，其特征在于，所述判断模块，还用于在判断所述第一频点是最后一个频点之后，结束可用频谱的确定过程。
23.如权利要求20所述的数据库服务器，其特征在于，所述发送模块，还用于在向基站发送在第一频点上引入感知系统的请求消息的同时，还向所述基站发送在其他频点上引入感知系统的请求消息。
24.如权利要求23所述的数据库服务器，其特征在于，所述接收模块，还用于接收所述基站返回的对应其他频点的响应消息； 所述判断模块，还用于根据所述对应其他频点的响应消息的内容确定所述其他频点是否为可用频点。
25.如权利要求20所述的数据库服务器，其特征在于，所述数据库服务器，具体为 所述基站自身的功能单元；或，所述感知系统的中心控制单元的功能单元；或， 独立的服务器。
全文摘要
本发明实施例公开了一种可用频谱的确定方法和设备，通过应用本发明实施例的技术方案，考虑到无线通信系统之间干扰的双向性，在需要进行感知系统引入时，只有在相应的频点及其相邻的其他频点中能够同时保证授权系统和感知系统符合相应的共存准则的情况下，才会将相应的频点确定为可用频点，从而，保证所确定的可用频段在保证授权系统的正常工作不受感知系统的干扰的情况下，同时保证新引入的感知系统也能够不受授权系统的干扰而进行正常工作，提高无线通信系统的通信质量。
文档编号H04W48/16GK102355671SQ20111023591
公开日2012年2月15日 申请日期2011年8月17日 优先权日2011年8月17日
发明者唐业明, 李媛媛, 杨宇, 王晓鹿, 白文岭, 童鑫, 蒋成钢 申请人:电信科学技术研究院