离散频谱下空闲可用频点的分配方法和装置与流程

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种离散频谱下空闲可用频点的分配方法和装置。

背景技术：

随着我国工业化和信息化融合不断深入，无线电技术和应用将进一步向各行业领域渗透，无线电频谱供需矛盾日益突出。1ghz以下低频段是黄金频段，具备良好的覆盖能力，但受早期技术限制，多数频谱以窄带形式分配，大量离散频段空闲(综合使用率不足千分之一)，需要提升频率资源的利用效率。我国目前采用固定的频谱分配政策，对已分配频率的回收和再利用是一个非常复杂的过程，不但需要较长的时间且往往还需要经济补偿。

目前为了充分利用空闲的频点，提升频谱利用率，通常在已有网络工作的情况下进行扫频，对频谱进行测量，从而可以获得空闲的频点。

但是在已经完成网络建设的情况下，已有设备在工作，扫频仪无法区分哪些是外部干扰，哪些是本系统在使用的频率，因此在系统扩展频点的时候无法准确了解频谱的使用情况，无法选择可用频点。

技术实现要素：

针对现有技术问题，本发明实施例提供一种离散频谱下空闲可用频点的分配方法和装置。

第一方面，本发明实施例提供一种离散频谱下空闲可用频点的分配方法，所述方法包括：

获取各小区的空闲可用频点队列，所述空闲可用频点队列按照优先级从高到低依次排序；

选择第一小区的空闲可用频点队列中的第一个频点，轮询每个邻小区的空闲可用频点队列，检测队列中是否存在该频点，如果存在，则删掉邻小区的空闲可用频点队列中该频点信息，直到所有邻小区的空闲可用频点队列中没有该频点，选择下一个邻小区的空闲可用频点队列的第一个频点继续轮询；

所有小区的空闲可用频点队列中的第一频点检测完后，开始轮询检测每个小区的空闲可用频点队列中的下一个频点；

轮询检测完所有小区的空闲可用频点队列，得到每个小区优选频点的无冲突队列；

根据所述每个小区优选频点的无冲突队列选择可用频点进行扩频。

第二方面，本发明实施例提供一种离散频谱下空闲可用频点的分配装置，所述装置包括：

获取单元，用于获取各小区的空闲可用频点队列，所述空闲可用频点队列按照优先级从高到低依次排序；

第一检测单元，用于选择第一小区的空闲可用频点队列中的第一个频点，轮询每个邻小区的空闲可用频点队列，检测队列中是否存在该频点，如果存在，则删掉邻小区的空闲可用频点队列中该频点信息，直到所有邻小区的空闲可用频点队列中没有该频点，选择下一个邻小区的空闲可用频点队列的第一个频点继续轮询；

第二检测单元，用于所有小区的空闲可用频点队列中的第一频点检测完后，开始轮询检测每个小区的空闲可用频点队列中的下一个频点；

第三检测单元，用于轮询检测完所有小区的空闲可用频点队列，得到每个小区优选频点的无冲突队列；

扩频单元，用于根据所述每个小区优选频点的无冲突队列选择可用频点进行扩频。

第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述第一方面提供的方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述第一方面提供的方法。

本发明实施例通过轮询检测所有小区的空闲可用频点队列中相同的频点，对相邻小区的空闲可用频点队列进行筛选，得到每个小区的优选频点的无冲突队列，能够合理分配空闲资源，避免相邻小区扩频时可能产生的冲突。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的离散频谱下空闲可用频点的分配方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的获取各小区的空闲可用频点队列的方法的流程示意图；

图3为本发明又一实施例提供的离散频谱下空闲可用频点的分配方法的流程示意图；

图4为本发明一实施例提供的离散频谱下空闲可用频点的分配装置的结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的获取各小区的空闲可用频点队列的装置的结构示意图；

图6为本发明一实施例提供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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明实施例提供的一种离散频谱下空闲可用频点的分配方法的流程示意图。

如图1所示，本发明实施例提供的离散频谱下空闲可用频点的分配方法具体包括以下步骤：

s11、获取各小区的空闲可用频点队列，所述空闲可用频点队列按照优先级从高到低依次排序；

具体地，每个小区的空闲可用频点队列是每个小区经过静默帧的测量，以及对测量结果的处理、分析，得到本小区的某一数据段占比的最优频点排序队列。

s12、选择第一小区的空闲可用频点队列中的第一个频点，轮询每个邻小区的空闲可用频点队列，检测队列中是否存在该频点，如果存在，则删掉邻小区的空闲可用频点队列中该频点信息，直到所有邻小区的可用频点队列中没有该频点，选择下一个邻小区的空闲可用频点队列的第一个频点继续轮询；

具体地，随机选择某小区作为第一小区，读取该小区的可用频点队列，首先选择队列中第一个最优频点，轮询每个邻小区的最优频点队列中是否有该频点。如果有，则删掉邻小区的空闲可用频点队列中该频点信息，直到所有邻小区的队列中没有该频点，选择下一个邻小区的最优频点队列的第一个频点继续轮询。

s13、所有小区的空闲可用频点队列中的第一频点检测完后，开始轮询检测每个小区的空闲可用频点队列中的下一个频点；

s14、轮询检测完所有小区的空闲可用频点队列，得到每个小区优选频点的无冲突队列；

具体地，以此类推，比较完所有小区的优选频点队列，可得到每个小区优选频点的无冲突队列。

s15、根据所述每个小区优选频点的无冲突队列选择可用频点进行扩频。

本发明实施例通过轮询检测所有小区的空闲可用频点队列中相同的频点，对相邻小区的空闲可用频点队列进行筛选，得到每个小区的优选频点的无冲突队列，能够合理分配空闲资源，避免相邻小区扩频时可能产生的冲突。

可选地，本发明实施例用于223-235mhz遥测、遥控、数据传输等业务使用的频段范围。

在上述实施例的基础上，所述方法还包括：获取各小区的空闲可用频点队列的步骤。

图2示出了本发明实施例提供的获取各小区的空闲可用频点队列的方法的流程示意图。

如图2所示，具体包括以下步骤：

s21、测量静默帧内所有频点的上行资源的功率，得到各频点在静默帧内的数据的底噪和干扰功率，所述静默帧为周期发送的，在静默帧内系统只发送下行数据，上行不发送任何数据的无线帧；

具体地，本发明实施例在链路时频资源中，设计一个静默帧，每n个无线帧发送一次。在该静默帧中，只发送下行数据，上行不发送任何数据。

由于扫频器无法区分哪些是外部干扰，哪些是本系统在使用的频率。本发明实施例采用基站侧在静默帧内，对频谱范围内所有频点的上行资源进行功率测量。由于本系统在静默帧内关闭工作，测量到的信号为空闲频点的底噪或者其他系统的干扰噪声。

本发明实施例针对目前大量离散频段空闲的情况，通过在静默帧的功率测量，感知空闲频点的底噪和干扰情况。

s22、计算各频点在静默帧内的数据的底噪和干扰功率的平均值，得到各频点的噪声分布图；

具体地，根据感知结果，通过计算各频点的底噪、干扰功率，并取平均值，得到频谱的噪声分布情况。

本发明实施例提供的各频点的噪声分布图能够准确了解频谱的使用情况。

s23、对每个频点的功率数据进行分段，计算每个频点的各数据段的占比；

s24、根据所要求的数据段的占比对各频点进行排序，得到空闲可用频点队列。

本发明实施例计算出分段数据占比，根据所要求的数据段的占比对频点进行优先级排序，在频点扩充时可以根据该排序情况选择最优频点使用。

具体地，功率分布低的频点为空闲频点，选择频点时所要求的功率数据段通常较低。

本发明实施例通过基站在静默帧内测量空闲频点的底噪和干扰功率，得到各频点的功率分布情况，计算各频点分段数据占比，根据所要求的数据段的占比对频点进行优先级排序，在频点扩充时可以根据该排序情况选择最优频点使用，能够充分利用空闲频点，提升频谱利用率。

在上述实施例的基础上，s23具体包括：对每个频点，计算各数据段分布的数据占该频点所有数据的比例。

在上述实施例的基础上，s24具体包括：将所要求的数据段的占比按照从大到小的顺序对各频点排序，优先级依次降低，得到空闲可用频点队列。

图3示出了本发明实施例提出的离散频谱下空闲可用频点的分配方法的流程示意图；

如图3所示，所述方法具体包括以下步骤：

步骤1、随机选择某小区作为第j个主小区，初始j＝1；

步骤2、读取该小区已排序的最优频点序列(空闲可用频点队列)；

步骤3、选择第i个最优频点，初始i＝1；

步骤4、查询邻小区的频点队列中是否有该频点；如果有转步骤5，否则转步骤6；

步骤5、在邻小区可用空闲队列中删除掉该频点；

步骤6、判断邻小区是否搜索完毕；如果是，转步骤7，否则选择下一个邻区转步骤4；

步骤7、判断是否所有邻小区都作为主小区，筛选过第i个频点；如果有，转步骤8，否则选择下一个邻小区作为主小区转步骤2；

步骤8、判断第j个主小区频点是否筛选完毕，如果是则结束，否则回到第j个主小区，读取第j个主小区的下一个最优频点i，i＝i+1；

以此类推，筛选完所有小区的优选频点队列，可得到每个小区优选频点的无冲突队列。

图4示出了本发明实施例提供的一种离散频谱下空闲可用频点的分配装置的结构示意图。

如图4所示，本发明实施例提供的离散频谱下空闲可用频点的分配装置包括获取单元11、第一检测单元12、第二检测单元13、第三检测单元14以及扩频单元15，其中：

所述获取单元11，用于获取各小区的空闲可用频点队列，所述空闲可用频点队列按照优先级从高到低依次排序；

具体地，每个小区的空闲可用频点队列是每个小区经过静默帧的测量，以及对测量结果的处理、分析，得到本小区的某一数据段占比的最优频点排序队列。

所述第一检测单元12，用于选择第一小区的空闲可用频点队列中的第一个频点，轮询每个邻小区的空闲可用频点队列，检测队列中是否存在该频点，如果存在，则删掉邻小区的空闲可用频点队列中该频点信息，直到所有邻小区的空闲可用频点队列中没有该频点，选择下一个邻小区的空闲可用频点队列的第一个频点继续轮询；

具体地，随机选择某小区作为第一小区，读取该小区的可用频点队列，首先选择队列中第一个最优频点，轮询每个邻小区的最优频点队列中是否有该频点。如果有，则删掉邻小区的空闲可用频点队列中该频点信息，直到所有邻小区的队列中没有该频点，选择下一个邻小区的最优频点队列的第一个频点继续轮询。

所述第二检测单元13，用于所有小区的空闲可用频点队列中的第一频点检测完后，开始轮询检测每个小区的空闲可用频点队列中的下一个频点；

所述第三检测单元14，用于轮询检测完所有小区的空闲可用频点队列，得到每个小区优选频点的无冲突队列；

所述扩频单元15，用于根据所述每个小区优选频点的无冲突队列选择可用频点进行扩频。

本发明实施例通过轮询检测所有小区的空闲可用频点队列中相同的频点，对相邻小区的空闲可用频点队列进行筛选，得到每个小区的优选频点的无冲突队列，能够合理分配空闲资源，避免相邻小区扩频时可能产生的冲突。

图5示出了本发明实施例提供的一种获取各小区的空闲可用频点队列的装置的结构示意图。

如图5所示，所述装置包括：

测量单元21，用于测量静默帧内所有频点的上行资源的功率，得到各频点在静默帧内的数据的底噪和干扰功率，所述静默帧为周期发送的，在静默帧内系统只发送下行数据，上行不发送任何数据的无线帧；

具体地，本发明实施例在链路时频资源中，设计一个静默帧，每n个无线帧发送一次。在该静默帧中，只发送下行数据，上行不发送任何数据。

由于扫频器无法区分哪些是外部干扰，哪些是本系统在使用的频率。本发明实施例采用基站侧在静默帧内，对频谱范围内所有频点的上行资源进行功率测量。由于本系统在静默帧内关闭工作，测量到的信号为空闲频点的底噪或者其他系统的干扰噪声。

本发明实施例针对目前大量离散频段空闲的情况，通过在静默帧的功率测量，感知空闲频点的底噪和干扰情况。

第一计算单元22，用于计算各频点在静默帧内的数据的底噪和干扰功率的平均值，得到各频点的噪声分布图；

具体地，根据感知结果，通过计算各频点的底噪、干扰功率，并取平均值，得到频谱的噪声分布情况。

本发明实施例提供的各频点的噪声分布图能够准确了解频谱的使用情况。

第二计算单元23，用于对每个频点的功率数据进行分段，计算每个频点的各数据段的占比；

排序单元24，用于根据所要求的数据段的占比对各频点进行排序，得到空闲可用频点队列。

本发明实施例计算出分段数据占比，根据所要求的数据段的占比对频点进行优先级排序，在频点扩充时可以根据该排序情况选择最优频点使用。

具体地，功率分布低的频点为空闲频点，选择频点时所要求的功率数据段通常较低。

本发明实施例通过基站在静默帧内测量空闲频点的底噪和干扰功率，得到各频点的功率分布情况，计算各频点分段数据占比，根据所要求的数据段的占比对频点进行优先级排序，在频点扩充时可以根据该排序情况选择最优频点使用，能够充分利用空闲频点，提升频谱利用率。

在上述实施例的基础上，所述第二计算单元23，用于对每个频点，计算各数据段分布的数据占该频点所有数据的比例。

在上述实施例的基础上，所述排序单元24，用于将所要求的数据段的占比按照从大到小的顺序对各频点排序，优先级依次降低，得到空闲可用频点队列。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如图1的方法。

图6示出了本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。

如图6所示，本发明实施例提供的电子设备包括存储器31、处理器32、总线33以及存储在存储器31上并可在处理器32上运行的计算机程序。其中，所述存储器31、处理器32通过所述总线33完成相互间的通信。

所述处理器32用于调用所述存储器31中的程序指令，以执行所述程序时实现如图1的方法。

例如，所述处理器执行所述程序时实现如下方法：

获取各小区的空闲可用频点队列，所述空闲可用频点队列按照优先级从高到低依次排序；

选择第一小区的空闲可用频点队列中的第一个频点，轮询每个邻小区的空闲可用频点队列，检测队列中是否存在该频点，如果存在，则删掉邻小区的空闲可用频点队列中该频点信息，直到所有邻小区的空闲可用频点队列中没有该频点，选择下一个邻小区的空闲可用频点队列的第一个频点继续轮询；

所有小区的空闲可用频点队列中的第一频点检测完后，开始轮询检测每个小区的空闲可用频点队列中的下一个频点；

轮询检测完所有小区的空闲可用频点队列，得到每个小区优选频点的无冲突队列；

根据所述每个小区优选频点的无冲突队列选择可用频点进行扩频。

本发明实施例提供的电子设备，通过轮询检测所有小区的空闲可用频点队列中相同的频点，对相邻小区的空闲可用频点队列进行筛选，得到每个小区的优选频点的无冲突队列，能够合理分配空闲资源，避免相邻小区扩频时可能产生的冲突。

本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如图1的步骤。

例如，所述处理器执行所述程序时实现如下方法：

获取各小区的空闲可用频点队列，所述空闲可用频点队列按照优先级从高到低依次排序；

选择第一小区的空闲可用频点队列中的第一个频点，轮询每个邻小区的空闲可用频点队列，检测队列中是否存在该频点，如果存在，则删掉邻小区的空闲可用频点队列中该频点信息，直到所有邻小区的空闲可用频点队列中没有该频点，选择下一个邻小区的空闲可用频点队列的第一个频点继续轮询；

所有小区的空闲可用频点队列中的第一频点检测完后，开始轮询检测每个小区的空闲可用频点队列中的下一个频点；

轮询检测完所有小区的空闲可用频点队列，得到每个小区优选频点的无冲突队列；

根据所述每个小区优选频点的无冲突队列选择可用频点进行扩频。

本发明实施例提供的非暂态计算机可读存储介质，通过轮询检测所有小区的空闲可用频点队列中相同的频点，对相邻小区的空闲可用频点队列进行筛选，得到每个小区的优选频点的无冲突队列，能够合理分配空闲资源，避免相邻小区扩频时可能产生的冲突。

本发明一实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：

获取各小区的空闲可用频点队列，所述空闲可用频点队列按照优先级从高到低依次排序；

选择第一小区的空闲可用频点队列中的第一个频点，轮询每个邻小区的空闲可用频点队列，检测队列中是否存在该频点，如果存在，则删掉邻小区的空闲可用频点队列中该频点信息，直到所有邻小区的空闲可用频点队列中没有该频点，选择下一个邻小区的空闲可用频点队列的第一个频点继续轮询；

所有小区的空闲可用频点队列中的第一频点检测完后，开始轮询检测每个小区的空闲可用频点队列中的下一个频点；

轮询检测完所有小区的空闲可用频点队列，得到每个小区优选频点的无冲突队列；

根据所述每个小区优选频点的无冲突队列选择可用频点进行扩频。

本发明实施例中的功能模块可以通过硬件处理器(hardwareprocessor)来实现相关功能模块，本发明实施例不再赘述。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

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各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，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，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。