基于共存的认知无线电系统天线参数调整方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于共存的认知无线电系统天线参数调整方法，包括：次级系统使用主系统空闲频谱资源时，确定所述次级系统满足共存要求的覆盖范围；根据所述覆盖范围确定或调整所述次级系统天线的发射参数。本发明专利技术同时公开了一种实现前述方法的基于共存的认知无线电系统天线参数调整装置。本发明专利技术提高了频谱利用率，解决了认知无线电系统中的主系统及次级系统共存时可能存在的频率干扰问题；通过对天线参数的调整，控制了相关基站的覆盖范围，避免了因额外的覆盖范围造成的系统间干扰。

【技术实现步骤摘要】
基于共存的认知无线电系统天线参数调整方法及装置
本专利技术涉及天线参数调整技术，尤其涉及一种基于共存的认知无线电系统天线参数调整方法及装置。
技术介绍
随着无线电技术的不断进步，各种各样的无线电业务大量涌现，而无线电业务所依托的频谱资源是有限的，面对人们对带宽需求的不断增加，频谱资源表现出极为紧张的局面；而另一方面在传统的固定频谱分配模式下，频谱资源的利用率却不高。从某种意义上讲，是这种固定分配给授权系统的频谱分配制度造成了频谱资源极为紧张的局面。而认知无线电技术就打破了传统意义上的频谱固定分配制度，将频谱在系统间动态分配，提高了频谱的利用效率。典型的，如随着人们日常通信需求的不断提高，已经不满足于简单的语音数据通信，视频流媒体业务在人们通信生活中的比重不断增加，这就要求更大的带宽作为支撑，国际移动电话(IMT, International Mobile Telecom)系统显现出前所未有的频谱紧张局面，而对于广播电视系统来讲，频谱资源在很大程度上存在着可利用的空间，如某些广播电视系统频谱在某些地区并未被使用；某些广播电视系统频谱在某地区虽有覆盖，但某些时刻并没有被使用，这也是导致频谱利用率整体偏低的主要原因。而固定的频谱分配方式使得上述未被使用的频谱资源无法重新利用，例如无法为MT系统所用。而认知无线电技术解决了这一问题，即通过认知无线电技术MT系统对广播电视系统信息的获取，伺机占用广播电视系统在空间和时间上未使用的频谱资源(TVWS，TV White Space)，从而提高了广播电视系统频谱的利用率，改善了 IMT系统频谱紧张的局面。伺机占用其他系统授权频谱的系统称作次级系统，所述频谱的授权系统称作主系统。在以上的场景中，广播电视系统为王系统，IMT系统为次级系统。在次级系统伺机借用主系统频谱资源提高网络总体性能的同时，还必须保障主系统的服务质量。如利用可靠的功率控制机制、主用户发现等技术控制频谱借用的范围和时间，保证不对主系统造成干扰。当次级系统占用频谱所属的主用户重新出现时，也就是说主用户将重新使用原本借用给次级系统的频谱资源时，为了严格保证次级系统不对主用户造成有害的干扰，次级系统将退出该段频谱的使用，次级系统将会重新寻找可用的空闲频谱资源或返回次级系统的授权频率，以持续为终端提供业务服务。另外，同一区域上可能存在多个次级系统同时使用TVWS资源的情况，这种情况下又涉及次级系统间的共存，按照IEEE802.22及IEEE802.19相关标准，多个次级系统需要通过频谱礼仪及频谱的帧竞争等方式来协调使用或共享使用所述的TVWS频谱资源，也就是说当有足够的TVWS资源供多个次级系统协调使用时，为所述次级系统分配独占的TVWS (协调使用)；当TVWS资源不足以供每个次级系统独占使用时，将通信机制相同的次级系统共享同一 TVWS资源，实现上述的次级系统间的共存问题。针对上述两种场景下的次级系统共存问题，究其原因是当两系统间(主次系统间/各次级系统间)覆盖存在交叠或相邻时，产生了使用相同频谱资源时的干扰。现有技术在处理这方面的问题时，主要集中于通过时间频率的错开来避免同覆盖下的系统间干扰，而这样的时分和频分的方式由于需要系统间的交互协调，提高了系统复杂度，并且对某一次级系统而言只使用了部分的TVWS频谱资源，故必然造成次级系统性能上的损失。并且，上述次级系统间的共存没有从地域的角度来考虑解决方法，对于有些获取到的TVWS频谱资源没有按照实际需求进行覆盖，而是以基站的原本覆盖范围作为TVWS的覆盖范围，这样使得额外覆盖的区域造成了干扰的问题。典型的，在回程(Backhaul)链路频谱资源重配场景下，即利用TVWS资源建立基站与中继节点间的通信链路，在目前的方案中，基站向中继节点发射的信号覆盖整个扇区，而中继节点并不是满扇区存在的。这种场景下，当在TVWS资源上建立Backhaul链路时，如果基站向中继节点发射的信号仍覆盖整个扇区，则存在次级系统使用TVWS时的额外覆盖(即次级系统在TVWS上传递信息的覆盖范围大于其实际所需要的覆盖范围)，这种覆盖将影响到相关区域上其他系统的通信质量。为了便于描述，图1为现有的基于认知技术的IMT系统的网络架构示意图，如图1所示，现有的基于认知技术的MT系统的网络架构有两种结构，分别如图1 (a)、图1(b)所示，这两种结构的区别仅在于重配决策模块是设置于可重配基站或是独立于可重配基站，图1所示的基于认知技术的頂T系统的网络架构包括:数据库，其可以是标准中的地理位置信息数据库(DB,Geo-location Data Base)。其中包含主系统空闲频谱资源(TVWS)的相关信息。重配决策模块，其可以是中心控制节点(CCP, Central Control Point)或者重配模块(RE, Reconfiguration Entity)等具有频谱资源分配决策能力的物理或逻辑模块,其可以位于可重配基站(RBS,Reconfigurable Base Station)上层的网元内，也可以位于RBS内。其具有以下功能(当所述重配决策模块位于基站内时，下面所述的交互过程即为基站内部原语实现):1.汇聚来自各RBS的空闲(WS, White Space)频谱资源申请,访问地理位置信息数据库获取WS频谱信息；2.包含下属各基站(BS，Base Station)频谱使用情况信息，将获取到的WS资源协调分配给下属BS ；3.进行资源重配决策，生成频谱资源重配命令，发送给相关BS，并控制其执行相应重配。可重配基站RBS，其功能包括但不限于:1.将得到的WS频谱资源分配到与其相连的各无线链路；2.改变或调整无线通信技术的参数，例如，调制类型，天线发射参数；3.管理和维护工作频谱，例如，工作频点和频段；4.频谱感知功能；5.感知数据处理能力；6、下发重配命令给下属相关UE或AP，并控制其执行重配。接入点(AP, Access Point)可以是如Relay节点这样的网络节点,其与BS以回程链路(Backhaul link)相连。其功能包括但不限于:1、改变或调整无线通信技术参数,如，调制类型，发射功率；2、管理和维护工作频谱，例如，工作频点和频段；3、频谱感知功能。用户设备(UE,User Equipment),认知无线电系统下的UE具有改变工作参数的能力，如，改变工作频点，调制类型等。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种基于共存的认知无线电系统天线参数调整方法及装置，能在保证主系统及次级系统共存的前提下自适应地调整认知无线电系统的基站天线发射参数。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的:一种基于共存的认知无线电系统天线参数调整方法，所述方法包括:次级系统使用主系统空闲频谱资源时，确定所述次级系统满足共存要求的覆盖范围；根据所述覆盖范围确定或调整所述次级系统天线的发射参数。优选地，所述次级系统满足共存要求为:所述次级系统满足自身覆盖需求、和/或所述次级系统及所述主系统满足共存需求、和/或所述次级系统间满足共存需求、和/或满足节能要求。优选地，所述次级系统满足自身覆盖需求为:所述次级系统满足对所述次级系统所服务用户所在的区域完全覆盖的需求；所述次级系统及所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于共存的认知无线电系统天线参数调整方法，其特征在于，所述方法包括：次级系统使用主系统空闲频谱资源时，确定所述次级系统满足共存要求的覆盖范围；根据所述覆盖范围确定或调整所述次级系统天线的发射参数。

【技术特征摘要】
1.一种基于共存的认知无线电系统天线参数调整方法，其特征在于，所述方法包括: 次级系统使用主系统空闲频谱资源时，确定所述次级系统满足共存要求的覆盖范围； 根据所述覆盖范围确定或调整所述次级系统天线的发射参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述次级系统满足共存要求为: 所述次级系统满足自身覆盖需求、和/或所述次级系统及所述主系统满足共存需求、和/或所述次级系统间满足共存需求、和/或满足节能要求。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述次级系统满足自身覆盖需求为:所述次级系统满足对所述次级系统所服务用户所在的区域完全覆盖的需求； 所述次级系统及所述主系统满足共存需求为:所述次级系统的发射信号不对所述主系统的用户造成干扰； 所述次级系统间满足共存需求为:所述次级系统之间的发射信号不对彼此用户造成干扰； 所述满足节能要求为:以最低发射功率满足所述次级系统覆盖的要求。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 获取所述主系统对所述空闲频谱资源的使用情况信息、和/或与所述次级系统覆盖重叠或相邻的次级系统对所述空闲频谱资源的使用情况信息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述空闲频谱资源的使用情况信息包括以下信息的至少一种: 所述空闲频谱的覆盖范围、保护带信息、干扰容忍门限。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述次级系统满足共存要求的覆盖范围，包括: 根据所述主系统的所述空闲频谱的覆盖范围及保护带信息，确定除所述主系统的所述空闲频谱的覆盖范围及保护带外的其他区域为所述次级系统的满足共存要求的覆盖范围； 或者，根据相邻次级系统的所述空闲频谱的覆盖范围及保护带信息，确定除所述相邻次级系统的所述空闲频谱的覆盖范围及保护带外的其他区域为所述次级系统的满足共存要求的覆盖范围； 或者，根据所述次级系统自身覆盖范围需求，确定所述次级系统覆盖的范围； 或者，根据节能要求，确定所述次级系统覆盖的范围。7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述天线的发射参数包括以下信息的至少一项: 天线发射功率、天线方位角、天线俯仰角、天线高度、天线的主瓣方向、天线的水平波瓣宽度、垂直波瓣宽度、极化方式。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述覆盖范围确定或调整所述次级系统天线的发射参数，包括: 在所述次级系统天线的发射信号覆盖范围与所述主系统天线的发射信号覆盖范围交叠时，确定或调整所述次级系统中相关天线的发射参数，使所述次级系统天线的发射信号覆盖范围不再与所述主系统天线的发射信号覆盖范围交叠； 或者，在次级系统天线的发射信号覆盖范围与另一次级系统天线的发射信号覆盖范围交叠时，确定或调整所述次级系统中相关天线的发射参数，使所述次级系统天线的发射信号覆盖范围不再与所述另一次级系统天线的发射信号覆盖范围交叠； 或者，在次级系统中宿主基站的工作中继节点的数量有变化时，确定或调整所述宿主基站天线的发射参数，使所述宿主基站的发射信号覆盖所有工作的中继节点。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，确定或调整所述次级系统天线的发射参数为: 所述次级系统中发射天线处于非工作状态时，确定所述次级系统中相关天线的发射参数并通知相关天线所属网元； 所述次级系统中发射天线处于工作状态时，对所述次级系统中相关天线的发射参数进行直接调整。10...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘星，李岩，王斌，任龙涛，苗婷，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：