一種基於lte頻域保護頻帶的帶內感知方法
2023-04-27 09:04:26 1
專利名稱：一種基於lte頻域保護頻帶的帶內感知方法
一種基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法技術領域
本發明屬於移動通信技術領域，涉及一種感知方法，具體涉及一種基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法。
背景技術：
無線通信技術的發展，一方面使得對於新引入的無線傳輸系統的頻率分配越來越難，尤其是對於3GPP LTE系統中引入家庭基站、載波聚合技術後，大量的頻譜分配更是很難滿足。另一方面，現有一些系統，比如TV系統頻譜的利用效率又很低。為此，頻域感知技術就被提出，其目的就是讓頻譜利用率緊張的系統機會性的去感知並使用低頻譜利用率系統的頻譜。頻譜感知中，機會性的利用其他系統的頻段的系統稱之為次級用戶，而頻段的真正授權用戶稱之為主用戶。
頻譜感知可以分為兩種情況:
1、頻譜的帶外感知:次級用戶感知某個主用戶頻段的利用情況，以決定自身是否可以利用該頻段進行有效數據傳輸，當前時刻該次級用戶尚未使用該主用戶的頻段；
2、頻譜的帶內感知:次級用戶已經在使用該主用戶的頻段進行有效數據傳輸，但需要周期性的感知當前使用的頻段上的主用戶信號和其他次級用戶的信號存在情況，以決定是否要退出在當前主用戶頻段上的數據傳輸。
3GPP協議是目前廣泛產業化的4G無線通信系統，而且其演進版本LTE-A的標準化工作也在繼續進行中。LTE-A中支持多達5個分量載波的載波融合，另外家庭基站也將應用於網絡覆蓋不好的地區以提升覆蓋面積。這種情況下，LTE系統中引入頻譜聚合技術以機會性的利用非授權頻段就顯得非常迫切了。
目前已有一些方案實現了感知初級用戶的存在以解決帶內感知的問題，這些方案基本上都是基於QP(Quiet Period)的方法。比如LTE系統在機會性利用主用戶頻譜的同時，將若干子幀設置為QP。在所述QP時間範圍內，LTE系統停止數據傳輸和接收，轉而偵聽主用戶的信號情況，並將感知結果匯報給基站，基站通過分析各個UE匯報的感知信息來綜合判斷是否停止在當前非授權頻段上的數據傳輸。儘管基於QP的方法是最直接的感知算法，但是由於要將若干子幀設置為QP，導致LTE系統幀結構改變，以及傳輸中斷導致的一連串的影響(比如HARQ重傳和反饋信令的改變等)，使得基於QP的方法在LTE系統中引入認知無線電的代價太高、對現有標準的改變太大，因此該方法並不是一種非常實用的方案。發明內容
鑑於以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法，用以解決LTE系統感知並利用非授權頻段過程中的帶內感知問題。
為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法。
一種基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法，所述基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法的內容為:通過用戶反饋的系統間保護頻帶上的能量，綜合分析判斷主用戶信號和非LTE次級用戶信號存在與否；若所述系統間保護頻帶上只有洩露能量和接收機噪聲，則主用戶信號或者非LTE次級用戶信號不存在；否則主用戶信號或者非LTE次級用戶信號存在。
作為本發明的一種優選方案，所述基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法的具體實現步驟為:
UE在接收到下行信號後，測量所述系統間保護頻帶上的信號能量，並將測得的信號能量通過上行鏈路反饋至基站；
基站通過分析所收集到的來自多個UE的系統間保護頻帶上的能量反饋結果，綜合判斷主用戶存在與否；
如果所述基站的檢測結果為無主用戶信號，則繼續使用所述主用戶的空閒頻譜；否則，停止在所述主用戶空閒頻譜上的信號傳輸。
如上所述，本發明所述的基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法，具有以下有益效果:本發明所述的基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法能夠感知主用戶在感知頻段上的數據傳輸情況，也可以感知到其他非LTE次級用戶的數據傳輸情況，而且對幀結構沒有改變，對現有LTE系統協議影響最小。
圖1為LTE系統與TV廣播系統共存的場景示意圖。
圖2為本發明所述的基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法的流程示意圖。
圖3為LTE系統中同步信道的保護子載波的幀結構示意圖。
具體實施方式
以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的具體實施方式
加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
請參閱附圖。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪製，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為複雜。
該發明適用於3GPP LTE中引入認知無線電技術時的帶內感知技術，比如LTE系統機會性的使用TV、廣播頻段時的帶內感知。
本發明提出一種基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法，該方法是利用LTE系統自身的保護頻帶來感知初級用戶信號的帶內感知算法。
下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細說明。
實施例一
本實施例提供一種基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法，該方法在LTE系統中引入認知無線電技術，然後利用系統間保護頻帶來測量初級用戶的能量以實現帶內感知，該方法的應用場景如圖1所示，LTE系統與TV廣播系統共存的場景，該場景下UE —方面工作在自身分配的授權頻段上，另外一方面通過載波聚合，機會性的使用TV系統的頻譜，以提升UE的數據傳輸能力。
本實施例所述的基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法具體包括保護頻帶上的能量檢測和能量反饋兩個過程。LTE系統帶寬包含兩部分帶寬，一部分是傳輸帶寬，另一部分是作為系統間保護頻帶存在的。表I給出了 LTE各種系統帶寬配置下傳輸帶寬和系統間保護頻帶的配置情況。以20M帶寬的系統為例，其中中心18M的帶寬是真正作為數據傳輸使用的，而另外2M的系統保護頻帶作為防止系統間能量洩露而設置，任何時候均無有效數據信號存在，只有噪聲和洩露信號存在。儘管系統間保護頻帶是肯定存在的，但是由於洩露信號能量是遠小於保護頻帶上存在的噪聲，因此可以通過反饋保護頻帶上的信號能量來監測主用戶信號的存在情況。當無主用戶信號或者其他非LTE次級用戶信號存在時，系統間保護頻帶上只有洩露能量和接收機噪聲。而當有主用戶信號或者其他非LTE次級用戶信號存在時，系統間保護頻帶上除了有洩露能量和接收機噪聲外，還有主用戶信號能量或者其他非LTE次級用戶信號能量。因此，通過反饋所述系統間保護頻帶上的能量，基站綜合分析來自各個UE的反饋值，可以綜合判斷主用戶和其他非LTE次級系統信號的存在與否，達到帶內感知的目的。
表1:LTE系統帶寬、傳輸帶寬和系統間保護頻帶的配置關係
權利要求
1.一種基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法，其特徵在於，所述基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法的內容為:通過用戶反饋的系統間保護頻帶上的能量，綜合分析判斷主用戶信號和非LTE次級用戶信號存在與否；若所述系統間保護頻帶上只有洩露能量和接收機噪聲，則主用戶信號或者非LTE次級用戶信號不存在；否則主用戶信號或者非LTE次級用戶信號存在。
2.根據權利要求1所述的基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法，其特徵在於，所述基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法的具體實現步驟為: UE在接收到下行信號後，測量所述系統間保護頻帶上的信號能量，並將測得的信號能量通過上行鏈路反饋至基站； 基站通過分析所收集到的來自多個UE的系統間保護頻帶上的能量反饋結果，綜合判斷主用戶存在與否； 如果所述基站的檢測結果為無主用戶信號，則繼續使用所述主用戶的空閒頻譜；否則，停止在所述主用戶空閒頻譜上的信號傳輸。
全文摘要
本發明提供一種基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法，所述基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法的內容為通過用戶反饋的系統間保護頻帶上的能量，綜合分析判斷主用戶信號和非LTE次級用戶信號存在與否；若所述系統間保護頻帶上只有洩露能量和接收機噪聲，則主用戶信號或者非LTE次級用戶信號不存在；否則主用戶信號或者非LTE次級用戶信號存在。本發明所述的基於LTE頻域保護頻帶的帶內感知方法能夠感知主用戶在感知頻段上的數據傳輸情況，也可以感知到其他非LTE次級用戶的數據傳輸情況，而且對幀結構沒有改變，對現有LTE系統協議影響最小。
文檔編號H04W24/00GK103188698SQ201110445630
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者賈國慶, 楊秀梅, 胡宏林, 李海濤, 朱厚道, 雷海鵬 申請人:上海無線通信研究中心