[发明专利]基于共存的认知无线电系统天线参数调整方法及装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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IMT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IMT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，广播电视系统为主系统，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。