动态频谱接入系统中抑制干扰的方法和设备技术方案

公开了一种动态频谱接入系统中抑制干扰的方法和设备。所述系统包括频谱管理设备、包括有多个主设备的主系统、以及包括有多个次设备的次系统，所述方法包括：向所述频谱管理设备发送每个所述次设备的位置信息；所述频谱管理设备根据接收到的所述位置信息，确定用于特定次设备的权重因子；以及进行第二级预编码，在所述第二级预编码中使用所述权重因子来调节对所述特定次设备向其它次设备泄露的功率的估计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在动态频谱接入系统中抑制干扰的方法和设备，更具体地，涉及一种在能够区分次设备的优先级的动态频谱接入系统中抑制干扰的方法和设备。
技术介绍
随着信息技术和多业务无线网络的飞速发展，人们对宽带无线业务的需求不断增加，频谱这种不可再生的宝贵资源正逐渐变得短缺。然而现有的固定频谱分配策略，导致许多已经分配给授权用户的频谱在某些时间段却处于空闲状态，频谱利用率较低，存在较大的频谱浪费现象。认知无线电(CR)技术的出现提高了频谱利用率，缓解了频谱资源不足的问题，因而成为目前无线通信领域的研究热点。采用认知无线电技术的设备(本文中将称为“次设备”)在不对授权用户设备(本文中将称为“主设备”)的正常通信造成影响的前提下，伺机接入授权用户设备的合法频段，实现动态频谱接入(DSA)，从而提高了频谱利用率。认知无线电技术的引入虽然可以改善频谱资源紧张的问题，但由于在相同频段上发射不同的调制信号，次设备发出的信号对于同频段主设备有可能产生干扰，因此需要使用先进的算法来控制次设备的工作频率与发射功率，以保证主设备的通信质量。另外，占用相同频段的次设备之间也会相互产生干扰，因此也需要考虑次设备间的干扰。针对次设备具有不同优先级(或QoS保障等级)的DSA系统，需要设计一种考虑到次设备的优先级、为不同优先级的次设备保障不同的QoS的干扰抑制方法，而目前已提出的干扰抑制方法未曾考虑到次设备的优先级。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了适用于DSA系统的新的干扰抑制方法和设备。根据本专利技术的一个方面，提供了一种频谱管理设备，包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：确定包括多个次设备的次系统中的每个次设备的位置信息；以及根据所述位置信息，确定用于特定次设备的权重因子，其中，所述权重因子用于调节对所述特定次设备向其它次设备泄露的功率的估计。根据本专利技术的另一方面，提供了一种次系统中的次设备，包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：确定所述次设备的位置信息，以便频谱管理设备根据所述位置信息来确定用于所述次设备的权重因子。根据本专利技术的另一方面，提供了一种通信系统中的干扰抑制方法，所述通信系统包括频谱管理设备、包括有多个主设备的主系统、以及包括有多个次设备的次系统，所述方法包括：向所述频谱管理设备发送每个所述次设备的位置信息；所述频谱管理设备根据接收到的所述位置信息，确定用于特定次设备的权重因子；进行第二级预编码，在所述第二级预编码中使用所述权重因子来调节对所述特定次设备向其它次设备泄露的功率的估计。根据本专利技术的技术，在考虑次设备的优先级的情况下进行次设备的发射预编码，从而能够针对不同优先级的次设备保障不同的服务质量(QoS)。另外，在保证次设备对主设备的干扰低于一定门限的前提下，相较于传统的功率控制方法，根据本专利技术的技术使得对次设备最大发射功率的限制条件有所放宽。本专利技术可适用于区分次设备优先级的DSA系统，实现了主次设备的QoS联合优化的目标。附图说明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述来更好地理解本专利技术，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步说明本专利技术的优选实施例和解释本专利技术的原理和优点。在附图中：图1是示出了DSA系统架构的示意图；图2是用于确定干扰泄露权重因子的流程示意图；图3是用于确定次设备的发射功率的流程示意图；图4A是用于确定次设备至主设备的干扰信道信息的第一示例的流程示意图；图4B是用于确定次设备至主设备的干扰信道信息的第二示例的流程示意图；图4C是用于确定次设备至主设备的干扰信道信息的第三示例的流程示意图图5A是用于确定特定次设备至其它次设备的干扰信道信息的第一示例的流程示意图；图5B是用于确定特定次设备至其它次设备的干扰信道信息的第二示例的流程示意图；图5C是用于确定特定次设备至其它次设备的干扰信道信息的第三示例的流程示意图；图6是发送端次设备与接收端次设备之间的通信的流程示意图；图7是示出了次设备的两级发射预编码以及解调算法的流程图；图8是根据本专利技术的次设备的结构框图；图9是根据本专利技术的频谱协调器的结构框图；以及图10是示出了计算机硬件的示例配置的框图。具体实施方式图1是示出了多天线DSA系统架构的示意图。图1中的上部虚线框表示主系统，该主系统包括多个主基站NT-P以及使用合法分配的频段进行通信的多个主设备PU1-PUm。每个主设备采用多天线配置，Gj表示主系统的信道矩阵，np1-npm分别是各个主设备的通信信道上的加性高斯白噪声。图1中的下部虚线框表示次系统，该次系统包括多个次基站NT-S以及采用认知无线电技术的多个次设备SU1-SUk。如上所述，在保证主设备的通信质量的前提下，次设备SU1-SUk中的一个或多个可伺机接入主设备的合法频段，实现动态频谱接入，以便提高频谱利用率。每个次设备具有多天线配置，Hri表示次系统的信道矩阵，ns1-nsk分别是各个次设备的通信信道上的加性高斯白噪声。上部和下部虚线框之间的Pji表示第j个主设备发射端与第i个次设备接收端之间的信道矩阵，表征主设备对次设备的干扰。Qij表示第i个次设备发射端与第j个主设备接收端之间的信道矩阵，表征次设备对主设备的干扰。如上所述，不同次设备具有不同的优先级，即，具有不同的QoS保障等级。本专利技术在考虑次设备的优先级的情况下提出了干扰泄露权重因子。干扰泄露权重因子用于对特定次设备泄露给其他次设备的功率(即干扰)进行加权，从而实现根据次设备的不同优先级来保障不同的QoS。具体来说，对于优先级越高的次设备，干扰泄露权重因子的值被设置为越小，反之，则越大。用较小的干扰泄露权重因子乘以特定次设备泄露给其他次设备的功率所得的值也较小，这表明可以较低地估计该次设备泄露给其他次设备的功率，也就是说,可以低估该次设备对其他次设备的干扰。因此，对于优先级越高的次设备，可以越低地估计它对其他次设备的干扰。这样使得在进行发射预编码时，高优先级的次设备比低优先级的次设备可以更少地考虑对其他次设备造成的干扰，从而能够为高优先级的次设备提供比低优先级的次设备更好的QoS保障。图2示出了用于确定干扰泄露权重因子的示意流程。如图2所示，次设备100在步骤S210将自己的位置信息报告给频谱协调器(SC)。可选地，在SC不知道次设备100的优先级的情况下，次设备100将自己的优先级也报告给SC。然后SC在步骤S220根据接收到的信息来确定用于次设备100的干扰泄露权重因子α，α的值是根据次设备100预定范围中处于活动状态(工作状态)的同频次设备所具有的优先级的数目以及各个优先级中次设备的数目和密度分布而动态配置的，这样可以有效避免系统资源的浪费。将在下文详细描述步骤220。然后，SC在步骤S230将确定的α发送给次设备100。另外可选地，次设备100还可以在步骤S210向SC报告用户的付费信息。在用户支付一定费用的情况下，SC可以为次设备100确定较小的干扰泄露权重因子α。以下将对SC执行的步骤S220进行详细描述。在确定用于次设备100的干扰泄露权重因子α时，首先，SC例如根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频谱管理设备，包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：确定包括多个次设备的次系统中的每个次设备的位置信息；以及根据所述位置信息，确定用于特定次设备的权重因子，其中，所述权重因子用于调节对所述特定次设备向其它次设备泄露的功率的估计。

【技术特征摘要】
1.一种频谱管理设备，包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：确定包括多个次设备的次系统中的每个次设备的位置信息；以及根据所述位置信息，确定用于特定次设备的权重因子，其中，所述权重因子用于调节对所述特定次设备向其它次设备泄露的功率的估计。2.根据权利要求1所述的频谱管理设备，所述一个或多个处理器进一步被配置为：确定每个次设备的优先级；确定所述特定次设备预定范围内的所有活动的同频次设备具有的优先级的数目，并根据所述优先级的数目初步确定所述权重因子的值；以及根据与所述特定次设备具有相同优先级的活动的同频次设备的数目或分布密度，对初步确定的值进行调整，从而确定所述权重因子。3.根据权利要求2所述的频谱管理设备，其中，在所述特定次设备具有较高优先级的情况下，所确定的权重因子较小。4.根据权利要求2所述的频谱管理设备，所述一个或多个处理器进一步被配置为：根据所有活动的同频次设备具有的优先级的数目，在0-1的范围上均匀地初步确定所述权重因子的值。5.根据权利要求2所述的频谱管理设备，所述一个或多个处理器进一步被配置为：在与所述特定次设备具有相同优先级的活动的同频次设备的数目或分布密度超过预定阈值的情况下，增大所述初步确定的值。6.根据权利要求1所述的频谱管理设备，所述一个或多个处理器进一步被配置为：确定所述特定次设备的付费信息，并且根据所述付费信息来确定用于所述特定次设备的权重因子。7.根据权利要求1所述的频谱管理设备，所述一个或多个处理器进一步被配置为：确定所述特定次设备能否进行第一级预编码；以及根据所述确定结果，为所述特定次设备确定发射功率，其中，在所述特定次设备能够进行第一级预编码的情况下，为所述特定次设备确定较高的发射功率。8.根据权利要求7所述的频谱管理设备，所述一个或多个处理器进一步被配置为：根据所述特定次设备的位置信息以及发射功率，使用信道信息数据库，来确定所述特定次设备对主系统中的特定主设备的第一干扰信道信息，以及所述特定次设备对其它次设备的第二干扰信道信息。9.根据权利要求7所述的频谱管理设备，所述一个或多个处理器进一步被配置为：根据所述特定次设备的位置信息以及发射功率，确定主系统中的特定主设备的位置相关信息和/或设备能力信息，以及其它次设备的位置相关信息和/或设备能力信息。10.一种次系统中的次设备，包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：确定所述次设备的位置信息，以便频谱管理设备根据所述位置信息来确定用于所述次设备的权重因子。11.根据权利要求10所述的次设备，所述一个或多个处理器进一步被配置为进行第二级预编码，在所述第二级预编码中使用由所述频谱管理设备确定的权重因子来调节对所述次设备向其它次设备泄露的功率的估计。12.根据权利要求10所述的次设备，所述一个或多个处理器进一步被配置为确定所述次设备的优先级，以便所述频谱管理设备根据所述优先级来确定所述权重因子，其中，在所述次设备的优先级较高的情况下，所确定的权重因子较小。13.根据权利要求12所述的次设备，其中，所述加权系数是由所述频谱管理设备根据所述次设备预定范围内的所有活动的同频次设备具有的优先级的数目、各优先级中次设备的数目或分布密度而确定的。14.根据权利要求10所述的次设备，所述一个或多个处理器进一步被配置为：在进行所述第二级预编码之前，进行第一级预编码。15.根据权利要求14所述的次设备，所述一个或多个处理器进一步被配置为：生成用于指示所述次设备能否进行第一级预编码的信息，以便所述频谱管理设备根据所述信息确定用于所述次设备的发射功率，其中，在所述信息指示所述次设备能够进行第一级预编码的情况下，所述频谱管理设备为所述次设备确定较高的发射功率。16.根据权利要求15所述的次设备，所述一个或多个处理器进一步被配置为：使用所述次设备对主系统中的特定主设备的第一干扰信道信息，进行所述第一级预编码；以及使用所述次设备对所述次系统中的其它次设备的第二干扰信道信息，进行所述第二级预编码。17.根据权利要求16所述的次设备，其中，所述第一干扰信道信息和所述第二干扰信道信息是由所述频谱管理设备根据所述次设备的位置信息和发射功率并且利用信道信息数据库而确定的。18.根据权利要求16所述的次设备，所述一个或多个处理器进一步被配置为：根据由所述频谱管理设备确定的所述特定主设备的位置相关...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵友平，王奕腾，郭欣，孙晨，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP