获取非授权频谱的方法、终端和系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种获取非授权频谱的方法、终端和系统，其中，获取非授权频谱的方法包括：通过终端的当前位置信息获取当前位置的空白电视频谱的可用信道信息，其中，信道信息包括可用信道的最大传输功率wn；并对空白电视频谱进行压缩感知采样，得到压缩信号x；通过预设重构算法对压缩信号x进行信号重构得到空白电视频谱的重构信号通过有效结合频谱地理位置数据库和频谱感知技术，提高了对空白电视频谱检测的正确率，降低了空白电视频频谱检测的复杂度，同时，降低了对终端性能的需求和终端成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种获取非授权频谱的方法、终端和系统。
技术介绍
LTE-U就是利用未授权频谱的LTE技术，目的是以大量未授权频谱辅助数量有限的LTE授权频带，藉此大幅增加可用频宽。由于较低频段可实现最佳的覆盖和楼内穿透性，电视空白频段(WhiteSpace)频谱(中国：470-806MHz)，被认为适合用在LTE-U与授权LTE频谱统合以形成一个频宽更高的大型基地台LTE-U网路。美国联邦通讯委员会(FCC)、英国通信管理局(OFCOM)以及欧洲邮政电信管理会，都已经制订了相应的运营规则允许认知用户在不对主用户产生干扰的前提下介入到空白电视频段中使用频谱资源，并针对电视空白频道进行大规模测试。根据空白频谱联盟(WhiteSpaceAlliance)表示，5G可能会用到认知无线电(CognitiveRadio)、频谱分享、频谱占用情况感测，以及电视空白频谱等技术。目前国内外主要采用以下两种方式来检测空白电视频谱，即：地理位置与数据库结合和频谱感知技术。专利技术人在实现本专利技术的的过程中发现，目前获取空白电视频谱存在以下问题：通过地理位置与数据库结合的方式获取空白电视频谱时，对于室内用户或者是遮蔽严重的场景来说，定位装置不一定能够满足交互所需的精度要求，无法准确获得空白电视频谱；而通过频谱感知技术获取空白电视频谱时，频谱感知技术计算复杂度高，对终端设备更要求高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种获取非授权频谱的方法、终端和系统，既能有效降低终端计算的复杂度，又能提高空白电视频谱检测的正确率。本专利技术实施例提供的一种获取非授权频谱的方法，包括：通过终端的当前位置信息获取所述当前位置的空白电视频谱的可用信道信息，其中，所述信道信息包括所述可用信道的最大传输功率wn；对所述空白电视频谱进行压缩感知采样，得到压缩信号x；通过预设重构算法对所述压缩信号x进行信号重构得到所述空白电视频谱的重构信号具体地，所述通过终端的当前位置信息获取所述当前位置的空白电视频谱的可用信道信息包括：获取终端所在区域的当前位置信息，并向地理位置数据库发送信道获取请求，所述信道获取请求包括所述当前位置信息；所述地理位置数据库向所述终端返回所述当前位置信息对应的空白电视频谱的可用信道信息。在本专利技术获取非授权频谱的方法另一实施例中，还包括：通过公式：计算得到权重因子W；其中：为所述空白电视频谱的可用信道的平均功率，ε为正数，pi(t)为所述可用信道的输入概率，T为测量时间。具体地，通过预设重构算法对所述压缩信号x进行信号重构得到所述空白电视频谱的重构信号包括：通过公式：得到所述重构信号其中，Θ＝ΦF-1为离散傅里叶逆变换IDFT矩阵，为噪声方差，σ噪声标准差，N为所述空白电视频谱的原始信号rf的采样点数，P为压缩感知采样点数，P<N。具体地，对所述空白电视频谱进行压缩感知采样，得到压缩信号x包括：通过公式：x＝Φ(r(t)+n(t))＝ΦF-1(rf+nf)＝Θrf+Θnf；得到所述压缩信号x；其中，Φ∈CP×N(P＜N)是一个高斯分布的测量矩阵，C为欧式空间，是传输信道中的加性高斯白噪声AWGN，Ip表示维度为p的单位矩阵。在本专利技术获取非授权频谱的方法又一实施例中，还包括：检测所述重构信号的信号能量，并将所述信号能量和预设能量进行对比，若所述信号能量小于所述预设能量，则确定所述重构信号的信道未被占用。本专利技术实施例还提供一种获取非授权频谱的终端，其特征在于，包括：获取单元，用于通过终端的当前位置信息获取所述当前位置的空白电视频谱的可用信道信息，其中，所述信道信息包括所述可用信道的最大传输功率wn；压缩感知单元，用于对所述空白电视频谱进行压缩感知采样，得到压缩信号x；信号重构单元，用于通过预设重构算法对所述压缩信号x进行信号重构得到所述空白电视频谱的重构信号具体地，所述获取单元具体获取终端所在区域的当前位置信息，并向地理位置数据库发送信道获取请求，所述信道获取请求包括所述当前位置信息；以及接收所述地理位置数据库向所述终端返回所述当前位置信息对应的空白电视频谱的可用信道信息。在本专利技术获取非授权频谱的终端另一实施例中，还包括：权重计算单元，用于通过公式计算得到权重因子W；其中：为所述空白电视频谱的可用信道的平均功率，ε为正数，pi(t)为所述可用信道的输入概率，T为测量时间。具体地，所述信号重构单元具体通过公式：得到所述重构信号其中，Θ＝ΦF-1为离散傅里叶逆变换IDFT矩阵，为噪声方差，σ噪声标准差，N为所述空白电视频谱的原始信号rf的采样点数，P为压缩感知采样点数，P<N。具体地，对压缩感知单元具体通过公式x＝Φ(r(t)+n(t))＝ΦF-1(rf+nf)＝Θrf+Θnf；得到所述压缩信号x；其中，Φ∈CP×N(P＜N)是一个高斯分布的测量矩阵，C为欧式空间，是传输信道中的加性高斯白噪声AWGN，Ip表示维度为p的单位矩阵。在本专利技术获取非授权频谱的终端又一实施例中，还包括：能量检测单元，用于检测所述重构信号的信号能量；信道判断单元，用于将所述能量检测单元检测到的所述信号能量和预设能量进行对比，若所述信号能量小于所述预设能量，则确定所述重构信号的信道未被占用。本专利技术实施例还提供一种获取非授权频谱的系统，其特征在于，包括：地理位置数据库，用于存储与地理位置相对应的空白电视频谱；以及向终端发送终端所在位置的所述空白电视频谱的可用信道；终端，上述任一项实施例涉及的获取非授权频谱的终端。本专利技术实施例提出的上述获取非授权频谱的方法、终端和系统，通过终端的当前位置信息获取当前位置的空白电视频谱的可用信道信息，其中，信道信息包括可用信道的最大传输功率wn；并对空白电视频谱进行压缩感知采样，得到压缩信号x；通过预设重构算法对压缩信号x进行信号重构得到空白电视频谱的重构信号通过有效结合频谱地理位置数据库和频谱感知技术，提高了对空白电视频谱检测的正确率，降低了频谱检测方法的复杂度，同时，降低了对终端性能的需求和终端成本。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本专利技术的实施例，并且连同描述一起用于解释本专利技术的原理。参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本专利技术，其中：图1为本专利技术获取非授权频谱的方法一个实施例的流程示意图。图2为本专利技术获取非授权频谱的方法另一个实施例的流程示意图。图3为本专利技术获取非授权频谱的终端一个实施例的结构示意图。图4为本专利技术获取非授权频谱的终端另一个实施例的结构示意图。图5为本专利技术获取非授权频谱的终端又一个实施例的结构示意图。图6为本专利技术获取非授权频谱的系统一个实施例的结构示意图。图7为本专利技术获取非授权频谱的系统一个应用实施例的结构示意图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获取非授权频谱的方法，其特征在于，包括：通过终端的当前位置信息获取所述当前位置的空白电视频谱的可用信道信息，其中，所述信道信息包括所述可用信道的最大传输功率wn；对所述空白电视频谱进行压缩感知采样，得到压缩信号x；通过预设重构算法对所述压缩信号x进行信号重构得到所述空白电视频谱的重构信号

【技术特征摘要】
1.一种获取非授权频谱的方法，其特征在于，包括：通过终端的当前位置信息获取所述当前位置的空白电视频谱的可用信道信息，其中，所述信道信息包括所述可用信道的最大传输功率wn；对所述空白电视频谱进行压缩感知采样，得到压缩信号x；通过预设重构算法对所述压缩信号x进行信号重构得到所述空白电视频谱的重构信号2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过终端的当前位置信息获取所述当前位置的空白电视频谱的可用信道信息包括：获取终端所在区域的当前位置信息，并向地理位置数据库发送信道获取请求，所述信道获取请求包括所述当前位置信息；所述地理位置数据库向所述终端返回所述当前位置信息对应的空白电视频谱的可用信道信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：通过公式W=Σn=1Nwn=Σn=1N1ϵ+|pl‾|;]]>计算得到权重因子W；其中：为所述空白电视频谱的可用信道的平均功率，ε为正数，pi(t)为所述可用信道的输入概率，T为测量时间。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过预设重构算法对所述压缩信号x进行信号重构得到所述空白电视频谱的重构信号包括：通过公式：min||W·r^f||1;]]>Subject||Θr^f-x||22≤σn2;]]>得到所述重构信号其中，Θ＝ΦF-1为离散傅里叶逆变换IDFT矩阵，为噪声方差，σ噪声标准差，N为所述空白电视频谱的原始信号rf的采样点数，P为压缩感知采样点数，P<N。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述空白电视频谱进行压缩感知采样，得到压缩信号x包括：通过公式：x＝Φ(r(t)＋n(t))＝ΦF-1(rf＋nf)＝Θrf＋Θnf；Θnf=Φn(t)CN(0,σn2IP);]]>得到所述压缩信号x；其中，Φ∈CP×N(P＜N)是一个高斯分布的测量矩阵，C为欧式空间，是传输信道中的加性高斯白噪声AWGN，Ip表示维度为p的单位矩阵。6.根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：检测所述重构信号的信号能量，并将所述信号能量和预设能量进行对比，若所述信号能量小于所述预设能量，则确定所述重构信号的信道未被占用。7.一种获取非授权频谱的终端，其特征在于，包括：获取单元，用于通过终端的当前位置信息获取所述当前位置的空白电视频谱...

【专利技术属性】
技术研发人员：王楠，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11