一种支持实时频谱感知和干扰规避的通信方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种支持实时频谱感知和干扰规避的通信方法及系统，包含以下步骤：A、接收交通设备发送的交通设备的地理位置信息；B、根据基站的位置和接入范围，以及所述交通设备的地理位置信息，确定所述交通设备是否进入基站的接入范围；C、检测到所述交通设备进入所述基站的接入范围，则指令所述基站停止频谱扫描，为所述交通设备提供服务；采用本发明专利技术实施例所提供的频谱扫描方法和系统，可以实现基站在空闲期进行频谱扫描，当有车载终端接入该基站时，该基站根据网管系统的通知停止频谱扫描，为该交通设备提供服务。

A Communication Method and System Supporting Real-time Spectrum Sensing and Interference Avoidance

The invention discloses a communication method and system supporting real-time spectrum sensing and interference avoidance, which comprises the following steps: A, receiving the geographic location information of the traffic equipment sent by the traffic equipment; B, determining whether the traffic equipment has entered the access range of the base station according to the location and access range of the base station and the geographic location information of the traffic equipment; C, detecting the access range of the base station; When the traffic equipment enters the access range of the base station, the base station is instructed to stop spectrum scanning and provide services for the traffic equipment; the spectrum scanning method and system provided by the embodiment of the present invention can realize spectrum scanning of the base station in idle period. When a vehicle terminal accesses the base station, the base station stops spectrum scanning according to the notification of the network management system, and provides services for the traffic equipment. Provide services through equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种支持实时频谱感知和干扰规避的通信方法及系统
本专利技术涉及通信
，具体是一种支持实时频谱感知和干扰规避的通信方法及系统。
技术介绍
基站，尤其是分布在高速铁路沿线的基站，在空闲期间，会进行频谱扫描，以便确认当前频段是否受到其他信号干扰。其中，所谓的空闲期是指没有任何车载终端等终端设备接入的时间段。在空闲期内，基站有时间来完成实时或动态的干扰扫描。利用该空闲期，基站可以得到当前的频谱干扰情况，并根据干扰扫描结果实施上行子载波扣除，该扣除方案将以广播的形式通过下行传递给即将接入的终端设备，如车载终端等。如果确定有频段受到干扰，则会启动新的频段来和车载终端进行通信，即在车载终端接入后排除有干扰的频段。一般的车载终端都会有全球卫星定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)，列车在运行的过程中，可以根据GPS确定的位置信息和地理信息系统(GeographicInformationSystem，GIS)确定附近可能接入的基站。并将这些信息发送给网管系统。网管系统通过这一信息调整指导相应基站的频谱感知状态，以便在车载终端到达前作出转换，为车载终端提供接入和数据传输服务。因此，基站的扫描最好能在空闲期进行，如果在终端设备接入后还进行扫描，那么就会影响终端设备的业务，甚至会造成终端设备无法正常的接入。下一代移动通信技术普遍采用正交频分多址(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess，OFDMA)技术，而采用OFDMA技术的通信系统容易受到拥挤频段上的窄带干扰(例如模拟电视信号)，在低信噪比工作条件下可能带来性能的恶化。为了抑制这些干扰，保证通信质量，存在干扰的窄带频段上对应的子载波应被扣除。因此基站需要感知其中心频点附近的频谱，以便确认存在干扰的子载波频段。通常情况下，对于高铁沿线的基站，感知其中心频点附近的频谱通常采用能量检测的方法。所谓能量检测的方法，是一种常用的频谱感知方法，属于信号的非相干检测。采用此方法，只需要知道被检测频段内信号的能量，即可检测出该频段的干扰情况。为了测量接收信号的能量，需要对带通滤波器的输出信号进行平方运算，并在观测时间段内进行积分，将积分器的输出和固定门限值相比较，得出检测结果。其中，能量检测的流程图如图1所示，其中信号X(n)通过模拟数字电路转换(A/D转换)，将模拟信号X(n)转换为数字信号后，再经过多点快速傅里叶变换，并在T时间内进行积分，并将得到的结果进行能量检测，将检测到的能量结果进行判决门限比较，如果超出门限值，则认为受到了干扰，如果没有超出门限值，则认为没有受到干扰。其中，基站在空闲期内对该基站中心频点附近的频谱进行扫描，得到干扰结果。由于高铁运行的特殊性，基站会存在较长的空闲期。在空闲期内，基站有时间完成实时或动态的干扰扫描。利用该空闲期，可以得到当前的频谱干扰情况，并根据干扰扫描结果实施上行子载波扣除，该扣除方案将以广播的形式通过下行传递给即将接入的终端设备。基站，通过其媒体接入控制层(MediaAccessControl，MAC)进行干扰识别时，通常将若干个载波扫描值进行能量排序，根据能量的大小分成若干组，其中，能量最小的一组用来确定底噪大小，能量最大的一组确定为可能干扰存在区域。同时根据外场测试的结果，将比底噪高出某个阈值的信号认定为干扰。干扰扫描只考虑基站上行干扰扫描，根据扫描结果同时对上行与下行进行载波扣除。基于以上阐述，本专利技术提出了一种基于GIS信息的频谱感知方案，对传统的频谱扫描技术进行改进。GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种支持实时频谱感知和干扰规避的通信方法及系统，以解决
技术介绍
中提到的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种支持实时频谱感知和干扰规避的通信方法，包含以下步骤：A、接收交通设备发送的交通设备的地理位置信息；B、根据基站的位置和接入范围，以及所述交通设备的地理位置信息，确定所述交通设备是否进入基站的接入范围；C、检测到所述交通设备进入所述基站的接入范围，则指令所述基站停止频谱扫描，为所述交通设备提供服务。一种支持实时频谱感知和干扰规避的通信系统：包括网管系统：用于接收交通设备发送的交通设备的地理位置信息；根据基站的位置和接入范围，以及所述交通设备的地理位置信息，确定所述交通设备是否进入所述基站的接入范围；如果所述交通设备进入所述基站的接入范围，则指令所述基站停止频谱扫描，为所述交通设备提供服务；还包括基站：用于接收所述交通设备发送的地理位置信息，接收网关设备发送的指令，停止频谱扫描，为所述交通设备提供服务。作为本专利技术的优选方案：所述网管系统内部设有用于配置所述基站的位置和接入范围的数据库。作为本专利技术的优选方案：所述数据库为GIS数据服务器。作为本专利技术的优选方案：所述网管系统与基站之间无线连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用本专利技术实施例所提供的频谱扫描方法和系统，可以实现基站在空闲期进行频谱扫描，当有车载终端接入该基站时，该基站根据网管系统的通知停止频谱扫描，为该交通设备提供服务。附图说明图1为本专利技术实施例中能量检测的示意图；图2为本专利技术实施例中支持实时频谱感知和干扰规避的通信方法所应用的系统架构图；图3为本专利技术实施例中计算基站状态的示意图；图4为本专利技术实施例中基站状态转换示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，实施例1：一种支持实时频谱感知和干扰规避的通信方法，包含以下步骤：A、网管系统接收终端设备发送的交通设备的地理位置信息；B、网管系统根据基站的位置和接入范围，以及所述交通设备的地理位置信息，确定所述交通设备是否进入基站的接入范围；C、如果所述交通设备进入所述基站的接入范围，则网管系统指令所述基站停止频谱扫描，为所述交通设备提供服务。实施例2：在本专利技术实施例中，如果所述交通设备没有进入基站的接入范围，则网管系统指令所述基站开始频谱扫描。其中，网管系统指令基站执行不同的命令，可以是网管系统发送request消息，该消息中携带不同的参数，进而执行不同的命令。实施例3：在本发实施例中，网管系统接收所述交通设备发送的地理位置信息和所述交通设备接入的基站信息，建立所述基站的位置和接入范围的数据库；或者在网管系统上配置所述基站的位置和接入范围的数据库。其中，在本专利技术实施例中，该交通设备可以是列车，如高铁、动车、普通火车、地铁、轻轨等，也可以是轮船、客车等。在本专利技术实施例中，车载终端，也可以成为终端，或者终端设备，是集成在交通设备上的通信设备，可以向基站上报该交通设备的地理位置信息以及所接入基站的信息，如接入那么基站，从什么位置开始接入该基站等。其中，网管系统，可以是网络中一个独立的设备，如运营商的后台才做系统，也可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种支持实时频谱感知和干扰规避的通信方法，其特征在于，包含以下步骤：A、接收交通设备发送的交通设备的地理位置信息；B、 根据基站的位置和接入范围，以及所述交通设备的地理位置信息，确定所述交通设备是否进入基站的接入范围；C、检测到所述交通设备进入所述基站的接入范围，则指令所述基站停止频谱扫描，为所述交通设备提供服务。

【技术特征摘要】
1.一种支持实时频谱感知和干扰规避的通信方法，其特征在于，包含以下步骤：A、接收交通设备发送的交通设备的地理位置信息；B、根据基站的位置和接入范围，以及所述交通设备的地理位置信息，确定所述交通设备是否进入基站的接入范围；C、检测到所述交通设备进入所述基站的接入范围，则指令所述基站停止频谱扫描，为所述交通设备提供服务。2.一种支持实时频谱感知和干扰规避的通信系统，其特征在于，包括网管系统：用于接收交通设备发送的交通设备的地理位置信息；根据基站的位置和接入范围，以及所述交通设备的地理位置信息，确定所述交通设备是否进入所述基站的接入范围；如果所述交通设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜智勇，陆犇，赵宇，
申请(专利权)人：上海瀚讯信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31