本發(fā)明屬于數(shù)字電視和無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種基于WiFi芯片電視白頻譜通信系統(tǒng)頻譜分配方法。

背景技術(shù)：

頻率規(guī)劃問(wèn)題是比較復(fù)雜的問(wèn)題,理想的情況是相鄰蜂窩應(yīng)該在不同的頻率下工作,在下行鏈路中是可能的，在一個(gè)蜂窩的邊緣的終端可以從相鄰蜂窩中的傳輸中接收到干擾。在上行鏈路中，由于基站對(duì)基站的干擾會(huì)造成TDD幀的錯(cuò)位，嚴(yán)重威脅到基站。這是因?yàn)椴煌幕究梢愿鶕?jù)流量，在蜂窩中選擇不同的TDD時(shí)間片。這樣，一個(gè)基站發(fā)射的信號(hào)被另外一個(gè)基站接收。從一個(gè)基站到另一個(gè)基站的傳播往往比較好，因?yàn)閮烧叨伎梢栽谳^高的位置，甚至有可能是視距之內(nèi)。因此，在相鄰蜂窩中盡量使用不同的頻率。每個(gè)蜂窩有一組來(lái)自白頻譜數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)的，在核心網(wǎng)絡(luò)中頻率規(guī)劃時(shí)得到的可用頻率。在鄰近的蜂窩很可能是一組相似的頻率，但可能有一些差異。原則上，每個(gè)蜂窩有一組頻率，并知道哪些蜂窩式相鄰的蜂窩，用窮舉的方法來(lái)最小化相鄰蜂窩使用相同的頻率，使得跳頻的次數(shù)最少。但是，相當(dāng)?shù)穆闊?比如8個(gè)蜂窩，每個(gè)有8個(gè)頻率可以使用，就有8?。?0320種方法來(lái)安排頻率。在一個(gè)地方，可能有5000個(gè)基站，顯然，計(jì)算量是非常巨大的。因此，所以亟需一種基于WiFi芯片電視白頻譜通信系統(tǒng)頻譜分配方法來(lái)解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服上述不足提供一種基于WiFi芯片電視白頻譜通信系統(tǒng)頻譜分配方法。

一種基于WiFi芯片電視白頻譜通信系統(tǒng)頻譜分配方法，包括以下步驟：

獲取目標(biāo)頻段內(nèi)的可用連續(xù)頻譜資源；

確定獲取的頻譜資源中的載波帶寬和所述載波帶寬所對(duì)應(yīng)的載波數(shù)量；

監(jiān)聽(tīng)獲取的頻譜資源中的載波帶寬是否發(fā)生變化，即是否從一個(gè)位置到另一個(gè)位置，同時(shí)是否從一個(gè)時(shí)刻到下一個(gè)時(shí)刻，如果載波帶寬沒(méi)有發(fā)生變化則繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)，如果載波帶寬發(fā)生變化則轉(zhuǎn)下一步；

根據(jù)發(fā)生變化的載波帶寬和發(fā)生變化的載波帶寬所對(duì)應(yīng)的載波數(shù)量，確定所需的頻譜資源以及頻譜資源重疊信息；

根據(jù)所需的頻譜資源以及頻譜資源重疊信息，開始分配跳頻序列，確定跨越網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)可能的頻率序列，以確定產(chǎn)生最少量的頻譜資源重疊信息。

所述根據(jù)發(fā)生變化的載波帶寬和發(fā)生變化的載波帶寬所對(duì)應(yīng)的載波數(shù)量，確定所需的頻譜資源以及頻譜資源重疊信息按照以下公式計(jì)算：

所述載波帶寬×載波數(shù)量＝單一載波帶寬；

所需的頻譜資源＝單一載波帶寬×所需單一載波帶寬數(shù)量；

頻譜資源重疊信息＝目標(biāo)頻段內(nèi)的可用連續(xù)頻譜資源-所需的頻譜資源。

所述分配跳頻序列包括：當(dāng)頻譜資源重疊信息小于對(duì)應(yīng)的保護(hù)帶寬中最大保護(hù)帶寬的二分之一時(shí)，所需的頻譜資源確定為實(shí)際可用的頻譜資源；

當(dāng)所述頻譜資源重疊信息的絕對(duì)值大于對(duì)應(yīng)的保護(hù)帶寬中最大保護(hù)帶寬百分之八十時(shí)，重新確定載波帶寬所對(duì)應(yīng)的載波數(shù)量，直至頻譜資源重疊信息小于對(duì)應(yīng)的保護(hù)帶寬中最大保護(hù)帶寬的二分之一時(shí)，所需的頻譜資源確定為調(diào)整后的實(shí)際可用的頻譜資源；

所需的頻譜資源確定通過(guò)確定為一個(gè)小區(qū)跳頻序列為包括通過(guò)按照預(yù)定順序的一組中選擇的頻率的反復(fù)循環(huán)，并確定相鄰小區(qū)的頻率跳變序列來(lái)重復(fù)包括跳頻對(duì)相鄰小區(qū)的序列與所述相鄰小區(qū)開始生效，從所選擇的組內(nèi)不同的頻率重復(fù)循環(huán)所述一個(gè)單元通過(guò)同一組中相同的預(yù)定順序來(lái)選擇序列的循環(huán)。

本發(fā)明在頻譜分配過(guò)程中采用監(jiān)聽(tīng)獲取的頻譜資源中的載波帶寬是否發(fā)生變化,可以避免隱蔽暴露問(wèn)題的發(fā)生,降低對(duì)用戶的干擾的概率，并進(jìn)一步減少了電視白頻譜通信系統(tǒng)干擾的產(chǎn)生概率。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明：

一種基于WiFi芯片電視白頻譜通信系統(tǒng)頻譜分配方法，包括以下步驟：

獲取目標(biāo)頻段內(nèi)的可用連續(xù)頻譜資源；

確定獲取的頻譜資源中的載波帶寬和所述載波帶寬所對(duì)應(yīng)的載波數(shù)量；

監(jiān)聽(tīng)獲取的頻譜資源中的載波帶寬是否發(fā)生變化，即是否從一個(gè)位置到另一個(gè)位置，同時(shí)是否從一個(gè)時(shí)刻到下一個(gè)時(shí)刻，如果載波帶寬沒(méi)有發(fā)生變化則繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)，如果載波帶寬發(fā)生變化則轉(zhuǎn)下一步；

根據(jù)發(fā)生變化的載波帶寬和發(fā)生變化的載波帶寬所對(duì)應(yīng)的載波數(shù)量，確定所需的頻譜資源以及頻譜資源重疊信息；

根據(jù)所需的頻譜資源以及頻譜資源重疊信息，開始分配跳頻序列，確定跨越網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)可能的頻率序列，以確定產(chǎn)生最少量的頻譜資源重疊信息。

所述根據(jù)發(fā)生變化的載波帶寬和發(fā)生變化的載波帶寬所對(duì)應(yīng)的載波數(shù)量，確定所需的頻譜資源以及頻譜資源重疊信息按照以下公式計(jì)算：

所述載波帶寬×載波數(shù)量＝單一載波帶寬；

所需的頻譜資源＝單一載波帶寬×所需單一載波帶寬數(shù)量；

頻譜資源重疊信息＝目標(biāo)頻段內(nèi)的可用連續(xù)頻譜資源-所需的頻譜資源。

所述分配跳頻序列包括：當(dāng)頻譜資源重疊信息小于對(duì)應(yīng)的保護(hù)帶寬中最大保護(hù)帶寬的二分之一時(shí)，所需的頻譜資源確定為實(shí)際可用的頻譜資源；

當(dāng)所述頻譜資源重疊信息的絕對(duì)值大于對(duì)應(yīng)的保護(hù)帶寬中最大保護(hù)帶寬百分之八十時(shí)，重新確定載波帶寬所對(duì)應(yīng)的載波數(shù)量，直至頻譜資源重疊信息小于對(duì)應(yīng)的保護(hù)帶寬中最大保護(hù)帶寬的二分之一時(shí)，所需的頻譜資源確定為調(diào)整后的實(shí)際可用的頻譜資源；

所需的頻譜資源確定通過(guò)確定為一個(gè)小區(qū)跳頻序列為包括通過(guò)按照預(yù)定順序的一組中選擇的頻率的反復(fù)循環(huán)，并確定相鄰小區(qū)的頻率跳變序列來(lái)重復(fù)包括跳頻對(duì)相鄰小區(qū)的序列與所述相鄰小區(qū)開始生效，從所選擇的組內(nèi)不同的頻率重復(fù)循環(huán)所述一個(gè)單元通過(guò)同一組中相同的預(yù)定順序來(lái)選擇序列的循環(huán)。

一些詳細(xì)的模型表明，蜂窩中的跳頻序列嚴(yán)格限制(這樣1,2,3,4被允許作為是2,3,4,1但不2,1,4,3)，這樣，簡(jiǎn)化的解決方案是非常接近的性能的最佳解決方案。因此，組合為8個(gè)細(xì)胞有8個(gè)頻率的數(shù)量現(xiàn)在變成8！。頻率規(guī)劃復(fù)雜性在系統(tǒng)對(duì)付隨機(jī)干擾的方式，通常是來(lái)自非授權(quán)用戶的干擾。從一個(gè)蜂窩內(nèi)部的部分干擾看?；緯?huì)注意到某個(gè)頻率，f,其與發(fā)射信號(hào)相關(guān)的調(diào)頻序列差錯(cuò)對(duì)于某些終端的會(huì)突然增加，就判斷是由于干擾的原因。如果有終端的位置信息，可以采用預(yù)定的方式來(lái)使干擾降低到最低。在這種情況下，它可能會(huì)決定離開跳頻序列不變，并使用調(diào)度算法，以解決該問(wèn)題。另外，它可能會(huì)決定，干擾過(guò)于廣泛或有足夠的信息來(lái)解決干擾，它希望從它的跳頻序列中刪除的頻率f。這需要進(jìn)行頻率的重新規(guī)劃。要理解這個(gè)問(wèn)題，想象一下蜂窩，蜂窩1使用頻率和1,2,3,4，鄰近的蜂窩使用頻率2,3,4,1。這就不會(huì)產(chǎn)生干擾。如果蜂窩1將頻率4去掉，其調(diào)頻模式就變?yōu)?,2,3,1,2,3,1...，這就會(huì)與蜂窩2產(chǎn)生干擾，后者的使用的調(diào)頻模式是2,3,4,1,2,3,4,1。在實(shí)踐上，是不建議在超幀期間進(jìn)行跳頻的。這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)在超幀之前要使用廣播幀來(lái)告訴終端跳頻模式的改變。如果跳頻太頻繁，終端可能由于電池的原因只是偵聽(tīng)超幀，當(dāng)他們醒來(lái)的時(shí)候可能找不到網(wǎng)絡(luò)了。這就導(dǎo)致他們需要重新尋找網(wǎng)絡(luò)、浪費(fèi)電池?zé)?。因此，網(wǎng)絡(luò)中建議每15分鐘進(jìn)行一次頻率規(guī)劃，調(diào)整跳頻序列。因此，如果一個(gè)蜂窩覺(jué)得需要從他的跳頻列表中刪除某個(gè)頻率，它就要通知網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃系統(tǒng)。蜂窩然后必須決定何時(shí)恢復(fù)的頻率。這不是一個(gè)容易的決定，因?yàn)樗赡懿荒軌虼_定干擾是否消失。當(dāng)時(shí)終端必須使用這個(gè)頻率一直到下一個(gè)頻率規(guī)劃。一個(gè)可行的方法是請(qǐng)求特定的終端，要他給出特定頻率的干擾測(cè)量值，但這些都不是特別可靠的，終端可能已經(jīng)移動(dòng)或它的精確測(cè)量的信號(hào)電平的能力可能是差的。15分鐘進(jìn)行一次頻率規(guī)劃，可以解決頻率干擾的問(wèn)題。在任何蜂窩中可以使用8個(gè)頻率。這個(gè)限制是在這里主要是為了限制需要在將跳頻序列被描述為終端的MAC報(bào)頭中的空間。這個(gè)限制也是由于在頻率規(guī)劃的時(shí)候可以縮短時(shí)間。擴(kuò)大頻率的使用范圍有一些好處，但是一般沒(méi)有那么多的頻率可以使用。另外一個(gè)極端情況是，沒(méi)有足夠的頻率用于規(guī)劃。這樣，干擾可以通過(guò)較長(zhǎng)的擴(kuò)頻來(lái)解決，或是使用TDMA模式。在這種模式下，基站只能使用部分的下行時(shí)間和部分的上行時(shí)間。比如，如果只有一個(gè)頻點(diǎn)給多個(gè)基站使用，就需要將時(shí)間分割成多個(gè)時(shí)間段給這些基站使用?；?就使用時(shí)段1進(jìn)行下行，用時(shí)間段5進(jìn)行上行?；?使用時(shí)間段2,6。終端也有一些小的影響，他們需要聽(tīng)?zhēng)讉€(gè)時(shí)間片。