[发明专利]用于协作频谱分析的系统和方法

说明书

技术领域

本公开一般涉及无线电通信，更具体而言，涉及用于协作频谱分析的系统和方法，该协作频谱分析包括从无线电系统到远程频谱分析系统的转移（offloading）频谱分析。

背景技术

无线的无线电通信变得越来越流行。因此，尤其在非许可频带中，通常难以获得用于执行无线通信的无干涉频谱。为了保护无线频谱的现存用户，必须强加规则以要求某些无线电设备在操作之前感测频谱使用以判断信道是空闲的还是被现存无线电系统占用。其规则要求频谱感测的示例性频带包括电视（TV）白色空间和针对非许可使用可用的5GHz的信道。

TV白色空间由防护频带以及信道2和信道51（对应于54MHz至698MHz）之间的未使用TV信道组成。为了避免与数字TV广播和诸如无线麦克风系统之类的其它现存系统的干扰，在美国，当前规则要求使用TV白色空间的无线电登记且接收可以用于无线电系统的通信行为的可用信道的信道映射。当前规则要求这些无线电系统每24小时登记一次。而且，对于移动无线电，如果无线电移动到新位置，需要新的登记。而且，可能需要TV白色空间（也称为TV白色空间频带无线电或TVBD）来检测TB白色空间信道的现存使用。在一些规则下，可能需要TVBD检测低至-114dBm的现存信号。应当意识到，这样小的信号的检测并不是简单的任务。

DFS是允许非许可无线电设备使用已经分配给雷达系统的5.4GHz的频带而不导致对现存雷达系统的干扰的机制。DFS背后的概念是使得非许可无线电设备检测雷达系统的存在。如果检测到雷达信号，则无线电系统退出该信道且选择备选信道。历史地，仅存在需要检测的4或5个雷达模式。然而，最近，与雷达信号相关的模式变得十分复杂且很多新模式已经或继续被引入。另外，相邻信道上的网络流量可以解读为雷达模式，由此导致频繁的错误的肯定检测。因此，必须通过DFS无线电做出的频谱分析是挑战性的且经历变化。

发明内容

为了改善用于检测现存无线电系统和雷达系统的频谱分析，本公开描述了用于分析频谱的系统和方法。无线电系统可以采样频谱且将试样发送到远程频谱分析系统。远程频谱分析系统分析试样以判断现存无线电系统或雷达是否存在且向无线电系统返回分析结果。远程频谱分析系统可以使用从其它源获取的信息作为在无线电系统附近操作的设备的知识库以帮助分析频谱试样且最小化错误的肯定结果。

根据本公开的一个方面，一种识别无线通信信道的现存使用的无线电系统包括：无线电电路组件；以及控制电路，配置成：控制无线电电路以收集针对信道的频谱表达；向远程布置的频谱分析系统输出频谱表达，该频谱分析系统配置成针对现存用户的存在分析频谱表达；以及根据来自频谱分析系统的指示在信道上的现存用户的存在或不存在的回复，判断该信道是否可以被无线电系统用来执行无线通信。

根据无线电系统的一个实施方式，频谱表达包括I和Q试样。

根据无线电系统的一个实施方式，无线电系统还向频谱分析系统输出在用于频谱表达的I和Q试样的收集期间使用的频谱捕获参数。

根据无线电系统的一个实施方式，频谱捕获参数包括捕获持续时间、时序信息、信道信息、捕获分辨率、捕获带宽或无线电系统位置中的一个或更多个。

根据无线电系统的一个实施方式，通过频谱分析系统的分析包括确定现存用户的频谱使用的信号水平。

根据无线电系统的一个实施方式，通过频谱分析系统的分析包括确定低至-114dBm的信号水平。

根据无线电系统的一个实施方式，频谱的表达包括脉冲信号信息。

根据无线电系统的一个实施方式，脉冲信号信息包括脉冲时间信息、脉冲宽度信息和信号强度信息。

根据无线电系统的一个实施方式，无线电系统还向频谱分析系统输出在用于频谱表达的脉冲信号信息的收集期间的无线电系统位置。

根据无线电系统的一个实施方式，通过频谱分析系统的分析包括将脉冲信号信息与来自多个已知雷达信号模式中的已知雷达信号模式进行匹配。

根据无线电系统的一个实施方式，使用无线电系统检测雷达信号模式触发频谱表达的收集和输出，以用于由频谱分析系统确认雷达系统在无线电系统的位置中操作。

根据无线电系统的一个实施方式，收集和输出通过从频谱分析系统接收请求来触发。

根据无线电系统的一个实施方式，在收集期间使用的频谱捕获参数通过频谱分析系统指定。