本發(fā)明涉及無(wú)線通信，具體涉及一種基于比特位圖的干擾避讓隨機(jī)接入方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨機(jī)接入機(jī)制是無(wú)線通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)連接的基本方式，終端設(shè)備通過(guò)隨機(jī)接入建立初始連接，并申請(qǐng)資源。在大規(guī)模、多終端的無(wú)線通信系統(tǒng)中，可靠且高效的隨機(jī)接入機(jī)制對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。電力無(wú)線專網(wǎng)系統(tǒng)廣泛用于電力系統(tǒng)的調(diào)度、監(jiān)控以及自動(dòng)化等場(chǎng)景，對(duì)通信的高可靠性以及低延遲具有較高的需求，并且系統(tǒng)內(nèi)終端設(shè)備分布廣泛、且通信環(huán)境復(fù)雜，對(duì)隨機(jī)接入提出了更高的要求。

2、工作在230mhz(兆赫)頻段的電力無(wú)線專網(wǎng)系統(tǒng)，可以使用12mhz帶寬內(nèi)223～226mhz和229～233mhz兩個(gè)頻段范圍內(nèi)的部分頻域資源。230mhz頻段范圍內(nèi)的資源有多個(gè)行業(yè)使用，存在多種來(lái)源的干擾，主要包括led(light-emitting?diode，發(fā)光二極管)電子屏以及大功率數(shù)傳電臺(tái)等。以大功率數(shù)傳電臺(tái)為代表的非法使用窄帶通信設(shè)備帶來(lái)的干擾屬于窄帶隨機(jī)干擾，其非法占用電力個(gè)別230mhz頻點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。該類干擾的特點(diǎn)為存在時(shí)間較短隨機(jī)性大，但是對(duì)230mhz頻段數(shù)據(jù)傳輸會(huì)造成強(qiáng)干擾，導(dǎo)致該頻點(diǎn)無(wú)法使用。

3、采用傳統(tǒng)的無(wú)干擾識(shí)別與避讓機(jī)制的隨機(jī)接入方法，隨機(jī)接入信號(hào)受到干擾后，無(wú)法識(shí)別隨機(jī)接入失敗是由于沖突還是干擾造成，在隨機(jī)接入失敗后采用開(kāi)環(huán)功率控制重傳隨機(jī)接入信號(hào)，不僅無(wú)法有效克服窄帶隨機(jī)干擾，還會(huì)增大系統(tǒng)功耗以及隨機(jī)接入重傳帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)延遲。在5g(5th?generation?mobile?communication?technology，第五代移動(dòng)通信技術(shù))系統(tǒng)毫米波頻段下，隨機(jī)接入信號(hào)和ssb(synchronization?signal?block，同步信號(hào)塊)波束綁定，可以在空域?qū)崿F(xiàn)隨機(jī)接入的抗干擾功能，然而230mhz電力無(wú)線專網(wǎng)系統(tǒng)頻段較低，天線單元尺寸較大，難以通過(guò)大規(guī)模天線陣列實(shí)現(xiàn)波束賦性進(jìn)而通過(guò)空域抗干擾。除此之外，也有針對(duì)電力系統(tǒng)的跳頻隨機(jī)接入的研究，然而跳頻隨機(jī)接入會(huì)占用大量頻域資源，且使得基站的調(diào)度復(fù)雜度以及終端和基站之間的協(xié)調(diào)復(fù)雜度大幅升高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服上述傳統(tǒng)的隨機(jī)接入方法中基站的調(diào)度復(fù)雜度以及終端和基站之間的協(xié)調(diào)復(fù)雜度高的缺陷，第一方面，本發(fā)明提供一種基于比特位圖的干擾避讓隨機(jī)接入方法，其特征在于，包括：

2、將設(shè)定頻段劃分為多個(gè)物理子帶；

3、對(duì)每個(gè)物理子帶中的窄帶隨機(jī)干擾進(jìn)行周期性檢測(cè)，生成或更新子帶位圖，所述子帶位圖中攜帶可用子帶的標(biāo)記、不可用子帶的標(biāo)記以及可用子帶與邏輯資源集合的映射關(guān)系；

4、根據(jù)所述子帶位圖中可用子帶與邏輯資源集合的映射關(guān)系，在設(shè)定頻段上分配頻域資源；

5、將所述子帶位圖廣播至終端，用于所述終端根據(jù)所述子帶位圖進(jìn)行干擾避讓的隨機(jī)接入。

6、可選的，所述子帶位圖中包括若干個(gè)比特，每個(gè)比特表示一個(gè)子帶的標(biāo)記，其中在所述每個(gè)子帶中，可用子帶的標(biāo)記為1，不可用子帶的標(biāo)記為0；

7、所述子帶為25khz。

8、可選的，所述將設(shè)定頻段劃分為多個(gè)物理子帶包括：

9、將設(shè)定頻段劃分為223-226mhz和229-233mhz兩個(gè)部分，每個(gè)部分對(duì)應(yīng)一個(gè)分區(qū)；

10、將每個(gè)分區(qū)的頻段分別劃分為多個(gè)物理子帶。

11、可選的，所述對(duì)每個(gè)物理子帶中的窄帶隨機(jī)干擾進(jìn)行周期性檢測(cè)，生成或更新子帶位圖包括：

12、在每個(gè)檢測(cè)周期中，利用并行或fft技術(shù)，檢測(cè)不同子帶上的窄帶隨機(jī)干擾和相鄰小區(qū)同頻干擾，得到每個(gè)子帶的底噪強(qiáng)度；

13、基于每個(gè)所述子帶，若所述子帶的底噪強(qiáng)度大于設(shè)定門(mén)限，則將所述子帶標(biāo)記為不可用子帶，否則將所述子帶標(biāo)記為可用子帶。

14、可選的，所述利用并行或fft技術(shù)，檢測(cè)不同子帶上的窄帶隨機(jī)干擾和相鄰小區(qū)同頻干擾，得到每個(gè)子帶的底噪強(qiáng)度包括：

15、根據(jù)干擾信號(hào)功率和背景噪聲功率，利用并行或fft技術(shù)，在測(cè)試頻段范圍內(nèi)檢測(cè)各種類型的干擾信號(hào)及強(qiáng)度，得到每個(gè)子帶的接收信號(hào)強(qiáng)度指示rssi；

16、將每個(gè)所述子帶的rssi確定為每個(gè)子帶的底噪強(qiáng)度。

17、可選的，所述將所述子帶位圖廣播至終端包括：

18、向基站覆蓋范圍內(nèi)的所有終端發(fā)送廣播信道，所述廣播信號(hào)用于承載包含子帶位圖的系統(tǒng)信息塊。

19、可選的，所述將所述子帶位圖廣播至終端，用于所述終端根據(jù)所述子帶位圖進(jìn)行干擾避讓的隨機(jī)接入之后，還包括：

20、接收所述終端發(fā)送的msg1，所述msg1的頻域位置為所述終端關(guān)聯(lián)的同步廣播信號(hào)塊所在的子帶，時(shí)域?yàn)橐?6個(gè)系統(tǒng)幀為周期，4個(gè)系統(tǒng)幀為偏置的幀的兩個(gè)上行時(shí)隙；

21、在物理下行共享信道pdsch上向所述終端發(fā)送msg2，所述msg2包含根據(jù)所述子帶位圖生成的msg3的調(diào)度信息以及根據(jù)所述msg1生成的隨機(jī)接入響應(yīng)信息；

22、接收所述終端發(fā)送的msg3；

23、向所述終端發(fā)送msg4。

24、可選的，所述msg2的發(fā)送時(shí)機(jī)窗口起始于msg1時(shí)機(jī)最后一個(gè)符號(hào)之后至少一個(gè)符號(hào)、且公共搜索空間的第一個(gè)符號(hào)。

25、可選的，所述msg2包含占用6比特的資源塊偏移rb?offset字段和占用2比特的時(shí)隙長(zhǎng)度slot?length字段；

26、所述rb?offset字段中用于指示所述msg3的頻域調(diào)度信息；其中所述rb?offset字段中，第1比特表示向高頻偏移或者向低頻偏移，其余5比特表示5個(gè)偏移子帶組，偏移量為所述子帶位圖中的邏輯子帶索引，每個(gè)子帶組有且僅有2個(gè)邏輯連續(xù)子帶，所述5比特偏移64個(gè)邏輯連續(xù)子帶；

27、所述slot?length字段用于指示所述msg3占用的時(shí)隙數(shù)，當(dāng)取值為0時(shí)，表示msg3占用2個(gè)邏輯連續(xù)的上行時(shí)隙；當(dāng)取值為1時(shí)，表示占用3個(gè)邏輯連續(xù)上行時(shí)隙；當(dāng)取值為2時(shí)，表示msg3采用重復(fù)4次的方式發(fā)送，且每次發(fā)送占用2個(gè)邏輯連續(xù)的上行時(shí)隙。

28、第二方面，本發(fā)明還提供一種通信裝置，包括：

29、處理模塊，用于將設(shè)定頻段劃分為多個(gè)物理子帶；對(duì)每個(gè)物理子帶中的窄帶隨機(jī)干擾進(jìn)行檢測(cè)，生成子帶位圖，所述子帶位圖中攜帶可用子帶的標(biāo)記、不可用子帶的標(biāo)記以及可用子帶與邏輯資源集合的映射關(guān)系；根據(jù)所述子帶位圖中可用子帶與邏輯資源集合的映射關(guān)系，在設(shè)定頻段上分配頻域資源；

30、通信模塊，用于將所述子帶位圖廣播至終端，用于所述終端根據(jù)所述子帶位圖進(jìn)行干擾避讓的隨機(jī)接入。

31、第三方面，本發(fā)明還提供一種基于比特位圖的干擾避讓隨機(jī)接入方法，包括：

32、接收基站發(fā)送的子帶位圖，所述子帶位圖中攜帶可用子帶的標(biāo)記、不可用子帶的標(biāo)記以及可用子帶與邏輯資源集合的映射關(guān)系；

33、根據(jù)所述子帶位圖，在可用子帶的邏輯資源集合對(duì)應(yīng)的頻域資源上，進(jìn)行干擾避讓的隨機(jī)接入。

34、可選的，所述子帶位圖中包括若干個(gè)比特，每個(gè)比特表示一個(gè)子帶的標(biāo)記，其中在所述每個(gè)子帶中，可用子帶的標(biāo)記為1，不可用子帶的標(biāo)記為0；

35、所述子帶為25khz。

36、可選的，所述接收基站發(fā)送的子帶位圖包括：

37、接收兩個(gè)分區(qū)各自維護(hù)的子帶位圖，每個(gè)分區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè)部分，兩個(gè)部分包括223-226mhz和229-233mhz。

38、可選的，所述接收基站發(fā)送的子帶位圖包括：

39、接收廣播信道，所述廣播信號(hào)用于承載包含子帶位圖的系統(tǒng)信息塊。

40、可選的，所述根據(jù)所述子帶位圖，在可用子帶的邏輯資源集合對(duì)應(yīng)的頻域資源上，進(jìn)行干擾避讓的隨機(jī)接入包括：

41、根據(jù)所述子帶位圖中可用子帶的邏輯資源集合對(duì)應(yīng)的頻域資源，向基站發(fā)送msg1，所述msg1的頻域位置為所述終端關(guān)聯(lián)的同步廣播信號(hào)塊所在的子帶，時(shí)域?yàn)橐?6個(gè)系統(tǒng)幀為周期，4個(gè)系統(tǒng)幀為偏置的幀的兩個(gè)上行時(shí)隙；

42、在物理下行共享信道pdsch上接收所述基站發(fā)送的msg2，所述msg2包含根據(jù)所述子帶位圖生成的msg3的調(diào)度信息以及根據(jù)所述msg1生成的隨機(jī)接入響應(yīng)信息；

43、根據(jù)所述msg2指示的msg3的調(diào)度信息，發(fā)送msg3；

44、接收所述基站發(fā)送的msg4。

45、可選的，所述msg2的發(fā)送時(shí)機(jī)窗口起始于msg1時(shí)機(jī)最后一個(gè)符號(hào)之后至少一個(gè)符號(hào)、且公共搜索空間的第一個(gè)符號(hào)。

46、可選的，所述msg2包含占用6比特的資源塊偏移rb?offset字段和占用2比特的時(shí)隙長(zhǎng)度slot?length字段；

47、所述rb?offset字段中用于指示所述msg3的頻域調(diào)度信息；其中所述rb?offset字段中，第1比特表示向高頻偏移或者向低頻偏移，其余5比特表示5個(gè)偏移子帶組，偏移量為所述子帶位圖中的邏輯子帶索引，每個(gè)子帶組有且僅有2個(gè)邏輯連續(xù)子帶，所述5比特偏移64個(gè)邏輯連續(xù)子帶；

48、所述slot?length字段用于指示所述msg3占用的時(shí)隙數(shù)，當(dāng)取值為0時(shí)，表示msg3占用2個(gè)邏輯連續(xù)的上行時(shí)隙；當(dāng)取值為1時(shí)，表示占用3個(gè)邏輯連續(xù)上行時(shí)隙；當(dāng)取值為2時(shí)，表示msg3采用重復(fù)4次的方式發(fā)送，且每次發(fā)送占用2個(gè)邏輯連續(xù)的上行時(shí)隙。

49、第四方面，本發(fā)明還提供一種通信裝置，包括：

50、通信模塊，用于接收基站發(fā)送的子帶位圖，所述子帶位圖中攜帶可用子帶的標(biāo)記、不可用子帶的標(biāo)記以及可用子帶與邏輯資源集合的映射關(guān)系；

51、處理模塊，用于通過(guò)所述通信模塊根據(jù)所述子帶位圖，在可用子帶的邏輯資源集合對(duì)應(yīng)的頻域資源上，進(jìn)行干擾避讓的隨機(jī)接入。

52、第五方面，本發(fā)明還提供一種通信系統(tǒng)，包括基站和終端；所述基站用于實(shí)現(xiàn)上述第一方面所述的基于比特位圖的干擾避讓隨機(jī)接入方法，所述終端用于實(shí)現(xiàn)上述第三方面所述的基于比特位圖的干擾避讓隨機(jī)接入方法。

53、第六方面，本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括：至少一個(gè)處理器和存儲(chǔ)器；所述存儲(chǔ)器和處理器通過(guò)總線相連；

54、所述存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序；

55、當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)上述第一方面任一項(xiàng)所述的基于比特位圖的干擾避讓隨機(jī)接入方法，或?qū)崿F(xiàn)上述第三方面任一項(xiàng)的基于比特位圖的干擾避讓隨機(jī)接入方法。

56、第七方面，本發(fā)明還挺高一種可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存有執(zhí)行程序，所述執(zhí)行程序被執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)上述第一方面任一項(xiàng)所述的基于比特位圖的干擾避讓隨機(jī)接入方法，或?qū)崿F(xiàn)上述第三方面任一項(xiàng)的基于比特位圖的干擾避讓隨機(jī)接入方法。

57、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

58、本發(fā)明提供一種基于比特位圖的干擾避讓隨機(jī)接入方法，包括：基站將設(shè)定頻段劃分為多個(gè)物理子帶；基站對(duì)每個(gè)物理子帶中的窄帶隨機(jī)干擾進(jìn)行周期性檢測(cè)，生成或更新子帶位圖，子帶位圖中攜帶可用子帶的標(biāo)記、不可用子帶的標(biāo)記以及可用子帶與邏輯資源集合的映射關(guān)系；基站根據(jù)子帶位圖中可用子帶與邏輯資源集合的映射關(guān)系，在設(shè)定頻段上分配頻域資源；基站將子帶位圖廣播至終端，用于終端根據(jù)子帶位圖進(jìn)行干擾避讓的隨機(jī)接入；相應(yīng)的，終端接收該子帶位圖；終端根據(jù)子帶位圖，在可用子帶的邏輯資源集合對(duì)應(yīng)的頻域資源上，進(jìn)行干擾避讓的隨機(jī)接入。本發(fā)明提出了用于干擾情況標(biāo)識(shí)、基站調(diào)度以及基站與終端間協(xié)調(diào)的子帶位圖，并設(shè)計(jì)了基于子帶位圖的隨機(jī)接入調(diào)度以及傳輸方案，可以有效克服電力專網(wǎng)系統(tǒng)中窄帶隨機(jī)干擾對(duì)隨機(jī)接入過(guò)程的影響，并且不會(huì)增加基站調(diào)度以及基站與終端之間的協(xié)調(diào)復(fù)雜度，能有效提升隨機(jī)接入的成功率以及接入效率。