一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配方法和設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配方法和設備，該方法包括：頻譜調度單元分別接收來自多個認知無線電系統(tǒng)的頻譜資源申請消息，所述頻譜資源申請消息中攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級；所述頻譜調度單元利用各認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級以及可用空白頻譜資源為各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源；所述頻譜調度單元將所述分配的頻譜資源的信息通知給對應的認知無線電系統(tǒng)。本發(fā)明實施例中，基于系統(tǒng)需求以及兼顧公平原則的為多個認知無線電系統(tǒng)分配空白頻譜資源，從而可以最大化空白頻譜的利用效率，提高頻譜使用效率，以及可以保證具有較高優(yōu)先權的系統(tǒng)的業(yè)務傳輸得到保證。
【專利說明】一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配方法和設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術領域】，尤其是涉及了一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配方法和設備。
【背景技術】
[0002]無線通信頻譜是寶貴的自然資源，且頻譜資源貧乏問題日益嚴重，為緩解頻譜資源緊張的現狀，通過對無線通信頻譜進行監(jiān)測和研究，發(fā)現某些頻段(如電視頻段)在大多數時間內并未使用或在大多數地域內并未使用，而某些頻段出現多系統(tǒng)多用戶競爭的情況；CR (Cognitive Radio,認知無線電)正是在這種背景下產生,其基本思想是:在不對授權系統(tǒng)造成干擾的前提下，CR系統(tǒng)可以通過監(jiān)測當前無線環(huán)境的變化來動態(tài)的選擇空白頻段進行通信。
[0003]當CR系統(tǒng)機會性使用授權系統(tǒng)的空白頻段時，保護授權系統(tǒng)不受干擾是基本前提，這種保護包括:CR系統(tǒng)準確判斷出哪些授權系統(tǒng)的頻段是可用的空白頻段(在這些頻段上引入CR系統(tǒng)不會影響授權系統(tǒng)的正常工作)；當占用頻段不再可用時，CR系統(tǒng)需要及時的將這些頻段退讓給授權系統(tǒng)。
[0004]當前確定空白頻譜的方法有感知方法和數據庫方法；在感知方法中，CR系統(tǒng)的基站設備通過感知算法檢測某頻段上授權系統(tǒng)信號強度，當信號強度大于某門限值時，認為基站設備距離使用該頻段的授權系統(tǒng)距離過近，在此頻段上引入CR系統(tǒng)會對授權系統(tǒng)的工作產生影響，該頻段不可用；在數據庫方法中，CR系統(tǒng)從本地數據庫中讀取針對某個具體位置，哪些頻段可以使用。
[0005]當前發(fā)現會使用空白頻譜的系統(tǒng)有:蜂窩通信的室外網絡(如LTE (LongTerm Evolution，長期演進)室外網絡)，蜂窩通信的室內網絡(如家庭基站小區(qū))，ff-1Fi(Wireless-Fidelity,無線保真)網絡，ad_hoc (點對點)網絡,專用網絡(如消防，醫(yī)療救護等)，智能儀表網絡等。
[0006]進一步的，在多個系統(tǒng)需要使用空白頻譜時可采用以下方式:(1)系統(tǒng)使用某頻譜時通知周圍其他系統(tǒng)，以避免系統(tǒng)間沖突；(2)系統(tǒng)在檢測到某頻譜沒被使用時立刻占用該頻譜，若檢測到某頻譜被使用時則不占用該頻譜。
[0007]在實現本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現現有技術中至少存在以下問題:
任意CR系統(tǒng)都可使用空白頻譜，但各CR系統(tǒng)本身特點并不相同，各CR系統(tǒng)在某頻點上運行時帶來的效果會存在差異；如有系統(tǒng)本身用戶數不多，業(yè)務量較小，該系統(tǒng)使用空白頻譜時頻譜效率較低；有系統(tǒng)的傳輸信息具有較高優(yōu)先性，該系統(tǒng)需要具有使用頻譜的較高優(yōu)先權。因此，上述多個系統(tǒng)使用空白頻譜的方式不利于最大化頻譜使用效率，而CR系統(tǒng)使用授權系統(tǒng)的空白頻段的目的是提高頻譜效率，并提高單位頻譜單位時間內傳輸的數據量。

【發(fā)明內容】
[0008]本發(fā)明實施例提供一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配方法和設備，以提高頻譜使用效率。
[0009]為了達到上述目的，本發(fā)明實施例提供一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配方法，包括:
頻譜調度單元分別接收來自多個認知無線電系統(tǒng)的頻譜資源申請消息，所述頻譜資源申請消息中攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級；
所述頻譜調度單元利用各認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級以及可用空白頻譜資源為各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源；
所述頻譜調度單元將所述分配的頻譜資源的信息通知給對應的認知無線電系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明實施例提供一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配方法，包括:
認知無線電系統(tǒng)向頻譜調度單元發(fā)送頻譜資源申請消息，所述頻譜資源申請消息中攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級；由所述頻譜調度單元利用各認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級為各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源；
所述認知無線電系統(tǒng)接收所述頻譜調度單元通知的頻譜資源的信息。
[0011]本發(fā)明實施例提供一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配設備，包括:
接收模塊，用于分別接收來自多個認知無線電系統(tǒng)的頻譜資源申請消息，所述頻譜資源申請消息中攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級；
分配模塊，用于利用各認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級以及可用空白頻譜資源為各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源；
發(fā)送模塊，用于將所述分配的頻譜資源的信息通知給對應的認知無線電系統(tǒng)。
[0012]本發(fā)明實施例提供一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配設備，包括:
發(fā)送模塊，用于向頻譜調度單元發(fā)送頻譜資源申請消息，所述頻譜資源申請消息中攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級；由所述頻譜調度單元利用各認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級為各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源；
接收模塊，用于接收所述頻譜調度單元通知的頻譜資源的信息。
[0013]與現有技術相比，本發(fā)明實施例至少具有以下優(yōu)點:本發(fā)明實施例中，基于系統(tǒng)需求以及兼顧公平原則的為多個認知無線電系統(tǒng)分配空白頻譜資源，從而可以最大化空白頻譜的利用效率，提高頻譜使用效率，以及可以保證具有較高優(yōu)先權的系統(tǒng)的業(yè)務傳輸得到保證。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本發(fā)明實施例一提供的一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配方法流程示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例三提供的一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配設備結構示意圖； 圖3是本發(fā)明實施例四提供的一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配設備結構示意圖。【具體實施方式】
[0016]下面將結合本發(fā)明中的附圖，對本發(fā)明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0017]實施例一
針對現有技術中的問題，在考慮到以下情況后，本發(fā)明實施例一提供一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配方法。
[0018](I)各使用空白頻譜的系統(tǒng)的業(yè)務特性以及業(yè)務要求并不相同；例如:LTE室外網絡需要同時滿足多個用戶通信，需要覆蓋較大地理位置，基站等設備難以改變位置；W1-Fi網絡的接入點位置變化會更加靈活；專用網絡的業(yè)務具有緊急且重要的特性，但一般數據量不會太大。進一步的，對于同一類型的網絡，由于用戶數的差異或者業(yè)務類型的差異，即使使用相同的頻率資源，系統(tǒng)的吞吐量也會存在較大的不同。
[0019](2)不同系統(tǒng)在布置網絡時有一些參數需求，在一定的發(fā)射功率下，能夠滿足的覆蓋范圍是相對固定的，但是考慮到與授權系統(tǒng)的共存，發(fā)射功率大的認知無線電系統(tǒng)需要的共存隔離需求較高，且可以使用某些空白的地理空間會相對減小；反之，發(fā)射功率小的認知無線電系統(tǒng)需要的共存隔離需求較低，且可以使用某些空白的地理空間就會相對增大。
[0020](3)為了對頻譜資源進行合理調度，可以將單系統(tǒng)進行資源調度的思路引入到多種不同系統(tǒng)的動態(tài)頻譜分配中，通過實時統(tǒng)計不同系統(tǒng)的業(yè)務情況，在滿足不同系統(tǒng)需求的情況下，最大化頻譜使用效率。其中，同一系統(tǒng)內的多用戶調度時以最大化系統(tǒng)吞吐量為目標，并確保不同業(yè)務流的QoS (Quality of Service,服務質量)要求；且調度算法包括:輪詢算法(即循環(huán)調用每個用戶，從調度概率上說，每個用戶以同樣的概率占用服務資源)、最大載干比算法(即只選擇最大載干比的用戶，使得信道條件最好的用戶占用資源傳輸數據)、正比公平算法(在維持用戶長期傳輸數據吞吐量大致公平的基礎上，同時考慮利用短期信道變化情況增大傳輸效率)等。
[0021]本發(fā)明實施例一所提供的頻譜分配方法中，如圖1所示，包括以下步驟:
步驟101，認知無線電系統(tǒng)向頻譜調度單元發(fā)送頻譜資源申請消息(用于申請頻譜資源)，該頻譜資源申請消息中至少攜帶該認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級。其中，對于多個認知無線電系統(tǒng)來說，各認知無線電系統(tǒng)均需要向頻譜調度單元發(fā)送頻譜資源申請消
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[0022]本發(fā)明實施例中，認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級可按照認知無線電系統(tǒng)的業(yè)務特點進行劃分，且允許多種認知無線電系統(tǒng)對應同一業(yè)務優(yōu)先級；例如，業(yè)務優(yōu)先級的劃分方式如下:對于消防和醫(yī)療救護等專用網絡，考慮到業(yè)務緊迫性，相應認知無線電系統(tǒng)的業(yè)務優(yōu)先級為最高級；對于蜂窩通信的室外網絡，考慮到基站設備的大量投入，相應認知無線電系統(tǒng)的業(yè)務優(yōu)先級為次優(yōu)先級；對于投入不高的網絡，相應認知無線電系統(tǒng)的業(yè)務優(yōu)先級更次之。又例如，還可根據政策或其他商業(yè)信息規(guī)定不同系統(tǒng)的業(yè)務優(yōu)先級。
[0023]本發(fā)明實施例中，該頻譜資源申請消息中還可攜帶以下內容之一或任意組合:系統(tǒng)ID，為申請頻譜資源的認知無線電系統(tǒng)的標識，可由接入系統(tǒng)標識，核心網ID，小區(qū)ID組成，且系統(tǒng)ID及業(yè)務優(yōu)先級與編號的對應關系可由協議規(guī)定；位置信息，為申請頻譜資源的認知無線電系統(tǒng)的小區(qū)位置及覆蓋范圍需求；單位頻譜資源能夠達到的吞吐量，為申請頻譜資源的認知無線電系統(tǒng)進行統(tǒng)計的，統(tǒng)計方式與當前統(tǒng)計方式類似；需求頻譜資源的特征，包括需求頻譜資源的信道帶寬、信道個數、是否連續(xù)、推薦頻道(即認知無線電系統(tǒng)根據自身屬性推薦本系統(tǒng)優(yōu)先支持的頻道)等；最大發(fā)射功率。
[0024]本發(fā)明實施例的一種優(yōu)選實施方式中，頻譜資源申請消息中攜帶的內容可以如表I所示。
[0025]表1
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步驟102，頻譜調度單元分別接收來自多個認知無線電系統(tǒng)的頻譜資源申請消息，該頻譜資源申請消息中至少攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級。
[0026]步驟103，頻譜調度單元利用各認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級以及可用空白頻譜資源為各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源。
[0027]本發(fā)明實施例中，頻譜調度單元利用各認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級以及可用空白頻譜資源為各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源，具體包括但不限于:頻譜調度單元利用各認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級為各認知無線電系統(tǒng)進行排序，并根據業(yè)務優(yōu)先級從高到低的排序結果將各認知無線電系統(tǒng)放入調度序列，以及利用可用空白頻譜資源(頻譜調度單元通過讀取存有空白頻譜信息的數據庫或者通過自身的感知學習等方式，獲得可用空白頻譜資源，且在此過程中還可以獲取各可用空白頻譜資源上允許的干擾功率值)依次為調度序列中的各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源。
[0028]本發(fā)明實施例的一種優(yōu)選`實施方式中，上述頻譜資源申請消息中還可以至少攜帶認知無線電系統(tǒng)所對應的單位頻譜資源能夠達到的吞吐量、需求頻譜資源的信道帶寬、覆蓋范圍、以及最大發(fā)射功率等信息；基于此信息，在將各認知無線電系統(tǒng)放入調度序列的過程中，還可以包括以下步驟:
當有不同認知無線電系統(tǒng)對應有相同的業(yè)務優(yōu)先級時，頻譜調度單元利用不同認知無線電系統(tǒng)對應的單位頻譜資源能夠達到的吞吐量為不同認知無線電系統(tǒng)進行排序，并根據單位頻譜資源能夠達到的吞吐量從大到小的排序結果將不同認知無線電系統(tǒng)放入調度序列；當有不同認知無線電系統(tǒng)對應有相同的單位頻譜資源能夠達到的吞吐量時，執(zhí)行后續(xù)步驟，否則結束此過程；
頻譜調度單元利用不同認知無線電系統(tǒng)對應的需求頻譜資源的信道帶寬為不同認知無線電系統(tǒng)進行排序，并根據需求頻譜資源的信道帶寬從小到大的排序結果將不同認知無線電系統(tǒng)放入調度序列；當有不同認知無線電系統(tǒng)對應有相同的需求頻譜資源的信道帶寬時，執(zhí)行后續(xù)步驟，否則結束此過程；
頻譜調度單元利用不同認知無線電系統(tǒng)對應的(覆蓋范圍/最大發(fā)射功率)為不同認知無線電系統(tǒng)進行排序，并根據(覆蓋范圍/最大發(fā)射功率)從大到小的排序結果將不同認知無線電系統(tǒng)放入調度序列。
[0029]本發(fā)明實施例的一種優(yōu)選實施方式中，在將各認知無線電系統(tǒng)放入調度序列的過程中還可包括以下過程:當有認知無線電系統(tǒng)已經超過N次(根據實際經驗設置)沒有被分配頻譜資源時，頻譜調度單元將該認知無線電系統(tǒng)放入調度序列的第一位；或，在收到認知無線電系統(tǒng)的頻譜資源申請消息后，如果頻譜調度單元在時間T (根據實際經驗設置)內沒有為認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源，則頻譜調度單元將該認知無線電系統(tǒng)放入調度序列的第一位。
[0030]本發(fā)明實施例中，基于調度序列的排序結果，頻譜調度單元可以為各認知無線電系統(tǒng)選取合適的頻譜資源，直至將頻譜資源劃分完畢；在頻譜調度單元利用可用空白頻譜資源依次為調度序列中的各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源的過程中，對于調度序列中當前待分配頻譜資源的認知無線電系統(tǒng)(以認知無線電系統(tǒng)CRSx為例進行后續(xù)說明)，其頻譜分配方式包括:
頻譜調度單元獲得滿足CRSx所需信道帶寬(頻譜資源申請消息中攜帶)要求的頻段，并按帶寬由窄到寬的順序排列；之后從獲得的頻段中選取對應有最小帶寬的頻段，并判斷當CRSx在選取的頻段上工作時，CRSx是否與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)和認知無線電系統(tǒng)共存；如果CRSx與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)和認知無線電系統(tǒng)共存，則頻譜調度單元將選取的頻段分配給CRSx ;如果CRSx與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)和/或認知無線電系統(tǒng)不共存，則頻譜調度單元從獲得的頻段中選取對應有次小帶寬的頻段進行判斷，一直到為CRSx分配頻段或者沒有頻段分配給CRSx。
[0031]頻譜調度單元判斷CRSx是否與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)和認知無線電系統(tǒng)共存包括:頻譜調度單元利用同頻共存準則和/或鄰頻共存準則判斷CRSx是否與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)和認知無線電系統(tǒng)共存。
[0032]進一步的，頻譜資源申請消息中還攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的位置信息；頻譜調度單元利用同頻共存準則和/或鄰頻共存準則判斷CRSx是否與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)和認知無線電系統(tǒng)共存，包括:頻譜調度單元利用CRSx對應的位置信息以及授權系統(tǒng)對應的位置信息獲得CRSx和授權系統(tǒng)之間的距離，并通過判斷CRSx和授權系統(tǒng)之間的距離是否滿足同頻隔離距離和/或鄰頻隔離距離來確定CRSx是否與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)共存；以及，頻譜調度單元利用CRSx對應的位置信息以及其他認知無線電系統(tǒng)對應的位置信息獲得CRSx和其他認知無線電系統(tǒng)之間的距離，并通過判斷CRSx和其他認知無線電系統(tǒng)之間的距離是否滿足同頻隔離距離和/或鄰頻隔離距離來確定CRSx是否與當前工作在其他頻段上的認知無線電系統(tǒng)共存。
[0033]步驟104，頻譜調度單元將分配的頻譜資源的信息通知給對應的認知無線電系統(tǒng)；具體的通知消息可以為頻譜資源分配消息，且該頻譜資源的信息包括但不限于:頻譜資源的帶寬、中心頻點、使用時間等。
[0034]本發(fā)明實施例的一種優(yōu)選實施方式中，頻譜資源分配消息中攜帶的內容可以如表2所示，該頻譜資源分配消息中可以攜帶系統(tǒng)ID、位置區(qū)間、頻譜資源的信息等，且該頻譜資源的信息包括但不限于頻道個數、頻譜資源的帶寬、中心頻點、是否連續(xù)、使用時間等。
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本發(fā)明實施例中，頻譜調度單元將分配的頻譜資源的信息通知給對應的認知無線電系統(tǒng)，包括但不限于:頻譜調度單元通過公共控制信道將分配的頻譜資源的信息通知給對應的認知無線電系統(tǒng)；或者，頻譜調度單元通過有線電纜等方式將分配的頻譜資源的信息通知給對應的認知無線電系統(tǒng)。
[0036]步驟105，認知無線電系統(tǒng)接收頻譜調度單元通知的頻譜資源的信息。
[0037]在頻譜調度單元通過公共控制信道通知頻譜資源的信息時，認知無線電系統(tǒng)接收頻譜調度單元通知的頻譜資源的信息，包括:認知無線電系統(tǒng)通過盲檢公共控制信道得到自身對應的頻譜資源的信息；如認知無線電系統(tǒng)通過系統(tǒng)ID盲檢公共控制信道，以得到自身對應的頻譜資源的信息。
[0038]實施例二
本發(fā)明實施例二提供一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配方法，假設存在3個認知無線電系統(tǒng)，其分別為CRSl，CRS2和CRS3，CRSl為感知TD-LTE宏蜂窩系統(tǒng)，CRS2為感知TD-LTE網絡，CRS3為感知消防網絡；基于該應用場景，則頻譜分配的過程具體包括:
步驟A、CRS1，CRS2和CRS3分別向頻譜調度單元發(fā)送頻譜資源申請消息；其中，CRSl發(fā)送的頻譜資源申請消息中攜帶的信息如表3所示，CRS2發(fā)送的頻譜資源申請消息中攜帶的信息如表4所示，CRS3發(fā)送的頻譜資源申請消息中攜帶的信息如表5所示。
[0039]表 3
【權利要求】
1.一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配方法，其特征在于，包括: 頻譜調度單元分別接收來自多個認知無線電系統(tǒng)的頻譜資源申請消息，所述頻譜資源申請消息中攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級； 所述頻譜調度單元利用各認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級以及可用空白頻譜資源為各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源； 所述頻譜調度單元將所述分配的頻譜資源的信息通知給對應的認知無線電系統(tǒng)。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述頻譜調度單元利用各認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級以及可用空白頻譜資源為各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源，包括: 所述頻譜調度單元利用各認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級為各認知無線電系統(tǒng)進行排序，并根據業(yè)務優(yōu)先級從高到低的排序結果將各認知無線電系統(tǒng)放入調度序列，以及利用可用空白頻譜資源依次為所述調度序列中的各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述頻譜資源申請消息中還攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的單位頻譜資源能夠達到的吞吐量、需求頻譜資源的信道帶寬、覆蓋范圍、以及最大發(fā)射功率； 在將各認知無線電系統(tǒng)放入調度序列的過程中，所述方法進一步包括: 當有不同認知無線電系統(tǒng)對應有相同的業(yè)務優(yōu)先級時，所述頻譜調度單元利用不同認知無線電系統(tǒng)對應的單位頻譜資源能夠達到的吞吐量為不同認知無線電系統(tǒng)進行排序，并根據單位頻譜資源能夠達到 的吞吐量從大到小的排序結果將不同認知無線電系統(tǒng)放入調度序列；以及， 當有不同認知無線電系統(tǒng)對應有相同的單位頻譜資源能夠達到的吞吐量時，所述頻譜調度單元利用不同認知無線電系統(tǒng)對應的需求頻譜資源的信道帶寬為不同認知無線電系統(tǒng)進行排序，并根據需求頻譜資源的信道帶寬從小到大的排序結果將不同認知無線電系統(tǒng)放入調度序列；以及， 當有不同認知無線電系統(tǒng)對應有相同的需求頻譜資源的信道帶寬時，所述頻譜調度單元利用不同認知無線電系統(tǒng)對應的(覆蓋范圍/最大發(fā)射功率)為不同認知無線電系統(tǒng)進行排序，并根據(覆蓋范圍/最大發(fā)射功率)從大到小的排序結果將不同認知無線電系統(tǒng)放入調度序列。
4.如權利要求2或3所述的方法，其特征在于，在將各認知無線電系統(tǒng)放入調度序列的過程中，所述方法進一步包括: 當有認知無線電系統(tǒng)已經超過N次沒有被分配頻譜資源時，所述頻譜調度單元將所述認知無線電系統(tǒng)放入所述調度序列的第一位；或者， 在收到認知無線電系統(tǒng)的頻譜資源申請消息后，如果所述頻譜調度單元在時間T內沒有為所述認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源，則所述頻譜調度單元將所述認知無線電系統(tǒng)放入所述調度序列的第一位。
5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述頻譜資源申請消息中還攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的需求頻譜資源的信道帶寬； 所述頻譜調度單元利用可用空白頻譜資源依次為所述調度序列中的各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源，包括: 對于所述調度序列中當前待分配頻譜資源的認知無線電系統(tǒng)CRSx，所述頻譜調度單元獲得滿足所述CRSx所需信道帶寬要求的頻段； 所述頻譜調度單元從所述獲得的頻段中選取對應有最小帶寬的頻段，并判斷當所述CRSx在所述選取的頻段上工作時，所述CRSx是否與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)和認知無線電系統(tǒng)共存； 如果所述CRSx與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)和認知無線電系統(tǒng)共存，則所述頻譜調度單元將所述選取的頻段分配給所述CRSx ； 如果所述CRSx與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)和/或認知無線電系統(tǒng)不共存，則所述頻譜調度單元從所述獲得的頻段中選取對應有次小帶寬的頻段進行判斷，一直到為所述CRSx分配頻段或者沒有頻段分配給所述CRSx。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述頻譜調度單元判斷所述CRSx是否與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)和認知無線電系統(tǒng)共存包括: 所述頻譜調度單元利用同頻共存準則和/或鄰頻共存準則判斷所述CRSx是否與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)和認知無線電系統(tǒng)共存。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述頻譜資源申請消息中還攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的位置信息； 所述頻譜調度單元利用同頻共存準則和/或鄰頻共存準則判斷所述CRSx是否與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)和認知無線電系統(tǒng)共存，包括: 所述頻譜調度單元利用CRSx對應的位置信息以及授權系統(tǒng)對應的位置信息獲得CRSx和授權系統(tǒng)之間的距離，并通過判斷所述CRSx和授權系統(tǒng)之間的距離是否滿足同頻隔離距離和/或鄰頻隔離距離來確定所述CRSx是否與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)共存；以及， 所述頻譜調度單元利用CRSx對應的位置信息以及其他認知無線電系統(tǒng)對應的位置信息獲得CRSx和其他認知無線電系統(tǒng)之間的距離，并通過判斷CRSx和其他認知無線電系統(tǒng)之間的距離是否滿足同頻隔離距離和/或鄰頻隔離距離來確定CRSx是否與當前工作在其他頻段上的認知無線電系統(tǒng)共存。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述頻譜調度單元將所述分配的頻譜資源的信息通知給對應的認知無線電系統(tǒng)，包括: 所述頻譜調度單元通過公共控制信道將所述分配的頻譜資源的信息通知給對應的認知無線電系統(tǒng)；或者， 所述頻譜調度單元通過有線電纜將所述分配的頻譜資源的信息通知給對應的認知無線電系統(tǒng)。
9.如權利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述頻譜資源的信息包括:所述頻譜資源的帶寬、中心頻點、使用時間。
10.一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配方法，其特征在于，包括: 認知無線電系統(tǒng)向頻譜調度單元發(fā)送頻譜資源申請消息，所述頻譜資源申請消息中攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級；由所述頻譜調度單元利用各認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級為各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源； 所述認知無線電系統(tǒng)接收所述頻譜調度單元通知的頻譜資源的信息。
11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述認知無線電系統(tǒng)接收所述頻譜調度單元通知的頻譜資源的信息，包括: 在所述頻譜調度單元通過公共控制信道通知頻譜資源的信息時，所述認知無線電系統(tǒng)通過盲檢公共控制信道得到自身對應的頻譜資源的信息。
12.如權利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述頻譜資源的信息包括:所述頻譜資源的帶寬、中心頻點、使用時間。
13.一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配設備，其特征在于，包括: 接收模塊，用于分別接收來自多個認知無線電系統(tǒng)的頻譜資源申請消息，所述頻譜資源申請消息中攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級； 分配模塊，用于利用各認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級以及可用空白頻譜資源為各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源； 發(fā)送模塊，用于將所述分配的頻譜資源的信息通知給對應的認知無線電系統(tǒng)。
14.如權利要求13所述的設備，其特征在于， 所述分配模塊，具體用于利用各認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級為各認知無線電系統(tǒng)進行排序，并根據業(yè)務優(yōu)先級從高到低的排序結果將各認知無線電系統(tǒng)放入調度序列，以及利用可用空白頻譜資源依次為所述調度序列中的各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源。
15.如權利要求14所述的設備，其特征在于，所述頻譜資源申請消息中還攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的單位頻譜資源能夠達到的吞吐量、需求頻譜資源的信道帶寬、覆蓋范圍、以及最大發(fā)射功率； 所述分配模塊，進一步用于當有不同認知無線電系統(tǒng)對應有相同的業(yè)務優(yōu)先級時，利用不同認知無線電系統(tǒng)對應的單位頻譜資源能夠達到的吞吐量為不同認知無線電系統(tǒng)進行排序，并根據單位頻譜資源能夠達到的吞吐量從大到小的排序結果將不同認知無線電系統(tǒng)放入調度序列；以及， 當有不同認知無線電系統(tǒng)對應有相同的單位頻譜資源能夠達到的吞吐量時，利用不同認知無線電系統(tǒng)對應的需求頻譜資源的信道帶寬為不同認知無線電系統(tǒng)進行排序，并根據需求頻譜資源的信道帶寬從小到大的排序結果將不同認知無線電系統(tǒng)放入調度序列；以及， 當有不同認知無線電系統(tǒng)對應有相同的需求頻譜資源的信道帶寬時，利用不同認知無線電系統(tǒng)對應的(覆蓋范圍/最大發(fā)射功率)為不同認知無線電系統(tǒng)進行排序，并根據(覆蓋范圍/最大發(fā)射功率)從大到小的排序結果將不同認知無線電系統(tǒng)放入調度序列。
16.如權利要求14或15所述的設備，其特征在于， 所述分配模塊，進一步用于當有認知無線電系統(tǒng)已經超過N次沒有被分配頻譜資源時，將所述認知無線電系統(tǒng)放入所述調度序列的第一位；或者， 在收到認知無線電系統(tǒng)的頻譜資源申請消息后，如果在時間T內沒有為所述認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源，則將所述認知無線電系統(tǒng)放入所述調度序列的第一位。
17.如權利要求14所述的設備，其特征在于，所述頻譜資源申請消息中還攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的需求頻譜資源的信道帶寬； 所述分配模塊，進一步用于對于所述調度序列中當前待分配頻譜資源的認知無線電系統(tǒng)CRSx，獲得滿足所述CRSx所需信道帶寬要求的頻段；從所述獲得的頻段中選取對應有最小帶寬的頻段，并判斷當所述CRSx在所述選取的頻段上工作時，所述CRSx是否與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)和認知無線電系統(tǒng)共存；如果所述CRSx與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)和認知無線電系統(tǒng)共存，則將所述選取的頻段分配給所述CRSx ;如果所述CRSx與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)和/或認知無線電系統(tǒng)不共存，則從所述獲得的頻段中選取對應有次小帶寬的頻段進行判斷，一直到為所述CRSx分配頻段或者沒有頻段分配給所述CRSx。
18.如權利要求17所述的設備，其特征在于， 所述分配模塊，進一步用于利用同頻共存準則和/或鄰頻共存準則判斷所述CRSx是否與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)和認知無線電系統(tǒng)共存。
19.如權利要求17所述的設備，其特征在于，所述頻譜資源申請消息中還攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的位置信息； 所述分配模塊，進一步用于利用CRSx對應的位置信息以及授權系統(tǒng)對應的位置信息獲得CRSx和授權系統(tǒng)之間的距離，并通過判斷所述CRSx和授權系統(tǒng)之間的距離是否滿足同頻隔離距離和/或鄰頻隔離距離來確定所述CRSx是否與當前工作在其他頻段上的授權系統(tǒng)共存；以及， 利用CRSx對應的位置信息以及其他認知無線電系統(tǒng)對應的位置信息獲得CRSx和其他認知無線電系統(tǒng)之間的距離，并通過判斷CRSx和其他認知無線電系統(tǒng)之間的距離是否滿足同頻隔離距離和/或鄰頻隔離距離來確定CRSx是否與當前工作在其他頻段上的認知無線電系統(tǒng)共存。
20.如權利要求13所述的設備，其特征在于， 所述發(fā)送模塊，具體用于通過公共控制信道將所述分配的頻譜資源的信息通知給對應的認知無線電系統(tǒng) ；或者，通過有線電纜將所述分配的頻譜資源的信息通知給對應的認知無線電系統(tǒng)。
21.如權利要求13或20所述的設備，其特征在于，所述頻譜資源的信息包括:所述頻譜資源的帶寬、中心頻點、使用時間。
22.一種基于認知無線電系統(tǒng)的頻譜分配設備，其特征在于，包括: 發(fā)送模塊，用于向頻譜調度單元發(fā)送頻譜資源申請消息，所述頻譜資源申請消息中攜帶認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級；由所述頻譜調度單元利用各認知無線電系統(tǒng)對應的業(yè)務優(yōu)先級為各認知無線電系統(tǒng)分配頻譜資源； 接收模塊，用于接收所述頻譜調度單元通知的頻譜資源的信息。
23.如權利要求22所述的設備，其特征在于， 所述接收模塊，具體用于在所述頻譜調度單元通過公共控制信道通知頻譜資源的信息時，通過盲檢公共控制信道得到自身對應的頻譜資源的信息。
24.如權利要求22或23所述的設備，其特征在于，所述頻譜資源的信息包括:所述頻譜資源的帶寬、中心頻點、使用時間。
【文檔編號】H04W16/02GK103634799SQ201210307310
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月27日 優(yōu)先權日:2012年8月27日
【發(fā)明者】李媛媛, 蔣成鋼, 白文嶺, 楊宇 申請人:電信科學技術研究院