[发明专利]频谱共享方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种频谱共享方法。

背景技术

近年来随着无线技术的快速发展和普及，频谱资源日益紧缺。为了解决这一问题，目前出现了一些频谱共享系统。这些系统的特征是其工作频段不需要授权，故被称为免许可系统。在工作频段内，这些免许可系统需要和授权系统(IU)进行共存并利用其暂时空闲的频段。免许可系统的工作前提是不能对许可系统的正常工作造成干扰，而且一旦检测到许可授权系统存在于某个它正在使用的频段，免许可系统必须无条件地退出该频段，并跳转到其他没有被许可系统占用的频段上继续工作。这种工作模式，也就是通常说的SP(频谱池)系统，许可用户(LU)具有使用频谱的优先权利，免许可用户(也叫RU租借用户，SU第二用户)在不影响LU的前提下可以使用这些频段。

无线区域网络(WRAN，Wireless Regional Area Network)系统就是这样一种免许可运营(license-exempt operation)的系统。WRAN系统通过使用感知无线电的技术，在分配给电视广播的VHF/UHF频带(北美为54MHz～862MHz)的频带中，寻找没有被占用的频段作为WRAN网络的承载频段。WRAN系统必须检测该频段已有用户(如DTV和Part 74设备(如无线麦克风等))的信号以避免对这些用户造成干扰。为此，IEEE802.22专门成立了802.22.1工作组来研究对Part 74设备的保护。

Protected device是被保护设备，本申请是指Part 74设备。Protectingdevice是保护设备，用来保护那些被保护设备的设备，布设在Part 74设备的附近，将Part 74设备占用的信道信息发送给WRAN系统从而实现对Part 74设备的保护。分为基本保护设备(primary protecting device，PPD)和第二保护设备(SPD，secondary protecting device)。由于该设备主要是通过发送信标互相通信的，所以也可称为信标设备。

保护设备在初始化时，会对信道监测一定的时间，如果在该时间内，没有发现在该信道已经存在保护设备，那么该保护设备将作为一个基本保护设备工作。如果检测到已经有保护设备存在，那么该保护设备将根据上层的指示，可以选择作为PPD或SPD。

如图1所示是现有的PPD的超帧结构图，前面是N个同步突发(同步burst)字段，SPD和WRAN系统根据这些同步burst快速检测到PPD，并且SPD通过这些同步burst与PPD同步，N值由PPD确定，最大为382。这N个同步burst只能由PPD周期性的发送，SPD只能接收。同步burst字段后是一个beacon frame(信标帧)字段，由第0个同步burst和一个beacon PSDU组成，PPD和SPD可在该时间内发送beacon通知WRAN系统哪些频段被Part 74设备占用。紧接着就是Rxperiod(接收周期)字段，在该周期内，PPD将接收来自SPD发送的RTS(Request to Send)burst(请求发送突发)字段，SPD通过该burst通知PPD自己要发送beacon，如果PPD在接下来的ANP(Acknowledgement/No Acknowledgement Period，确认周期)内发送ACK，那么该SPD将在下一个超帧的beacon时间内发送beacon，而此时PPD只能作为接收机接收该SPD发送的beacon。接收到该beacon后，PPD可以选择将该beacon消息与自己侦测的数据结合起来，在下一个发送时刻发送，WRAN既可以接收PPD发送的beacon，也可以接收SPD发送的beacon获取信道占用信息。如果PPD在ANP内发送了NACK(这有可能是同时有多个SPD在Rx period发送RTS而造成冲突所致)，此时这些发送RTS的SPD将不能在下一超帧内发送beacon，这些SPD会使用一个随机的回退时间来确定下一次发送RTS的时间来减小RTS的冲突，直到接收到PPD发送的ACK时才能发送beacon。也就是说，一个frame period内，同步burst和ANP是由PPD发送的，而beacon可能是PPD或SPD发送的，Rx period则是SPD发送的时刻。