[发明专利]一种认知系统小区频谱分配方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种认知系统小区的频谱分配技术。

背景技术

随着无线通信技术的发展及其应用领域的拓展，频谱资源愈发稀缺，成为 无线通信研究领域和运营商不得不面临的问题。但各国相关机构的研究表明， 各种无线接入技术对频谱的不合理利用是造成频谱稀缺现象的本质原因，即传 统的固定频谱分配方法导致各授权系统不能充分利用授权频谱，而造成授权频 谱资源的浪费，及非授权频段的过分拥挤。

目前，认知无线电技术被认为是解决频谱“稀缺”问题，提高频谱利用率的 最佳方案。通过检测其他授权频段，认知无线电系统获取空闲频谱的相关信息， 并实时的改变自身的某些传输参数，如工作频段，发射功率，调制方式等，随 机接入这些空闲频谱。例如认知系统与授权系统重叠覆盖，授权系统对其所授 权的频谱具有优先使用权，认知系统的小区本身没有授权频谱或者所拥有的授 权频谱不能够满足小区的带宽需求。认知系统检测授权系统的空闲频谱并随机 接入，在授权系统征用其所授权的频谱时，认知系统必须迅速腾空此频段，则 此频段上承载的认知用户切换到其他空闲频段或被迫中断。认知无线电技术满 足了认知系统的带宽需求，实现了授权频谱资源利用率的提高，缓解了非授权 频段过分拥挤的现象。

然而，如何分配频谱才能实现对空闲频谱的有效利用是认知无线电系统亟 待解决的重大问题。这个问题涉及多方面的内容：认知系统小区(或用户)之 间的干扰抑制问题，这是任何无线电系统都不可避免的严峻问题；以及考虑到 认知无线电系统中频谱不稳定的特点，研究有利于降低认知系统频谱切换率的 方法势在必行；此外，用于支撑频谱分配的相关频谱特征数据库的研究也是必 不可少的。

对于如何分配频谱以避免认知系统小区(或用户)之间的干扰问题，现有 技术尽管从多个方面研究了如何实现认知系统对频谱的有效利用并推动了认 知无线电技术的发展，但是本申请发明人发现，现有技术中均没有充分考虑到 认知无线电系统中频谱的一个非常重要的因素，即不稳定性。由于在认知无线 电系统中，使用的频谱是通过检测得到的，认知系统在使用这类频谱时属于次 级接入系统，受到授权系统的制约，当授权系统重新征用授权频段时，认知系 统必须无条件腾空所使用频段。因此，这类频谱不像固定分配给系统的频谱一 样稳定，而是具有不稳定性的，即它的可用时长是不确定的，而且授权用户在 此频谱上的突发性出现，同样具有不确定性。若认知系统所使用的频段不稳定 或者说不可靠，则这段频谱会被授权系统频繁征用，这将造成使用该段频谱的 小区迫使大量用户频繁切换，甚至产生掉话。

发明内容

本发明实施例提供一种认知系统小区频谱分配方法、模块和系统，用以提 高认知系统的稳定性。

一种认知系统小区频谱分配方法，包括：

获得可以分配给请求频谱资源的认知系统小区的可选频谱单元集合；

根据所述可选频谱单元集合中每一个可选频谱单元在授权系统中的使用 特征信息，分别确定每一个可选频谱单元在认知系统中的可靠性，所述每一个 频谱单元在认知系统中的可靠性与该频谱单元在授权系统中的占用度平均值 成反比，且与授权用户出现的次数平均值成反比；

根据各个可选频谱单元在认知系统中的可靠性，确定由其中连续可选频谱 单元组成的各频谱资源块在认知系统中的可靠性；

根据各频谱资源块的可靠性和带宽，在满足认知系统小区带宽需求并且综 合可靠性大于设定可靠性门限值的各种频谱资源块组合中，优先选择频谱资源 块数目最少的组合分配给认知系统小区；

所述综合可靠性是指：一组频谱资源块中，所述频谱资源块组合的综合可 靠性为各频谱资源块可靠性的加权之和，或者，用各频谱资源块不可靠性的加 权之积来表征频谱资源块组合的综合不可靠性，其中，每一个频谱资源块可靠 性的权值为该频谱资源块的带宽与频谱资源块组合的总带宽的比值。

较佳的，当存在频谱资源块组合的总带宽等于认知系统小区带宽需求的频 谱资源块组合时，则将其中任意一个组合分配给认知系统小区；

当存在至少两个频谱资源块组合的总带宽大于认知系统小区带宽需求的 频谱资源块组合时，选择总带宽大于认知系统小区带宽需求的各种频谱资源块 组合中，总带宽最小的频谱资源块组合分配给认知系统小区。