[发明专利]一种信道替换方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域中的认知无线电技术领域，尤其涉及一种应用于认知无线电系统的信道替换方法和装置。

背景技术

近年来，随着无线通信业务需求的持续增长，无线通信系统对无线频谱资源的需求不断增加，频谱资源变得十分稀缺。但研究表明：目前适宜无线通信的频谱资源一方面十分稀缺，一方面又浪费严重。因此，人们提出了认知无线电技术(Cognitive Radio：CR)技术，它被认为是解决当前无线频谱资源紧张和频谱资源利用效率低下的最有希望的技术。

认知无线电技术中，可将现有系统称为主用系统，认知无线电系统与主用系统可共用频谱信道，主用系统也可称之为授权系统，认知无线电系统称之为非授权系统。主用系统相对于认知无线电系统来说为频率大区制组网系统，认知无线电系统相对于主用系统来说为小区制组网系统；主用系统业务的时间分布和频谱分布并不连续，可能长时间不使用其工作频段，此时，认知无线电系统可利用主用系统运营中的空闲频谱进行传输运营。主用系统和认知无线电系统进行频谱共用的前提是：认知无线电系统的引入不能对主用系统造成有害干扰、影响主用系统的正常运营。这就要求认知无线电系统是具有频谱认知功能的非授权系统，可以感知周围的环境，持续检测已授权频段中主用系统的频谱资源使用情况，并在保证主用系统优先使用和传输性能几乎不受损的情况下使用当前检测到的空闲频谱进行通信。无线电管理机构可以允许认知无线电系统在符合一定规则的前提条件下，在主用系统的频谱中工作，动态利用频谱空洞进行通信，以达到提高频谱的利用率。

认知无线电系统的网络和其他蜂窝通信系统一样，在网络规划时也需要确定频率复用模式，并进行频率规划，其中：

频率复用是基于无线电波传播路径损耗特性来实现的，其单位为载波。当两个基站之间距离足够远，那么用于一个基站的载波频率可以被另一个基站的载波频率复用，从而提高了频谱效率。每个基站覆盖的区域称为蜂窝小区，使用相同频率的蜂窝小区称为同频小区。这些同频小区之间的距离称为频率复用距离。在设计中，频率复用距离必须足够远，以使同信道干扰电平足够低，从而保证覆盖质量。

频率规划的基本单位是小区簇，以簇为单位在覆盖区域内进行频率复用。簇是一组若干个小区的集合，这若干个小区使用了全部可用的频谱资源，但各小区工作频率却不同，簇内各小区分布方式和频率分配方案决定了频率复用模式。

现有蜂窝系统网络规划时考虑的频率复用模式都是静态的频率复用，也就是说复用距离和复用方式一经设定后就固定不变。频率规划时所考虑的可用信道都是静态的，也就是说所规划信道中只有蜂窝无线通信业务存在，不会有其他业务对蜂窝系统造成干扰使信道的可用状态发生变化。

然而，认知无线电系统中，由于需要寻找并使用主用系统的空闲频谱进行覆盖。同时，要求认知无线电系统对主用系统空闲频谱的使用必须不能对主用系统产生有害干扰。所以，根据主用系统所使用信道的变化情况，认知无线电系统需要实时调整其使用的信道，避免对主用系统的信道使用造成影响。也就是说，认知无线电系统所能使用的频谱资源是实时变化的。

如果在认知无线电系统中采用传统频率规划方法，当信道可用情况变化时，一方面系统将可能面临无法根据频率规划确定下一时刻所使用频率资源的问题；另一方面系统的频率复用距离可能发生变化，导致系统内部干扰情况变恶劣，进而导致系统性能的降低。

发明内容

本发明实施例提供一种信道替换方法和装置，用以实现根据系统当前可用信道的变化情况进行信道分配调整，以降低因当前可用信道的变化引起的系统内部干扰，进而提高系统性能。

本发明实施例提供一种信道替换方法，应用于认知无线电系统，包括：

通过检测与认知无线电系统共用频谱信道的主用系统的信道，确定出所述认知无线电系统中当前各主用信道中的当前不可用主用信道；所述主用信道为当前用于业务应用的信道；

使用所述认知无线电系统中当前各备用信道中的当前可用备用信道替换所述当前不可用主用信道，作为主用信道用于业务应用。

本发明实施例还提供一种信道替换装置，应用于认知无线电系统，包括：

确定单元，用于通过检测与认知无线电系统共用频谱信道的主用系统的信道，确定出当前各主用信道中的当前不可用主用信道；所述主用信道为当前用于业务应用的信道；

替换单元，用于使用当前各备用信道中的当前可用备用信道替换所述当前不可用主用信道，作为主用信道用于业务应用。