[发明专利]感知导频信道支持的认知系统初始化方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种感知导频信道支持的认知系统初始化方法，装置和系统。

背景技术

现有的频谱使用政策是固定分配的，即政府为特定用户的特定业务分配固定的资源，如电视、广播、雷达、导航等都使用固定的频点，其中一些频点并不是一直使用，也不是所有地理位置都在使用，因而存在某些时间段和某些地理位置，部分频点未得到充分使用的状况，造成了频谱资源的极大浪费。认知无线电(CR，Cognitive Radio)技术通过感知无线频谱环境，可以发现这些随时随地出现的未占用频段，并在不干扰主用户(Primary User，PU原固定分配的频率使用用户)的前提下动态接入这些频段，实现见缝插针式的使用从而提高频谱利用率。基于目前频谱资源的紧张状况，以及CR技术具有提高频谱利用率的性能，世界各大标准协会正努力将CR技术推向标准化。

CR技术的使用需要解决两个问题：一、及时准确发现出现的频谱空白期，二、及时接入这些处于空白期的频谱。另外，可重配无线电系统(Reconfigurable Radio Systems，RRS)描述未来的无线通信环境中存在各种各样的无线技术和服务，终端可以根据服务需求选择接入技术和运营商，不同接入技术的工作频点随时随地都在变化，在此复杂的网络环境中，终端搜索具体的接入技术既费时又费电，因此RRS标准组提出了感知导频信道(Cognitive Pilot Channel，CPC)，此信道既可以承载于现有的无线接入网络比如全球移动通讯系统(Global System for Mobile Communications，GSM)网络，也可以承载于未来的无线接入网络。无论承载于哪种接入网络，CPC接入点(CPC Access Point，CPC AP)都支持大范围覆盖，即覆盖了大量不同运营商不同制式的小区，还覆盖了不同类型的认知小区。CPC AP周期性地广播不同区域的频谱使用状态和服务提供状态，终端在开机后可以从CPCAP快速获得本地可用频谱和可提供的服务。

由上可知，CPC网络架构下的认知网络为具有认知功能的终端与基站建立的网络，终端与基站需要感知无线频谱环境，在建立认知网络前，终端和基站之间需要交互感知信息、协商工作频点和广播信道等，而CPC AP的一个功能就是协助基站和终端完成感知信息的交互、工作频点协商和广播信道选择等，最终建立认知系统。

已经提出的认知系统初始化的流程如下：

终端和基站开机并扫描CPC，从CPC AP获得可用的频谱集合，即未在CPC AP登记使用的频点的集合。

终端和基站对上述可用频点集合进行感知，完成对各频点的评价；然后，基站向CPC AP发送随机接入请求，获得下一条消息的发送资源，并与CPCAP建立承载。

基站与CPC AP建立承载后，基站向CPC AP发送感知消息，包括感知结果、基站标识(Identity，ID)和地理位置信息，这里需要基站支持定位技术。例如：全球卫星定位系统(Globe Postion System，GPS)。

CPC AP收到基站的消息后，在CPC广播信道上广播上述接收到的感知结果。

终端根据广播的信息获取其周围所有基站的信息，并根据地理位置信息判断此基站是否在其通信范围内，能否满足其业务需求，经过评价之后，如果希望与某一基站组网，则首先向CPC AP发起随机接入请求，获得下一条消息的发送资源，与CPC AP建立承载；

终端与CPC AP建立承载后，将频谱感知结果，目标基站ID等消息发送给CPC AP；因为还没有与基站建立工作频点，只有通过CPC AP告知基站：终端希望与基站组网；

CPC AP根据目标基站ID将终端的感知结果发送给目标基站；

基站收到终端的感知结果后，首先将感知数据进行融合，从而得到感知决策，上述感知决策包括：本基站所在的网络的工作频点和广播信道，并将感知决策结果发送给CPC AP。

CPC AP将上述感知决策发送给终端；

如果终端不满意决策结果，则继续向CPC AP发送感知消息，包括感知结果、基站标识以及期望的工作频点等，CPC AP则将终端消息发送到基站，基站再调整感知决策。

如果终端满意决策结果，则向基站与CPC AP发送确认消息，CPC AP拆除与基站的承载，拆除与终端的承载；

终端与基站切换到决策结果的工作频点上，建立通路。

发明人在实现本发明的过程中发现：