[发明专利]主用户网络频谱管理与共享的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，更具体地说，涉及一种主用户网络频谱管理与共享的方法及系统。

背景技术

随着无线网络的广泛应用，频谱的占用使得频谱资源愈加紧张，而不同用户的需求形成一定的频谱利用空间，认知无线电(Cognitive Radio，简称CR)正是利用频谱空间的机会，接入频道从而最大限度的利用频谱。认知无线电技术可以实现在时间、频率以及空间上的多维频谱复用，大大降低频谱和带宽限制对无线通信发展的束缚，极大的改变无线频谱资源日益紧缺的状况，为人们提供更加灵活先进的无线通信手段。

在认知无线电网络中，一般分为主用户和次用户(也称二级用户)，主用户为授权用户，拥有对频道的所有权，能够随时的接入信道而不受任何干扰；次用户只可以占用主用户不使用的信道，而当主用户在使用相应的信道时，次用户只能监测而不能干扰。基于认知无线电技术的动态频谱共享，其基本出发点就是在不影响主用户通信的情况下，次用户通过监测主用户的频谱使用状态，发现和利用主用户的频谱空洞，即在特定的地理位置和特定时间上，未被主用户使用且可被次用户使用的频谱资源，从而提高频谱利用率，解决频谱拥塞的问题。但是，当主用户重新出现在频谱空洞上时，次用户必须在规定时间内退出该频段，保证主用户的通信不受影响。

目前利用认知无线电技术实现动态频谱共享时，主用户完全根据自己的需要使用频谱以及无意识的释放频谱空洞，因此产生的频谱空洞在频段上具有离散性和随机性，导致频谱空洞中的某些频段，对次用户来说也不能用来传输数据，不能满足次用户的需求，因此只能闲置，导致频谱资源仍然得不到有效利用。

发明内容

本发明实施例提供一种频谱管理系统及主用户网络频谱管理方法与系统，通过主用户释放满足次用户需求的频率资源，可使次用户在一定时间段内共享主用户释放的频谱资源，使频谱资源得到充分利用。

本发明实施例还提供了一种次用户网络系统及其共享主用户网络频谱的方法，次用户通过接收主用户释放的频谱资源的信息，可以尽快查找到主用户的频谱空洞，降低了系统设计的复杂度，节省了次用户的频谱感知开销。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

本发明实施例公开了一种频谱管理系统，包括：

业务接口，用于主用户网络与次用户网络间的信息交互；

主用户网络频谱管理系统，用于根据从所述业务接口获取的次用户的业务信息以及自身的业务分布，确定频谱中频率资源的释放权值，并根据所述频率资源的释放权值，释放满足次所述次用户需求的频率资源；

所述次用户网络利用主用户释放的所述频率资源进行通信。

本发明实施例还公开了一种主用户网络频谱管理方法，包括：

获取次用户的业务信息；

当自身业务分布发生变化、次用户的业务分布发生变化和当距前一次触发频谱管理过程的时间大于预设时间中的至少一个条件满足时，根据所述次用户的业务信息以及自身的业务分布，确定频谱中频率资源的释放权值；

按照所述频率资源的释放权值，释放满足所述次用户需求的频率资源。

本发明实施例还公开了一种次用户网络共享主用户网络频谱资源的方法，包括：

向主用户发送自身的信息，所述自身的信息包括：次用户自身的业务信息或根据次用户自身的业务信息获得的不同地理区域内的业务分布概率；

对主用户的频谱进行监测，确定主用户释放的频率资源的信息，所述频率资源信息为主用户根据所述次用户的业务信息以及所述主用户自身的业务分布确定频谱中频率资源的释放权值后，按照所述频谱释放权值释放的满足所述次用户需求的频率资源；

利用所述主用户释放的频率资源进行通信。

本发明实施例还公开了一种主用户网络频谱管理系统，包括：

信息获取单元，用于获取次用户的业务信息；

监控单元，用于监控自身的业务分布；

频谱管理单元，用于当自身业务分布发生变化、次用户的业务分布发生变化和当距前一次触发频谱管理过程的时间大于预设时间中的至少一个条件满足时，根据所述信息获取单元获取的次用户的业务信息以及自身的业务分布，确定频谱中频率资源的释放权值，并根据所述频率资源释放权值，释放满足所述次用户需求的频率资源。

本发明实施例还公开了一种次用户网络系统，包括：

信息发送单元，用于向主用户发送自身的信息，所述自身的信息包括：次用户自身的业务信息或根据次用户自身的业务信息进行处理后得到不同地理区域内的业务分布概率；