[发明专利]频点迁移触发及频点迁移方法、系统和设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种频点迁移触发及频点迁移方法、系统和设备。

背景技术

随着移动通信事业的快速的发展，日益增长的宽带无线通信需求与有限频谱资源的矛盾日趋明显，虽然在长期演进(LTE)系统已采用正交频分复用(OFDM)、多输入多输出(MIMO)等技术来提高频谱利用率，但是这些并不能根本上解决有限频谱资源的问题。随着移动业务在未来飞速的发展，电信运营商将面临更严峻的频谱资源短缺的问题，另一方面，一些无线系统的频谱使用在时间和地域上几乎空闲。特别是对于广播电视频段，随着广播电视系统从模拟传输向数字传输的发展，由于数字传输能极大的提高传输容量，使得很多广播电视频段长期处于空闲状态，浪费了宝贵的无线资源。

很多机构曾对频谱的占用情况做过统计，表明目前的很多频谱并没有得到充分的利用。2002年，美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission，FCC)对美国的频谱使用情况做过测量，其报告显示典型的信道频谱使用率一般不到15％，最高的也才85％。而最近，上海无线通信研究中心对上海地区的频谱使用情况做过统计，698MHz到806MHz的频谱使用率约为30％，北京邮电大学也做过类似的测量，也得出近似的结论。

对于电信运营商，UHF信号具有良好传播特性，能提供更大的小区半径，提高小区边缘用户的吞吐量。对于农村地区或者人烟稀少地区的覆盖，使用UHF相比使用2GHz频段，能有效的降低电信运营商的建网成本，体现出更好的经济效益。一方面，一些广播电视频段处于长期空闲状态，而另一方面，电信运营商希望用更低的成本覆盖广大的农村地区，以节省社会资源。但在目前固定的频谱分配政策下，电信运营商并不能使用广播电视频段，由于一些地区的模拟电视技术并没有完全退出市场，所以短期之内不会改变现有频谱分配政策。

为解决频谱资源紧缺的问题，新的无线电技术即认知无线电(CognitiveRadio，CR)技术已经被广泛的关注。认知无线电技术最早由Joseph Mitola在1999年提出，经过十年的发展，它已经得到学术及工业界的普遍认可，是一种解决目前频谱资源紧缺的有效手段。通过认知无线电技术，无线电系统能根据其工作环境，自适应的调整其工作参数，以满足自身的需要。认知无线电与软件无线电相配合，能实施灵活的频谱使用，实现频谱的共享，提高频谱的使用效率。

对于典型的认知无线电系统，一般假设某授权频段上的授权系统正常工作，认知系统检测授权系统的频谱使用情况，当发现授权系统没有工作，授权频段空闲的时候，认知系统使用这一授权频段，并继续检测本频段授权系统的工作状态，一旦发现授权系统重新开始工作，则退出此频段，并转移到新的频段继续工作。在整个流程中，认知系统需要完成频谱感知，频谱管理，频谱转移，频谱共享。其中频谱感知获得无线电的环境信息；而频谱管理是根据获得的无线电环境信息对可利用的频段做出相应的管理，以提高频谱使用的效率；当授权系统开始工作时，认知系统为避免对主用户的严重干扰，需要转移到新的工作频段；认知系统也需要与其它认知系统共享认知频段。

对于单载波通信系统，频谱转移可以采用频点迁移方式，也就是当基站检测到授权系统开始工作后，向本小区所有终端发送频点迁移命令，基站和本小区所有终端都几乎同时切到一个新的可用频点继续工作，从而避免对授权系统的干扰。

在LTE系统中，频点迁移一般通过复杂的切换信令交互实现，其中LTE系统的基站与终端(UE)在空中接口的信令交互包括：

步骤1：基站在源频点对UE进行测量控制；

步骤2：基站在源频点调度UE进行测量结果上报，根据测量结果判定UE迁移的目标频点；

步骤3：基站在源频点调度UE，向UE发送无线资源控制(RRC)连接重配消息(RRC Connection Reconfiguration)，其中包含移动性控制信息(MobilityControlInformation)；

步骤4：UE在目标频点进行同步，发送前导码(preamble)；

步骤5：基站在目标频点对UE同步进行调整，完成同步；

步骤6：UE通过目标频点发送RRC连接重配完成消息(RRC connectionReconfiguration complete)。

其中，MobilityControlInformation信息中包含目标小区ID、载波频点、带宽以及小区专属配置和随机接入相关配置等。