[发明专利]触发和进行频谱感知的方法、系统及设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种触发和进行频谱感知的方法、系统及设备。

背景技术

随着移动通信事业的快速发展，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LTE(Long Term Evolution，长期演进)已采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)，MIMO(Multiple Input Multiple Output，多入多出)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，比如对于广播电视频段，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。

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(Cognitive Radio，CR)技术已经被广泛的关注。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，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，则感知节点退出此频段，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，频谱决策，频谱转移。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。

频谱感知是认知无线电系统中的一个技术，感知节点是认知系统中完成频谱感知的节点。目前频谱感知存在两种工作方式：分布式和集中式。分布式：认知系统中的感知节点单独工作，在确定授权频段空闲的时候，认知系统使用这一授权频段，感知节点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，则认知系统退出此频段；集中式：认知系统中的感知节点在确定授权频段空闲的时候通知中心节点，由中心节点告知认知系统是否可以使用这一授权频段，感知节点发现授权系统重新开始工作后通知中心节点，由中心节点告知认知系统是否退出此频段。

无线通信系统中增加认知功能，在现有频谱分配政策的基础上增强频谱使用的灵活性，能极大的提高网络容量，缓解电信运营商频谱紧张的局面。认知无线电的首要工作是获得无线电操作环境信息，通过频谱感知能获得无线电操作环境信息，即通过对目标频段授权系统发射机信号的检测，判断目标频谱是否可用。当目标频段可用时，认知无线电使用此频段；在认知无线电系统使用某授权系统频段时，认知系统中的感知节点仍然需要周期性触发感知目前工作频段授权系统是否重新开始工作，一旦感知节点发现授权系统重新使用该频段，认知系统需要迁移到其它频段继续工作。

在认知系统使用某授权系统频段时，带内频谱感知受本系统干扰的影响，使得检测性能不能得到满足，所以一般的做法是频谱感知期间，认知无线电系统保持静默。静默期使得认知系统在感知执行时间内不能通信。

目前频谱感知周期性的在静默期内完成对工作频段内(带内)授权系统信号的检测。若感知周期过长，当授权系统出现后，感知节点不能及时发现授权系统，认知系统继续工作，使授权系统受到认知系统长时间的干扰，造成对授权系统业务质量的影响，并且认知系统也受到授权系统信号的干扰，造成业务质量下降，严重时，还会造成整个网络的瘫痪。若感知周期过短，频谱感知的系统开销会明显提高，导致设备的能耗明显提高，并且由于频谱感知需要无线静默，从而造成了频谱资源的浪费，以感知周期为100ms为例子，若频谱感知时间静默期为20ms，则有20％的无线资源被浪费。

综上所述，目前如果感知周期设置过长，会造成授权系统和认知系统之间由于干扰引起的业务质量下降甚至网络瘫痪；感知周期设置过短，会造成设备能耗提高，频谱资源浪费。

发明内容

本发明实施例提供一种触发和进行频谱感知的方法、系统及设备，用以解决现有技术中存在的如果感知周期设置过长，会造成授权系统和认知系统之间由于干扰引起的业务质量下降甚至网络瘫痪；感知周期设置过短，会造成设备能耗提高，频谱资源浪费的问题。

本发明实施例提供的一种进行频谱感知的方法，包括：