[发明专利]一种基于认知无线电系统的频谱分配方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及了一种基于认知无线电系统的频谱分配方法和设备。

背景技术

无线通信频谱是宝贵的自然资源，且频谱资源贫乏问题日益严重，为缓解频谱资源紧张的现状，通过对无线通信频谱进行监测和研究，发现某些频段（如电视频段）在大多数时间内并未使用或在大多数地域内并未使用，而某些频段出现多系统多用户竞争的情况；CR（Cognitive Radio，认知无线电）正是在这种背景下产生，其基本思想是：在不对授权系统造成干扰的前提下，CR系统可以通过监测当前无线环境的变化来动态的选择空白频段进行通信。

当CR系统机会性使用授权系统的空白频段时，保护授权系统不受干扰是基本前提，这种保护包括：CR系统准确判断出哪些授权系统的频段是可用的空白频段（在这些频段上引入CR系统不会影响授权系统的正常工作）；当占用频段不再可用时，CR系统需要及时的将这些频段退让给授权系统。

当前确定空白频谱的方法有感知方法和数据库方法；在感知方法中，CR系统的基站设备通过感知算法检测某频段上授权系统信号强度，当信号强度大于某门限值时，认为基站设备距离使用该频段的授权系统距离过近，在此频段上引入CR系统会对授权系统的工作产生影响，该频段不可用；在数据库方法中，CR系统从本地数据库中读取针对某个具体位置，哪些频段可以使用。

当前发现会使用空白频谱的系统有：蜂窝通信的室外网络（如LTE（Long Term Evolution，长期演进）室外网络），蜂窝通信的室内网络（如家庭基站小区），W-iFi（Wireless-Fidelity，无线保真）网络，ad-hoc（点对点）网络，专用网络（如消防，医疗救护等），智能仪表网络等。

进一步的，在多个系统需要使用空白频谱时可采用以下方式：（1）系统使用某频谱时通知周围其他系统，以避免系统间冲突；（2）系统在检测到某频谱没被使用时立刻占用该频谱，若检测到某频谱被使用时则不占用该频谱。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

任意CR系统都可使用空白频谱，但各CR系统本身特点并不相同，各CR系统在某频点上运行时带来的效果会存在差异；如有系统本身用户数不多，业务量较小，该系统使用空白频谱时频谱效率较低；有系统的传输信息具有较高优先性，该系统需要具有使用频谱的较高优先权。因此，上述多个系统使用空白频谱的方式不利于最大化频谱使用效率，而CR系统使用授权系统的空白频段的目的是提高频谱效率，并提高单位频谱单位时间内传输的数据量。

发明内容

本发明实施例提供一种基于认知无线电系统的频谱分配方法和设备，以提高频谱使用效率。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种基于认知无线电系统的频谱分配方法，包括：

频谱调度单元分别接收来自多个认知无线电系统的频谱资源申请消息，所述频谱资源申请消息中携带认知无线电系统对应的业务优先级；

所述频谱调度单元利用各认知无线电系统对应的业务优先级以及可用空白频谱资源为各认知无线电系统分配频谱资源；

所述频谱调度单元将所述分配的频谱资源的信息通知给对应的认知无线电系统。

本发明实施例提供一种基于认知无线电系统的频谱分配方法，包括：

认知无线电系统向频谱调度单元发送频谱资源申请消息，所述频谱资源申请消息中携带认知无线电系统对应的业务优先级；由所述频谱调度单元利用各认知无线电系统对应的业务优先级为各认知无线电系统分配频谱资源；

所述认知无线电系统接收所述频谱调度单元通知的频谱资源的信息。

本发明实施例提供一种基于认知无线电系统的频谱分配设备，包括：

接收模块，用于分别接收来自多个认知无线电系统的频谱资源申请消息，所述频谱资源申请消息中携带认知无线电系统对应的业务优先级；

分配模块，用于利用各认知无线电系统对应的业务优先级以及可用空白频谱资源为各认知无线电系统分配频谱资源；

发送模块，用于将所述分配的频谱资源的信息通知给对应的认知无线电系统。

本发明实施例提供一种基于认知无线电系统的频谱分配设备，包括：

发送模块，用于向频谱调度单元发送频谱资源申请消息，所述频谱资源申请消息中携带认知无线电系统对应的业务优先级；由所述频谱调度单元利用各认知无线电系统对应的业务优先级为各认知无线电系统分配频谱资源；

接收模块，用于接收所述频谱调度单元通知的频谱资源的信息。