[发明专利]认知无线电系统频谱资源配置方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种认知无线电系统频谱配置方法和装置。

背景技术

随着无线电技术的不断进步，各种各样的无线电业务大量涌现，而无线电业务所依托的频谱资源是有限的，面对人们对带宽需求的不断增加，频谱资源表现出极为紧张的局面；而另一方面在传统的固定频谱分配模式下，频谱资源的利用率却不高。从某种意义上讲，是这种固定分配给授权系统的频谱分配制度造成了频谱资源极为紧张的局面。而认知无线电技术就打破了传统意义上的频谱固定分配制度，将频谱在系统间动态分配，提高了频谱的利用效率。典型的，如随着人们日常通信需求的不断提高，已经不满足于简单的语音数据通信，视频流媒体业务在人们通信生活中的比重不断增加，这要求更大的带宽作为支撑，国际移动电话（IMT，International Mobile Telecom）系统显现出前所未有的频谱紧张局面，而对于广播电视系统来讲，频谱资源在很大程度上存在着可利用的空间，如某些广播电视系统频谱在某些地区并未被使用；某些广播电视系统频谱在某地区虽有覆盖，但某些时刻没有被使用，整体利用率偏低。而固定的频谱分配方式使得上述未被使用的频谱资源无法重新利用，例如无法为IMT系统所用。通过认知无线电技术IMT系统通过对广播电视系统信息的获取，伺机的占用广电系统在空间和时间上未使用的频谱资源（TVWS，TV White Space），从而提高广播电视系统频谱的利用率，改善了IMT系统频谱紧张的局面。类似的技术包括：非授权频谱共享技术，典型的如TVWS频段CR技术；以及授权共享接入（LSA，License Shared Access）技术。

上述两种次级系统伺机占用或授权共享主系统频谱资源的频谱使用方式，必须保证对主用户有效地保护，即次级系统使用主系统频谱资源时，不能对主系统用户造成有害干扰，这是认知无线电技术能够实现的前提条件。为了达到这样的目的，如图1所示的干扰场景下，首先，次级系统的使用频谱及发射参数将受到主系统保护要求的限制，在最初确定这些参数时需要进行准确的决策；其次，次级系统需要及时获知主用户的出现，以便在发现次级系统所占用频谱资源上的主用户重新出现时，及时退出所述频谱资源，避免对主用户的干扰。

进一步的，由于可能存在多个次级用户设备同时使用主系统空闲频谱，如图2所示的干扰场景，TVWS可以使用的另一个必要条件是各次级系统能够在TVWS上的实现共存，互不干扰的使用TVWS资源，即彼此间干扰在容忍范围内。因此，次级系统间的干扰规避也是在频谱资源分配决策时所必须要考虑的因素。

在上述过程中，频谱资源重配置决策需要考虑上述两方面的共存需求完成频谱资源的配置决定，是CR技术中至关重要的一个步骤。而且由于主用户出现、次级用户间干扰关系的变化等因素，频谱资源的配置可能需要频繁的变更，因此频谱资源重配置决策也需要频繁的来进行。现有技术中，每一次频谱资源重配置都需要进行重新的决策，而并没有利用之前已有的频谱资源重配置经验数据，这样的每一次频谱资源重配置过程都涉及相关信息的获取与处理，计算得出配置参数等一系列操作，这将使系统耗费比较大的处理开销，配置时延，及相关信令交互的开销。另外，做出的重配置决策由于没有经过实际配置的检验，未必能够达到次级用户重配置的目标，或者需要根据实际配置效果进一步修正重配置决策方案。这将使次级系统的稳定性受到影响。

发明内容

本发明提供了一种认知无线电系统频谱资源配置方法和装置，解决了现有资源配置方式影响系统稳定性的问题。

一种认知无线电系统频谱资源配置方法，包括：

重配置管理节点接收次级用户设备发送的空闲频谱资源请求信息，所述空闲频谱资源请求信息指示所述次级用户设备对空闲频谱资源的需求；

所述重配置管理节点根据所述次级用户设备的空闲频谱资源历史配置信息和当前空闲频谱资源情况信息，对所述次级用户设备进行空闲频谱资源配置决策。

优选的，所述空闲频谱资源请求信息包括以下信息中的任一或任意多项：

空闲频谱请求指示信息，空闲频谱请求原因信息，空闲频谱配置目标信息。

优选的，所述空闲频谱请求指示信息包括以下信息中的任一或任意多项：

次级用户设备位置，设备类型，设备参数，对空闲频谱频点的需求，对空闲频谱带宽的需求，对空闲频谱空闲时长的需求，对空闲频谱发射功率的需求，

其中所述设备参数包括以下信息中的一项或多项：

发射机发射模板，邻道泄漏比ACLR，发射增益，天线高度，天线方向角，俯仰角，下倾角，极化方式。