[發明專利]頻譜共享方法及其相應的基站、移動終端和通信系統

有效

• 申請號: 200910046902.8
• 申請日: 2009-02-26
• 公開（公告）號: CN101820632A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 徐斌陽;邱吉剛;楊峰
• 申請（專利權）人: 上海貝爾股份有限公司
• 主分類號: H04W16/14
• 分類號: H04W16/14;H04W72/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本發明涉及無線資源管理領域，特別是涉及一種頻譜共享方法及 相應的基站、移動終端和通信系統。

背景技術

頻譜共享已被證明是一種有效的頻譜利用手段。在同類系統間使 用頻譜共享是一類常見的頻譜共享場景。通常在這種情況下，沒有中 心實體對整個系統做全局性的管理協調，而是通過系統間的信標交換 方式：具有相同PHY/MAC屬性(PHY/MAC?profile)的頻譜共享系統 通過在空中接口交換信標進行通信。信標攜帶系統或共存相關的信息， 如資源分配映射、系統通信量負載、地理位置、資源競爭信息等。為 了能夠進行信標通信，通常的做法是將信標信道/時隙嵌入在工作信道 中來進行信標傳輸。

在IEEE?802.22?WRAN協議中提出了一種在空中接口實現系統間 通信的解決方案。WRAN工作在DTV許可頻段。交疊的WRAN形成 一個頻譜共享群(Community)。為了對DTV業務提供合適的保護并 共享空閑的DTV頻譜，WRAN間需要彼此進行通信。WRAN的系統 間通信依靠空中接口，不用骨干網(如IP網)的參與。

圖6示出了現有技術中具有專用時隙自共存窗(SCW)時隙的 WRAN?MAC幀結構圖。如圖6所示，WRAN的系統間通信機制通過 共存信標協議(CBP)報文交換實現。共存信標協議(CBP)報文交 換在工作信道的上行流(upstream)子幀中的SCW上進行。WRAN 中的上行流即為通常意義的上行信道(uplink)。CBP報文是攜帶針 對交疊的WRAN小區間的頻譜分配和共存的管理消息(如資源分配、 信道利用、通信量負載、地理位置信息)的信標信息。SCW時隙位于 MAC上行流子幀幀尾。基于是否需要進行系統間信息交換，每一個 MAC幀中的該時隙是可選的。可以在定期模式(regular?mode)或隨 機模式(random?mode)下調度SCW時隙。在定期模式中，基站根據 預設的模式周期性地調度SCW時隙。而在隨機模式下，臨時調度SCW 時隙以處理緊急情況。

將信標信道嵌入工作信道能提供可靠的信令信道。然而，在頻譜 共享場景下，利用工作信道攜帶信標信息有如下缺點。

第一，用于在頻譜共享系統間進行系統間通信的信標傳送系統相 關信息和共存相關信息。這些信息可以是系統負載、帶寬/頻譜占用、 頻譜偏好、頻譜交易(trading)信令等。信標通信將耗費部分頻譜資源， 這在分布式頻譜共享場景中尤為突出。在這種情況下，為了獲得最佳 的頻譜利用率，每個參與頻譜共享的成員系統需要知道在頻譜共享群 中的其它系統的完整信息。在WRAN中，CBP信標通信需要耗費一幀 中高達12-15％的信道資源。通過工作信道攜帶信標信息的方法將占用 工作信道中比例可觀的信道資源，使得用于數據業務的信道資源變少。

第二，系統間的CBP信標通信更多的是因為不確定事件觸發引 起。可用頻譜的變化便是一種典型的不確定事件。一旦在DTV主系 統(或有時在WRAN次級系統中)中的頻譜利用發生改變，頻譜共 享群中的系統應該通過發起群內的頻譜重分配過程來適應這種情況， 通過新產生系統間信標通信會話來完成這一自適應過程。由于頻譜變 化沒有確定的行為特性，很多系統間信標通信過程通常采用隨機調度。 隨機SCW時隙調度將導致工作信道中“頻譜呼吸”現象，使得相鄰 幀之間的可用帶寬變化無常并對資源管理和業務服務質量(QoS)保 證帶來了巨大的挑戰。

發明內容

本發明的目的在于提供一種頻譜共享方法，解決現有技術帶來的 問題。

提供了一種頻譜共享方法，用于包含一個基站和多個移動終端的 系統中，該系統使用工作信道和備用信道與其他頻譜共享系統進行通 信，該方法包括基站從工作信道或備用信道中確定信標信道，信標信 道用于發送信標信息或監聽媒介中的其它信標信息；基站將確定結果 發送到移動終端；移動終端根據接收到的確定結果在工作信道或備用 信道中設置信標信道；移動終端在所設置的信道中發送信標信息或監 聽媒介中的信標信息。

本發明還提供了一種基站，使用工作信道和備用信道通過移動終 端與其他頻譜共享系統進行通信，該基站包括控制裝置，用于從工作 信道或備用信道中確定信標信道，信標信道用于發送信標信息或監聽 媒介中的其它信標信息；傳輸裝置，用于將確定結果發送到移動終端。