[發明專利]一種認知無線電系統中的頻譜切換方法和設備

無效

• 申請號: 201210069827.9
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN102625387A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 白文嶺;李媛媛;蔣成鋼;楊宇
• 申請（專利權）人: 電信科學技術研究院
• 主分類號: H04W36/06
• 分類號: H04W36/06;H04W74/08
• 代理公司: 北京鑫媛睿博知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 龔家驊

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別涉及一種認知無線電系統中的頻譜切換方法和設備。?

背景技術

無線電通信頻譜是一種寶貴的自然資源，隨著無線通信技術的飛快發展，頻譜資源貧乏的問題日益嚴重，為了緩解頻譜資源緊張的現狀，相關的部門和機構對無線通信頻譜進行了監測和研究，發現某些頻段（如電視頻段）在大多數時間內并未使用或者在大多數地域內并未使用，而某些頻段則出現了多系統多用戶同時競爭的情況，即頻譜資源的使用存在不均衡的現象。

認知無線電（Cognitive?Radio，CR）的概念正是在這種背景下產生的，其基本思想是：在不對授權系統造成干擾的前提下，認知無線電系統可以通過監測當前無線環境的變化來動態機會式地接入空白頻段進行通信。

當認知無線電系統機會式接入授權系統的空白頻譜時，前提是保護授權系統業務不受到CR系統的有害干擾。

對于這樣的保護，需要滿足以下要求。

（1）認知無線電系統準確判斷出授權系統頻段的空白頻譜的能力。

（2）頻譜切換，即CR系統發現授權系統在當前使用的空白頻譜（源工作頻點）上重新出現，CR系統及時退出當前使用的空白頻譜。

為了保證CR系統的業務連續性，CR系統在頻譜切換時，應在退出源工作頻點后，將整個CR系統切換到其他的空白頻譜（目標工作頻點）上恢復業務。

目前，認知無線電系統中頻譜切換方法的流程示意圖如圖1所示。

在基站側，基站在源工作頻點向終端發送頻譜切換命令，通知終端停止在源工作頻點的收發，然后，在新頻點（目標工作頻點）恢復小區。在終端側，終端收到頻譜切換命令后，離開源工作頻點，與目標工作頻點進行下行同步，并向目標工作頻點發送公共隨機接入前導（Preamble），然后，終端接收目標工作頻點返回的隨機接入響應，其中包括下行資源分配和TAC（Timing?Advanced?Command，定時提前命令）。終端向目標工作頻點發送頻譜切換完成的確認，完成頻譜切換處理。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在以下問題：

現有的頻譜切換過程基于靜態的授權頻段設計，針對不同小區間的切換情景，切換用戶數目一般較少。

然而，認知無線電系統頻譜切換過程中需要將整個小區內所有RRC（Radio?Resource?Control，無線資源控制）連接態的UE（User?Equipment，用戶設備，即終端）切換到目標工作頻點上，一般小區內的RRC連接態的終端很多，例如5M以上的TD（Time?Division，時分雙工）-LTE（Long?Term?Evolution，長期演進）系統可以支持的RRC連接態用戶數目一般在1200個以上。

采用現有的頻譜切換方法，將導致大量的終端集中在短時間在目標工作頻點上執行競爭隨機接入過程，會導致較高的隨機接入失敗概率與隨機接入延遲，從而，導致較高的頻譜切換失敗概率，以及較高的CR系統終端業務中斷時間，影響CR系統的用戶體驗。

發明內容

本發明實施例提供一種認知無線電系統中的頻譜切換方法和設備，以解決現有的CR系統頻譜切換過程可能導致隨機接入沖突的問題。

為了達到上述目的，本發明實施例提供了一種認知無線電系統中的頻譜切換方法，包括：

當認知無線電系統中的基站決策需要執行頻譜切換過程時，所述基站通過頻譜切換命令，將目標工作頻點上的專用隨機接入資源信息通知給所述認知無線電系統中的終端；

所述基站在源工作頻點釋放當前小區，并在所述目標工作頻點恢復小區；

所述基站與所述終端通過所述專用隨機接入資源信息所對應的資源，在所述目標工作頻點上執行非競爭隨機接入過程；

當所述非競爭隨機接入過程完成后，所述基站接收所述終端發送的頻譜切換完成消息。?

另一方面，本發明實施例還提供了一種基站，應用于認知無線電系統中，包括：

決策模塊，用于根據當前情況，決策是否需要執行頻譜切換過程；

發送模塊，用于在所述決策模塊決策需要執行頻譜切換過程時，通過頻譜切換命令，將目標工作頻點上的專用隨機接入資源信息通知給所述認知無線電系統中的終端；

處理模塊，用于在源工作頻點釋放當前小區，并在所述目標工作頻點恢復小區，進而與所述終端通過所述專用隨機接入資源信息所對應的資源，在所述目標工作頻點上執行非競爭隨機接入過程；

接收模塊，用于在所述處理模塊完成所述非競爭隨機接入過程后，接收所述終端發送的頻譜切換完成消息。?