[發明專利]一種基于認知無線電系統的頻譜切換方法和設備

有效

• 申請號: 201210196139.9
• 申請日: 2012-06-14
• 公開（公告）號: CN103491548B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 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: H04W16/14
• 分類號: H04W16/14
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司11243
• 代理人: 許靜,黃燦

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種基于認知無線電系統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現象。

CR（Cognitive Radio，認知無線電）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，CR系統可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；在CR系統機會式接入授權系統的空白頻譜時，其前提是保護授權系統業務不受到CR系統的有害干擾，這就要求：（1）CR系統具有確定空白頻譜的能力，即準確判斷出授權系統頻段的空白頻譜；（2）CR系統具有頻譜切換能力，即在發現授權系統在當前使用的空白頻譜（源工作頻點）上重新出現或當前使用的空白頻譜質量不滿足CR系統的業務質量要求時，CR系統能及時退出當前使用的空白頻譜。

如圖1所示，為CR系統中的頻譜切換實現流程圖，通過該實現流程，可保證CR系統業務的連續性；具體的，CR系統在頻譜切換時，可在退出源工作頻點之后，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。

現有技術中，頻譜切換過程是基于靜態的授權頻段設計，且針對不同小區間的切換場景，切換的終端設備數目一般較少，其基本過程是：基站設備向終端設備發送頻譜切換命令，通知終端設備目標工作頻點及其無線資源配置；終端設備在收到頻譜切換命令后，離開源工作頻點，搜索目標工作頻點，并在搜索到目標頻點后執行目標工作頻點上的隨機接入，通過隨機接入過程完成與基站設備的上行同步，并向基站設備發送頻譜切換完成消息。

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：

CR系統的頻譜切換過程中，需要將整個小區內所有RRC（Radio Resource Control，無線資源控制）連接態的終端設備切換到目標工作頻點上，其RRC連接態的終端設備很多（可以在1200個以上），因此采用現有的頻譜切換方式，會導致大量的終端設備集中在短時間內在目標工作頻點上執行競爭隨機接入過程，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與較高的業務中斷時間，影響CR系統的用戶體驗。

發明內容

本發明實施例提供一種基于認知無線電系統的頻譜切換方法和設備，以降低頻譜切換失敗概率和業務中斷時間，提高CR系統的用戶體驗。

為了達到上述目的，本發明實施例提供一種基于認知無線電系統的頻譜切換方法，在頻譜切換之前，終端設備與基站設備在源工作頻點上維持上行同步；該方法包括：

所述終端設備與所述基站設備約定在目標工作頻點上的上行資源；或者，所述終端設備在源工作頻點上接收所述基站設備為所述終端設備分配的在目標工作頻點上的上行資源；

所述終端設備在搜索到目標工作頻點之后，判斷自身與所述基站設備之間是否維持上行同步；

如果是，則所述終端設備利用所述上行資源向所述基站設備發送用于指示所述終端設備已經成功完成頻譜切換過程的頻譜切換完成消息。

本發明實施例提供一種基于認知無線電系統的頻譜切換方法，在頻譜切換之前，基站設備與終端設備在源工作頻點上維持上行同步；該方法包括：

所述基站設備與所述終端設備約定在目標工作頻點上的上行資源；或者，所述基站設備為所述終端設備分配在目標工作頻點上的上行資源，并在源工作頻點上將所述上行資源發送給所述終端設備；其中，所述上行資源用于使所述終端設備發送用于指示所述終端設備已經成功完成頻譜切換過程的頻譜切換完成消息；

當所述基站設備在目標工作頻點恢復小區之后，所述基站設備在目標工作頻點上接收所述終端設備利用所述上行資源向所述基站設備發送的頻譜切換完成消息。

本發明實施例提供一種終端設備，包括：

管理模塊，用于在頻譜切換之前，維護終端設備與基站設備在源工作頻點上維持上行同步；以及，與所述基站設備約定在目標工作頻點上的上行資源；或者，在源工作頻點上接收所述基站設備為所述終端設備分配的在目標工作頻點上的上行資源；

判斷模塊，用于在搜索到目標工作頻點之后，判斷所述終端設備與所述基站設備之間是否維持上行同步；