[发明专利]一种LTE系统接入认知频谱的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及LTE协议优化技术，尤其涉及一种LTE系统接入认知频谱的方法及系统。

背景技术

认知无线电（CR）被广泛认为是面向未来无线通信系统的一种核心演进技术，可以解决目前频谱资源利用率低下与频谱资源稀缺的矛盾。认知无线电技术使非授权用户通过感知与机会式接入空闲频段，能有效地提高现有频谱的利用率，为未来通信系统的发展提供技术支持。将认知无线电技术应用于现有通信系统，通过动态频谱接入的方式可以改变现有通信系统的固定频谱管理带来的资源短缺与利用低下等局面。

目前在固定频谱分配的政策下能够分配给LTE（如TD-LTE）的资源有限，随着LTE大规模商用试验的开展，频谱资源缺乏已经成为限制LTE部署和发展的瓶颈。在LTE中引入认知无线电技术，通过对其他系统空闲频谱资源的伺机使用，可以扩展TD-LTE的频谱使用范围，解决频谱资源缺乏的问题，同时能够为LTE运营提供足够的频谱支持。此外，还能充分利用某些频段（如低频的广播电视频段）的信号传播特性优势，获得更优的通信质量。由于LTE系统具有宽频段、多频段等特点，在LTE系统中引入认知无线电技术，可以扩大LTE系统频谱使用的灵活性，提高频谱的利用率，产生新的价值增长点。随着LTE系统产业化进程的推进，用户对于更大带宽传输高速数据业务的需求将越来越明显，从而采用认知无线电技术的LTE系统的前景会越来越广泛。在掌握关键技术的基础上，开展认知无线电在LTE系统中的应用试验，为在LTE系统中应用认知无线电技术提供解决方案，能够为LTE的可持续发展提供技术基础。

目前，对于将CR技术应用到LTE系统以支持LTE系统在其他系统的空闲频谱上的运营，还处于研究阶段，没有明确的标准与方案。而对于认知无线用户接入网络，现有技术包括：认知用户申请接入授权网络，由授权网络分配临时接入码或其他方式来指导认知用户如何接入；以及，通过对认知频谱的获取，使认知用户接入到认知网络进行工作。第一种技术方案需要由授权网络来协助认知用户的接入过程，对现有网络改动比较大。第二种技术方案大多都涉及到对认知无线网络架构的设计，通过对实现认知功能的多个模块进行设计来支持认知网络的运行，这种方案是通过对现有网络空闲频谱的获取以及有效利用来支持认知网络的通信过程，对网络单元的管理和交互等过程都改动较大。

发明内容

为在LTE系统中引入CR技术，将LTE系统的工作频段扩展为LTE的授权频段和认知获取的其他系统的可用空闲频段（以下简称“认知频谱”），本发明提供一种LTE系统接入认知频谱的方法，所述方法包括：

步骤1）、UE在LTE授权频谱上完成开机过程；

步骤2）、根据所述LTE授权频谱的负载率，将需要进行随机接入的UE调度到认知频谱工作或者该UE在所述LTE授权频谱工作。

在一个实施例中，步骤2）包括：当所述LTE授权频谱的负载率超过阈值时，将需要进行随机接入的UE调度到认知频谱工作，或者该UE在所述LTE授权频谱工作；否则，该UE在所述LTE授权频谱工作。

在进一步的实施例中，在步骤2）中，当所述LTE授权频谱的负载率超过阈值时，如果业务优先级低，则将需要进行随机接入的UE调度到认知频谱工作；如果业务优先级高，则需要进行随机接入的UE在所述LTE授权频谱工作。

在一个实施例中，步骤2）之前还包括：

步骤a）、UE向当前基站发起随机接入请求；

步骤b）、当前基站的随机接入判决模块确定所述LTE授权频谱的负载状况，如果负载率超过阈值则返回包括业务优先级设置信息、认知频谱信息的随机接入响应；否则，返回标准随机接入响应。

在进一步的实施例中，步骤2）包括：

步骤211）、当所述LTE授权频谱的负载率超过阈值时，执行步骤212）；否则，需要进行随机接入的UE按照现有LTE协议完成随机接入，进入CONNECTED状态开始进行通信，并且跳过步骤212）和213）；

步骤212）、需要进行随机接入的UE根据所述业务优先级设置信息确定发起业务的优先级是高或者低，如果业务优先级低，则执行步骤213）；否则，该UE按照现有LTE协议完成随机接入，进入CONNECTED状态开始进行通信，并且跳过步骤213）；

步骤213）、需要进行随机接入的UE根据所述认知频谱信息进行小区选择与频点驻留，进入IDLE状态，接着该UE发起随机接入，完成随机接入后进入CONNECTED状态，开始进行通信。

在另一个实施例中，步骤2）之前还包括：