[发明专利]一种频谱资源分配方法和系统、及次级系统管理节点

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信及认知无线电技术领域，具体涉及一种频谱资源分配方法和系统、及次级系统设备。

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，面对用户对带宽需求的不断增加，频谱资源表现出极为紧张的局面；但是，在传统的固定频谱分配模式下，频谱资源的利用率较低。从某种意义上讲，是这种将频谱资源固定分配给授权系统的分配模式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。

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，InternationalMobileTelecom)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些地区虽有覆盖，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，伺机的占用广播电视系统在空间和时间上未使用的频谱资源(TVWS，TVWhiteSpace)，从而提高广播电视系统的频谱利用率，改善IMT系统频谱紧张的局面。

这种次级系统设备伺机占用主系统频谱资源的频谱使用方式，必须保证对主系统用户有效地保护，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，首先，次级系统设备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，次级系统设备需要及时获知主系统用户的出现，以便在发现次级系统设备所占用频谱资源上主系统用户重新出现时，及时退出所述频谱资源，避免对主系统用户造成干扰。

典型的主系统空闲频谱资源，如电视系统空闲频谱(TVWS，TVWhiteSpace)，即470MHz-790MHz范围内主系统未使用的频谱资源。

下面，以TVWS频谱为例对认知无线电(CR，CognitiveRadio)技术的基本系统架构进行介绍，该系统架构如图1所示。

在该系统架构中，主系统用户保护管理节点以地理位置信息数据库(GLDB，GeolocationDatabase)为例，次级系统管理节点以频谱协调器(SC，SpectrumCoordinator)为例，次级系统则以认知无线电系统(CRS，CognitiveRadioSystem)为例，因此，在该系统架构中主要包括：GLDB、SC以及CRS。

GLDB负责主系统保护，为SC或CRS提供主系统频谱使用情况，避免主系统受到次级系统的干扰。具体的，为CRS提供其所在位置上的空闲频谱资源，并根据主系统用户保护准则，计算CRS所允许的最大发射功率。

SC为负责CRS间的共存管理、优先级管理、及测量管理；SC分为两种模式：管理模式和信息模块，在管理模式下负责下属各次级系统设备间的共存解决及频谱分配；信息模式下负责向下属次级用户设备提供共存解决所需的信息。

CRS为次级系统设备，其可代表长期演进(LTE，LongTermEvolution)系统、3G系统、2G系统等蜂窝网系统网络，或者无线局域网(WLAN，WirelessLocalAreaNetwork)、无线区域网(WRAN，WirelessRegionalAreaNetwork)、Wimax等IEEE802系统网络，CRS中具体与其上层节点(GLDB或SC)进行交互的为蜂窝网系统中的基站或IEEE系统下的接入点。

现有技术中，已经给出了CRS进行优先级信道申请的具体方法，具体内容可以参考ETSIRRS标准组织103.145协议；但是，在整个申请过程中，对于什么样的CRS具有优先级信道的申请资格，以及CRS如何请求并且获得该申请资格，现有技术中并没有给出具体的解决方案。这首先带来的问题就是技术方案的不完整，以及CRS无法正常获得申请资格，进一步影响CRS无法进行优先级信道的申请，使得CRS进行优先级信道申请无法实现。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明实施例期望提供一种频谱资源分配方法和系统、及次级系统管理节点。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：