CN101478352B - 一种认知无线网络系统和认知网元设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种认知无线网络系统及其认知网元设备。该认知无线网络系统包括基站和无线接入网管理器。其中无线接入网管理器，用于向基站发送认知检测请求，接收来自基站的认知信息，将认知信息存储在本地认知信息数据库中。基站用于接收来自无线接入网管理器的认知检测请求，对认知信息进行检测，将检测到的认知信息发送给无线接入网管理器。本发明提供的认知无线网络系统，通过基站检测认知信息，并将检测的认知信息返回到无线接入网管理器，并存在本地认知信息数据库中，支持认知功能。通过全局认知信息数据库的交互，可以更好地实现端到端之间的性能优化。

Description

一种认知无线网络系统和认知网元设备

技术领域

本发明涉及无线网络系统技术，尤其涉及一种认知无线网络系统和认知网元设备。

背景技术

当前，数据传输技术中，网元(包括节点、协议层、策略、行为等)由于受状态(state)、作用范围(scope)、及反应机制(responsemechanisms)的限制，使得网络无法实现智能化自适应，常常导致网络无法达到最优的性能。层次化的协议架构抑制网络状态信息的交互，不同网元之间由于网络状态信息交互困难，往往只能考虑自身的优化，而无法顾及全局优化。对网络环境的适应也只能是被动的反应。为此，出现认知网络(参考文献[3]、[4]、[1])的概念，目的就是使网络通过观察、执行、学习的认知循环过程移除这些限制，实现网络的最优性能(参考文献[1])。

认知网络在参考文献[1]中被定义为一个以端到端为目标的网络，具有一个观察、计划、决定和执行的认知过程(参考文献[2])，从认知过程中学习，并将其学习内容应用于将来的决定。这里的端到端指的是数据流传输过程涉及到的所有网元。

Sifalakis(参考文献[5])等人认为认知网络就是一种在先验知识的基础推理从而实现环境自适应的网络。他们认为这种网络的实现只需要在现有网络上再加一个认知层就能实现，然而实际上这样做还是不够的。Boscovic(参考文献[3])则将认知网络定义为一个能够动态地调整使用技术及工作参数以满足用户需求，最优化整个网络性能的网络。他认为这样的网络应该是分布式管理模式。Thomas(参考文献[1])等人认为认知网络应当具备一个认知过程，包括对当前网络环境的观察、计划、决定和执行的过程。网络通过这些调整自我学习并将其应用在以后的决定中。尽管提出的这些认知网络概念不尽相同，但所有的这些认知网络都有几个共同的特点：思考、学习和记忆。认知网络能够根据先前学到的知识对相应的状况作出反应，实现自管理、自学习、自修复、自优化、自适应。

以端到端为目标使得认知无线网络从整个网络作用范围的角度考虑，从而与其它只考虑局部的单一要素的自适应方法区别开来。对于一个点对点的无线通信传输过程，为达到端到端的目标，在对单个节点进行本地优化时，需要采取策略使节点产生动作，这一动作将影响整个无线网络的行为(包括对网络中其他节点的影响)，引发无线网络环境状态的改变，使得对节点采取的策略不一定是最优策略，节点需要具有认知能力，将无线网络环境状态的改变转化为知识，由知识产生最优策略作用于节点，如此循环。这一过程的实现，需要协议层之间的信息交互及协商。同样，上层协议的改变必将对网络中其他节点造成影响。因此，仅仅对单个节点进行本地优化远无法达到网络的最优化性能，还需要节点与节点之间的协商过程。另外，认知无线网络往往能够维持一组端到端目标(例如端到端路由、端到端连接、端到端信任管理等)，实现多目标的折中。

以WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000为代表的第三代网络通信系统协议栈分为两个平面，一个是用户平面，一个是控制平面。用户平面用于承载用户的数据或语音信息，控制平面用来承载网络节点间的控制信令。在已有的研究成果中，也有学者使用了“认知平面”这样的概念。在参考文献[6]中，研究了用于计算机网络中的认知平面，该认知平面的功能是在单一网络节点中智能的对协议层之间的参数进行配置，达到协议层间自感知、自协调、自优化的目标。

在无线认知网络领域中，现有的研究主要关注于网络认知功能的实现方式上。关于协议实现部分研究刚刚起步，至今并没有对现有的协议栈做革命性的改动。随着研究的深入，发现现有的协议栈结构无法有效地承载认知无线网络的功能。认知无线网络的实现涉及到的认知信息十分广泛，包括节点的资源信息，节点能够提供的业务质量信息，策略信息，运营商偏好信息，用户偏好信息，节点测量的通信环境信息等等。需要指出的是，认知信息的范畴在后续的研究中还会不断扩充，所以需要有一个专门的途径来将这些信息进行高效的组织，并且留有充分的扩展空间。用户平面是专门用来传递用户语音或数据的功能平面，用该平面承载认知信息是显然不合理的。现有的控制平面除了承载控制信令外，也用来承载部分测量信息，比如终端测量的信号强度信息等。但这部分测量信息和认知无线网络所要传递的认知信息相比，规模和功能都非常有限。如果在现有的控制平面承载认知信息的话，需要对控制平面做大量的改动，这对于已经标准化成熟的网络来说，是十分有难度的。并且考虑到网络需要具有前向兼容特性，对现存的协议平面做大的改动也是不明智的。

参考文献

[1].R.W.Thomas，L.A.DaSilva，and A.B.MacKenzie，“Cognitivenetworks,”in Proc.of IEEE DySPAN2005，pp.352-360，November2005.

[2].J.Mitola，Cognitive Radio：An Integrated Agent Architecture forSoftware Defined Radio.PhD thesis，Royal Institute of Technology(KTH)，2000.

[3].Boscovic，D.(2005)Cognitive networks.Motorola TechnologyPosition Paper，http：／／www.motorola.com／mot／doc／6／6005MotDoc.pdf.Accessed June1，2006.

[4].Ramming，C.(2004)Cognitive networks.Proceedings ofDARPATech Symposium，March911，Anaheim，CA，USA.

[5].Sifalakis，M.，Mavrikis，M.and Maistros，G.(2004)Addingreasoning and cognition to the Internet.Proceedings of the3rd HellenicConference on Artificial Intelligence，May,Samos，Greece.

[6].V. Srivastava and M.Motani，“Cross-layer design：A survey andthe road ahead,”IEEE Communications Magazine，vol.43，no.12，pp.112-119，2005.

[7].Frank H.P.Fitzek，Marcos D.Katz.Cognitive Wireless N etworks.Published by Springer.P.O.Box17，3300AA Dordrecht，The Netherlands.

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种无线网络系统，支持认知功能。

本发明提供一种认知无线网络系统，包括基站和无线接入网管理器。其中，无线接入网管理器用于向基站发送认知检测请求，接收来自基站的认知信息，将认知信息存储在本地认知信息数据库中；基站用于接收来自无线接入网管理器的认知检测请求，对认知信息进行检测，将检测到的认知信息发送给无线接入网管理器；还包括频谱信息管理服务器。无线接入网管理器还用于向频谱信息管理服务器发送资源分配请求，接收来自频谱信息管理服务器的资源分配响应，根据资源分配响应进行资源部署。频谱信息管理服务器用于接收资源分配请求，进行资源分配决策，返回资源分配响应。

进一步，无线网络系统还包括全局认知信息数据库，用于向本地认知信息数据库发送认知信息收集请求，接收并存储来自本地认知信息数据库中的认知信息；本地认知信息数据库还用于接收来自全局认知信息数据库的认知信息收集请求，向全局认知信息数据库发送本地认知信息。

进一步，认知无线网络系统包括一个以上全局认知信息数据库，在全局认知信息数据库之间交互认知信息。

根据本发明的认知无线网络系统的一个实施例，包括具有认知能力的终端。该终端用于接收来自无线接入网管理器的认知检测请求和策略，根据策略对认知信息进行检测，将检测到的认知信息发送给无线接入网管理器；无线接入网管理器还用于接收来自终端的认知信息，将认知信息存储在本地认知信息数据库中。

进一步，频谱信息管理服务器还用于当发现资源冲突时，确定用于协商资源冲突的第二频谱信息管理服务器，向第二频谱信息管理服务器发送资源冲突警告，接收来自第二频谱信息管理服务器的资源冲突分析结果，确定资源冲突解决方案，将资源冲突解决方案发送给所述第二频谱信息管理服务器；第二频谱信息管理服务器用于接收资源冲突警告，进行资源冲突分析，将资源冲突分析结果发送给频谱信息管理服务器，接收资源冲突解决方案。

本发明提供的认知无线网络系统，通过基站检测认知信息，并将检测的认知信息返回到无线接入网管理器，并存在本地认知信息数据库中，支持认知功能。

进一步，通过全局认知信息数据库的交互，可以更好地实现端到端之间的性能优化。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种无线网络系统中的认知网元设备，支持认知功能。

本发明提供的认知网元设备，包括：认知信息收集模块，用于收集认知信息，将收集的认知信息发送给认知信息管理模块；认知信息管理模块，用于接收认知信息，对认知信息进行处理和封装，完成与认知无线网络系统中其他网元的认知信息交互；认知信息管理模块还用于，基于认知信息的交互，与认知无线网络系统中的其他网元完成决策和协商功能，包括向频谱信息管理服务器发送资源分配请求，接收来自所述频谱信息管理服务器的资源分配响应，根据所述资源分配响应进行资源部署。

进一步，认知网元设备还包括认知信息存储模块，用于存储认知信息收集模块获得的认知信息和认知信息管理模块从其他网元接收的认知信息。认知信息管理模块利用已有的控制模块和数据传输模块完成与认知无线网络系统中的其他网元的认知信息交互。

附图说明

图1示出本发明的增加有认知平面的认知无线网络系统的协议栈结构图；

图2示出本发明的认知无线网络系统中具有认知能力的基站的认知信息检测流程；

图3示出本发明的认知无线网络系统中具有认知能力的终端的认知信息检测流程；

图4示出本发明的认知信息在数据库之间交互的流程；

图5示出本发明的频谱资源分配的流程图；

图6示出本发明的频谱资源协商流程图；

图7示出本发明的认知平面协议栈设计的一个实施例；

图8示出本发明的认知无线网络系统中认知网元设备的一个实施例的框图；

图9示出本发明的认知无线网络系统中基站的一个实施例的框图；

图10示出本发明的认知无线网络系统中无线接入网管理器的一个实施例的框图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。

未来的无线通信网络将有多种无线通信技术共存，为了达到网络资源的高效利用，网络间的协作与融合不可避免。认知平面在未来的多网共存的网络环境下需要完成传递网间资源信息，网间资源决策的功能。由于未来的多网络间的无线资源管理及频谱管理涉及到大量的认知信息，认知平面的提出正是为高效的组织网间信息的交流提供了有效的途径。总的来说，认知平面用于承载网络的认知信息，这些信息为网络的特定节点所用，完成具体的行为决策，达到网络资源优化使用的目的。即需要解决网络节点间认知信息的交互途径，具体来讲，就是如何在协议栈中组织认知信息，使认知流在网元间交互。

【认知平面的定义】

图1示出本发明的增加有认知平面的认知无线网络系统的协议栈结构图。如图1所示，该发明在原来协议栈设计的基础上增加了单独的“认知平面”13，该平面用于支持网络节点间认知信息的交互。信息交互的目的是为了特定的网络节点完成特定的自主决策行为。在这种设计思想下，控制平面12除了完成现有的功能外，还需要完成在认知平面13进行的网络节点功能协商的具体部署实施问题。另外，认知平面13还能够对用户平面11内数据流的特性做出分析，并抽象出链路的特性，向自身节点或周边节点提供这些链路信息，作为网络优化的原始参考数据。需要强调的是，认知平面13如同控制平面12、用户平面11一样，也贯穿于多个协议层。并在低层传输技术上与另外的两个层共享物理资源。同样，认知平面13在不同的节点上也依据其功能需要跨越相应的协议层，也就是说，并不是在所有的网络节点上，认知平面13都跨越所有的协议层。

由于未来的无线通信网络是一个多种通讯技术共存的网络，这包括蜂窝系统，短距离通信系统，广播系统等等。由于这些系统具有不同的属性，所以它们承载的优势业务各不相同。举例来说，蜂窝通信系统覆盖广泛，传输时延较小，但传输速率十分有限，它适合承载语音类业务。与之相对的WLAN系统，覆盖范围十分有限，并且覆盖区域不连续，时延特性较差，但传输速率较高，它适合承载数据类业务。在城区环境内，一个地点可能有多个无线网络对其进行覆盖。在这种情况下，覆盖同一地区的无线网络将共同使用该地区的无线资源。这里提到的无线资源包括频率、时隙、码字、接入权等等。为了提高该地区用户的通信满意度，需要考虑到用户的业务及偏好情况，将用户业务分配到最佳的网络中去，这时，就需要涉及多个无线网络的协作问题。另外，对于覆盖同一地区的多个无线网络，为了避免出现某些网络资源耗尽，而其他网络资源大量空闲的问题，同样需要考虑在多个无线网络之间进行资源协调的问题。这里提到的资源协调主要是通过网间的无线资源管理及频谱管理来实现的。认知平面的设计为不同网络的信息交流提供的途径，它不仅能够用于单一网络网元的信息组织交流，而且能够在多个网络间传递网间协商或决策信息。从这个角度来讲，认知平面是实现网络协同和融合的有效途径。

【认知流的定义】

如同控制平面承载的是控制流，用户平面承载的是数据流一样，认知平面承载的是“认知流”。认知流指从外部环境摄取的认知信息以及经过学习／推理／决策得到的反馈信息，在认知平面的各层协议间传递。认知流是一个全新的概念，它独立于业务流和控制流，承载环境认知信息、学习和推理信息、资源优化配置信息和智能决策等信息，在认知网络相应节点／实体中传递，从而增强无线网络的认知、自主和重构能力。

认知流完成的功能可以分为两类，一类是节点和节点间传递认知信息，这些信息可以用于频谱管理、无线资源管理、业务质量管理、用户信息管理等等方面。为了实现以上的功能，认知流可以包含许多参数，比如网络节点的资源信息，节点能够提供的业务质量信息、策略信息、运营商偏好信息、用户偏好信息、节点测量的通信环境信息等等。认知流的另外一个功能是在节点和节点之间传递协商决策信息。这些协商可以是分布式进行的，因为赋予认知流的功能很多，所以协商的类别和方式也可以是多种多样的。

下面介绍涉及认知平面的关键流程实施例。在下面的描述中，将从众多场景中挑选代表性的例子(例如，频谱占用情况信息的检测及交互)来演示认知平面的关键流程。需要强调的是，认知平面所涉及到的认知信息范围很广，如同上述在认知流的定义中所叙述的那样，绝不仅限于本实施例的描述范围。另外，在下面示例中的网络实体间的交互都是在认知平面内发生的，属于认知流的范畴。

在本发明下面实施例中，涉及的几个网络实体包括具有认知能力的终端，具有认知能力的基站和无线接入网管理器。

图2示出本发明的认知无线网络系统中具有认知能力的基站的认知信息检测流程。如图2所示。无线接入网管理器首先向基站下发认知检测请求及策略(S202)，基站根据收到的策略，对所需认知信息进行检测(S204)，并将认知检测结果及反馈发回给无线接入网管理器(S206)，无线接入网管理器将认知信息存储到本地认知信息数据库中(S208)。

图3示出本发明的认知无线网络系统中具有认知能力的终端的认知信息检测流程。如图3所示。首先，无线接入网管理器向终端下发认知检测请求及策略(S302)，终端根据收到的策略，对所需认知信息进行检测(这里主要是指终端所处环境的频谱信息)(S304)，并将检测结果及反馈发回给无线接入网管理器(S306)，无线接入网管理器将检测结果存储到本地的认知信息数据库中(S308)。需要指出，无线接入网管理器和终端的信息交互可以通过基站来完成。

认知信息交互也是认知平面一个非常重要的功能，在下面的例子中，主要涉及的网络实体包括本地认知信息数据库、全局认知信息数据库1和全局认知信息数据库2。在本发明实施例中，多个本地认知信息数据库和一个全局认知信息数据库相连，隶属于不同全局认知信息数据库的本地认知信息数据库的交互需要由各自的全局认知信息数据库代理完成。在这里，假定该本地认知信息数据库和全局认知信息数据库1相连。图4示出本发明的认知信息在数据库之间交互的流程。如图4所示，首先，全局认知信息数据库1向和其连接的本地认知信息数据库下发认知信息收集请求(S402)；然后，本地认知信息数据库更新其内容(S404)，并将最新的本地认知信息上报(S406)；全局认知信息数据库1将这些信息存储(S408)，向全局认知信息数据库2发送认知信息交互请求(S410)，全局认知信息数据库2收到该请求后返回响应(S412)；在双方连接确认后，进行后续的信息交互过程(S414)。

下面将用频谱资源的分配与协商为例，说明认知平面的工作实现。其中涉及的网络实体包括：频谱信息管理服务器，无线接入网管理器，终端和基站等。图5示出本发明的频谱资源分配的流程图。如图5所示，无线接入网管理器向频谱信息管理服务器发送资源分配请求(S502)；频谱信息管理服务器运行频谱资源分配算法(S504)，其间可能涉及到多个频谱信息管理服务器的协商过程；在完成分配决策后，向无线接入网管理器发送资源分配响应(S506)；无线接入网管理器进行资源部署(S508)，将更新信息存储到本地认知信息数据库中(S510)。

在发生频谱资源冲突(例如频谱干扰)时，需要多个频谱信息管理服务器进行协商。图6示出本发明的频谱资源协商流程图。如图6所示。首先，发现资源冲突的频谱信息管理服务器1进行资源冲突分析，确定需要协商的另一个频谱信息管理服务器2(S602)；频谱信息管理服务器1向频谱信息管理服务器2发送资源冲突警告(S604)；频谱信息管理服务器2进行资源冲突分析(S606)，将分析结果通过资源冲突警告响应回送给频谱信息管理服务器1(S608)；频谱信息管理服务器1制定解决资源冲突的方案(S610)，并将冲突解决方案请求发送给频谱信息管理服务器2(S612)；频谱信息管理服务器2在根据自身的策略，对该方案进行响应(S614)。频谱信息管理服务器1和2按照上述流程协商，直至达成一致。

下面介绍本发明的认知平面协议栈设计。图7示出本发明的认知平面协议栈设计的一个实施例。如图7所示，该协议栈包括物理层71、数据链路层72和认知功能层73。需要指出的是，虽然在图7的实施例中主要包括了认知平面下三层的协议栈实施方案，但是，本发明的认知平面协议栈完全可以向上扩展至应用层，完成应用层的认知功能。因为该实施例主要涉及认知平面在频谱及无线资源管理方面的功能，所以本实施例给出的三层方案完全能够解决该场景下需要解决的问题。认知平面的第一层为物理层71，用于完成信号发射接收及认知信息检测等功能；第二层为数据链路层72，用于完成数据传输，信道间映射，数据纠错检错等功能，第三层认知功能层73是认知平面的核心所在，该层在本实施例中完成认知平面核心的行为决策功能，并能控制下两层完成相应的认知功能(比如频谱检测)。并且，认知平面内的认知功能层还可以与控制平面的无线资源管理层交互，使得控制平面完成认知平面决策的相关功能，比如在频谱分配完成的基础上进行信道分配的问题。

下面描述本发明的具备认知平面的无线网络系统中网元的构建实施例。为了说明具备认知控制、认知信息交互能力的网络，即具备认知平面的网络的网元如何构建，特别以无线网络的终端、基站和基站管理器的构建为例来说明。需要指出的是，具备认知平面的网络绝不仅限于按照实施例的方式构建。为了清晰明确地说明这种网元构建方式，将重点说明其与传统技术的不同之处和与传统技术之间的关系。

图8示出本发明的认知无线网络系统中认知网元设备的一个实施例的框图。如图8所示，该认知网元设备包括认知信息收集模块81和认知信息管理模块82。其中认知信息收集模块81用于收集认知信息，将收集的认知信息发送给认知信息管理模块82。认知信息管理模块82，用于接收认知信息，对认知信息进行处理和封装，完成与认知无线网络系统中其他网元的认知信息交互。认知信息可以包括但不限于：

(1)位置认知信息：认知网络终端及接入节点位置确定，表示形式为纬度，经度，和高度，或者相对于一些参考节点的位置。

(2)地理环境认知信息：认知和无线传播及信道特性相关的地理信息。

(3)移动性和轨迹认知信息：移动速度和方向的认知信息。

(4)电源和能量效率认知信息：认知网元的电力的来源，剩余的电池时间等信息。

(5)法规认知信息：认知无线电对在具体位置和频率带宽内的频谱分配规则的认知信息。

在实际技术实现中，认知信息收集模块可以包括但不限于：地理位置信息接收器，频谱信息检测器，无线设备能力信息存储器等实际物理器件或逻辑功能实体

图9示出本发明的认知无线网络系统中基站的一个实施例的框图。如图9所示，该基站包括控制模块91、数据传输模块92、认知信息管理模块93和认知信息收集模块94。对于控制模块91和数据传输模块92作为现有技术中基站已经具有的模块，为简洁起见在此不再详述。认知信息收集模块94用于收集认知信息，将收集的认知信息发送给认知信息管理模块93。认知信息管理模块93主要用于对认知信息收集模块94传递的认知信息的处理与封装，并利用控制模块91和数据传输模块92完成与其他认知网络中的网元的认知信息交互，在完成认知信息交互的基础上对控制模块91和数据传输模块92进行配置与控制。对于认知无线网络系统中的认知网元如何进行认知信息的交互的实现，可以参见上面图4和5所示实施例的描述。

对于终端，和认知无线网络系统中基站类似，具有认知能力的能够用于认知网络的终端相对于传统终端需要增加认知信息管理控制模块以及认知信息收集模块。

图10示出本发明的认知无线网络系统中无线接入网管理器(即基站管理器)的一个实施例的框图。具有认知能力的能够用于认知网络的基站管理器相对于传统基站管理器需要增加认知信息管理控制模块、认知信息收集模块以及认知信息存储模块。如图10所示，该网元包括控制模块101、数据传输模块102、认知信息管理模块103、认知信息收集模块104和认知信息存储模块105。对于控制模块101、数据传输模块102、认知信息管理模块103和认知信息收集模块104，可以参见图9中对于控制模块91、数据传输模块92、认知信息管理模块93和认知信息收集模块94的对应描述，此处不再赘述，而认知信息存储模块105用于存储认知信息管理控制模块103从其他网元交互的认知信息和认知信息收集模块104得到的信息，并作为认知信息管理控制模块与其他网元交互认知信息的来源。区域范围内的认知信息(来自终端、基站)在该模块处汇聚，供认知信息管理控制模块处理使用。

在构建具备的认知平面的网络的网元时，其关键的功能模块即认知信息管理控制模块，核心思想是构建后可以完成认知信息收集、控制、交互的目的，从而使网元之间认知信息可以协同利用。

本发明提供的认知无线网络系统，通过基站检测认知信息，并将检测的认知信息返回到无线接入网管理器，并存在本地认知信息数据库中，支持认知功能。通过全局认知信息数据库的交互，可以更好地实现端到端之间的性能优化。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (9)

1.一种认知无线网络系统，包括基站和无线接入网管理器，其特征在于：

所述无线接入网管理器，用于向所述基站发送认知检测请求，接收来自所述基站的认知信息，将所述认知信息存储在本地认知信息数据库中；还用于向频谱信息管理服务器发送资源分配请求，接收来自所述频谱信息管理服务器的资源分配响应，根据所述资源分配响应进行资源部署；

所述基站，用于接收来自所述无线接入网管理器的认知检测请求，对认知信息进行检测，将检测到的认知信息发送给所述无线接入网管理器；

所述频谱信息管理服务器，用于接收资源分配请求，进行资源分配决策，返回资源分配响应。

2.根据权利要求1所述的认知无线网络系统，其特征在于，还包括全局认知信息数据库，用于向所述本地认知信息数据库发送认知信息收集请求，接收并存储来自所述本地认知信息数据库中的认知信息；

所述本地认知信息数据库还用于接收来自所述全局认知信息数据库的认知信息收集请求，向所述全局认知信息数据库发送本地认知信息。

3.根据权利要求2所述的认知无线网络系统，其特征在于，包括一个以上全局认知信息数据库，在全局认知信息数据库之间交互认知信息。

4.根据权利要求1、2或3所述的认知无线网络系统，其特征在于，终端用于接收来自所述无线接入网管理器的认知检测请求和策略，根据所述策略对认知信息进行检测，将检测到的认知信息发送给所述无线接入网管理器；

所述无线接入网管理器还用于接收来自所述终端的认知信息，将所述认知信息存储在本地认知信息数据库中。

5.根据权利要求4所述的认知无线网络系统，其特征在于，所述频谱信息管理服务器还用于当发现资源冲突时，确定用于协商资源冲突的第二频谱信息管理服务器，向所述第二频谱信息管理服务器发送资源冲突警告，接收来自所述第二频谱信息管理服务器的资源冲突分析结果，确定资源冲突解决方案，将所述资源冲突解决方案发送给所述第二频谱信息管理服务器；

所述第二频谱信息管理服务器，用于接收资源冲突警告，进行资源冲突分析，将所述资源冲突分析结果发送给所述频谱信息管理服务器，接收所述资源冲突解决方案。

6.一种无线网络系统中的认知网元设备，其特征在于，包括：

认知信息收集模块，用于收集认知信息，将收集的认知信息发送给认知信息管理模块；

所述认知信息管理模块，用于接收认知信息，对认知信息进行处理和封装，完成与认知无线网络系统中其他网元的认知信息交互；

所述认知信息管理模块还用于，基于认知信息的交互，与认知无线网络系统中的其他网元完成决策和协商功能，包括向频谱信息管理服务器发送资源分配请求，接收来自所述频谱信息管理服务器的资源分配响应，根据所述资源分配响应进行资源部署。

7.根据权利要求6所述的认知网元设备，其特征在于，还包括认知信息存储模块，用于存储所述认知信息收集模块获得的认知信息和所述认知信息管理模块从其他网元接收的认知信息。

8.根据权利要求7所述的认知网元设备，其特征在于，所述认知信息管理模块利用已有的控制模块和数据传输模块完成与认知无线网络系统中的其他网元的认知信息交互。

9.根据权利要求6所述的认知网元设备，其特征在于，所述认知信息包括位置认知信息、地理环境认知信息、移动性和轨迹认知信息、电源和能量效率认知信息、法规认知信息中的一个或者多个。

Images