CN102271021B - 协同频谱感知方法、基站和终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种协同频谱感知方法、基站和终端，其中方法包括：确定处于连接态的终端的数量是否小于预设值；如果所述处于连接态的终端的数量小于所述预设值，则发送广播控制指令；接收处于空闲态的终端发送的接入请求，所述接入请求为对所述广播控制指令的响应；根据所述接入请求，从所述处于空闲态的终端中选择终端，该终端用于进行协同频谱感知。本发明实施例提供的方法、基站及终端，在处于连接态的终端的数量小于预设值的情况下也能够实现协同频谱感知，提高了频谱感知的准确度。

Description

协同频谱感知方法、基站和终端

技术领域

本发明实施例涉及无线电技术领域，尤其涉及一种协同频谱感知方法、基站和终端。

背景技术

认知无线电(Cognitive Radio，简称CR)是解决频谱资源紧张的最有前景的技术。研究表明，目前固定分配的频谱中，有相当一大部分并没有被充分利用，这就造成了频谱资源的浪费。通过认知无线电技术，在特定的地点和特定的时间，在不干扰主用户(Primary User，简称PU)的前提下，这些未被利用的频谱可以被次用户(Secondary User，简称SU)利用，从而提高频谱的利用率，在一定程度上解决频谱资源紧张的问题。

频谱感知是认知无线电技术中的关键技术之一，是认知无线电系统发现空闲频谱的主要方法。在集中式的认知无线电系统内，为了提高频谱感知的准确度，减小单个感知节点的负担，频谱感知可以通过多个节点之间的协作完成，这种频谱感知的方式叫做协同频谱感知(cooperativespectrum sensing)。在协同频谱感知方式中，通常存在一个中心节点，该中心节点可以是基站，中心节点负责频谱感知的控制和数据融合；同时存在多个感知节点，感知节点可以是终端，感知节点在中心节点的控制下进行本地感知并向中心节点上报感知结果。

在蜂窝网络结构的认知无线电系统中，基站和处于连接态的终端之间有信令交互，基站在挑选终端进行协同频谱感知时，可以优先选择处于连接态的终端。但是，在某些情况下，处于连接态的终端的数量无法满足协同频谱感知的需要，从而难以准确感知空闲频谱。

发明内容

本发明实施例提供一种协同频谱感知方法、基站和终端，解决处于连接态的终端的数量无法满足协同频谱感知的需要的情况下难以准确感知空闲频谱的问题。

本发明实施例提供了一种协同频谱感知方法，包括：

确定处于连接态的终端的数量是否小于预设值；

如果所述处于连接态的终端的数量小于所述预设值，则发送广播控制指令；

接收处于空闲态的终端发送的接入请求，所述接入请求为对所述广播控制指令的响应；

根据所述接入请求，从所述处于空闲态的终端中选择终端，该终端用于进行协同频谱感知。

本发明实施例还提供了一种协同频谱感知方法，包括：

当处于空闲态时，接收基站发送的广播控制指令，根据所述广播控制指令，向基站发送接入请求，当所述接入请求被接受后进行频谱感知。

本发明实施例还提供了一种基站，包括：

确定模块，用于确定处于连接态的终端的数量是否小于预设值；

第一发送模块，用于当所述确定模块确定处于连接态的终端的数量小于预设值时，发送广播控制指令；

第一接收模块，用于接收处于空闲态的终端发送的接入请求，所述接入请求为对所述广播控制指令的响应；

第一处理模块，用于根据所述第一接收模块接收到的接入请求，从处于空闲态的终端中选择终端，该终端用于进行协同频谱感知。

本发明实施例还提供了一种终端，包括：

第二接收模块，用于接收广播控制指令，所述广播控制指令用于指示处于空闲态的终端做出响应；

第二处理模块，用于发送接入请求给基站，并当所述接入请求被接受后进行协同频谱感知。

本发明实施例中，首先确定处于连接态的终端的数量是否小于预设值，在处于连接态的终端的数量小于预设值的情况下，通过向终端发送广播控制指令来指示处于空闲态的终端做出响应，从而选择处于空闲态的终端参与协同频谱感知，提高频谱感知的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明协同频谱感知方法实施例一的流程图；

图2所示为本发明协同频谱感知方法实施例二的流程图；

图3所示为本发明协同频谱感知方法实施例三的流程图；

图4所示为本发明协同频谱感知方法实施例四的流程图；

图5所示为本发明的实施例中终端的感知周期示意图；

图6所示为本发明实施例中空闲态、感知态和连接态三者之间的转换示意图；

图7所示为本发明协同频谱感知方法实施例五的流程图；

图8所示为本发明协同频谱感知方法实施例六的流程图；

图9所示为本发明基站实施例一的结构示意图；

图10所示为本发明基站实施例二的结构示意图；

图11所示为本发明基站实施例三的结构示意图；

图12所示为本发明基站实施例四的结构示意图；

图13所示为本发明终端实施例一的结构示意图；

图14所示为本发明终端实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。根据本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在一些通信系统中，例如通用移动通信系统(Universal MobileTelecommunications System，简称UMTS)、微波存取全球互通(WorldwideInteroperability for Microwave Access，简称Wimax)系统、长期演进项目(Long Term Evolution，简称LTE)系统等通信系统中，空闲态(也称作空闲模式)是终端的一种重要的工作模式。在空闲态下，终端和网络之间没有信令交互，终端通过周期性地接收广播消息来更新系统信息，并通过接收寻呼消息来判断是否有下行数据发送。在空闲态下，终端可以在一个较大的范围内移动，而不必向所在的小区注册，因此基站不能确定其覆盖的区域内有多少处于空闲态的终端，也不能确定哪些终端处于空闲态。终端还有一种工作模式叫做连接态(也称作激活态)，在这种工作模式下，基站和终端之间有信令交互，终端在基站的控制下发送上行数据或接收下行数据。

如图1所示为本发明协同频谱感知方法实施例一的流程图，包括：

步骤101、确定处于连接态的终端的数量是否小于预设值。

预设值可以根据协同频谱感知的需要来设置。步骤101实质上是确定目前处于连接态的终端的数量是否能够满足协同频谱感知的需要。

步骤102、如果处于连接态的终端的数量小于预设值，则发送广播控制指令，该广播控制指令用于指示处于空闲态的终端做响应。

由于处于空闲态的终端与网络之间没有信令交互，所以基站无法判断哪些终端处于空闲态，基站需要通过广播的方式向其覆盖区域内的所有终端发送广播控制指令，指示接收到的该指令的处于空闲态的终端做出响应，已经参与到协同频谱感知中的处于连接态的终端可以不对此广播控制信令做出响应。

步骤103、接收处于空闲态的终端发送的接入请求，其中，接入请求为对广播控制指令的响应。

步骤104、根据接入请求，从处于空闲态的终端中选择终端，该终端用于进行协同频谱感知。

在空闲态终端做出响应后，基站可以根据终端的响应选择部分或者全部的处于空闲态的终端参与协同操作。所选择的终端的数量可以由基站根据协同频谱感知的需要或者其他的筛选规则的来确定。

步骤101到步骤104可以由基站执行。

本发明实施例一中，首先确定处于连接态的终端的数量是否小于预设值，在处于连接态的终端的数量小于预设值的情况下，通过向终端发送广播控制指令来指示处于空闲态的终端做出响应，从而选择处于空闲态的终端参与协同频谱感知，提高频谱感知的准确度。

本发明各实施例中，广播控制指令可以包括基站分配给终端、使得终端接入基站的专用物理资源指示。该专用物理资源指示包括频率资源、时间资源和码资源中的至少一个。

处于空闲态的终端接收到广播控制指令，可以发送接入请求，该接入请求用于请求接入基站，是对广播控制指令的响应，基站可以允许部分或全部的处于空闲态的终端接入，从而使得接入到基站的终端参与协同频谱感知。

如图2所示为本发明协同频谱感知方法实施例二的流程图，该实施例中的步骤101与实施例一中的相同，不同之处在于：步骤102中广播控制指令中包括感知配置信息。该感知配置信息可以包括目标频段、主用户信号类型、虚警概率、感知时间和感知灵敏度等信息中的至少一个。该实施例中步骤还包括步骤105，在步骤105中，基站接收接入的终端根据感知配置信息而感知的频谱感知结果。

实施例二中，处于空闲态的终端接收到广播接入控制指令后，根据其中的感知配置信息先进行频谱感知，获得感知结果，然后处于空闲态的终端向基站发送接入请求，请求接入基站，基站允许部分或全部的处于空闲态的终端接入，并接收这些终端发送的频谱感知结果。这样，即使处于连接态的终端的数量小于预设值，也能够选择处于空闲态的终端参与协同频谱感知，提高频谱感知的准确度。

实施例二与实施例一的不同之处在于：实施例二中，广播控制指令中包括感知配置信息，处于空闲态的终端可以先感知，然后请求接入基站，接入后再把感知结果发送给基站。实施例一中，广播控制指令中没有感知配置信息，处于空闲态的终端在接收到广播控制指令后首先通过发送接入请求接入到基站，再在基站的控制下参与协同频谱感知。

上述的实施例中，基站根据接入请求，从处于空闲态的终端中选择终端，该终端用于进行协同频谱感知，具体可以包括：当当前已接入的终端的接入数量小于预设值时，允许当前发送接入请求的处于空闲态的终端接入，选择接入的终端进行协同频谱感知；当当前已接入的终端的数量等于预设值时，拒绝当前发送接入请求的处于空闲态的终端接入。

基站除了可以根据已接入的终端的数量来确定是否需要继续允许当前的终端接入之外，还可以进一步根据终端所处的区域来确定是否需要继续允许当前的终端接入。

具体地，基站可以确定一个预设区域。终端发送的接入请求中可以携带自身的位置信息，基站根据这些位置信息可以确定终端的位置，从而确定终端是否是预设区域内的终端。基站可以获取预设区域内当前接入的终端的数量；当预设区域内当前接入的终端的数量小于预设值时，基站允许当前发送接入请求的并且处于预设区域内的终端接入；在预设区域内当前接入的终端数量等于预设值时，拒绝当前发送接入请求的并且处于预设区域内的终端接入。

上述的实施例中，基站根据所述接入请求，从处于空闲态的终端中选择终端，该终端用于进行协同频谱感知，可以包括：基站判断当前发送接入请求的处于空闲态的终端的感知能力是否达到预设条件；接受感知能力达到预设条件的终端接入，接入的终端进行协同频谱感知。

这种方式实质上是根据终端的感知能力来确定是否让终端接入。感知能力可以包括感知能力包括终端支持的信号类型、终端支持的感知算法、终端支持的频段、终端的感知灵敏度和终端的感知可靠度中的至少一个。终端发送给基站的接入请求中可以携带有终端的感知能力，基站判断终端的感知能力是否满足要求，感知能力的要求可以由基站设定，对于满足要求的终端，基站允许接入。直到接入的终端的数量达到预设值之后，基站可以不再允许终端接入。

步骤102中，基站可以逐次发送广播控制指令，各次发送的广播控制指令分别用于使不同分组的处于空闲态的终端做出响应。

具体地，基站可以预先将其覆盖的区域内的所有终端分组。分组的方式可以有如下的几种：

(1)根据终端的国际移动用户识别码(International Mobile SubscriberIdentity，简称IMSI)、国际移动设备身份码(International Mobile EquipmentIdentity，简称IMEI)或个人用户号码(Mobile Directory Number，简称MDN)分组

例如，可以将IMSI的尾号为1的终端分为一组，将IMSI为2的终端分为一组，以此类推，可以把基站覆盖区域内的终端按照尾号分到各个组中。

(2)根据终端的地理位置分组

基站可以按照终端的地理位置，确定多个分组。

对于第(1)种分组，基站可以针对每一组终端分别发送广播控制指令。例如，首先基站发送针对尾号为1的处于空闲态的终端而发送的广播控制指令，广播控制指令中指示尾号为1的处于空闲态的终端做出响应。尾号为1的处于空闲态的终端接收到广播控制指令后，确定自身是属于尾号为1的这个分组中的，需要对该广播控制指令做出响应。尾号为其他数字的终端接收到广播控制指令后，确定自身不是属于尾号为1的这个分组的，可以不对该广播控制指令做出响应。然后，基站发送针对尾号为2的处于空闲态的终端而发送的广播控制指令，广播控制指令中指示尾号为2的终端做出响应。尾号为2的处于空闲态的终端接收到广播控制指令后，针对该广播控制指令做出响应，其他的终端可以不做响应。以此类推，基站分别发送针对各个分组的广播控制指令，各个分组的处于空闲态的终端分别做出响应。

对于第(2)种分组，基站可以针对每一组终端分别发送广播控制指令，每一组终端的位置都在一个特定的区域中。例如，基站发送针对位置处于A区域范围内的处于空闲态的终端的广播控制指令，位置处于A区域范围内的处于空闲态的终端接收到广播控制指令后可以做出响应。其他的终端可以不做出响应。然后，基站发送针对位置处于B区域范围内的处于空闲态的终端的广播控制指令，位置处于B区域范围内的处于空闲态的终端接收到广播控制指令后可以做出响应，其他的终端可以不做出响应。以此类推，基站分别发送针对位置处于各个区域范围内的处于空闲态的终端的广播控制指令，各个分组的处于空闲态的终端分别做出响应。

上述实施例中，逐次发送广播控制指令，各次发送的广播控制指令分别针对不同分组中的终端，这样可以避免在较短时间内重复向同一个终端发送广播控制指令，对终端来说，也就避免了在较短时间内重复响应于同一个广播控制指令，可以避免增加终端的功耗。

基站发送给终端的广播控制指令中可以携带有概率值，该概率值用于使处于空闲态的终端生成随机数，并根据该随机数终端根据P自主生成一个参数为P的0-1分布随机数，即：生成随机数为1的概率为P，随机数为0的概率为1-P。若生成的随机数为1，则终端向基站做出响应，具体可以是向基站发送接入请求，或者根据感知配置信息获取感知结果。若生成的随机数为0，则终端不向基站做响应。这样从整个小区看，做出响应的终端数量就等于N*P。基站通过向终端发送概率值，可以控制做出响应的终端的数量。

生成的随机数不仅可以是上述0-1分布随机数，也可以是其他形式的随机数。如果是其他形式的随机数，终端可以设置一个阈值，如果生成的随机数大于这个阈值，则向基站做出响应，如果生成的随机数小于这个阈值，则不向基站做出响应。

上述的各实施例中，基站选择了部分或全部的处于空闲态的终端参与协同频谱感知后，也就是说协同频谱感知所需的终端数量已经可以满足要求，基站可以向其余的未接入的终端发送接入终止指示，这样未接入的终端就不会继续请求接入基站，并且基站可以停止发送广播控制指令。

如图3所示为本发明协同频谱感知方法实施例三的流程图，包括：

步骤201、当处于空闲态时，接收广播控制指令。

步骤202、根据广播控制指令向基站发送接入请求，当接入请求被接受后，进行协同频谱感知。

步骤201和202可以由处于空闲态的终端来执行。

本发明实施例三提供的方法，处于空闲态的终端接收广播控制指令后接入到基站，参与协同频谱感知，从而在处于连接态的终端的数量小于预设值的情况下也能够实现协同频谱感知，提高了频谱感知的准确度。

如图4所示为本发明协同频谱感知方法实施例四的流程图，该实施例四与实施例三的不同之处在于：实施例四中，步骤201中接收到的广播控制指令中包括感知配置信息，并且步骤202包括：

步骤202a、根据感知配置信息获取频谱感知结果。

步骤202b、发送接入请求给基站。

步骤202c、接收基站的接入指示。

步骤202d、接入基站。

步骤202e、发送频谱感知结果给基站。

实施例四和实施例三的区别之处在于：实施例三中，处于空闲态的终端先接入到基站，然后在基站的控制下进行协同频谱感知；实施例四中，发送给各终端的广播控制指令中包括感知配置信息，处于空闲态的终端在接收到广播控制指令后，先根据感知配置信息获取感知结果，然后接入基站，把感知结果发送给基站。

在上述的实施例中，由于广播控制指令中可以包括基站分配给终端的专用物理资源指示，那么终端发送接入请求具体可以是终端在专用物理资源上发送接入请求给基站。

上述的实施例中，发送接入请求给基站，可以包括：判断广播控制指令是否是发送给自身的指令；当广播控制指令是发送给自身的指令时，发送接入请求给基站。

具体地，处于空闲态的终端可以判断自身的IMSI、IMEI或者MDN是否分别与广播控制指令中的IMSI、IMEI或MDN一致；或者判断自身的位置是否与广播控制指令中的位置一致。如果自身的IMSI、IMEI或者MDN分别与广播控制指令中的IMSI、IMEI或MDN一致，或者自身的位置与广播控制指令中的位置一致，则说明该广播控制指令是发送给自身的指令。

在前述的实施例中，基站逐次发送广播控制指令，每次发送的广播控制指令分别是针对不同的分组，因此，处于空闲态的终端在发送接入请求之前，首先需要判断自身是否是广播控制指令中涉及到的分组。如果是，则处于空闲态的终端需要接入基站。如果不是，则处于空闲态的终端无需接入基站。在本发明各实施例中，处于空闲态的终端发送接入请求来接入基站，可以看作是一种响应。

处于空闲态的终端发送接入请求给基站时，还可以上报自身的感知能力，使得基站可以根据该终端的感知能力确定是否允许该终端接入。

可以为终端设置一个感知周期，如图5所示为本发明的实施例中终端的感知周期示意图，感知周期包括感知生命周期和感知休眠期，感知生命周期包括多个频谱感知窗口，感知休眠期中没有包括频谱感知窗口，在感知生命周期之外，是多个广播控制信令接收窗口。处于空闲态的终端自接入基站完成时起开始计时，计时长度达到感知生命周期后，可以进入感知休眠期，拒绝接收所述广播控制指令。经过了感知休眠期之后，处于终端态的终端可以再次接收广播控制指令。该感知生命周期可以看作是一个时间预设值。

为终端设置感知休眠期和感知生命周期，使得终端在感知休眠期可以不需要接收基站的广播控制指令，一方面节省了空口资源，另一方面减少了终端的功耗。

在本发明的各实施例中，可以为终端引入一个介于空闲态和连接态之间的状态，即：感知态。处于感知态的终端具备如下特征：

(1)终端在基站的控制下进行频谱感知；

(2)终端和基站之间存在信令交互，但是与核心网之间没有信令交互；

(3)网络不确定终端位于哪个小区；

(4)终端执行完频谱感知后，在基站的控制下释放连接，转为空闲态；

(5)终端不执行小区切换。

感知态和空闲态之间可以相互转换，处于空闲态的终端接入基站后，在基站的控制下进行频谱感知，即进入了感知态；终端释放与基站之间的连接，不再进行频谱感知，即回归到了空闲态。

感知态和连接态之间也可以相互转换，处于感知态的终端接入基站后，如果有基站下发的下行业务数据达到或者终端发起了业务，那么终端就进入了连接态；如果上下行业务数据传输完毕，那么终端在基站控制下回到感知态或空闲态。

另外，空闲态和连接态之间也是可以相互转换的。如图6所示为本发明实施例中空闲态、感知态和连接态三者之间的转换示意图，该图很形象地说明了这三者之间的转换关系。

在步骤104和202中，处于空闲态的终端接入基站之后，需要对本小区的信号强度进行测量，并根据一定的准则触发测量上报，例如可以周期性触发或者事件触发。如果信号强度低于某一门限值，则基站通知终端回到空闲态。传统的蜂窝网络中，终端接入基站之后由于与基站之间有业务数据交互，因此需要小区切换。本发明实施例中，终端和基站之间并没有业务数据交互，因此无需进行小区切换，一旦终端脱离了基站的覆盖范围，则终端可以释放与基站之间的连接，回归到空闲态。

在本发明的各实施例中，终端是在接收到广播控制指令的情况下进行的随机接入，该广播控制指令的目的是触发处于空闲态的终端参与协同频谱感知，这就区别于通常的由于业务数据交互的需要而触发的随机接入。为了触发终端参与协同频谱感知而产生的随机接入和为了触发终端与基站进行业务数据交互而产生的随机接入，这两种情况下，基站为终端所分配的物理资源是不同的。为了触发终端参与协同频谱感知而产生的随机接入，基站分配物理资源的原则是按需分配，只有在需要选择处于空闲态的终端参与协同频谱感知时，基站才会为随机接入信道分配专用物理资源。

这种按需分配式的专用物理资源分配方式，一方面可以减小为了触发终端参与协同频谱感知而产生的随机接入和为了触发终端与基站进行业务数据交互而产生的随机接入之间的相互影响，减小碰撞概率；另一方面，基站根据物理资源可以区分为了触发终端参与协同频谱感知而产生的随机接入和为了触发终端与基站进行业务数据交互而产生的随机接入这两种随机接入的不同，而无需等到终端接入基站后再区分这两种随机接入，便于基站队为了触发终端参与协同频谱感知而产生的随机接入快速做出相应，使得终端尽快接入基站，减小终端接入的延时。

如图7所示为本发明协同频谱感知方法实施例五的流程图，包括：

步骤301、基站发送广播控制指令给终端，因为是广播指令，所以，该步骤中的终端是基站覆盖区域内的所有终端，包括处于连接态的终端和处于空闲态的终端。该广播控制指令中可以指示处于不同分组中的处于空闲态的终端做出响应。

步骤302、处于空闲态终端接收到广播控制指令后，判断自身是否属于广播控制指令中所涉及的分组。如果是，则执行步骤303；否则，处于空闲态的终端收到广播指令后，不做出响应。

步骤303、处于空闲态的终端向基站发出接入请求，具体可以是随机接入请求。

步骤304、基站判断是否允许当前发送接入请求的处于空闲态的终端接入。具体地，基站可以也可以判断当前接入的终端的数量是否达到预设值，判断预设区域内当前接入的终端的数量是否达到预设值，也可以根据终端上报的感知能力确定是否允许当前发送接入请求的终端接入。如果允许，执行步骤305；否则，等待下一个接入请求。

步骤305、基站向步骤303中发送接入请求的处于空闲态的终端发送接入指示。

步骤306、处于空闲态的终端接入基站，在基站的控制下进行协同频谱感知，并向基站发送频谱感知结果。

如图8所示为本发明协同频谱感知方法实施例六的流程图，包括：

步骤401、基站发送广播控制指令给终端。该广播控制指令中包括感知配置信息。

步骤402、处于空闲态终端接收到广播控制指令后，判断自身是否属于广播控制指令中所涉及的分组。如果是，则执行步骤403；否则，处于空闲态的终端收到广播指令后，不做出响应。

步骤403、处于空闲态的终端根据接收到的广播控制指令中的感知配置信息进行感知，并获取频谱感知结果。

步骤404、向基站发出接入请求，具体可以是随机接入请求。

步骤405、基站判断是否允许当前发送接入请求的处于空闲态的终端接入。如果允许，执行步骤406；否则，等待下一个接入请求。

步骤406、基站向步骤404中发送接入请求的处于空闲态的终端发送接入指示。

步骤407、处于空闲态的终端接入基站，并向基站发送频谱感知结果。

如图7和图8的两个实施例详细地说明了本发明协同频谱感知方法的实现过程。

如图9所示为本发明基站实施例一的结构示意图，该基站1包括确定模块11、第一发送模块12和第一处理模块13和第一接收模块14。确定模块11用于确定处于连接态的终端的数量是否小于预设值。第一发送模块12与确定模块11连接，用于当确定模块11确定处于连接态的终端的数量小于预设值时，发送广播控制指令，该广播控制指令用于指示处于空闲态的终端做出响应。第一接收模块14用于接收处于空闲态的终端发送的接入请求，该接入请求为对所述广播控制指令的响应。第一处理模块13用于根据第一接收模块14接收到的接入请求，从所述处于空闲态的终端中选择终端，该终端用于进行协同频谱感知。

如图10所示为本发明基站实施例二的结构示意图，该基站还可以包括第二接收模块15，该第二接收模块15与第一处理模块13连接，用于在第一处理模块13根据第一接收模块14接收到的接入请求，选择接入的终端进行协同频谱感知时，接收接入的终端根据广播控制指令中的感知配置信息而获取的感知结果。

如图11所示为本发明基站实施例三的结构示意图，该实施例中，第一处理模块包括13包括第一判断单元131和第一处理单元132。其中，第一判断单元131用于判断预设区域内当前接入的终端的数量是否小于预设值。第一处理单元132与第一判断单元131和第一接收模块14连接，用于当第一判断单元131判断预设区域内当前接入的终端的数量小于预设值时，选择当前发送接入请求的处于空闲态的终端接入，选择接入的终端进行协同频谱感知，当第一判断单元131判断预设区域内当前接入的终端的数量等于预设值时，拒绝当前发送接入请求的处于空闲态的终端接入。

如图12所示为本发明基站实施例四的结构示意图，该实施例中，第一处理模块13包括第二判断单元133和第二处理单元134。其中，第二判断单元133用于判断当前发送接入请求的处于空闲态的终端的感知能力。第二处理单元134与第二判断单元133和第一接收模块14连接，用于当第二判断单元133判断当前发送接入请求的处于空闲态的终端的感知能力达到预设条件时，接受当前发送接入请求的处于空闲态的终端接入，选择接入的终端进行协同频谱感知。

对于如图10所示的基站，第一处理模块也可以是如图11或12所示的第一处理模块的结构。

前述各实施例中，第一发送模块12具体可以用于逐次发送广播控制指令，各次发送的广播控制指令分别用于指示处于不同分组的处于空闲态的终端做出响应；分组是依据各个终端的IMSI、IMEI或MDN编号而确定的分组；或者，分组是依据各个终端所处的位置确定的分组；各次发送的所述广播控制指令中分别携带有各个分组对应的IMSI、IMEI或MDN编号，或者各次发送的广播控制指令中分别携带有各个分组对应的位置。

如图13所示为本发明终端实施例一的结构示意图，该终端2包括：第二接收模块21和第二处理模块22。接收模块，用于接收广播控制指令，所述广播控制指令用于指示处于空闲态的终端做出响应。第二处理模块22与第二接收模块21连接，用于在第二接收模块21接收到广播控制指令后，发送接入请求给基站，并在接入请求被接受后，进行协同频谱感知。

如图14所示为本发明终端实施例二的结构示意图，该实施例中，第二处理模块22包括：第三处理单元221、第一发送单元222、接收单元223、接入单元224和第二发送单元225。第三处理单元221与第二接收模块21连接，用于根据第二接收模块21接收到的广播控制指令中的感知配置信息获取频谱感知结果。第一发送单元222与第三处理单元221连接，用于在第三处理单元221获取到频谱感知结果后，发送接入请求给基站。接收单元223用于接收基站的接入指示。接入单元224与接收单元223连接，用于在接收单元223接收到接入指示后，接入基站。第二发送单元225与第三处理单元221和接入单元224连接，用于在接入基站后，发送第三处理单元221获取的频谱感知结果给基站。

第二处理模块22还可以第三判断单元226，第三判断单元226与第一发送单元222和第二接收模块21连接，第三判断单元226用于判断自身的国际移动用户识别码IMSI、国际移动设备身份码IMEI或者个人用户号码MDN是否分别与所述广播控制指令中的IMSI、IMEI或MDN一致，或者用于判断自身的位置是否与所述广播控制指令中的位置一致。如果第三判断单元226确定身的国际移动用户识别码IMSI、国际移动设备身份码IMEI或者个人用户号码MDN分别与广播控制指令中的IMSI、IMEI或MDN一致，或者自身的位置是否与广播控制指令中的位置一致，则第一发送模块222发送接入请求给基站。

如图14所示的终端，还可以包括第二发送模块(图14中未示出)，该第二发送模块可以与第二接收模块21连接，用于在第二接收模块21接收到广播控制指令后上报感知能力给基站。这样，基站就可以根据该终端上报的感知能力确定是否允许该终端接入。

本发明实施例还提供一种协同频谱感知系统，可以包括如前述各个实施例所示的基站和终端。基站和终端的工作原理可以参见方法的实施例部分的描述。

本发明实施例提供的基站、终端和协同频谱感知方法，首先基站确定处于连接态的终端的数量是否小于预设值，在处于连接态的终端的数量小于预设值的情况下，通过向终端发送广播控制指令来指示处于空闲态的终端做出响应，从而选择部分或全部的处于空闲态的终端参与协同频谱感知，从而在处于连接态的终端的数量小于预设值的情况下也能够实现协同频谱感知，提高频谱感知的准确度。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (20)

1.一种协同频谱感知方法，其特征在于，包括：

基站确定处于连接态的终端的数量是否小于预设值；

如果所述处于连接态的终端的数量小于所述预设值，则所述基站发送广播控制指令；

所述基站接收处于空闲态的终端发送的接入请求，所述接入请求为对所述广播控制指令的响应；

所述基站根据所述接入请求，从所述处于空闲态的终端中选择终端，该终端用于进行协同频谱感知。

2.根据权利要求1所述的协同频谱感知方法，其特征在于，所述广播控制指令包括基站分配给终端进行接入的专用物理资源指示或感知配置信息。

3.根据权利要求2所述的协同频谱感知方法，其特征在于，还包括：接收接入的终端根据所述感知配置信息而获得的频谱感知结果。

4.根据权利要求2或3所述的协同频谱感知方法，其特征在于，所述感知配置信息包括：目标频段、主用户信号类型、虚警概率、感知时间和感知灵敏度中的至少一个。

5.根据权利要求4所述的协同频谱感知方法，其特征在于，根据所述接入请求，从所述处于空闲态的终端中选择终端，该终端用于进行协同频谱感知，包括：

如果在预设区域内当前接入的终端的数量小于所述预设值，则选择当前发送接入请求的并且处于所述预设区域内的终端接入，所述接入的终端进行协同频谱感知；

如果在预设区域内当前接入的终端的数量等于所述预设值，则拒绝当前发送接入请求的并且处于所述预设区域内的终端接入。

6.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的协同频谱感知方法，其特征在于，根据所述接入请求，从所述处于空闲态的终端中选择终端，该终端用于进行协同频谱感知，包括：

判断当前发送接入请求的处于空闲态的终端的感知能力是否达到预设条件；

接受感知能力达到预设条件的终端接入，所述接入的终端进行协同频谱感知。

7.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的协同频谱感知方法，其特征在于，所述发送广播控制指令包括：逐次发送广播控制指令，各次发送的广播控制指令分别用于指示处于不同分组的处于空闲态的终端做出响应；

或者，所述广播控制指令中携带有概率值，所述概率值用于使处于空闲态的终端生成随机数，并根据所述随机数确定是否需要做出响应。

8.一种协同频谱感知协同频谱感知方法，其特征在于，包括：

当终端处于空闲态时，接收基站发送的广播控制指令，根据所述广播控制指令，向基站发送接入请求，当所述接入请求被接受后进行频谱感知；

所述广播控制指令用于使处于空闲态的终端进行频谱感知。

9.根据权利要求8所述的协同频谱感知方法，其特征在于，所述广播控制指令包括基站分配给终端进行接入的专用物理资源指示或感知配置信息。

10.根据权利要求9所述的协同频谱感知方法，其特征在于，向基站发送接入请求，当所述接入请求被接受后进行频谱感知，包括：

根据所述感知配置信息获取频谱感知结果；

发送接入请求给所述基站；

接收基站的接入指示；

接入所述基站；

发送所述频谱感知结果给所述基站。

11.根据权利要求8-10中任一权利要求所述的协同频谱感知方法，其特征在于，向基站发送接入请求，包括：

判断自身的国际移动用户识别码IMSI、国际移动设备身份码IMEI或者个人用户号码MDN是否分别与所述广播控制指令中的IMSI、IMEI或MDN一致，如果一致，则发送接入请求给所述基站；

或者判断自身的位置是否与所述广播控制指令中的位置一致，如果一致，则发送接入请求给所述基站。

12.根据权利要求8-10中任一权利要求所述的协同频谱感知方法，其特征在于，还包括：发送感知能力给基站；所述感知能力包括终端支持的信号类型、终端支持的感知算法、终端支持的频段、终端的感知灵敏度和终端的感知可靠度中的至少一个。

13.一种基站，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定处于连接态的终端的数量是否小于预设值；

第一发送模块，用于当所述确定模块确定处于连接态的终端的数量小于预设值时，发送广播控制指令；

第一接收模块，用于接收处于空闲态的终端发送的接入请求，所述接入请求为对所述广播控制指令的响应；

第一处理模块，用于根据所述第一接收模块接收到的接入请求，从处于空闲态的终端中选择终端，该终端用于进行协同频谱感知。

14.根据权利要求13所述的基站，其特征在于，还包括：第二接收模块，用于接收接入的终端根据所述广播控制指令中的感知配置信息而获取的频谱感知结果。

15.根据权利要求13或14所述的基站，其特征在于，所述第一处理模块包括：

第一判断单元，用于判断预设区域内当前接入的终端的数量是否小于所述预设值；

第一处理单元，用于当所述第一判断单元判断预设区域内当前接入的终端的数量小于所述预设值时，选择当前发送接入请求的处于空闲态的终端接入，选择接入的终端进行协同频谱感知，当所述第一判断单元判断预设区域内当前接入的终端的数量等于所述预设值时，拒绝当前发送接入请求的处于空闲态的终端接入。

16.根据权利要求13或14所述的基站，其特征在于，所述第一处理模块包括：

第二判断单元，用于判断当前发送接入请求的处于空闲态的终端的感知能力；

第二处理单元，用于当所述第二判断单元判断当前发送接入请求的处于空闲态的终端的感知能力达到预设条件时，接受当前发送接入请求的处于空闲态的终端接入，选择接入的终端进行协同频谱感知。

17.一种终端，其特征在于，包括:

第二接收模块，用于接收广播控制指令，所述广播控制指令用于指示处于空闲态的终端做出响应；

所述广播控制指令用于使处于空闲态的终端进行频谱感知；

第二处理模块，用于发送接入请求给基站，并当所述接入请求被接受后进行协同频谱感知。

18.根据权利要求17所述的终端，其特征在于，所述第二处理模块包括：

第三处理单元，用于根据所述广播控制指令中的感知配置信息获取频谱感知结果；

第一发送单元，用于发送接入请求给所述基站；

接收单元，用于接收基站的接入指示；

接入单元，用于接入所述基站；

第二发送单元，用于发送所述第三处理单元获取的所述频谱感知结果给所述基站。

19.根据权利要求18所述的终端，其特征在于，第二处理模块还包括：

第三判断单元，用于判断自身的国际移动用户识别码IMSI、国际移动设备身份码IMEI或者个人用户号码MDN是否分别与所述广播控制指令中的IMSI、IMEI或MDN一致，或者用于判断自身的位置是否与所述广播控制指令中的位置一致；

所述第一发送单元具体用于当所述第三判断单元判断自身的IMSI、IMEI或者MDN与所述广播控制指令中的IMSI、IMEI或MDN一致，或者判断自身的位置与所述广播控制指令中的位置一致时，发送接入请求给基站。

20.根据权利要求19所述的终端，其特征在于，还包括：第二发送模块，用于在所述第二接收模块接收到广播控制指令后，发送感知能力给所述基站。