CN102387504B - 公共信道处理方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种公共信道处理方法、装置及系统,该方法包括:根据可用子载波的位置信息,以及从第一频谱状态数据库中获取的可用子载波的属性信息,生成第一公共信道频谱候选集合;将第一公共信道频谱候选集合向终端发送,从终端返回的第三公共信道频谱候选集合中确定作为公共信道的候选子信道,生成公共信道频谱集合,并将公共信道频谱集合向终端发送。通过本发明实施例,基站和终端分别获取本地当前的可用子载波,并进行频谱协商,最终由基站确定公共信道的频谱集合,实现了在动态频谱环境中使用公共信道机制。

Description

公共信道处理方法、装置及系统
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种公共信道处理方法、装置及系统。
背景技术
蜂窝无线通信系统采用蜂窝无线组网方式,将终端和网络设备之间通过无线通道连接起来,进而实现用户在活动中可相互通信。在蜂窝无线通信系统中普遍采用公共信道机制。该公共信道机制包括:通过预先分配的公共信道,基站与终端之间在开机初始化阶段首先完成频谱同步和时间同步,以能够实现控制数据和业务数据的解调;终端在获得频谱同步和时间同步之后,直接从预先约定的公共信道上获取与系统配置、系统管理和链路控制相关的重要信息;由此公共信道对于蜂窝无线通信系统是必不可少的。
现有技术中为了使用公共信道机制,要求系统有固定可用的频谱作为公共信道的承载。在现有的频谱固定分配方式下,公共信道的频谱是固定且已知的,基站和终端之间可以实现快速且可靠的公共信道搜索同步,由此公共信道的可用性和可靠性可以得到保证。但是,现有的频谱固定分配方式效率较低,造成了对频谱资源的浪费。随着移动业务需求的快速增长,需要提高频谱资源的利用率。而动态频谱接入(Dynamic Spectrum Access,以下简称为:DSA)技术通过对频谱的“机会式”接入,可以解决现有的频谱利用率低的问题。
但是DSA系统使用动态频谱分配方式,系统所使用的频谱取决于当前的频谱环境,可用频谱通常是不确定的,由此无法以固定分配的方式预先确定固定可用的频谱作为公共信道的承载,即现有技术没有提供在DSA系统(即动态频谱环境)中使用公共信道机制的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供一种公共信道处理方法、装置及系统,用以实现在动态频谱环境中使用公共信道机制。
本发明实施例提供一种公共信道处理方法,包括:
根据可用子载波的位置信息,以及从第一频谱状态数据库中获取的所述可用子载波的属性信息,生成第一公共信道频谱候选集合;
将所述第一公共信道频谱候选集合向终端发送,以使所述终端根据所述第一公共信道频谱候选集合和所述终端生成的第二公共信道频谱候选集合确定第三公共信道频谱候选集合,所述第三公共信道频谱候选集合为所述第一公共信道频谱候选集合和所述第二公共信道频谱候选集合的交集;
从所述终端返回的第三公共信道频谱候选集合中确定作为公共信道的候选子信道,生成公共信道频谱集合,并将所述公共信道频谱集合向所述终端发送;所述公共信道频谱集合包括公共信道与所述作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系。
本发明实施例还提供一种公共信道处理方法,包括:
根据可用子载波的位置信息,以及从第二频谱状态数据库中获取的所述可用子载波的属性信息,生成第二公共信道频谱候选集合;
根据所述第二公共信道频谱候选集合和接收到的基站生成的第一公共信道频谱候选集合,确定第三公共信道频谱候选集合,并将所述第三公共信道频谱候选集合向所述基站发送;所述第三公共信道频谱候选集合为所述第一公共信道频谱候选集合和所述第二公共信道频谱候选集合的交集;
接收所述基站返回的公共信道频谱集合,所述公共信道频谱集合包括公共信道与所述第三公共信道频谱候选集合中的被确定作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系。
本发明实施例提供一种基站,包括:
生成模块,用于根据可用子载波的位置信息,以及从第一频谱状态数据库中获取的所述可用子载波的属性信息,生成第一公共信道频谱候选集合;
发送模块,用于将所述第一公共信道频谱候选集合向终端发送,以使所述终端根据所述第一公共信道频谱候选集合和所述终端生成的第二公共信道频谱候选集合确定第三公共信道频谱候选集合;所述第三公共信道频谱候选集合为所述第一公共信道频谱候选集合和所述第二公共信道频谱候选集合的交集;
获取模块用于从所述终端返回的第三公共信道频谱候选集合中确定作为公共信道的候选子信道,生成公共信道频谱集合;所述公共信道频谱集合包括公共信道与所述作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系;
所述发送模块进一步用于将所述获取模块生成的所述公共信道频谱集合向所述终端发送。
本发明实施例还提供一种终端,包括:
生成模块,用于根据可用子载波的位置信息,以及从第二频谱状态数据库中获取的所述可用子载波的属性信息,生成第二公共信道频谱候选集合;
确定模块,用于根据所述第二公共信道频谱候选集合和接收到的基站生成的第一公共信道频谱候选集合,确定第三公共信道频谱候选集合;所述第三公共信道频谱候选集合为所述第一公共信道频谱候选集合和所述第二公共信道频谱候选集合的交集;
发送模块,用于将所述第三公共信道频谱候选集合向所述基站发送;
接收模块,用于接收所述基站返回的公共信道频谱集合,所述公共信道频谱集合包括公共信道与所述第三公共信道频谱候选集合中的被确定作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系。
本发明实施例提供一种公共信道处理系统,包括本发明实施例提供的任一基站和本发明实施例提供的任一终端。
可见,本发明实施例提供的公共信道处理方法、装置及系统,基站获取本地的可用子载波生成第一公共信道频谱候选集合,并发送给终端,终端获取本地的可用子载波生成第二公共信道频谱候选集合,并且将第一公共信道频谱候选集合和第二公共信道频谱候选集合的交集,也就是第三公共信道频谱候选集合,发送给基站,使得基站从第三公共信道频谱候选集合中选出作为公共信道的候选子信道,即生成公共信道频谱集合;也就是说,基站和终端分别获取本地当前的可用子载波,并进行频谱协商,最终由基站确定公共信道的频谱集合,实现了在动态频谱环境中使用公共信道机制。
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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明公共信道处理方法实施例一的流程图;
图2为本发明公共信道处理方法实施例二的流程图;
图3为本发明公共信道处理方法实施例三的流程图;
图4为启动初始化或者频谱未同步情况下基站和终端的帧结构图;
图5为对公共信道进行维护时基站和终端发送的帧结构图;
图6为本发明公共信道处理方法实施例三中基站的工作流程图;
图7为本发明公共信道处理方法实施例三中终端的工作流程图;
图8为本发明基站实施例一的结构示意图;
图9为本发明基站实施例二的结构示意图;
图10为本发明终端实施例一的结构示意图;
图11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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
图1为本发明公共信道处理方法实施例一的流程图,该方法可以应用于基站,如图1所示,该方法包括:
步骤101、根据可用子载波的位置信息,以及从第一频谱状态数据库中获取的可用子载波的属性信息,生成第一公共信道频谱候选集合。
本实施例可以应用于蜂窝无线通信系统,还可以应用于所有的具有中心控制点的集中式无线通信系统。其中,第一频谱状态数据库可以是集成于基站中的数据库,也可以是外挂的数据库,该基站具有与该外挂数据库通信的能力,包括但不限于此。其中,子载波的属性信息为子载波的使用状态的历史信息,具体可以包括:每个子载波的平均连续可用时间、空闲概率、容量,以及其它统计信息。
其中,第一公共信道频谱候选集合可以包括有候选子信道的位置信息。
基站通过频谱检测获得本地当前的可用子载波的位置信息。第一频谱状态数据库包括基站本地所有子载波的属性信息;当基站获得到当前的可用子载波的位置信息时,从第一频谱状态数据库中获取这些可用子载波的属性信息,然后由这些可用子载波的属性信息生成第一公共信道频谱候选集合。
步骤102、将第一公共信道频谱候选集合向终端发送,以使终端根据第一公共信道频谱候选集合和终端生成的第二公共信道频谱候选集合确定第三公共信道频谱候选集合。
第三公共信道频谱候选集合为第一公共信道频谱候选集合和第二公共信道频谱候选集合的交集。本发明各实施例中的各个公共信道频谱候选集合包括候选子信道的位置信息。
基站在将第一公共信道频谱候选集合向终端发送之前,为了节省发送第一公共信道频谱候选集合所需的比特数,可以先将第一公共信道频谱候选集合进行编码。其中,基站可以通过循环码移键控序列调制方式将第一公共信道频谱候选集合发送给终端,也可以通过现有的其他方式将第一公共信道频谱候选集合发送给终端。
终端通过频谱检测可以获得本地可用子载波的位置信息。终端中可以预先设置有包括本地所有可用子载波的属性信息的第二频谱状态数据库。当终端获得到当前的可用子载波的位置信息时,从预先设置的或者动态获取的第二频谱状态数据库中获取这些可用子载波的属性信息,然后由这些可用子载波的属性信息生成第二公共信道频谱候选集合。
终端接收到基站发送的第一公共信道频谱候选集合后,将第一公共信道频谱候选集合和第二公共信道频谱候选集合取交集,得到第三公共信道频谱候选集合;然后终端将第三公共信道频谱候选集合发送给基站。
步骤103、从终端返回的第三公共信道频谱候选集合中确定作为公共信道的候选子信道,生成公共信道频谱集合,并将公共信道频谱集合向终端发送。
公共信道频谱集合包括公共信道与作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系。每个候选子信道对应有其频谱信息,从第三公共信道频谱候选集合中确定作为公共信道的候选子信道后,即确定了该候选子信道的频谱作为公共信道的频谱。
基站根据一个或多个终端返回的第三公共信道频谱候选集合,获得当前可以使用的公共信道频谱集合,然后将该公共信道频谱集合向终端发送,以通过该公共信道频谱集合与终端进行通信。具体的,基站可以通过循环码移键控序列调制方式将公共信道频谱集合发送给终端。
可见,本发明实施例,基站通过获取本地的可用子载波生成第一公共信道频谱候选集合,并与终端生成的本地的第二公共信道频谱候选集合进行频谱协商,最终由基站从基站和终端共有的可用子载波中确定用作公共信道的频谱集合,实现了在动态频谱环境中使用公共信道机制。由此本发明实施例可以使现有系统运行在固定分配或者非固定(即动态)分配的频谱环境中,实现频谱同步的后向兼容性,同时,由于对频谱的机会式接入,使得不同的系统之间可以实现动态频谱共享。
图2为本发明公共信道处理方法实施例二的流程图,该方法可以应用于终端,如图2所示,该方法包括:
步骤201、根据可用子载波的位置信息,以及从第二频谱状态数据库中获取的可用子载波的属性信息,生成第二公共信道频谱候选集合。
第二公共信道频谱候选集合可以包括候选子信道的位置信息。
本实施例可以应用于蜂窝无线通信系统,还可以应用于所有的具有中心控制点的集中式无线通信系统。其中,第二频谱状态数据库可以是集成于终端中的数据库,也可以是外挂的数据库,该终端具有与该外挂数据库通信的能力,包括但不限于此。其中,子载波的属性信息为子载波的使用状态的历史信息,具体可以包括:每个子载波的平均连续可用时间、空闲概率、容量,以及其它统计信息。
终端通过频谱检测获得本地当前的可用子载波的位置信息。第二频谱状态数据库包括终端本地所有可用子载波的属性信息;当终端获得到当前的可用子载波的位置信息时,从第二频谱状态数据库中获取这些可用子载波的属性信息,然后由这些可用子载波的属性信息生成第二公共信道频谱候选集合。
步骤202、根据第二公共信道频谱候选集合和接收到的基站生成的第一公共信道频谱候选集合,确定第三公共信道频谱候选集合,并将第三公共信道频谱候选集合向基站发送。
第三公共信道频谱候选集合为第一公共信道频谱候选集合和第二公共信道频谱候选集合的交集。本发明各实施例中的各个公共信道频谱候选集合包括候选子信道的位置信息。
基站例如通过循环码移键控序列调制方式将基站生成的第一公共信道频谱候选集合向终端发送,终端将自身生成的第二公共信道频谱候选集合和第一公共信道频谱候选集合取交集,得到第三公共信道频谱候选集合。然后基站将该第三公共信道频谱候选集合发送给基站,以使基站根据该第三公共信道频谱候选集合确定当前可以使用的公共信道频谱集合。
步骤203、接收基站返回的公共信道频谱集合。公共信道频谱集合包括公共信道与第三公共信道频谱候选集合中的被确定作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系。
基站从第三公共信道频谱候选集合中确定当前可以作为公共信道使用的候选子信道,生成公共信道频谱集合,并将该公共信道频谱集合发送给终端;终端接收该公共信道频谱集合后,终端和基站之间通过该公共信道频谱集合中的公共信道进行通信。
可见,本发明实施例,终端通过获取本地的可用子载波生成第二公共信道频谱候选集合,并根据第二公共信道频谱候选集合和接收到的基站生成的本地的第一公共信道频谱候选集合,确定第三公共信道频谱候选集合,并将第三公共信道频谱候选集合向基站发送;终端接收基站返回的公共信道频谱集合,该公共信道频谱集合包括公共信道与第三公共信道频谱候选集合中的被确定作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系。换言之,基站和终端分别获取本地当前的可用子载波,并进行频谱协商,,最终由基站从基站和终端共有的可用子载波中确定用作公共信道的频谱集合,实现了在动态频谱环境中使用公共信道机制。
图3为本发明公共信道处理方法实施例三的流程图,如图3所示,该方法包括:
步骤301、基站和终端分别检测本地的子载波,获得第一公共信道频谱候选集合和第二公共信道频谱候选集合。
在系统启动初始化阶段,基站和终端通过频谱检测获得本地的可用子载波位置集合Floc_1。其中获得可用子载波的方法可以为:基站或终端测量所有子载波上的信号功率,如果某个子载波上的信号功率超过预设功率门限,则认为该子载波被其它系统占用而不可用,反之,则确定该子载波为可用子载波。基站还可以采用匹配滤波、特征循环检测等频谱检测方法获得本地的可用子载波。
并且,在进行频谱检测时,基站或终端可以利用频谱使用的统计信息和推理机制,确定需要检测的子载波位置,以提高频谱检测的效率和速度。
系统中的每个节点即每个基站和每个终端都可以包含各自的频谱状态数据库,该频谱状态数据库中包含本地所有子载波的属性信息,其中子载波的属性信息为所有子载波的使用状态的历史信息,具体可以包括:每个子载波的平均连续可用时间、空闲概率、容量,以及其它统计信息。其中,每个节点的频谱状态数据库也可以不包含在各个节点中,而是由每个节点动态的获取。
基站或终端在获取到本地可用子载波的位置信息后,从本地的频谱状态数据库中查询到这些可用子载波对应的属性信息,然后根据可用子载波的位置信息和属性信息,生成作为候选公共信道的可用子信道的位置信息和该可用子信道对应的公共信道的类型信息,或者生成作为候选公共信道的可用子信道的位置信息和该可用子信道的属性信息。例如:基站或终端可以根据平均连续可用时间对集合Floc_1中的子载波进行排序,选取平均连续可用时间较长的部分子载波作为公共信道的候选频谱;基站或终端也可以根据系统对公共信道的射频前端能力,尽可能地选取连续的子载波组成子信道;基站或终端还可以根据容量的要求,选取满足需求的子载波组合。进而基站或终端可以生成本地的公共信道频谱候选集合Floc_cc,公共信道频谱候选集合Floc_cc包括所有候选的作为公共信道的频谱信息以及该公共信道的类型信息(或者该频谱信息对应的子信道的属性信息)。也就是说,在第一公共信道频谱候选集合或和第二公共信道频谱候选集合中,可以包括有候选子信道的位置信息和属性信息,或者包括有候选子信道的位置信息和类型信息。
步骤302、基站对第一公共信道频谱候选集合中的候选子信道的位置信息进行编码;并将编码后的第一公共信道频谱候选集合,通过CCSK序列调制方式向终端发送。
在基站与终端之间频谱未同步的情况下,双方可以通过循环码移键控(Cyclic Code Shift Keying,以下简称为:CCSK)序列调制方式完成公共信道的频谱协商。
基站将获取到的第一公共信道频谱候选集合通过CCSK序列调制方式向终端发送的具体过程可以为:基站将本地的公共信道频谱候选集合Floc_cc与基站标识(ID)映射为特定CCSK序列的循环偏移量,CCSK序列调制模块根据该偏移量产生该CCSK序列的循环偏移序列,由此形成公共信道频谱协商消息。CCSK序列的长度与子载波个数相同,即序列的每个码片对应调制一个子载波。为了避免对正在使用的其它系统造成干扰,不可用子载波对应的码片置为零。根据CCSK序列调制的特性,长度为N的CCSK序列可携带log2(N)个比特的信息。基站在特定的发送时隙周期地通过CCSK序列调制发送公共信道频谱候选集合Floc_cc和基站ID。根据CCSK序列调制方式的特性,即使终端只接收到CCSK序列的一部分(与可用子载波对应),终端仍然能够较可靠地识别出该CCSK序列的循环偏移量,进而获得基站发送的公共信道频谱候选集合Floc_cc
由于长度为N的CCSK序列可携带log2(N)个比特的信息,为了能在CCSK序列中尽量多的携带公共信道频谱候选集合的信息,可以对第一公共信道频谱候选集合中的候选子信道的位置信息进行编码,以较少的比特数来表示候选子信道的位置。具体的,对第一公共信道频谱候选集合中的候选子信道的位置信息进行编码可以包括以下方法:
方法一:若系统将工作频段划分为固定的子信道,则以工作频段固定的子信道的序号表示候选子信道的位置信息的方式,对候选子信道的位置信息进行编码。该方法中,若有M1个候选子信道,则表示每个候选子信道的序号需要log2(M1)个比特,表示K个候选子信道需要K×log2(M1)个比特。
方法二:以首子载波和尾子载波的位置来表示候选子信道的位置信息,或者以首子载波和连续子载波个数来表示候选子信道的位置信息的方式,对候选子信道的位置信息进行编码。在以首子载波和尾子载波的位置来表示候选子信道的位置信息方法中,若所有子载波的个数为M2,则表示每个子载波的位置需要log2(M2)个比特,表示一个子信道的位置需要2×log2(M2)个比特,表示K个子信道的位置需要2K×log2(M2)个比特。在以首子载波和连续子载波个数来表示候选子信道的位置信息方法中,若所有子载波的个数为M2,则表示每个子载波的位置需要log2(M2)个比特,表示一个包含L个连续子载波的子信道的位置需要(log2(L×M2))比特。
此时,由于每个CCSK序列只能表示一个子载波的序号,为了表示一个子信道的位置,可以使用多个CCSK序列,或者多次发送同一CCSK序列的不同循环偏移序列。在使用多个CCSK序列同时发送,要求这些CCSK序列之间满足互相正交的关系。
方法三:以频谱掩码表示候选子信道的位置信息的方式,对候选子信道的位置信息进行编码。该方法中以一由0和1组成的掩码矢量表示一子信道的位置信息,该掩码矢量的长度等于该子信道中所有子载波的个数,该掩码矢量中的各元素按顺序与子载波的可用与否相对应,若某个子载波可用,则对应位置的元素为1,若某个子载波不可用,则对应位置的元素为0;当然,也可以用元素1表示子载波不可用,而用元素0表示子载波可用。通常可用子载波和不可用子载波是连续分布的,即该掩码矢量的元素通常包括多个连0和连1。然后通过现有的信源压缩方法对该掩码矢量进行压缩,即可用较少比特数表示该掩码矢量,从而实现了使用较少比特数表示候选子信道的位置信息。
需要说明的是,当第一公共信道频谱候选集合中包括子信道的类型信息时,通过CCSK序列发送公共信道频谱候选集合时,可以在公共信道频谱协商消息中包括候选子信道的位置信息和该候选子信道的类型信息,也可以在公共信道频谱协商消息中只包括候选子信道的位置信息。其中在公共信道频谱协商消息中只包括候选子信道的位置信息时,这些候选子信道按照预先设定的顺序排列在公共信道频谱协商消息中,也就是说,收发双方预先约定好公共信道频谱协商消息中按顺序排列的子信道对应的类型,例如收发双方预先约定:公共信道频谱协商消息中第一个子信道的类型为同步信道,第二个子信道的类型为随机接入信道,第三个子信道的类型为广播信道等等,然后发送方按照约定的顺序将对应的子信道的位置信息加入公共信道频谱协商消息中;在该情况下,可以进一步减少在收发双方传输频谱信息所需的比特数。
例如:以首子载波和尾子载波的位置来表示候选子信道的位置信息,当收发双方预先约定好公共信道频谱协商消息中按顺序排列的子信道的类型时,公共信道频谱协商消息的数据结构例如可以为:
MSG_FREQ_LOC:=
{
 CH_LOC Item_1;//子信道1的位置信息
 CH_LOC Item_n;//子信道n的位置信息
 ID     device_id;    //基站标识
};
以首子载波和尾子载波的位置来表示候选子信道的位置信息,当收发双方没有预先约定好公共信道频谱协商消息中按顺序排列的子信道的类型时,公共信道频谱协商消息的数据结构例如可以为:
MSG_FREQ_LOC:=
{
 CH_LOC Item_1;//子信道1的位置信息
 CH_TYPE type_1;//子信道1的信道类型
 CH_LOC Item_n;//子信道n的位置信息
 CH_TYPE type_n;//子信道n的信道类型
 ID      device_id;//基站标识
};
步骤303、终端接收到基站发送的第一公共信道频谱候选集合后,根据该第一公共信道频谱候选集合和终端本地生成的第二公共信道频谱候选集合确定第三公共信道频谱候选集合。
终端在所有子载波上监听基站的CCSK序列调制信号,对该CCSK序列调制信号经过快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform,简称为:FFT)之后,与基准CCSK序列进行匹配,获得循环偏移量,最后映射为基站发送的第一公共信道频谱候选集合和基站ID。同时,终端通过对CCSK序列调制信号的匹配峰值,获得时隙同步和帧同步。也可以使用外部系统辅助完成基站与终端间的时间同步(其中,该时间同步包括时隙同步和帧同步),比如GPS。
终端根据解调出的基站ID判断是否需要接入,若需要接入,则选取基站侧与本地的公共信道频谱候选集合的交集部分,该交集部分即为上述的第三公共信道频谱候选集合。
步骤304、终端对第三公共信道频谱候选集合中的候选子信道的位置信息进行编码;并将编码后的第三公共信道频谱候选集合,通过CCSK序列调制方式向基站发送。
终端向基站反馈该第三公共信道频谱候选集合和终端ID。在频谱未同步的情况下,终端也可使用CCSK序列向基站反馈信息,终端对第三公共信道频谱候选集合中的候选子信道的位置信息进行编码具体可以包括以下方法:方法一:若系统将工作频段划分为固定的子信道,则以工作频段固定的子信道的序号表示候选子信道的位置信息的方式,对候选子信道的位置信息进行编码;方法二:以首子载波和尾子载波的位置来表示候选子信道的位置信息,或者以首子载波和连续子载波个数来表示候选子信道的位置信息的方式,对候选子信道的位置信息进行编码;方法三:以频谱掩码表示候选子信道的位置信息的方式,对候选子信道的位置信息进行编码。终端使用CCSK序列调制方式向基站发送信息与基站使用CCSK序列调制方式向终端发送信息的过程相同,具体流程可以参见步骤302中的描述,在此不再赘述。
步骤305、基站根据所有终端上报的多个第三公共信道频谱候选集合中的候选子信道的属性信息或类型信息,以及待确定的公共信道的类型,从多个第三公共信道频谱候选集合的交集或部分交集中确定与待确定的公共信道的类型匹配的候选子信道作为公共信道,生成公共信道频谱集合,并将公共信道频谱集合向终端发送。其中第三公共信道频谱候选集合除了包括候选子信道的位置信息之外,进一步包括候选子信道的属性信息或类型信息。
在系统启动初始化阶段,基站收集若干个终端的反馈信息,并根据该反馈信息和待确定的公共信道的类型,得到公共信道频谱集合,具体过程可以包括:
如果所有终端反馈的多个第三公共信道频谱候选集合存在公共交集,且该交集内的子信道与待确定的公共信道的类型相匹配,则选择该交集内的与待确定的公共信道的类型相匹配的子信道作为公共信道,即使用该子信道的频谱来承载公共信道,由此得到公共信道频谱集合;
如果所有终端反馈的多个第三公共信道频谱候选集合中不存在对所有终端都可用的子信道,基站可以将公共信道映射到不同的子信道,每个子信道作为基站与某一部分终端之间的公共信道,由此得到公共信道频谱集合;也就是说,基站从有一部分终端反馈的有公共交集的第三公共信道频谱候选集合中,选择与待确定的公共信道的类型相匹配的子信道作为基站与这一部分终端之间的公共信道,并且基站从另一部分终端反馈的有公共交集的第三公共信道频谱候选集合中,选择与待确定的公共信道的类型相匹配的子信道作为基站与该另一部分终端之间的公共信道;
如果所有终端反馈的多个第三公共信道频谱候选集合中不存在对所有终端都可用的子信道,基站也可以选择放弃服务一部分终端,选择对剩余终端都可用的、且与待确定的公共信道的类型相匹配的子信道作为承载公共信道的频谱,由此得到公共信道频谱集合。
上述过程中,从多个第三公共信道频谱候选集合的交集或部分交集中确定与待确定的公共信道的类型匹配的候选子信道的方法可以包括以下两种:
第一种:第三公共信道频谱候选集合中包括候选子信道的位置信息和属性信息;基站根据待确定的公共信道的类型,从多个第三公共信道频谱候选集合的交集或部分交集中选取与该公共信道的类型所要求的属性相匹配的候选子信道。
第二种:第三公共信道频谱候选集合中包括候选子信道的位置信息和类型信息;基站根据待确定的公共信道的类型,从多个第三公共信道频谱候选集合的交集或部分交集中选取与该公共信道的类型相匹配的候选子信道。
其中,公共信道所占用的子信道的数量可根据公共信道的类型而定。公共信道的类型由公共信道的功能确定,不同功能的公共信道的类型不同;并且,不同类型的公共信道对其所使用的子信道的属性有其特定的要求。例如:类型为同步信道的公共信道,对子信道的容量要求较低但要求连续可用时间较长;类型为随机接入信道的公共信道,对子信道的容量要求较高但对连续可用时间要求相对较低;类型为广播信道的公共信道,对子信道的容量和连续可用时间都要求较高。
其中,在下行信道中,同步信道和广播信道的位置必须在初始化阶段指定,其它公共信道的位置可以在初始化阶段指定,也可以通过后续的广播消息来指定;上行信道中,随机接入信道必须在初始化阶段指定,其它公共信道的位置可以在初始化阶段指定,也可以通过后续的广播消息来指定。
并且,为了在原公共信道频谱不可用时,能够快速进行公共信道的频谱切换,基站可以为每个公共信道提供多个备用频谱。在建立备用频谱时,步骤305具体可以为(图中未示出):基站根据所有终端上报的多个第三公共信道频谱候选集合中候选子信道的属性信息或类型信息,以及待确定的公共信道的类型,从多个第三公共信道频谱候选集合的交集或部分交集中选取与待确定的公共信道的类型匹配的候选子信道,根据选取的候选子信道生成主用公共信道频谱集合和至少一个备用公共信道频谱集合,并将该主用公共信道频谱集合和备用公共信道频谱集合向终端发送。备用公共信道频谱集合包括公共信道与备用的作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系。
基站可以从多个第三公共信道频谱候选集合的交集或部分交集中,选取多个与待确定的公共信道的类型匹配的候选子信道,然后由选取出的这些候选子信道生成多个公共信道频谱集合,然后从多个公共信道频谱集合中选取一个作为主用公共信道频谱集合,其他的作为备用公共信道频谱集合。其中,基站可以根据候选子信道的属性信息选取主用的公共信道频谱集合,例如:基站选取容量大或连续可用时间长的子信道所在的公共信道频谱集合作为主用的;基站也可以随机的选取一个公共信道频谱集合作为主用的。在当前的公共信道频谱不可用时,基站和终端可以直接跳转到相应的备用频谱提供的备用信道,以减小中断的时延。备用频谱也可以用以提供频谱重同步的信息传输(例如:本实施例中第一公共信道频谱候选集合、第二公共信道频谱候选集合、第三公共信道频谱候选集合和公共信道频谱集合等的传输),在当前公共信道频谱不可用、且备用频谱不足以提供公共信道(例如:备用频谱无法满足信道质量、可连续使用时间等要求)时,基站和终端可以通过备份频谱进行频谱重同步的协商,以减小频谱重同步的时延。
基站根据最终确定的各个公共信道的频谱位置和备用信道列表,形成公共信道配置消息,并将该公共信道配置消息编码后映射为专用的CCSK序列的循环偏移序列,在特定的发送时隙广播出去。
在启动初始化阶段或者准备加入一个新小区的时候,终端首先在特定时隙监听基站通过CCSK序列调制信号周期广播的公共信道配置消息,如果能正确解调出公共信道配置消息,且该公共信道配置在终端本地可用,则配置本地的公共信道的频谱,如果该公共信道配置在终端本地不可用,则终端进入受限状态,可能无法正常使用网络,直至公共信道配置中的频谱可用为止。
在启动初始化阶段或者准备加入一个新小区的时候,终端同时监听基站通过CCSK序列调制信号发送的公共信道频谱协商消息,如果能正确解调出公共信道频谱协商消息,则可同时获得帧同步,然后在特定时隙进行频谱检测,并在特定时隙向基站反馈检测结果,完成上下行频谱同步。如果未能正确解调CCSK序列调制信号,在预设时间超时之后,选择通信失败,或者重新进入频谱同步过程。
在启动初始化或者频谱未同步情况下,基站和终端的帧结构如图4所示,图4为启动初始化或者频谱未同步情况下基站和终端的帧结构图。在图4中,在基站的频谱检测时隙、CCSK发送时隙和CCSK接收时隙内,基站分别进行频谱检测、CCSK发送和CCSK接收;在终端的频谱检测时隙和CCSK接收时隙内,终端分别进行频谱检测和CCSK接收。由图4的帧结构可以看到,在初始化或频谱未同步的情况下,终端的频谱检测时隙可能对应基站的CCSK接收时隙和CCSK发送时隙,也就是说,在终端进行频谱检测时,可能会接收到基站发射的信号,由此会影响频谱检测的结果,但这种影响是周期性的,可以方便地识别并消除掉。
步骤306、基站和终端周期地进行频谱检测,根据当前检测结果和公共信道频谱使用统计状况,对公共信道进行维护。
由于可用频谱的位置随频谱环境变化而变化,因此在初始化完成之后,还需要对公共信道进行维护。
基站和终端周期更新本地的频谱状态数据库,至少包括更新所有子载波的平均连续可用时间、空闲概率,以及其它统计信息。
并且,基站和终端周期执行步骤301-步骤305,其中,基站通过CCSK序列调制方式在特定时隙周期性广播公共信道位置信息,包括基站ID、同步信道、广播信道和上行随机接入信道的位置信息,同时周期性地接收终端以CCSK序列调制方式反馈的频谱检测结果。
当上行随机接入信道和广播信道可用时,基站可以通过上行随机接入信道接收终端反馈的频谱检测结果和公共信道频谱的使用状态的统计信息,并在广播信道和备用配置信道上广播信道配置消息和备用信道列表。终端根据最新的信道配置内容配置本机的公共信道,并反馈其本地检测结果和公共信道频谱使用的统计信息。
在对公共信道进行维护时基站和终端发送的帧结构如图5所示,图5为对公共信道进行维护时基站和终端发送的帧结构图。由图5可以看出,此时基站和终端的频谱同步。
基站和终端除了通过公共信道交换当前频谱检测信息外,还需要在特定的CCSK反馈时隙进行信息交换。基站根据终端在CCSK反馈时隙判断同步信道、下行广播信道和上行随机接入信道当前使用的频谱是否可用。当同步信道的当前频谱不可用时,基站根据本地频谱检测和各个终端反馈的频谱检测结果,将同步信道切换到新的频谱,并通过下行广播信道广播新的同步信道频谱位置。当广播信道的当前频谱不可用时,基站根据本地频谱检测和各个终端反馈的频谱检测结果,将广播信道切换到新的频谱,并通过下行CCSK时隙广播新的广播信道频谱位置。当上行随机接入信道的当前频谱不可用时,基站根据本地频谱检测和各个终端反馈的频谱检测结果,将上行随机接入信道切换到新的频谱,并通过下行广播信道广播新的上行随机接入信道频谱位置。
在周期性的下行CCSK时隙,基站发送公共信道频谱协商消息,或者公共信道配置消息,终端监听完成频谱协商,或者公共信道配置。在周期性的上行CCSK时隙,终端发送频谱协商消息,或者反馈本地频谱检测结果。不同类型的消息,可以根据不同的CCSK序列进行区分。
其中,终端通过公共信道上报频谱检测结果的数据结构如下:
MSG_CH_FEEDBACK:=
{
 CH_INFOR item_1;//子信道1的信息
 CH_INFOR item_n;//子信道n的信息
 ID       device_id;//设备标识
};
CH_INFOR:=
{
  CH_LOC item;//子信道位置
  AVG_AVLB_TIME availability;//平均连续使用时间
  IDLE_PRB P_i;//空闲概率
};
下面结合图6和图7,分别对本实施例中基站和终端的工作流程进行举例说明。
图6为本发明公共信道处理方法实施例三中基站的工作流程图,如图6所示,基站的工作流程可以包括:
步骤601、基站开机;
步骤602、基站开机后进行频谱检测,获得候选频谱,即获得第一公共信道频谱候选集合;
步骤603、基站将该候选频谱通过CCSK序列调制方式向终端发送,并且基站接收终端反馈的第三公共信道频谱候选集合;
步骤604、基站从接收到的多个终端反馈的第三公共信道频谱候选集合中确定是否有全小区可用的公共的候选频谱;若否,则转步骤605a;若是,则转步骤605b;
步骤605a、基站将公共信道映射到多个候选频谱,形成公共信道频谱集合,即确定同步信道、广播信道和随机接入信道的位置,并通过CCSK序列调制方式将公共信道频谱集合向终端发送,具体可参见步骤302中的描述;
步骤605b、基站从这些公共的候选频谱中确定公共信道频谱集合,即确定同步信道、广播信道和随机接入信道的位置,并通过CCSK序列调制方式将公共信道频谱集合向终端发送;
步骤606、在基站与终端进行通信的过程中,基站周期地检测频谱、接收终端的反馈(CCSK反馈和公共信道反馈消息)、更新频谱状态数据库;
步骤607、基站判断当前的公共信道对应的频谱是否可用;若是,则转步骤608;若否,则转步骤609;
步骤608、基站周期地通过CCSK序列调制方式向终端发送当前公共信道的频谱位置;
步骤609、基站再判断当前的公共信道对应的频谱是否部分可用;
若否(即当前的公共信道对应的频谱都不可用),则返回执行步骤602:基站重新进行频谱检测,以生成新的公共信道频谱集合;
若是(即当前的公共信道对应的频谱部分不可用),则当同步信道不可用时,执行步骤610a:从备用信道中选择新的同步信道;当广播信道不可用时,执行步骤610b:从备用信道中选择新的广播信道;当随机接入信道不可用时,执行步骤610c:从备用信道中选择新的随机接入信道;
当执行完步骤610a、步骤610b或执行步骤610c后,执行步骤608:将选择的新的公共信道的频谱位置周期的通过CCSK序列调制方式向终端发送。
图7为本发明公共信道处理方法实施例三中终端的工作流程图,如图7所示,终端的工作流程可以包括:
步骤701、终端开机;
步骤702、终端开机后监听基站的CCSK信号,从与该终端对应的CCSK信号中获取公共信道的位置信息,即获取公共信道频谱集合;
步骤703、终端判断是否已经存在该公共信道;若否,则转步骤704,若是,则转步骤708;
步骤704、终端进行频谱检测,获得第二公共信道频谱候选集合;
步骤705、终端从基站发送的CCSK信号中获取基站的候选频谱(即第一公共信道频谱候选集合);
步骤706、终端确定第一公共信道频谱候选集合和第二公共信道频谱候选集合的交集,并将该交集通过CCSK序列调制方式反馈给基站,以使得基站确定公共信道频谱集合;
步骤707、终端从基站发送的CCSK信号中获取基站发送的公共信道频谱集合;
步骤708、终端根据该公共信道或该公共信道频谱集合配置终端的公共信道;
步骤709、在终端与基站进行通信的过程中,终端周期地检测频谱、接收基站发送的CCSK信号、更新频谱状态数据库;
步骤710、终端判断当前的公共信道对应的频谱是否可用;若是,则转步骤709;若否,则转步骤711;
步骤711、终端再判断当前的公共信道对应的频谱是否部分可用;
若否(即当前的公共信道对应的频谱都不可用),则返回执行步骤702:终端重新执行开机以后的步骤,以生成新的公共信道频谱集合;
若是(即当前的公共信道对应的频谱部分不可用),则当同步信道不可用时,执行步骤712a:通过随机接入信道的消息反馈基站该同步信道不可用;当广播信道不可用时,执行步骤712b:通过随机接入信道的消息反馈基站该广播信道不可用;当随机接入信道不可用时,执行步骤712c:形成随机接入信道不可用的CCSK消息,并发送给基站;以使基站根据终端的反馈从备用信道中选取新的公共信道,或者重新确定公共信道。
需要说明的是,图6和图7中的流程,并不是对基站和终端的唯一限制。
可见,本发明实施例提供的公共信道处理方法,可以应用于NC-OFDMCR系统,通过频谱检测、频谱同步、公共信道指配、公共信道维护,为动态频谱环境下的NC-OFDM CR蜂窝系统提供可靠的公共信道获取和维护方法。采用该方案的蜂窝系统可以实现频谱分配的后向兼容性,即在采用本方案在动态频谱分配环境中生成和管理公共信道之后,现有的基于固定频谱公共信道的系统和标准,都可以运行在该动态频谱分配环境中;也可实现不同系统间的频谱共享。
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;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。
图8为本发明基站实施例一的结构示意图,如图8所示,该基站包括:生成模块81、发送模块83和获取模块85。
生成模块81用于根据可用子载波的位置信息,以及从第一频谱状态数据库中获取的可用子载波的属性信息,生成第一公共信道频谱候选集合。
其中,第一频谱状态数据库包括基站本地所有子载波的属性信息;其中,第一频谱状态数据库可以是集成于基站中的数据库,也可以是外挂的数据库,该基站具有与该外挂数据库通信的能力,包括但不限于此。
其中,子载波的属性信息为子载波的使用状态的历史信息,具体可以包括:每个子载波的平均连续可用时间、空闲概率、容量,以及其它统计信息。
发送模块83用于将第一公共信道频谱候选集合向终端发送,以使终端根据第一公共信道频谱候选集合和终端生成的第二公共信道频谱候选集合确定第三公共信道频谱候选集合。
第三公共信道频谱候选集合为第一公共信道频谱候选集合和第二公共信道频谱候选集合的交集。
获取模块85用于从终端返回的第三公共信道频谱候选集合中确定作为公共信道的候选子信道,生成公共信道频谱集合。公共信道频谱集合包括公共信道与作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系。每个候选子信道对应有其频谱信息,从第三公共信道频谱候选集合中确定作为公共信道的候选子信道后,即确定了该候选子信道的频谱作为公共信道的频谱。
发送模块83进一步用于将获取模块85生成的公共信道频谱集合向终端发送。
本实施例中各模块的工作原理和工作流程参见上述方法实施例一中的描述,在此不再赘述。
可见,本发明实施例,基站通过获取本地的可用子载波生成第一公共信道频谱候选集合,并与终端生成的本地的第二公共信道频谱候选集合进行频谱协商,最终由基站从基站和终端共有的可用子载波中确定用作公共信道的频谱集合,实现了在动态频谱环境中使用公共信道机制。由此本发明实施例可以使现有系统运行在固定分配或者非固定(即动态)分配的频谱环境中,实现频谱同步的后向兼容性,同时,由于对频谱的机会式接入,使得不同的系统之间可以实现动态频谱共享。
图9为本发明基站实施例二的结构示意图,如图9所示,在基站实施例一的基础上,该基站还包括:公共信道维护模块87。
发送模块83包括:编码单元831和发送单元833。
编码单元831用于对第一公共信道频谱候选集合和公共信道频谱集合中的候选子信道的位置信息进行编码。发送单元833用于将编码单元831编码后的第一公共信道频谱候选集合和公共信道频谱集合,通过循环码移键控序列调制方式向终端发送。其中,各个公共信道频谱候选集合包括候选子信道的位置信息。
编码单元831包括:第一子单元8311,和/或第二子单元8313,和/或第三子单元8315。
第一子单元8311用于以工作频段固定的子信道的序号表示候选子信道的位置信息的方式,对候选子信道的位置信息进行编码。第二子单元8313用于以首子载波和尾子载波的位置、或者首子载波和连续子载波个数表示候选子信道的位置信息的方式,对候选子信道的位置信息进行编码。第三子单元8315用于以频谱掩码表示候选子信道的位置信息的方式,对候选子信道的位置信息进行编码。
公共信道维护模块87用于周期地触发生成模块81,以获取当前的公共信道频谱集合,对公共信道进行维护。
在一种实现方式下,获取模块85具体用于根据第三公共信道频谱候选集合中候选子信道的属性信息或类型信息,以及待确定的公共信道的类型,从多个终端返回的多个第三公共信道频谱候选集合的交集或部分交集中确定与待确定的公共信道的类型匹配的候选子信道作为公共信道,生成公共信道频谱集合。
或者,在另一种实现方式下,获取模块85具体用于根据第三公共信道频谱候选集合中候选子信道的属性信息或类型信息,以及待确定的公共信道的类型,从多个终端返回的多个第三公共信道频谱候选集合的交集或部分交集中选取与待确定的公共信道的类型匹配的候选子信道,根据选取的候选子信道生成主用公共信道频谱集合和至少一个备用公共信道频谱集合。备用公共信道频谱集合包括公共信道与备用的作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系。第三公共信道频谱候选集合进一步包括候选子信道的属性信息或与属性信息对应的类型信息。
其中,公共信道的类型由公共信道的功能确定,不同功能的公共信道的类型不同;并且,不同类型的公共信道对其所使用的子信道的属性有其特定的要求。
本实施例中各模块和单元的工作原理和工作流程参见上述各方法实施例中的描述,在此不再赘述。
可见,本发明实施例,基站通过获取本地的可用子载波生成第一公共信道频谱候选集合,并通过循环码移键控序列调制方式与终端生成的本地的第二公共信道频谱候选集合进行频谱协商,最终由基站从基站和终端共有的可用子载波中确定用作公共信道的频谱集合,实现了在动态频谱环境中使用公共信道机制。由此本发明实施例可以使现有系统运行在固定分配或者非固定(即动态)分配的频谱环境中,实现频谱同步的后向兼容性,同时,由于对频谱的机会式接入,使得不同的系统之间可以实现动态频谱共享。
图10为本发明终端实施例一的结构示意图,如图10所示,该终端包括:生成模块91、确定模块93、发送模块95和接收模块97。
生成模块91用于根据可用子载波的位置信息,以及从第二频谱状态数据库中获取的可用子载波的属性信息,生成第二公共信道频谱候选集合。
其中,第二频谱状态数据库包括终端本地所有子载波的属性信息;其中,第二频谱状态数据库可以是集成于终端中的数据库,也可以是外挂的数据库,该终端具有与该外挂数据库通信的能力,包括但不限于此。
其中,子载波的属性信息为子载波的使用状态的历史信息,具体可以包括:每个子载波的平均连续可用时间、空闲概率、容量,以及其它统计信息。
确定模块93用于根据第二公共信道频谱候选集合和接收到的基站生成的第一公共信道频谱候选集合,确定第三公共信道频谱候选集合。第三公共信道频谱候选集合为第一公共信道频谱候选集合和第二公共信道频谱候选集合的交集。
发送模块95用于将第三公共信道频谱候选集合向基站发送。
接收模块97用于接收基站返回的公共信道频谱集合。公共信道频谱集合包括公共信道与第三公共信道频谱候选集合中的被确定作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系。
本实施例中各模块的工作原理和工作流程参见上述方法实施例二中的描述,在此不再赘述。
可见,本发明实施例,终端通过获取本地的可用子载波生成第二公共信道频谱候选集合,并与基站生成的本地的第一公共信道频谱候选集合进行频谱协商,最终由基站从基站和终端共有的可用子载波中确定用作公共信道的频谱集合,实现了在动态频谱环境中使用公共信道机制。
图11为本发明终端实施例二的结构示意图,如图11所示,在终端实施例一的基础上,该终端还包括:公共信道维护模块99。
发送模块95包括:编码单元951和发送单元953。
编码单元951用于对第三公共信道频谱候选集合中的候选子信道的位置信息进行编码。其中,各个公共信道频谱候选集合可以包括候选子信道的位置信息。
发送单元953用于将编码单元951编码后的第三公共信道频谱候选集合,通过循环码移键控序列调制方式向基站发送。
编码单元951可以包括:第一子单元9511,和/或第二子单元9513,和/或第三子单元9515。
第一子单元9511用于以工作频段固定的子信道的序号表示候选子信道的位置信息的方式,对候选子信道的位置信息进行编码。第二子单元9513用于以首子载波和尾子载波的位置来表示候选子信道的位置信息的方式,对候选子信道的位置信息进行编码。第三子单元9515用于以频谱掩码表示候选子信道的位置信息的方式,对候选子信道的位置信息进行编码。
公共信道维护模块99用于周期地触发生成模块91,以确定当前的第三公共信道频谱候选集合,并将确定的当前的第三公共信道频谱候选集合向基站发送。
接收模块97具体用于接收基站返回的公共信道频谱集合,或者基站返回的主用公共信道频谱集合和至少一个备用公共信道频谱集合。备用公共信道频谱集合包括公共信道与第三公共信道频谱候选集合中备用的作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系。
本实施例中各模块和单元的工作原理和工作流程参见上述各方法实施例中的描述,在此不再赘述。
可见,本发明实施例,终端通过获取本地的可用子载波生成第二公共信道频谱候选集合,并通过循环码移键控序列调制方式与基站生成的本地的第一公共信道频谱候选集合进行频谱协商,最终由基站从基站和终端共有的可用子载波中确定用作公共信道的频谱集合,实现了在动态频谱环境中使用公共信道机制。
本发明实施例还提供一种公共信道处理系统,包括基站和终端,其中:
基站,用于根据可用子载波的位置信息,以及从第一频谱状态数据库中获取的可用子载波的属性信息,生成第一公共信道频谱候选集合;将第一公共信道频谱候选集合向终端发送,并从终端返回的第三公共信道频谱候选集合中确定作为公共信道的候选子信道,生成公共信道频谱集合;将生成的公共信道频谱集合向终端发送。其中,第三公共信道频谱候选集合为第一公共信道频谱候选集合和第二公共信道频谱候选集合的交集;公共信道频谱集合包括公共信道与作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系。
终端,用于根据可用子载波的位置信息,以及从第二频谱状态数据库中获取的可用子载波的属性信息,生成第二公共信道频谱候选集合;根据第二公共信道频谱候选集合和接收到的基站生成的第一公共信道频谱候选集合,确定第三公共信道频谱候选集合;将第三公共信道频谱候选集合向基站发送;并接收基站返回的公共信道频谱集合。其中,第三公共信道频谱候选集合为第一公共信道频谱候选集合和第二公共信道频谱候选集合的交集;公共信道频谱集合包括公共信道与第三公共信道频谱候选集合中的被确定作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系。
本实施例中基站和终端的工作原理和工作流程参见上述各方法、装置实施例中的描述,在此不再赘述。
本发明实施例,可以应用于NC-OFDM CR系统,通过频谱检测、频谱同步、公共信道指配、公共信道维护,为动态频谱环境下的NC-OFDM CR蜂窝系统提供可靠的公共信道获取和维护方法。采用该方案的蜂窝系统可以实现频谱分配的后向兼容性,即在采用本方案在动态频谱分配环境中生成和管理公共信道之后,现有的基于固定频谱公共信道的系统和标准,都可以运行在该动态频谱分配环境中;也可实现不同系统间的频谱共享。
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 (17)

1.一种公共信道处理方法,其特征在于,包括:
根据可用子载波的位置信息,以及从第一频谱状态数据库中获取的所述可用子载波的属性信息,生成第一公共信道频谱候选集合;
将所述第一公共信道频谱候选集合向终端发送,以使所述终端根据所述第一公共信道频谱候选集合和所述终端生成的第二公共信道频谱候选集合确定第三公共信道频谱候选集合,所述第三公共信道频谱候选集合为所述第一公共信道频谱候选集合和所述第二公共信道频谱候选集合的交集;
从所述终端返回的第三公共信道频谱候选集合中确定作为公共信道的候选子信道,生成公共信道频谱集合,并将所述公共信道频谱集合向所述终端发送;所述公共信道频谱集合包括公共信道与所述作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系;
其中,各个所述公共信道频谱候选集合包括候选子信道的位置信息;所述将所述第一公共信道频谱候选集合向终端发送,包括:
对所述第一公共信道频谱候选集合中的候选子信道的位置信息进行编码;
将编码后的所述第一公共信道频谱候选集合,通过循环码移键控序列调制方式向所述终端发送。
2.根据权利要求1所述的公共信道处理方法,其特征在于,所述对所述第一公共信道频谱候选集合中的候选子信道的位置信息进行编码,包括:
以工作频段固定的子信道的序号表示所述候选子信道的位置信息的方式,对所述候选子信道的位置信息进行编码;或者
以首子载波和尾子载波的位置、或者首子载波和连续子载波个数表示所述候选子信道的位置信息的方式,对所述候选子信道的位置信息进行编码;或者
以频谱掩码表示所述候选子信道的位置信息的方式,对所述候选子信道的位置信息进行编码。
3.根据权利要求1或2所述的公共信道处理方法,其特征在于,所述将所述公共信道频谱集合向所述终端发送之后,所述方法还包括:
周期地获取当前的公共信道频谱集合,以对公共信道进行维护。
4.根据权利要求1或2所述的公共信道处理方法,其特征在于,所述第三公共信道频谱候选集合进一步包括:候选子信道的属性信息,或与所述属性信息对应的类型信息;所述从所述终端返回的第三公共信道频谱候选集合中确定作为公共信道的候选子信道,生成公共信道频谱集合,包括:
根据所述第三公共信道频谱候选集合中候选子信道的所述属性信息或所述类型信息,以及待确定的公共信道的类型,从多个所述第三公共信道频谱候选集合的交集或部分交集中确定与所述待确定的公共信道的类型匹配的候选子信道作为公共信道,生成所述公共信道频谱集合;或者,
根据所述第三公共信道频谱候选集合中候选子信道的所述属性信息或所述类型信息,以及待确定的公共信道的类型,从多个所述第三公共信道频谱候选集合的交集或部分交集中选取与所述待确定的公共信道的类型匹配的候选子信道,根据选取的候选子信道生成主用公共信道频谱集合和至少一个备用公共信道频谱集合。
5.一种公共信道处理方法,其特征在于,包括:
根据可用子载波的位置信息,以及从第二频谱状态数据库中获取的所述可用子载波的属性信息,生成第二公共信道频谱候选集合;
根据所述第二公共信道频谱候选集合和接收到的基站生成的第一公共信道频谱候选集合,确定第三公共信道频谱候选集合,并将所述第三公共信道频谱候选集合向所述基站发送;所述第三公共信道频谱候选集合为所述第一公共信道频谱候选集合和所述第二公共信道频谱候选集合的交集;
接收所述基站返回的公共信道频谱集合,所述公共信道频谱集合包括公共信道与所述第三公共信道频谱候选集合中的被确定作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系;
其中,各个所述公共信道频谱候选集合包括候选子信道的位置信息;所述将所述第三公共信道频谱候选集合向所述基站发送,包括:
对所述第三公共信道频谱候选集合中的候选子信道的位置信息进行编码;
将编码后的所述第三公共信道频谱候选集合,通过循环码移键控序列调制方式向所述基站发送。
6.根据权利要求5所述的公共信道处理方法,其特征在于,所述对所述第三公共信道频谱候选集合中的候选子信道的位置信息进行编码,包括:
以工作频段固定的子信道的序号表示所述候选子信道的位置信息的方式,对所述候选子信道的位置信息进行编码;或者
以首子载波和尾子载波的位置来表示所述候选子信道的位置信息的方式,对所述候选子信道的位置信息进行编码;或者
以频谱掩码表示所述候选子信道的位置信息的方式,对所述候选子信道的位置信息进行编码。
7.根据权利要求5或6所述的公共信道处理方法,其特征在于,还包括:
周期地确定当前的第三公共信道频谱候选集合,并将确定的所述当前的第三公共信道频谱候选集合向所述基站发送。
8.根据权利要求5或6所述的公共信道处理方法,其特征在于,所述接收所述基站返回的公共信道频谱集合,包括:
接收所述基站返回的公共信道频谱集合,或者所述基站返回的主用公共信道频谱集合和至少一个备用公共信道频谱集合。
9.一种基站,其特征在于,包括:
生成模块,用于根据可用子载波的位置信息,以及从第一频谱状态数据库中获取的所述可用子载波的属性信息,生成第一公共信道频谱候选集合;
发送模块,用于将所述第一公共信道频谱候选集合向终端发送,以使所述终端根据所述第一公共信道频谱候选集合和所述终端生成的第二公共信道频谱候选集合确定第三公共信道频谱候选集合;所述第三公共信道频谱候选集合为所述第一公共信道频谱候选集合和所述第二公共信道频谱候选集合的交集;
获取模块用于从所述终端返回的第三公共信道频谱候选集合中确定作为公共信道的候选子信道,生成公共信道频谱集合;所述公共信道频谱集合包括公共信道与所述作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系;
所述发送模块进一步用于将所述获取模块生成的所述公共信道频谱集合向所述终端发送;
其中,各个所述公共信道频谱候选集合包括候选子信道的位置信息;所述发送模块包括:
编码单元,用于对所述第一公共信道频谱候选集合和所述公共信道频谱集合中的候选子信道的位置信息进行编码;
发送单元,用于将所述编码单元编码后的所述第一公共信道频谱候选集合和所述公共信道频谱集合,通过循环码移键控序列调制方式向所述终端发送。
10.根据权利要求9所述的基站,其特征在于,所述编码单元包括:
第一子单元,用于以工作频段固定的子信道的序号表示所述候选子信道的位置信息的方式,对所述候选子信道的位置信息进行编码;或者
第二子单元,用于以首子载波和尾子载波的位置、或者首子载波和连续子载波个数表示所述候选子信道的位置信息的方式,对所述候选子信道的位置信息进行编码;或者
第三子单元,用于以频谱掩码表示所述候选子信道的位置信息的方式,对所述候选子信道的位置信息进行编码。
11.根据权利要求9或10所述的基站,其特征在于,还包括:
公共信道维护模块,用于周期地触发所述生成模块,以获取当前的公共信道频谱集合,对公共信道进行维护。
12.根据权利要求9或10所述的基站,其特征在于,所述第三公共信道频谱候选集合进一步包括:候选子信道的属性信息,或与所述属性信息对应的类型信息;
所述获取模块具体用于根据所述第三公共信道频谱候选集合中候选子信道的所述属性信息或所述类型信息,以及待确定的公共信道的类型,从多个所述第三公共信道频谱候选集合的交集或部分交集中确定与所述待确定的公共信道的类型匹配的候选子信道作为公共信道,生成所述公共信道频谱集合;或者
所述获取模块具体用于根据所述第三公共信道频谱候选集合中候选子信道的所述属性信息或所述类型信息,以及待确定的公共信道的类型,从多个所述第三公共信道频谱候选集合的交集或部分交集中选取与所述待确定的公共信道的类型匹配的候选子信道,根据选取的候选子信道生成主用公共信道频谱集合和至少一个备用公共信道频谱集合。
13.一种终端,其特征在于,包括:
生成模块,用于根据可用子载波的位置信息,以及从第二频谱状态数据库中获取的所述可用子载波的属性信息,生成第二公共信道频谱候选集合;
确定模块,用于根据所述第二公共信道频谱候选集合和接收到的基站生成的第一公共信道频谱候选集合,确定第三公共信道频谱候选集合;所述第三公共信道频谱候选集合为所述第一公共信道频谱候选集合和所述第二公共信道频谱候选集合的交集;
发送模块,用于将所述第三公共信道频谱候选集合向所述基站发送;
接收模块,用于接收所述基站返回的公共信道频谱集合,所述公共信道频谱集合包括公共信道与所述第三公共信道频谱候选集合中的被确定作为公共信道的候选子信道的频谱之间的映射关系;
其中,各个所述公共信道频谱候选集合包括候选子信道的位置信息;所述发送模块包括:
编码单元,用于对所述第三公共信道频谱候选集合中的候选子信道的位置信息进行编码;
发送单元,用于将所述编码单元编码后的所述第三公共信道频谱候选集合,通过循环码移键控序列调制方式向所述基站发送。
14.根据权利要求13所述的终端,其特征在于,所述编码单元包括:
第一子单元,用于以工作频段固定的子信道的序号表示所述候选子信道的位置信息的方式,对所述候选子信道的位置信息进行编码;或者
第二子单元,用于以首子载波和尾子载波的位置来表示所述候选子信道的位置信息的方式,对所述候选子信道的位置信息进行编码;或者
第三子单元,用于以频谱掩码表示所述候选子信道的位置信息的方式,对所述候选子信道的位置信息进行编码。
15.根据权利要求13或14所述的终端,其特征在于,还包括:
公共信道维护模块,用于周期地触发所述生成模块,以确定当前的第三公共信道频谱候选集合,并将确定的所述当前的第三公共信道频谱候选集合向所述基站发送。
16.根据权利要求13或14所述的终端,其特征在于,所述接收模块具体用于接收所述基站返回的公共信道频谱集合,或者所述基站返回的主用公共信道频谱集合和至少一个备用公共信道频谱集合。
17.一种公共信道处理系统,包括如权利要求9-12任一所述的基站和如权利要求13-16任一所述的终端。
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