CN103491583B - 一种基于认知无线电系统的频谱切换方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于认知无线电系统的频谱切换方法和设备，该方法包括：在频谱切换之前，基站设备与终端设备在源工作频点上维持上行同步；当基站设备在目标工作频点恢复小区后，判断自身与终端设备之间是否维持上行同步；如果是，在目标工作频点上为终端设备分配上行资源，并在目标工作频点上将分配的上行资源发送给终端设备；其中，上行资源用于使终端设备发送用于指示终端设备已经成功完成频谱切换过程的频谱切换完成消息。本发明实施例中，在频谱切换过程中省略随机接入过程，避免CR系统频谱切换过程中的随机接入冲突，降低CR系统的频谱切换失败概率与业务中断时间，提高CR系统的用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种基于认知无线电系统的频谱切换方法和设备。
背景技术
无线电通信频谱是一种宝贵的自然资源，随着无线通信技术的飞快发展，频谱资源贫乏的问题日益严重，为了缓解频谱资源紧张的现状，相关部门和机构对无线通信频谱进行了监测和研究，发现某些频段（如电视频段）在大多数时间内并未使用或者在大多数地域内并未使用，而某些频段则出现了多系统多用户同时竞争的情况，即频谱资源的使用存在不均衡现象。
CR（Cognitive Radio，认知无线电）的概念正是在这种背景下产生的，其基本思想是：在不对授权系统造成干扰的前提下，CR系统可通过监测当前无线环境的变化来动态机会式地接入空白频段进行通信；在CR系统机会式接入授权系统的空白频谱时，其前提是保护授权系统业务不受到CR系统的有害干扰，这就要求：（1）CR系统具有确定空白频谱的能力，即准确判断出授权系统频段的空白频谱；（2）CR系统具有频谱切换能力，即在发现授权系统在当前使用的空白频谱（源工作频点）上重新出现或当前使用的空白频谱质量不满足CR系统的业务质量要求时，CR系统能及时退出当前使用的空白频谱。
如图1所示，为CR系统中的频谱切换实现流程图，通过该实现流程，可保证CR系统业务的连续性；具体的，CR系统在频谱切换时，可在退出源工作频点之后，将整个CR系统切换到其他的空白频谱（目标工作频点）上恢复业务。
现有技术中，频谱切换过程是基于静态的授权频段设计，且针对不同小区间的切换场景，切换的终端设备数目一般较少，其基本过程是：基站设备向终端设备发送频谱切换命令，通知终端设备目标工作频点及其无线资源配置；终端设备在收到频谱切换命令后，离开源工作频点，搜索目标工作频点，并在搜索到目标频点后执行目标工作频点上的随机接入，通过随机接入过程完成与基站设备的上行同步，并向基站设备发送频谱切换完成消息。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：
CR系统的频谱切换过程中，需要将整个小区内所有RRC（Radio ResourceControl，无线资源控制）连接态的终端设备切换到目标工作频点上，其RRC连接态的终端设备很多（可以在1200个以上），因此采用现有的频谱切换方式，会导致大量的终端设备集中在短时间内在目标工作频点上执行竞争随机接入过程，导致较高的随机接入失败概率与随机接入延迟，从而导致较高的频谱切换失败概率与较高的业务中断时间，影响CR系统的用户体验。
发明内容
本发明实施例提供一种基于认知无线电系统的频谱切换方法和设备，以降低频谱切换失败概率和业务中断时间，提高CR系统的用户体验。
为了达到上述目的，本发明实施例提供一种基于认知无线电系统的频谱切换方法，在频谱切换之前，基站设备与终端设备在源工作频点上维持上行同步；该方法包括：
当所述基站设备在目标工作频点恢复小区之后，所述基站设备判断自身与所述终端设备之间是否维持上行同步；
如果是，则所述基站设备在目标工作频点上为所述终端设备分配上行资源，并在目标工作频点上将分配的所述上行资源发送给所述终端设备；其中，所述上行资源用于使所述终端设备发送用于指示所述终端设备已经成功完成频谱切换过程的频谱切换完成消息。
本发明实施例提供一种基于认知无线电系统的频谱切换方法，在频谱切换之前，终端设备与基站设备在源工作频点上维持上行同步；该方法包括：
当所述终端设备搜索到目标工作频点之后，所述终端设备判断自身与所述基站设备之间是否维持上行同步；
如果维持上行同步，则所述终端设备检测是否接收到所述基站设备在目标工作频点上为所述终端设备分配的上行资源，所述上行资源用于使所述终端设备发送频谱切换完成消息；
如果在目标工作频点上收到上行资源，则所述终端设备利用所述上行资源向所述基站设备发送用于指示所述终端设备已成功完成频谱切换过程的频谱切换完成消息。
本发明实施例提供一种基站设备，包括：
管理模块，用于在频谱切换之前，维护基站设备与终端设备在源工作频点上维持上行同步；
判断模块，用于在目标工作频点恢复小区之后，判断所述基站设备与所述终端设备之间是否维持上行同步；
分配模块，用于当判断结果为是时，在目标工作频点上为所述终端设备分配上行资源，其中，所述上行资源用于使所述终端设备发送用于指示所述终端设备已经成功完成频谱切换过程的频谱切换完成消息；
发送模块，用于在目标工作频点上将分配的所述上行资源发送给所述终端设备。
本发明实施例提供一种终端设备，包括：
管理模块，用于在频谱切换之前，维护终端设备与基站设备在源工作频点上维持上行同步；
判断模块，用于在搜索到目标工作频点之后，判断终端设备与所述基站设备之间是否维持上行同步；
检测模块，用于当判断结果为维持上行同步时，检测是否接收到所述基站设备在目标工作频点上为所述终端设备分配的上行资源，所述上行资源用于使所述终端设备发送频谱切换完成消息；
发送模块，用于当检测结果为在目标工作频点上收到上行资源时，则利用所述上行资源向所述基站设备发送用于指示所述终端设备已成功完成频谱切换过程的频谱切换完成消息。
与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下优点：本发明实施例中，在频谱切换过程中，基站设备可以在目标工作频点上主动为终端设备分配上行资源，触发该终端设备发送频谱切换完成消息，从而在频谱切换过程中省略了随机接入过程，避免CR系统频谱切换过程中的随机接入冲突，继而降低了CR系统的频谱切换失败概率与业务中断时间，提高了CR系统的用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是现有技术中CR系统中的频谱切换实现流程图；
图2是本发明实施例一提供的一种基于认知无线电系统的频谱切换方法流程示意图；
图3是本发明实施例二提供的一种基于认知无线电系统的频谱切换方法流程示意图；
图4是本发明实施例三提供的一种基于认知无线电系统的频谱切换方法流程示意图；
图5是本发明实施例四提供的一种基于认知无线电系统的频谱切换方法流程示意图；
图6是本发明实施例五提供的一种基站设备的结构示意图；
图7是本发明实施例六提供的一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。
实施例一
本发明实施例一提供一种基于认知无线电系统的频谱切换方法，该方法的应用场景包括但不限于：采用CR技术的LTE（Long Term Evolution，长期演进）、TD-SCDMA（TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址）、WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址）、CDMA（Code DivisionMultiple Access，又称码分多址）-2000等无线通信系统；如图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤201，在频谱切换之前，基站设备（CR系统内的基站设备）与终端设备（CR系统内的终端设备）在源工作频点上维持上行同步。
本发明实施例的一种优选实施方式中，为了实现基站设备与终端设备在源工作频点上维持上行同步，则：基站设备通过检测终端设备发送的上行信号，确定终端设备是否与基站设备在源工作频点上维持上行同步；如果存在同步偏差，则基站设备向终端设备发送定时调整命令，以通过定时调整命令指示终端设备需要进行上行定时同步点的调整；且：终端设备在接收到来自基站设备的定时调整命令时，进行上行定时同步点的调整，即调整其上行传输中的上行信道/信号的定时同步；基站设备和终端设备在进行上述处理后，可以使得基站设备与终端设备在源工作频点上维持上行同步。
步骤202，当基站设备发现源工作频点上授权用户重新出现或者源工作频点的信道质量下降时，基站设备决策需要执行频谱切换过程，并生成频谱切换命令，以及将该频谱切换命令发送给终端设备；其中，该频谱切换命令中至少包含目标工作频点和/或无线资源配置信息。
本发明实施例的一种优选实施方式中，该频谱切换命令中还可以携带基站设备与终端设备之间是否维持上行同步的指示信息；其中，基站设备与终端设备之间是否维持上行同步的确定方式将在后续过程中阐述。
步骤203，基站设备在将频谱切换命令发送给终端设备之后，停止在源工作频点的信号收发。
步骤204，基站设备停止在源工作频点的信号收发之后，利用目标工作频点恢复小区。
步骤205，终端设备在收到频谱切换命令之后，离开源工作频点，并执行与目标工作频点上基站设备的下行同步，即搜索目标工作频点。
需要注意的是，步骤205与步骤203和步骤204之间并没有先后顺序关系，例如，步骤205可以位于步骤203之前，也可以位于步骤204之前。
步骤206，当基站设备在目标工作频点恢复小区之后，基站设备判断自身与终端设备之间是否维持上行同步；如果是，执行步骤207；如果否，则上行同步失效，需要采用现有的频谱切换方式，该方式不再赘述。
本发明实施例中，如果在步骤202中已经确定基站设备与终端设备之间是否维持上行同步，则本步骤中可以直接利用步骤202的确定结果；如果之前没有确定基站设备与终端设备之间是否维持上行同步，则本步骤中基站设备需要确定自身与终端设备之间是否维持上行同步；具体的确定方式为：
基站设备判断终端设备发送频谱切换完成消息的时刻距离最近一次发送定时调整命令的时刻之间的时间长度是否未超过指定时间门限（根据实际经验设置），且目标工作频点与源工作频点的中心频率间隔是否未超过指定频率门限（根据实际经验设置）；如果是，则基站设备确定自身与终端设备之间维持上行同步；如果否，则基站设备确定自身与终端设备之间未维持上行同步。
步骤207，基站设备在目标工作频点上主动为终端设备分配上行资源（如时频码等资源），并在目标工作频点上将分配的上行资源通过空口消息（如PDCCH（PhysicalDownlink Control Channel，物理下行控制信道）等）发送给终端设备；其中，该上行资源用于使终端设备发送频谱切换完成消息。
本发明实施例的一种优选实施方式中，基站设备还可以在目标工作频点上为终端设备分配上行发送方式，并在目标工作频点上将该分配的上行发送方式发送给终端设备；其中，该上行发送方式包括但不限于：调制编码方式、HARQ（Hybrid Auto Repeat request，混合自动重传请求）信息、功控信息等。
本发明实施例中，基站设备在目标工作频点上为终端设备分配上行资源，包括但不限于：基站设备将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序，并按照各终端设备的资源优先级顺序为终端设备分配上行资源；其中，终端设备的资源优先级越高，则终端设备分配的上行资源在时间上越靠前。
进一步的，基站设备将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序包括但不限于：基站设备按照终端类型和终端承载业务类型将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序；其中，终端类型等级越高，终端设备的资源优先级越高；在同等终端类型等级的情况下，终端承载业务类型的业务优先级越高，终端设备的资源优先级越高；或者，基站设备按照终端设备与基站设备之间的距离将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序；其中，终端设备距离基站设备越近，终端设备的资源优先级越高。
本发明实施例中，基站设备可以多次为终端设备分配上行资源，因此基站设备在目标工作频点上为终端设备分配上行资源，还包括：基站设备在目标工作频点上为终端设备多次分配上行资源，一直到基站设备接收到终端设备发送的频谱切换完成消息或者达到上行资源的最大分配次数。
步骤208，终端设备在目标工作频点上利用上行资源向基站设备发送用于指示终端设备已经成功完成频谱切换过程的频谱切换完成消息。
本发明实施例中，在频谱切换之前，终端设备与基站设备在源工作频点上维持上行同步，且在频谱切换过程中，终端设备判断自身与基站设备之间在目标工作频点上是否维持上行同步；如果维持上行同步，则终端设备检测是否接收到基站设备在目标工作频点上为终端设备分配的上行资源，如果收到上行资源，则终端设备利用上行资源向基站设备发送用于指示终端设备已成功完成频谱切换过程的频谱切换完成消息；如果未维持上行同步或者未收到上行资源，则终端设备采用现有的频谱切换方式，该方式不再赘述。
本发明实施例的一种优选实施方式中，基站设备还可以在目标工作频点上为终端设备分配上行发送方式，并在目标工作频点上将该分配的上行发送方式发送给终端设备；基于此，终端设备可以检测是否接收到基站设备在目标工作频点上为终端设备分配的上行发送方式，如果在目标工作频点上收到上行发送方式，则利用上行资源和上行发送方式向基站设备发送频谱切换完成消息。
进一步的，终端设备判断自身与基站设备之间在目标工作频点上是否维持上行同步，包括但不限于如下方式：
方式一、终端设备判断当前时刻或者自身发送频谱切换完成消息的时刻距离最近一次进行上行定时同步点调整的时刻之间的时间长度是否未超过指定时间门限（根据实际经验设置，可以与基站设备所采用的指定时间门限值相同），且目标工作频点与源工作频点的中心频率间隔是否未超过指定频率门限（根据实际经验设置，可以与基站设备所采用的指定频率门限值相同）；如果是，则终端设备确定自身与基站设备之间维持上行同步；如果否，则终端设备确定自身与基站设备之间未维持上行同步。
方式二、在频谱切换命令中携带基站设备与终端设备之间是否维持上行同步的指示信息时，则终端设备从来自基站设备的频谱切换命令中获得基站设备与终端设备之间是否维持上行同步的指示信息，并利用该指示信息确定终端设备与基站设备之间维持上行同步或者未维持上行同步。
综上所述，本发明实施例中，在频谱切换过程中，基站设备可以在目标工作频点上主动为终端设备分配上行资源（小区内终端设备间无冲突的上行资源），触发该终端设备发送频谱切换完成消息，从而在频谱切换过程中省略了随机接入过程，避免CR系统频谱切换过程中的随机接入冲突，继而降低了CR系统的频谱切换失败概率与业务中断时间，提高了CR系统的用户体验。
实施例二
本发明实施例二提供一种基于认知无线电系统的频谱切换方法，以对基站设备的处理进行详细说明；如图3所示，该方法包括以下步骤：
步骤301，在频谱切换之前，基站设备（CR系统内的基站设备）在源工作频点上维持与终端设备（CR系统内的终端设备）的上行同步。
本发明实施例的一种优选实施方式中，基站设备通过检测终端设备发送的上行信号，确定终端设备是否与基站设备在源工作频点上维持上行同步；如果存在同步偏差，则基站设备向终端设备发送定时调整命令，以通过定时调整命令指示终端设备需要进行上行定时同步点的调整，以保证基站设备在源工作频点上维持与终端设备的上行同步。
步骤302，当基站设备发现源工作频点（当前工作频点）上授权用户重新出现或者源工作频点的信道质量下降时，基站设备决策需要执行频谱切换过程，生成频谱切换命令，并将频谱切换命令发送给终端设备；其中，该频谱切换命令中至少包含目标工作频点和/或无线资源配置信息。
本发明实施例的一种可选实施方式中，该频谱切换命令中还可以携带基站设备与终端设备之间是否维持上行同步的指示信息；其中，基站设备与终端设备之间是否维持上行同步的确定方式为：基站设备判断终端设备发送频谱切换完成消息的时刻距离最近一次发送定时调整命令的时刻之间的时间长度是否未超过指定时间门限，且目标工作频点与源工作频点的中心频率间隔是否未超过指定频率门限；如果是，则基站设备确定自身与终端设备之间维持上行同步；如果否，则基站设备确定自身与终端设备之间未维持上行同步。
步骤303，基站设备在将频谱切换命令发送给终端设备之后，停止在源工作频点的信号收发。
步骤304，基站设备停止在源工作频点的信号收发之后，利用目标工作频点恢复小区。
步骤305，基站设备将终端设备对应的上行资源分配次数置0。
步骤306，基站设备判断自身与终端设备之间是否维持上行同步；如果是，执行步骤307；如果否，则采用现有的频谱切换方式。
如果在步骤302中已经确定基站设备与终端设备之间是否维持上行同步，则本步骤中可直接利用步骤302的确定结果；如果之前没有确定基站设备与终端设备之间是否维持上行同步，则本步骤中基站设备需要确定自身与终端设备之间是否维持上行同步，具体确定方式与步骤302类似，在此不再赘述。
步骤307，基站设备在目标工作频点上主动为终端设备分配上行资源和上行发送方式（以同时分配上行资源和上行发送方式为例进行说明），将分配的上行资源和上行发送方式通过空口消息等发送给终端设备，并将终端设备对应的上行资源分配次数加1；其中，该上行资源和上行发送方式用于使终端设备发送频谱切换完成消息。
本发明实施例中，基站设备在目标工作频点上主动为终端设备分配上行资源的方式，包括但不限于：基站设备将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序，并按照各终端设备的资源优先级顺序为终端设备分配上行资源；其中，上行资源的具体分配原则是：终端设备的资源优先级越高，则终端设备分配的上行资源在时间上越靠前。
进一步的，基站设备将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序的方式，包括但不限于：基站设备按照终端类型和/或终端承载业务类型将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序；其中，终端类型等级越高（如VIP用户），则终端设备的资源优先级越高；终端承载业务类型的业务优先级越高，则终端设备的资源优先级越高；在同等终端类型等级的情况下，终端承载业务类型的业务优先级越高，则终端设备的资源优先级越高；或者，基站设备按照终端设备与基站设备之间的距离将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序；其中，终端设备距离基站设备越近，则终端设备的资源优先级越高。
步骤308，基站设备检测是否接收到终端设备发送的频谱切换完成消息，如果是，则确认终端设备已经完成频谱切换过程；否则，执行步骤309。
步骤309，基站设备判断终端设备对应的上行资源分配次数是否达到最大分配次数；如果否，执行步骤306；如果是，则采用现有的频谱切换方式。
实施例三
本发明实施例三提供一种基于认知无线电系统的频谱切换方法，以对终端设备的处理进行详细说明；如图4所示，该方法包括以下步骤：
步骤401，在频谱切换之前，终端设备（CR系统内的终端设备）在源工作频点上与基站设备（CR系统内的基站设备）维持上行同步。
本发明实施例的一种优选实施方式中，终端设备检测基站设备下发的定时调整命令，并根据定时调整命令进行上行定时同步点的调整，即调整终端设备的上行传输中的上行信道/信号的定时同步，以保证终端设备在源工作频点上维持与基站设备的上行同步。
步骤402，终端设备接收来自基站设备的频谱切换命令；其中，该频谱切换命令中至少包含目标工作频点和/或无线资源配置信息；本发明实施例的一种可选实施方式中，该频谱切换命令中还可以携带基站设备与终端设备之间是否维持上行同步的指示信息。
步骤403，终端设备在收到频谱切换命令之后，离开源工作频点，并执行与目标工作频点上基站设备的下行同步，即搜索目标工作频点；之后完成与目标工作频点的下行同步。
步骤404，终端设备判断自身与基站设备之间在目标工作频点上是否维持上行同步；如果是，执行步骤405；否则，采用现有的频谱切换方式。
本发明实施例中，终端设备判断自身与基站设备之间在目标工作频点上是否维持上行同步，包括但不限于如下方式：
方式一、终端设备判断当前时刻或者自身发送频谱切换完成消息的时刻距离最近一次进行上行定时同步点调整的时刻之间的时间长度是否未超过指定时间门限（根据实际经验设置，可以与基站设备所采用的指定时间门限值相同），且目标工作频点与源工作频点的中心频率间隔是否未超过指定频率门限（根据实际经验设置，可以与基站设备所采用的指定频率门限值相同）；如果是，则终端设备确定自身与基站设备之间维持上行同步；如果否，则终端设备确定自身与基站设备之间未维持上行同步。
方式二、在频谱切换命令中携带基站设备与终端设备之间是否维持上行同步的指示信息时，则终端设备从来自基站设备的频谱切换命令中获得基站设备与终端设备之间是否维持上行同步的指示信息，并利用该指示信息确定终端设备与基站设备之间维持上行同步或者未维持上行同步。
步骤405，终端设备检测是否接收到基站设备在目标工作频点上为终端设备分配的上行资源和上行发送方式（以同时检测上行资源和上行发送方式为例进行说明）；如果是，执行步骤406；否则，执行步骤404。
步骤406，终端设备利用上行资源和上行发送方式向基站设备发送用于指示终端设备已成功完成频谱切换过程的频谱切换完成消息。
实施例四
本发明实施例四提供一种基于认知无线电系统的频谱切换方法，以LTE系统为例，其实现一种LTE-CR系统中基站设备触发终端设备发送频谱切换完成消息的频谱切换过程，在该应用场景下，基站设备为eNode B，终端设备为UE（User Equipment，用户设备）；需要说明的是，对于该频谱切换方法所适用的其他应用场景，如TD-SCDMA、WCDMA等无线通信系统，相应的处理与LTE系统的处理类似，后续不再详加说明；如图5所示，该LTE系统中的频谱切换方法包括以下步骤：
步骤501，在频谱切换之前，eNode B（LTE-CR系统中的eNode B）与UE（LTE-CR系统中的UE）在源工作频点上维持上行同步。
本发明实施例的优选实施方式中，为了实现eNode B与UE在源工作频点上维持上行同步，则：eNode B通过检测UE发送的上行信号，确定UE是否与eNode B在源工作频点上维持上行同步；如果存在同步偏差，则eNode B向UE发送TAC（Timing Advanced Command，定时提前量更新命令），以通过TAC指示UE需要进行上行定时同步点的调整；
且：UE在接收到来自eNode B的TAC时，进行上行定时同步点的调整，即调整其上行传输中的上行信道/信号的定时同步，如调整其上行传输中的PUSCH（Physical UplinkShared Channel，物理上行共享信道）、PUCCH（Physical Uplink Control Channel，物理上行控制信道）、SRS（Sounding Reference Signal，探测参考信号）等的定时同步；
基于此，eNode B和UE在进行上述处理后，可以使得eNode B与UE在源工作频点上维持上行同步。
步骤502，当eNode B发现源工作频点上授权用户重新出现或者源工作频点的信道质量下降时，eNode B决策需要执行频谱切换过程，并生成频谱切换命令，以及将该频谱切换命令发送给UE；其中，该频谱切换命令中至少包含目标工作频点和/或无线资源配置信息。
本发明实施例的一种优选实施方式中，该频谱切换命令中还可以携带eNode B与UE之间是否维持上行同步的指示信息。
步骤503，eNode B在将频谱切换命令发送给UE之后，停止在源工作频点的信号收发。
步骤504，eNode B停止在源工作频点的信号收发之后，利用目标工作频点恢复小区。
步骤505，UE在收到频谱切换命令之后，离开源工作频点，并执行与目标工作频点上eNode B的下行同步，即搜索目标工作频点。
需要注意的是，步骤505与步骤503和步骤504之间并没有先后顺序关系，例如，步骤505可以位于步骤503之前，也可以位于步骤504之前。
步骤506，当eNode B在目标工作频点恢复小区之后，eNode B判断自身与UE之间是否维持上行同步；如果是，执行步骤507；如果否，则上行同步失效，需要采用现有的频谱切换方式，该方式不再赘述。
本发明实施例中，如果在步骤502中已经确定eNode B与UE之间是否维持上行同步，则本步骤中可以直接利用步骤502的确定结果；如果之前没有确定eNode B与UE之间是否维持上行同步，则本步骤中eNode B需要确定自身与UE之间是否维持上行同步；具体的确定方式为：
eNode B判断UE发送频谱切换完成消息的时刻距离最近一次发送定时调整命令的时刻之间的时间长度是否未超过指定时间门限（根据实际经验设置），且目标工作频点与源工作频点的中心频率间隔是否未超过指定频率门限（根据实际经验设置）；如果是，则eNodeB确定自身与UE之间维持上行同步；如果否，则eNode B确定自身与UE之间未维持上行同步。
步骤507，eNode B在目标工作频点上主动为UE分配上行资源和上行发送方式（以同时分配上行资源和上行发送方式为例进行说明），并在目标工作频点上将分配的上行资源和上行发送方式通过PDCCH发送给UE；其中，该上行资源和上行发送方式用于使UE发送频谱切换完成消息。
本发明实施例中，eNode B在目标工作频点上为UE分配上行资源，包括但不限于：eNode B将认知无线电系统内的各UE进行资源优先级排序，并按照各UE的资源优先级顺序为UE分配上行资源；其中，UE的资源优先级越高，则UE分配的上行资源在时间上越靠前。
进一步的，eNode B将认知无线电系统内的各UE进行资源优先级排序包括但不限于：eNode B按照UE类型和UE承载业务类型将认知无线电系统内的各UE进行资源优先级排序；其中，UE类型等级越高，UE的资源优先级越高；在同等UE类型等级的情况下，UE承载业务类型的业务优先级越高，UE的资源优先级越高；或者，eNode B按照UE与eNode B之间的距离将认知无线电系统内的各UE进行资源优先级排序；其中，UE距离eNode B设备越近，UE的资源优先级越高。
本发明实施例中，eNode B可以多次为UE分配上行资源和上行发送方式，因此eNode B在目标工作频点上为UE分配上行资源，还包括：eNode B在目标工作频点上为UE多次分配上行资源和上行发送方式，一直到eNode B接收到UE发送的频谱切换完成消息或者达到上行资源的最大分配次数。
步骤508，UE在目标工作频点上利用上行资源和上行发送方式向eNode B发送用于指示UE已经成功完成频谱切换过程的频谱切换完成消息。
本发明实施例中，在频谱切换之前，UE与eNode B在源工作频点上维持上行同步，且在频谱切换过程中，UE判断自身与eNode B之间在目标工作频点上是否维持上行同步；如果维持上行同步，则UE检测PDCCH上是否接收到eNode B在目标工作频点上为UE分配的上行资源和上行发送方式，如果收到上行资源和上行发送方式，则UE利用上行资源和上行发送方式向eNode B发送用于指示UE已成功完成频谱切换过程的频谱切换完成消息；如果未维持上行同步或者未收到上行资源和上行发送方式，则UE采用现有的频谱切换方式，该方式不再赘述。
进一步的，UE判断自身与eNode B之间在目标工作频点上是否维持上行同步，包括但不限于如下方式：
方式一、UE判断当前时刻或者自身发送频谱切换完成消息的时刻距离最近一次进行上行定时同步点调整的时刻之间的时间长度是否未超过指定时间门限（根据实际经验设置，可以与eNode B所采用的指定时间门限值相同），且目标工作频点与源工作频点的中心频率间隔是否未超过指定频率门限（根据实际经验设置，可以与eNode B所采用的指定频率门限值相同）；如果是，则UE确定自身与eNode B之间维持上行同步；如果否，则UE确定自身与eNode B之间未维持上行同步。
方式二、在频谱切换命令中携带eNode B与UE之间是否维持上行同步的指示信息时，则UE从来自eNode B的频谱切换命令中获得eNode B与UE之间是否维持上行同步的指示信息，并利用该指示信息确定UE与eNode B之间维持上行同步或者未维持上行同步。
实施例五
基于与上述方法同样的发明构思，本发明实施例中还提供了一种基站设备，如图6所示，该基站设备包括：
管理模块11，用于在频谱切换之前，维护基站设备与终端设备在源工作频点上维持上行同步；
判断模块12，用于在目标工作频点恢复小区之后，判断所述基站设备与所述终端设备之间是否维持上行同步；
分配模块13，用于当判断结果为是时，在目标工作频点上为所述终端设备分配上行资源，其中，所述上行资源用于使所述终端设备发送用于指示所述终端设备已经成功完成频谱切换过程的频谱切换完成消息；
发送模块14，用于在目标工作频点上将分配的所述上行资源发送给所述终端设备。
所述分配模块13，还用于在目标工作频点上为所述终端设备分配上行发送方式；
所述发送模块14，还用于在目标工作频点上将分配的所述上行发送方式发送给所述终端设备。
所述发送模块14，还用于当源工作频点上授权用户重新出现或者源工作频点的信道质量下降时，生成频谱切换命令，并将所述频谱切换命令发送给所述终端设备，且所述频谱切换命令中至少包含目标工作频点和/或无线资源配置信息；以及，所述基站设备与所述终端设备之间是否维持上行同步的指示信息。
所述判断模块12，具体用于判断所述终端设备发送频谱切换完成消息的时刻距离最近一次发送定时调整命令的时刻之间的时间长度是否未超过指定时间门限，且目标工作频点与源工作频点的中心频率间隔是否未超过指定频率门限；如果是，则确定所述基站设备与所述终端设备之间维持上行同步；如果否，则确定所述基站设备与所述终端设备之间未维持上行同步。
所述分配模块13，具体用于将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序，并按照各终端设备的资源优先级顺序为所述终端设备分配上行资源；其中，终端设备的资源优先级越高，所述终端设备分配的上行资源在时间上越靠前。
所述分配模块13，进一步用于按照终端类型和终端承载业务类型将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序；其中，终端类型等级越高，则终端设备的资源优先级越高；且在同等终端类型等级的情况下，终端承载业务类型的业务优先级越高，则终端设备的资源优先级越高；或者，按照终端设备与所述基站设备之间的距离将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序；其中，终端设备距离所述基站设备越近，则终端设备的资源优先级越高。
所述分配模块13，还用于在目标工作频点上为所述终端设备多次分配上行资源，一直到所述基站设备接收到所述终端设备发送的频谱切换完成消息或者达到上行资源的最大分配次数。
在长期演进LTE系统中，所述发送模块14，具体用于在目标工作频点上通过物理下行控制信道PDCCH将所述上行资源发送给所述终端设备。
其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
实施例六
基于与上述方法同样的发明构思，本发明实施例中还提供了一种终端设备，如图7所示，该终端设备包括：
管理模块21，用于在频谱切换之前，维护终端设备与基站设备在源工作频点上维持上行同步；
判断模块22，用于搜索到目标工作频点之后，判断终端设备与所述基站设备之间是否维持上行同步；
检测模块23，用于当判断结果为维持上行同步时，检测是否接收到所述基站设备在目标工作频点上为所述终端设备分配的上行资源，所述上行资源用于使所述终端设备发送频谱切换完成消息；
发送模块24，用于当检测结果为在目标工作频点上收到上行资源时，则利用所述上行资源向所述基站设备发送用于指示所述终端设备已成功完成频谱切换过程的频谱切换完成消息。
所述检测模块23，还用于检测是否接收到所述基站设备在目标工作频点上为所述终端设备分配的上行发送方式；
所述发送模块24，还用于当检测结果为在目标工作频点上收到上行发送方式时，则利用所述上行资源和上行发送方式向所述基站设备发送频谱切换完成消息。
所述判断模块22，具体用于判断当前时刻或者终端设备发送频谱切换完成消息的时刻距离最近一次进行上行定时同步点调整的时刻之间的时间长度是否未超过指定时间门限，且目标工作频点与源工作频点的中心频率间隔是否未超过指定频率门限；如果是，则确定所述终端设备与所述基站设备之间维持上行同步；如果否，则确定所述终端设备与所述基站设备之间未维持上行同步。
该终端设备还包括：接收模块25，用于接收来自所述基站设备的频谱切换命令，所述频谱切换命令中携带所述基站设备与所述终端设备之间是否维持上行同步的指示信息；
所述判断模块22，具体用于利用所述指示信息确定所述终端设备与所述基站设备之间维持上行同步或者未维持上行同步。
其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (20)
1.一种基于认知无线电系统的频谱切换方法，其特征在于，在频谱切换之前，基站设备与终端设备在源工作频点上维持上行同步；该方法包括：
当所述基站设备在目标工作频点恢复小区之后，所述基站设备判断自身与所述终端设备之间是否维持上行同步；
如果是，则所述基站设备在目标工作频点上为所述终端设备分配上行资源，并在目标工作频点上将分配的所述上行资源发送给所述终端设备；其中，所述上行资源用于使所述终端设备发送用于指示所述终端设备已经成功完成频谱切换过程的频谱切换完成消息；
所述基站设备在目标工作频点上为所述终端设备分配上行发送方式，并在目标工作频点上将分配的所述上行发送方式发送给所述终端设备。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
当源工作频点上授权用户重新出现或者源工作频点的信道质量下降时，所述基站设备生成频谱切换命令，并将所述频谱切换命令发送给所述终端设备，且所述频谱切换命令中至少包含目标工作频点和/或无线资源配置信息，以及，所述基站设备与所述终端设备之间是否维持上行同步的指示信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站设备判断自身与所述终端设备之间是否维持上行同步，包括：
所述基站设备判断所述终端设备发送频谱切换完成消息的时刻距离最近一次发送定时调整命令的时刻之间的时间长度是否未超过指定时间门限，且目标工作频点与源工作频点的中心频率间隔是否未超过指定频率门限；
如果是，则所述基站设备确定自身与所述终端设备之间维持上行同步；
如果否，则所述基站设备确定自身与所述终端设备之间未维持上行同步。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站设备在目标工作频点上为所述终端设备分配上行资源，包括：
所述基站设备将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序，并按照各终端设备的资源优先级顺序为所述终端设备分配上行资源；其中，终端设备的资源优先级越高，所述终端设备分配的上行资源在时间上越靠前。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基站设备将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序，包括：
所述基站设备按照终端类型和终端承载业务类型将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序；其中，终端类型等级越高，则终端设备的资源优先级越高；且在同等终端类型等级的情况下，终端承载业务类型的业务优先级越高，则终端设备的资源优先级越高；或者，
所述基站设备按照终端设备与所述基站设备之间的距离将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序；其中，终端设备距离所述基站设备越近，则终端设备的资源优先级越高。
6.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述基站设备在目标工作频点上为所述终端设备分配上行资源，包括：
所述基站设备在目标工作频点上为所述终端设备多次分配上行资源，一直到所述基站设备接收到所述终端设备发送的频谱切换完成消息或者达到上行资源的最大分配次数。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站设备在目标工作频点上将分配的所述上行资源发送给所述终端设备，包括：
在长期演进LTE系统中，所述基站设备在目标工作频点上通过物理下行控制信道PDCCH将所述上行资源发送给所述终端设备。
8.一种基于认知无线电系统的频谱切换方法，其特征在于，在频谱切换之前，终端设备与基站设备在源工作频点上维持上行同步；该方法包括：
当所述终端设备搜索到目标工作频点之后，所述终端设备判断自身与所述基站设备之间是否维持上行同步；
如果维持上行同步，则所述终端设备检测是否接收到所述基站设备在目标工作频点上为所述终端设备分配的上行资源，所述上行资源用于使所述终端设备发送频谱切换完成消息；
如果在目标工作频点上收到上行资源，则所述终端设备利用所述上行资源向所述基站设备发送用于指示所述终端设备已成功完成频谱切换过程的频谱切换完成消息；
所述终端设备检测是否接收到所述基站设备在目标工作频点上为所述终端设备分配的上行发送方式，如果在目标工作频点上收到上行发送方式，则利用所述上行资源和上行发送方式向所述基站设备发送频谱切换完成消息。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述终端设备判断自身与所述基站设备之间是否维持上行同步，包括：
所述终端设备判断当前时刻或者自身发送频谱切换完成消息的时刻距离最近一次进行上行定时同步点调整的时刻之间的时间长度是否未超过指定时间门限，且目标工作频点与源工作频点的中心频率间隔是否未超过指定频率门限；
如果是，则所述终端设备确定自身与所述基站设备之间维持上行同步；
如果否，则所述终端设备确定自身与所述基站设备之间未维持上行同步。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述终端设备判断自身与所述基站设备之间是否维持上行同步，包括：
所述终端设备接收来自所述基站设备的频谱切换命令，所述频谱切换命令中携带所述基站设备与所述终端设备之间是否维持上行同步的指示信息；
所述终端设备利用所述指示信息确定所述终端设备与所述基站设备之间维持上行同步或者未维持上行同步。
11.一种基站设备，其特征在于，包括：
管理模块，用于在频谱切换之前，维护基站设备与终端设备在源工作频点上维持上行同步；
判断模块，用于在目标工作频点恢复小区之后，判断所述基站设备与所述终端设备之间是否维持上行同步；
分配模块，用于当判断结果为是时，在目标工作频点上为所述终端设备分配上行资源，其中，所述上行资源用于使所述终端设备发送用于指示所述终端设备已经成功完成频谱切换过程的频谱切换完成消息；
发送模块，用于在目标工作频点上将分配的所述上行资源发送给所述终端设备；
所述分配模块，还用于在目标工作频点上为所述终端设备分配上行发送方式；
所述发送模块，还用于在目标工作频点上将分配的所述上行发送方式发送给所述终端设备。
12.如权利要求11所述的基站设备，其特征在于，
所述发送模块，还用于当源工作频点上授权用户重新出现或者源工作频点的信道质量下降时，生成频谱切换命令，将所述频谱切换命令发送给所述终端设备，所述频谱切换命令中至少包含目标工作频点和/或无线资源配置信息，以及，所述基站设备与所述终端设备之间是否维持上行同步的指示信息。
13.如权利要求11所述的基站设备，其特征在于，
所述判断模块，具体用于判断所述终端设备发送频谱切换完成消息的时刻距离最近一次发送定时调整命令的时刻之间的时间长度是否未超过指定时间门限，且目标工作频点与源工作频点的中心频率间隔是否未超过指定频率门限；如果是，则确定所述基站设备与所述终端设备之间维持上行同步；如果否，则确定所述基站设备与所述终端设备之间未维持上行同步。
14.如权利要求11所述的基站设备，其特征在于，
所述分配模块，具体用于将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序，并按照各终端设备的资源优先级顺序为所述终端设备分配上行资源；其中，终端设备的资源优先级越高，所述终端设备分配的上行资源在时间上越靠前。
15.如权利要求14所述的基站设备，其特征在于，
所述分配模块，进一步用于按照终端类型和终端承载业务类型将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序；其中，终端类型等级越高，则终端设备的资源优先级越高；且在同等终端类型等级的情况下，终端承载业务类型的业务优先级越高，则终端设备的资源优先级越高；或者，
按照终端设备与所述基站设备之间的距离将认知无线电系统内的各终端设备进行资源优先级排序；其中，终端设备距离所述基站设备越近，则终端设备的资源优先级越高。
16.如权利要求11或14所述的基站设备，其特征在于，
所述分配模块，还用于在目标工作频点上为所述终端设备多次分配上行资源，一直到所述基站设备接收到所述终端设备发送的频谱切换完成消息或者达到上行资源的最大分配次数。
17.如权利要求11所述的基站设备，其特征在于，在长期演进LTE系统中，所述发送模块，具体用于在目标工作频点上通过物理下行控制信道PDCCH将所述上行资源发送给所述终端设备。
18.一种终端设备，其特征在于，包括：
管理模块，用于在频谱切换之前，维护终端设备与基站设备在源工作频点上维持上行同步；
判断模块，用于在搜索到目标工作频点之后，判断终端设备与所述基站设备之间是否维持上行同步；
检测模块，用于当判断结果为维持上行同步时，检测是否接收到所述基站设备在目标工作频点上为所述终端设备分配的上行资源，所述上行资源用于使所述终端设备发送频谱切换完成消息；
发送模块，用于当检测结果为在目标工作频点上收到上行资源时，则利用所述上行资源向所述基站设备发送用于指示所述终端设备已成功完成频谱切换过程的频谱切换完成消息；
所述检测模块，还用于检测是否接收到所述基站设备在目标工作频点上为所述终端设备分配的上行发送方式；
所述发送模块，还用于当检测结果为在目标工作频点上收到上行发送方式时，则利用所述上行资源和上行发送方式向所述基站设备发送频谱切换完成消息。
19.如权利要求18所述的终端设备，其特征在于，
所述判断模块，具体用于判断当前时刻或者终端设备发送频谱切换完成消息的时刻距离最近一次进行上行定时同步点调整的时刻之间的时间长度是否未超过指定时间门限，且目标工作频点与源工作频点的中心频率间隔是否未超过指定频率门限；如果是，则确定所述终端设备与所述基站设备之间维持上行同步；如果否，则确定所述终端设备与所述基站设备之间未维持上行同步。
20.如权利要求18所述的终端设备，其特征在于，还包括：
接收模块，用于接收来自所述基站设备的频谱切换命令，所述频谱切换命令中携带所述基站设备与所述终端设备之间是否维持上行同步的指示信息；
所述判断模块，具体用于利用所述指示信息确定所述终端设备与所述基站设备之间维持上行同步或者未维持上行同步。
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Address after: 100191 No. 40, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road Patentee after: CHINA ACADEMY OF TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY Address before: 100191 No. 40, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road Patentee before: CHINA ACADEMY OF TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
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Effective date of registration: 20210607 Address after: 100085 1st floor, building 1, yard 5, Shangdi East Road, Haidian District, Beijing Patentee after: DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: 100191 No. 40, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road Patentee before: CHINA ACADEMY OF TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY |
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