CN103517295B - 认知无线电系统中确定、辅助确定备用频点的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种认知无线电系统中确定、辅助确定备用频点的方法及装置。第一感知系统共享授权系统的无线通信频谱资源，其确定备用频点的方法包括：第一感知系统通过终端获取在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点；根据第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从所述无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在所述目标区域的备用频点。当第一感知系统在确定备用频点时，可以参考第二感知系统的备用频点进行确定，从而优化了系统的性能。

Description

认知无线电系统中确定、辅助确定备用频点的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种认知无线电系统中确定、辅助确定备用频点的方法及装置。

背景技术

无线电通信频谱是一种宝贵的自然资源。目前，对于无线电通信频谱的分配采用固定分配的方案。目前的情况是，具有大业务承载量的系统没有分配到足够的频谱资源，另一些业务承载量较小的系统占用过多的频谱资源。为了满足业务承载量大的系统对频谱资源的需求，认知无线电（Cogn it i ve Ra di o）技术应运而生。

认知无线电技术又称感知无线电技术，其引入了感知系统的概念。对于固定分配给接入系统的无线电通信频谱，该接入系统为授权系统。基于感知无线电技术利用分配给授权系统的无线电通信频谱的接入系统，为感知系统。

感知无线电技术的工作原理为：感知系统通过智能化监测分配给授权系统的无线电通信频谱的当前无线电环境，在与授权系统互不干扰的前提下，动态选择分配给授权系统但处于空闲状态的频点进行通信。

基于感知无线电技术，感知系统维护备用频点列表（又称候选频点列表），并将维护的备用频点列表发送给接入该感知系统的终端。一旦当前工作频点不可用，感知系统的基站与接入该感知系统的终端选择备用频点列表中的一个备用频点，并切换到选择的备用频点上恢复连接。优选的，切换到备用频点列表中排位第一的备用频点，如果备用频点列表中排位第一的备用频点不可用，按照排位顺序选择下一个备用频点进行切换。

现有技术中，感知系统在确定备用频点时，无法参考其他感知系统的备用频点，进而无法保证系统的稳定性，提高系统的性能。因此，现有的感知系统确定备用频点的方案还需要进一步优化。

发明内容

本发明的目的是提供一种确定、辅助确定备用频点的方法及装置，以解决感知系统确定备用频点的实习方案中如何优化的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种认知无线电系统中确定备用频点的方法，所述认知无线电系统包括第一感知系统、第二感知系统和授权系统，该方法包括：

第一感知系统通过终端获取在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点；

所述第一感知系统根据所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从所述无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在所述目标区域的备用频点。

一种辅助确定备用频点的方法，该方法包括：

终端确定需要向所述第一感知系统发送在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点；

所述终端向所述第一感知系统发送在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，以便所述第一感知系统根据所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点从所述无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在所述目标区域的备用频点。

一种感知系统，在包括第一感知系统、第二感知系统和授权系统的认知无线电系统中，所述感知系统作为第一感知系统，包括：

参考备用频点获取模块，用于通过终端获取在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点；

备用频点确定模块，用于根据所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从所述无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在所述目标区域的备用频点。

一种终端，所述终端包括：

参考备用频点获取模块，用于获取所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点；

参考备用频点发送模块，用于确定需要时向所述第一感知系统发送在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，以便所述第一感知系统根据所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从所述无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在所述目标区域的备用频点。

本发明实施例提供的方法及装置，第一感知系统通过终端获取在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从而根据第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点选择目标区域的备用频点。当第一感知系统在确定备用频点时，可以参考第二感知系统的备用频点进行确定，从而优化了系统的性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的感知系统侧的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的终端侧的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的感知系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的终端的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种认知无线电系统中确定备用频点的方法，认知无线电系统中包括第一感知系统、第二感知系统和授权系统，其中，第一感知系统是指需要确定备用频点的感知系统。第二感知系统是指在目标区域与第一感知系统有重叠覆盖的感知系统。第二感知系统可以是一个，也可以是多个。

相应的，本发明实施例提供的认知无线电系统中第一感知系统确定备用频点的方法如图1所示，具体实现方式如下：

步骤100、上述第一感知系统通过终端获取在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

感知系统可能对应一个小区，也可能对应多个小区。如果第一感知系统对应一个小区，那么目标区域就是指该小区的覆盖区域；如果第一感知系统对应多个小区，那么目标区域是指当前需要确定备用频点的小区的覆盖区域。

如果第二感知系统对应一个小区，第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点具体是指，第二感知系统在其对应的小区覆盖区域的备用频点。如果第二感知系统对应多个小区，第二感知系统在目标区域有重叠覆盖是指第二感知系统的至少一个小区的覆盖区域与目标区域有重叠覆盖；第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点具体是指，第二感知系统在这至少一个小区的覆盖范围的备用频点。

步骤110、上述第一感知系统根据第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从上述共享的无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在上述目标区域的备用频点。

本发明实施例提供的方法，第一感知系统通过终端获取在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从而根据第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点选择目标区域的备用频点。当第一感知系统在确定备用频点时，可以参考第二感知系统的备用频点进行确定，从而优化了系统的性能。

优选的，第一感知系统选择的备用频点不是所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。第一感知系统在选择目标区域的备用频点时，使其不是第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。当第一感知系统在目标区域退让到确定的备用频点时，不会与第二感知系统在重叠覆盖范围内的备用频点发生冲突，从而可以达到预计的系统性能，提高了系统运行的稳定性。

上述步骤100中，第一感知系统可以主动获取在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，具体的：第一感知系统可以向驻留或工作在其覆盖范围内的终端发送网络侧信令来获取第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点；或者，第一感知系统向驻留或工作在上述目标区域的终端发送网络侧信令来获取上述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点；或者在终端接入第一感知系统时，向终端发送网络侧信令来获取上述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。网络侧信令可以是广播消息、寻呼消息等公用信令，或者用于获取第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点的专用信令。

上述步骤100中，终端也可以主动上报在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，具体的：终端在目标区域接入第一感知系统时，第一感知系统获取终端主动上报的在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点；或者，第一感知系统获取驻留或工作在目标区域的终端主动上报的在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

上述步骤100的具体实现方式可以是：第一感知系统获取终端发送的其他感知系统的备用频点，及其他感知系统的备用频点对应的覆盖范围；第一感知系统确定覆盖范围与目标区域有重叠的感知系统为第二感知系统；第一感知系统获取第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。如上所述，感知系统可能对应一个小区，也可能对应多个小区。如果感知系统对应一个小区，则针对该小区维护备用频点，备用频点对应的覆盖范围是指该小区的覆盖范围。如果感知系统对应多个小区，则分别针对各个小区维护备用频点，备用频点对应的覆盖范围是指，备用频点对应的小区的覆盖范围。

终端离开某个感知系统的覆盖范围后，不再接收感知系统的消息，当这个感知系统的备用频点发生改变时，终端无法获知。为了保证终端上报给第一感知系统的信息的有效性，上述步骤100的具体实现方式还可以是：第一感知系统获取终端发送的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，及终端最后获取第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点的时间；如果获取至少两个终端发送的同一个第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，则选择终端最后获取时间最晚的作为这个第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

本发明实施例提供的方法还可以包括如下操作：第一感知系统通过终端获取第二感知系统在重叠覆盖区域的工作频点。相应的，上述步骤110的具体实现方式可以是，第一感知系统根据所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，和所述第二感知系统在重叠覆盖区域的工作频点，从所述无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在所述目标区域的备用频点。

第一感知系统在目标区域需要退让到备用频点上时，可能第二感知系统仍然工作在当前的工作频点。为了避免第一感知系统在目标区域退让到备用频点后与第二感知系统的工作频点发生冲突，优选的，第一感知系统选择的备用频点也不是第二感知系统在重叠覆盖区域的工作频点。对于第二感知系统在重叠覆盖区域的工作频点的解释，可以参照上述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点的解释，这里不再赘述。

通常情况下，感知系统在需要退让出工作频点时，会切换到备用频点列表中排位第一的备用频点上。在这种情况下，第一感知系统可以通过终端获取第二感知系统的第一备用频点，并据此确定第一感知系统的第一备用频点。相应的，上述步骤110的具体实现方式还可以是：从上述无线通信频谱资源中确定候选频点，该候选频点不是第二感知系统在重叠覆盖区域的第一备用频点；按照预定的选取规则，从候选频点中选择一个频点作为第一备用频点。

预定的选取规则可以是：选择有效时间最长的频点，或者，选择授权系统占用概率最低的频点，或者根据实际需要预定的其他选取规则。如果选择有效时间最长的频点，那么，第一感知系统可以通过智能学习获取频点的有效时间，也可以通过终端获取频点的有效时间，还可以通过访问存储频点的有效时间的网络节点获取频点的有效时间。频点的有效时间是指，共享授权系统的无线频谱资源的感知系统可以使用该频点的时间段。

其中，第一备用频点是指备用频点列表中排位第一的备用频点。这种情况下，第一感知系统获取的可以是第二感知系统的备用频点列表，第一感知系统获取的也可以是第二感知系统的第一备用频点。

另一种情况下，感知系统在退让出工作频点时，切换到备用频点列表中不是排位第一的备用频点。这种情况下，为了保证感知系统之间的频点不冲突。第一感知系统通过终端获取第二感知系统的所有备用频点（可以但不仅限于以备用频点列表的形式获取），第一感知系统从所述无线通信频谱资源中选择所有可用的频点作为在所述目标区域的备用频点，可用的频点定义可以参照上述对第一感知系统选择的备用频点的定义，这里不再赘述。

优选的，第一感知系统在选择备用频点时，还可以考虑当退让到备用频点时，是否会与授权系统之间影响彼此的正常工作。相应的，上述步骤110的具体实现方式可以是：第一感知系统从上述无线通信频谱资源中选择不是上述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点的频点；第一感知系统进而从选择的频点中确定备用频点，使得如果第一感知系统切换到备用频点上时，满足与授权系统共存原则。相应的，上述步骤110的具体实现方式还可以是：第一感知系统从上述无线通信频谱资源中选择频点，使得如果第一感知系统切换到选择的频点上，满足与授权系统共存原则；第一感知系统进而从选择的频点中确定备用频点，备用频点不是第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

如果两个系统之间满足共存原则，则这两个系统之间不影响彼此的正常工作。其中，满足共存原则可以是：满足同频共存原则，或者，满足邻频共存原则，或者，满足同频共存原则和邻频共存原则。当第一感知系统当前工作频点不可用，需要切换到备用频点时，可能的情况可以但不仅限于以下几种场景：（一）授权系统切换到第一感知系统的工作频点上，那么，第一感知系统切换到备用频点上时，满足与上述授权系统共存原则具体是指，满足与上述授权的邻频共存原则。（二）授权系统仍然工作在当前的工作频点，由于其他原因，第一感知系统需要切换到备用频点上，那么，第一感知系统切换到备用频点上时，满足于上述授权系统共存原则具体是指：如果切换的备用频点为授权系统的工作频点，则满足同频共存原则，否则，满足邻频共存原则。

如果第一感知系统能够预先确定授权系统固定工作在其工作频点上，那么，选择备用频点时，只需要考虑上述第（二）种情况。如果第一感知系统无法预知授权系统的工作频点变化情况，则选择备用频点时，需要考虑上述两种情况。如果考虑上述两种情况，也就是说，满足与上述授权系统共存原则，包括：基于授权系统的工作频点，第一感知系统在选择频点或备用频点上满足与授权系统的同频共存原则或邻频共存原则；以及，基于第一感知系统的工作频点，第一感知系统在选择的频点或备用频点上满足与授权系统的邻频共存原则。

基于上述应用场景，本发明还提供一种终端辅助确定备用频点的方法，其实现方式如图2所示，具体包括如下操作：

步骤200、终端确定需要向第一感知系统发送在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

步骤210、终端向第一感知系统发送在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。以便第一感知系统根据第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从上述无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在该目标区域的备用频点。

具体的，终端可以在目标区域接入第一感知系统时主动上报在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统的备用频点，则步骤200具体为：终端在目标区域接入第一感知系统时确定需要向第一感知系统发送在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统的备用频点。或者可以根据第一感知系统的触发上报在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统的备用频点，则步骤200具体为：终端在接收到第一感知系统的触发上报消息后，确定需要向第一感知系统发送在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统的备用频点。

另外，终端上报本地保存的在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统的备用频点。终端也可以在目标区域实时获取并上报在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统的备用频点。

本发明实施例提供的方法，第一感知系统通过终端获取在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从而在选择目标区域的备用频点时，使其不是第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。当第一感知系统在目标区域退让到备用频点时，不会与第二感知系统在重叠覆盖范围内的备用频点发生冲突，从而可以达到预计的系统性能，提高了系统运行的稳定性。

上述步骤200之前，还可以包括如下操作：终端查找保存的感知系统的备用频点，及感知系统的备用频点对应的覆盖范围；终端确定备用频点对应的覆盖范围与目标区域有重叠的感知系统为第二感知系统。

终端离开某个感知系统的覆盖范围后，不再接收感知系统的消息，当这个感知系统的备用频点发生改变时，终端无法获知。为了保证终端上报给第一感知系统的信息的有效性，还可以包括如下操作：终端向第一感知系统发送最后获取第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点的时间。

第一感知系统在目标区域需要退让到备用频点上时，可能第二感知系统仍然工作在当前的工作频点。为了避免第一感知系统在目标区域退让到备用频点后与第二感知系统的工作频点发生冲突，该方法还可以包括如下操作：终端向第一感知系统发送第二感知系统在重叠覆盖区域的工作频点。

为了保证终端存储的感知系统的备用频点的有效性，还可以保存备用频点的有效时间。以第一感知系统为例，该方法还可以包括如下操作：终端获取并保存第一感知系统在目标区域的备用频点，及第一感知系统在目标区域的备用频点的有效时间；当第一感知系统在目标区域的备用频点的有效时间超时，终端删除第一感知系统在目标区域的备用频点。

进一步的，当所述第一感知系统在目标区域的备用频点的有效时间超时，终端还可以请求获取第一感知系统在目标区域的备用频点。

下面将以一个具体的应用实施例对本发明提供的方法在具体应用场景中的实现方式进行详细说明。

假设感知系统X、Y、Z共享授权系统的无线通信频谱资源上的8个频点，分别为f0、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7，其中，f0为第一感知系统当前的工作频点，f7为授权系统当前的工作频点。感知系统X、Y、Z均对应一个小区，那么感知系统Y在目标区域的第一备用频点可以简称感知系统Y的第一备用频点，其确定过程如下：

感知系统Y向接入、驻留/工作在其覆盖范围内的终端（假设为UE1、UE2、UE3）发送信令，以获取与其覆盖范围（即目标区域）有重叠覆盖的感知系统（即第二感知系统）的频点信息。

其中，信令中携带目标区域信息，在该应用实施例中，也就是感知系统Y的覆盖范围。如果感知系统Y对应多个小区，则目标区域信息是指需要确定第一备用频点的小区的覆盖范围。

其中，频点信息可以但不仅限于包括：感知系统的工作频点、工作频点对应的覆盖范围、工作频点的有效时间、最后获取工作频点的时间，感知系统的第一备用频点、第一备用频点对应的覆盖范围、第一备用频点的有效时间、最后获取第一备用频点的时间。感知系统Y需要用到的频点信息可以是：感知系统的工作频点、最后获取工作频点的时间，感知系统的第一备用频点、最后获取第一备用频点的时间；相应的，上述信令中还可以携带需要获取的频点指示信息，用于指示终端上报哪些频点信息。

接入、驻留/工作在其覆盖范围内的终端在接收到上述信令后，查找保存的感知系统的频点（工作频点、第一备用频点），及相应的频点对应的覆盖范围；确定频点对应的覆盖范围与感应系统Y的覆盖范围有重叠的感知系统；将确定的感知系统的频点信息发送给感知系统Y。

作为举例而非限定，UE1曾经接入过感知系统Z，因此保存了感知系统Z的频点信息，具体如表1所示：

表1

由于感知系统Z对应一个小区，因此，感知系统Z的频点（工作频点或第一备用频点）对应的覆盖范围就是感知系统Z的覆盖范围。表1中，地理坐标（X2，Y2，Z2）为感知系统Z所在的位置。

UE1确定感知系统Z的工作频点对应的覆盖范围和第一备用频点对应的覆盖范围均与感知系统Y的覆盖范围有重叠，将感知系统Z的工作频点、最后获取工作频点的时间、第一备用频点、最后获取第一备用频点的时间上报给感知系统Y。

UE2曾经接入感知系统X，因此保存了感知系统X的频点信息，具体如表2所示：

表2

UE2确定感知系统X的工作频点对应的覆盖范围和第一备用频点对应的覆盖范围均与感知系统X的覆盖范围有重叠，将感知系统X的工作频点、最后获取工作频点的时间、第一备用频点、最后获取第一备用频点的时间上报给感知系统Y。

UE3曾经接入感知系统X，因此保存了感知系统X的频点信息，具体如表3所示：

表3

UE3确定感知系统Z的工作频点对应的覆盖范围和第一备用频点对应的覆盖范围均与感知系统Y的覆盖范围有重叠，将感知系统Z的工作频点、最后获取工作频点的时间、第一备用频点、最后获取第一备用频点的时间上报给感知系统Y。

感知系统Y判断在共享的无线频谱资源的各个频点是否使得第一感知系统满足与授权系统的共存原则。基于授权系统的工作频点f7，即假设第一感知系统需要退让工作频点时，授权系统仍然工作在频点f7，判断共存原则包括：对于授权系统的工作频点f7，判断是否满足与授权系统的同频共存原则，具体通过感知系统Y与授权系统之间的距离是否大于同频共存所要求的距离，如果大于，则满足同频共存原则，否则不满足；对于其他频点，判断是否满足与授权系统的邻频共存原则，具体通过感知系统Y与授权系统之间的距离是否大于邻频共存所需要的距离，如果大于，则满足邻频共存原则，否则不满足。基于第一感知系统的工作频点f0，即假设第一感知系统需要退让工作频点时，授权系统工作在频点f0，判断共存原则包括：对于频点f1~f7，判断是否满足与授权系统的邻频共存原则，具体通过感知系统Y与授权系统之间的距离是否大于邻频共存所需要的距离，如果大于，则满足邻频共存原则，否则不满足。假设，频点f1~f6满足共存原则。其中，第一感知系统可以通过智能感知等方式获取授权系统的工作频点。

感知系统Y从频点f1~f6中选择不是感知系统X的频点（工作频点、第一备用频点），也不是感知系统Z的频点（工作频点、第一备用频点）的频点。由于UE2和UE3均上报了感知系统X的频点信息，则感知系统Y根据终端上报最后获取频点信息的时间，确定以UE2上报的频点信息为准。根据上述各表，感知系统Y选择的频点为：f5和f6。

根据预定的选取规则，从f5和f6中选择一个作为感知系统Y的第一备用频点。例如，选择有效时间长的频点（假设为频点f6）作为感知系统Y的第一备用频点。

感知系统Y将确定的第一备用频点发送给接入、驻留/工作在其覆盖范围内的终端，即UE1、UE2、UE3。另外，还可以将第一备用频点对应的覆盖范围、有效时间等信息发送给其覆盖范围内的终端。相应的，终端保存感知系统Y的第一备用频点，可选的保留感知系统Y的第一备用频点对应的覆盖范围、有效时间，最后获取时间等信息，还保存感知系统Y的工作频点、感知系统Y的工作频点对应的覆盖范围、有效时间，最后获取时间等信息。

当终端保存的第一备用频点（或工作频点）的有效时间超时，则终端删除该第一备用频点（或工作频点）及相关信息。

终端可以周期性获取接入的感知系统的上述频点信息，也可以通过事件触发读取接入的感知系统的上述频点信息。通过事件触发读取频点信息的实现方式可以但不仅限于：当终端保存的某个感知系统的某一覆盖范围对应的第一备用频点（或工作频点）的有效时间超时，且该终端仍然驻留/工作在该感知系统的这一覆盖范围，则终端重新请求获取该感知系统在这一覆盖范围对应的第一备用频点（或工作频点）。或者，根据网络侧信令的触发读取上述信息。

下面将以另一个具体的应用实施例对本发明提供的方法在具体应用场景中的实现方式进行详细说明。

假设感知系统X、Y、Z共享授权系统的无线通信频谱资源上的9个频点，分别为f0、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8，其中，f0为第一感知系统当前的工作频点，f7为授权系统当前的工作频点。感知系统X、Y、Z均对应一个小区，那么感知系统Y在目标区域的备用频点可以简称感知系统Y的备用频点，其确定过程如下：

感知系统Y向接入、驻留/工作在其覆盖范围内的终端（假设为UE1、UE2、UE3）发送信令，以获取与其覆盖范围（即目标区域）有重叠覆盖的感知系统（即第二感知系统）的频点信息。

其中，信令中携带目标区域信息，在该应用实施例中，也就是感知系统Y的覆盖范围。如果感知系统Y对应多个小区，则目标区域信息是指需要确定备用频点的小区的覆盖范围。

其中，频点信息可以但不仅限于包括：感知系统的工作频点、工作频点对应的覆盖范围、工作频点的有效时间、最后获取工作频点的时间，感知系统的各个备用频点、各个备用频点对应的覆盖范围、各个备用频点的有效时间、各个备用频点的最后获取时间。感知系统Y需要用到的频点信息可以是：感知系统的工作频点、最后获取工作频点的时间，感知系统的各个备用频点、各个备用频点的最后获取时间；相应的，上述信令中还可以携带需要获取的频点指示信息，用于指示终端上报哪些频点信息。

接入、驻留/工作在其覆盖范围内的终端在接收到上述信令后，查找保存的感知系统的频点（工作频点、第一备用频点），及相应的频点对应的覆盖范围；确定频点对应的覆盖范围与感应系统Y的覆盖范围有重叠的感知系统；将确定的感知系统的频点信息发送给感知系统Y。

作为举例而非限定，UE1曾经接入过感知系统Z，因此保存了感知系统Z的频点信息，具体如表1所示：

表1

由于感知系统Z对应一个小区，因此，感知系统Z的频点（工作频点或备用频点）对应的覆盖范围就是感知系统Z的覆盖范围。表1中，地理坐标（X2，Y2，Z2）为感知系统Z所在的位置。

UE1确定感知系统Z的工作频点对应的覆盖范围和备用频点对应的覆盖范围均与感知系统Y的覆盖范围有重叠，将感知系统Z的工作频点、最后获取工作频点的时间、备用频点、最后获取备用频点的时间上报给感知系统Y。

UE2曾经接入感知系统X，因此保存了感知系统X的频点信息，具体如表2所示：

表2

UE2确定感知系统X的工作频点对应的覆盖范围和各个备用频点对应的覆盖范围均与感知系统X的覆盖范围有重叠，将感知系统X的工作频点、最后获取工作频点的时间、各个备用频点、各个备用频点的最后获取时间上报给感知系统Y。

UE3曾经接入感知系统X，因此保存了感知系统X的频点信息，具体如表3所示：

表3

UE3确定感知系统Z的工作频点对应的覆盖范围和各个备用频点对应的覆盖范围均与感知系统Y的覆盖范围有重叠，将感知系统Z的工作频点、最后获取工作频点的时间、各个备用频点、各个备用频点的最后获取时间上报给感知系统Y。

感知系统Y判断在共享的无线频谱资源的各个频点是否使得第一感知系统满足与授权系统的共存原则。基于授权系统的工作频点f7，即假设第一感知系统需要退让工作频点时，授权系统仍然工作在频点f7，判断共存原则包括：对于授权系统的工作频点f7，判断是否满足与授权系统的同频共存原则，具体通过感知系统Y与授权系统之间的距离是否大于同频共存所要求的距离，如果大于，则满足同频共存原则，否则不满足;对于其他频点，判断是否满足与授权系统的邻频共存原则，具体通过感知系统Y与授权系统之间的距离是否大于邻频共存所需要的距离，如果大于，则满足邻频共存原则，否则不满足。基于第一感知系统的工作频点f0，即假设第一感知系统需要退让工作频点时，授权系统工作在频点f0，判断共存原则包括：对于频点f1~f7，判断是否满足与授权系统的邻频共存原则，具体通过感知系统Y与授权系统之间的距离是否大于邻频共存所需要的距离，如果大于，则满足邻频共存原则，否则不满足。假设，频点f1~f6和f8满足共存原则。其中，第一感知系统可以通过智能感知等方式获取授权系统的工作频点。

感知系统Y从频点f1~f6和f8中选择不是感知系统X的频点（工作频点、备用频点），也不是感知系统Z的频点（工作频点、备用频点）的频点。由于UE2和UE3均上报了感知系统X的频点信息，则感知系统Y根据终端上报最后获取频点信息的时间，确定以UE2上报的频点信息为准。根据上述各表，感知系统Y选择频点f5和f8作为其备用频点。

进一步的，感知系统Y还可以按照预定的规则，为确定的备用频点进行排序。当需要退让到备用频点时，选择排序在前的备用频点进行切换。

例如，可以按照有效时间长短进行排序，有效时间长，则排序靠前。

感知系统Y将确定的备用频点发送给接入、驻留/工作在其覆盖范围内的终端，即UE1、UE2、UE3。如果还确定了各个备用频点的排序，还将排序信息发送给终端。另外，还可以将备用频点对应的覆盖范围、有效时间等信息发送给其覆盖范围内的终端。相应的，终端保存感知系统Y的备用频点，可选的保留感知系统Y的各个备用频点对应的覆盖范围、有效时间，最后获取时间等信息，还保存感知系统Y的工作频点、感知系统Y的工作频点对应的覆盖范围、有效时间，最后获取时间等信息。

当终端保存的某个备用频点（或工作频点）的有效时间超时，则终端删除该备用频点（或工作频点）及相关信息。

终端可以周期性获取接入的感知系统的上述频点信息，也可以通过事件触发读取接入的感知系统的上述频点信息。通过事件触发读取频点信息的实现方式可以但不仅限于：当终端保存的某个感知系统的某一覆盖范围对应的某个备用频点（或工作频点）的有效时间超时，且该终端仍然驻留/工作在该感知系统的这一覆盖范围，则终端重新请求获取该感知系统在这一覆盖范围对应的备用频点（或工作频点）。或者，根据网络侧信令的触发读取上述信息。

本发明还提供一种感知系统，在包括第一感知系统、第二感知系统和授权系统的认知无线电系统中，所述感知系统作为第一感知系统，其实现结构如图3所示，主要包括：

参考备用频点获取模块3001，用于通过终端获取在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

备用频点确定模块3002，用于根据所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从上述无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在该目标区域的备用频点。

优选的，选择的备用频点不是所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

其中，上述参考备用频点获取模块3001和备用频点确定模块3002可以由感知系统的基站实现，也可以由感知系统中的其他功能实体实现。

参考备用频点获取模块3001具体可以用于，接收终端发送的其他感知系统的备用频点，及其他感知系统的备用频点对应的覆盖范围；确定覆盖范围与目标区域有重叠的感知系统为第二感知系统；获取第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

终端离开某个感知系统的覆盖范围后，不再接收感知系统的消息，当这个感知系统的备用频点发生改变时，终端无法获知。为了保证终端上报给感知系统的信息的有效性，参考备用频点获取模块3001具体可以用于，获取终端发送的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，及该终端最后获取第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点的时间；如果获取至少两个终端发送的同一个第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，则选择终端最后获取时间最晚的作为第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

本发明提供的感知系统还可以包括参考工作频点获取模块，用于通过终端获取第二感知系统在重叠覆盖区域的工作频点。所述备用频点确定模块具体可以用于，根据所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，和所述第二感知系统在重叠覆盖区域的工作频点，从所述无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在所述目标区域的备用频点。

第一感知系统在目标区域需要退让到备用频点上时，可能第二感知系统仍然工作在当前的工作频点。为了避免第一感知系统在目标区域退让到备用频点后与第二感知系统的工作频点发生冲突，备用频点确定模块3002选择的备用频点也不是该第二感知系统在重叠覆盖区域的工作频点。

通常情况下，感知系统在需要退让出工作频点时，会切换到备用频点列表中排位第一的备用频点上。在这种情况下，第一感知系统可以通过终端获取第二感知系统的第一备用频点，并据此确定第一感知系统的第一备用频点。相应的，备用频点确定模块3002具体可以用于，从上述无线通信频谱资源中确定候选频点，该候选频点不是所述第二感知系统在重叠覆盖区域的第一备用频点；按照预定的选取规则，从该候选频点中选择一个频点作为第一备用频点。

其中，第一备用频点是指备用频点列表中排位第一的备用频点。这种情况下，第一感知系统获取的可以是第二感知系统的备用频点列表，第一感知系统获取的也可以是第二感知系统的第一备用频点。

另一种情况下，感知系统在退让出工作频点时，切换到备用频点列表中不是排位第一的备用频点。这种情况下，为了保证感知系统之间的频点不冲突。第一感知系统通过终端获取第二感知系统的所有备用频点（可以但不仅限于以备用频点列表的形式获取），备用频点确定模块3002从所述无线通信频谱资源中选择所有可用的频点作为在所述目标区域的备用频点，可用的频点定义可以参照上述对第一感知系统选择的备用频点的定义，这里不再赘述。

优选的，第一感知系统在选择备用频点时，还可以考虑当退让到备用频点时，是否会与授权系统之间影响彼此的正常工作。相应的，备用频点确定模块3002具体用于，从所述无线通信频谱资源中选择不是所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点的频点；从选择的频点中确定备用频点，如果所述感知系统切换到备用频点上，满足与所述授权系统共存原则。或者，备用频点确定模块3002具体用于，从上述无线通信频谱资源中选择频点，使得如果感知系统切换到选择的频点上，满足与授权系统共存原则；进而从选择的频点中确定备用频点，备用频点不是第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

基于第一感知系统共享授权系统的无线通信频谱资源的应用场景，本发明还提供了一种终端，其实现结构如图4所示，具体实现结构如下：

参考备用频点获取模块4001，用于获取第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点；

参考备用频点发送模块4002，用于确定需要时向第一感知系统发送在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，以便第一感知系统根据第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从上述无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在目标区域的备用频点。

所述参考备用频点获取模块4001还可以用于，查找保存的感知系统的备用频点，及感知系统的第一备用频点对应的覆盖范围；确定备用频点对应的覆盖范围与所述目标区域有重叠的感知系统为第二感知系统。

终端离开某个感知系统的覆盖范围后，不再接收感知系统的消息，当这个感知系统的备用频点发生改变时，终端无法获知。为了保证终端上报给第一感知系统的信息的有效性，参考备用频点发送模块4002还可以用于，向第一感知系统发送最后获取第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点的时间。

第一感知系统在目标区域需要退让到第一备用频点上时，可能第二感知系统仍然工作在当前的工作频点。为了避免第一感知系统在目标区域退让到备用频点后与第二感知系统的工作频点发生冲突，本发明提供的终端还可以包括参考工作频点发送模块，用于向第一感知系统发送所述第二感知系统在重叠覆盖区域的工作频点。

为了保证终端存储的感知系统的第一备用频点的有效性，还可以保存第一备用频点的有效时间。以第一感知系统为例，参考备用频点获取模块4001还可以用于获取并保存第一感知系统在目标区域的备用频点，及第一感知系统在目标区域的备用频点的有效时间；当第一感知系统在目标区域的备用频点的有效时间超时，删除第一感知系统在目标区域的备用频点。

进一步的，当第一感知系统在目标区域的备用频点的有效时间超时，参考备用频点获取模块4001还可以用于，请求获取第一感知系统在目标区域的备用频点。

本发明实施例提供的产品，第一感知系统通过终端获取在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从而在选择目标区域的备用频点时，使其不是第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。当第一感知系统在目标区域退让到确定的备用频点时，不会与第二感知系统在重叠覆盖范围内的备用频点发生冲突，从而可以达到预计的系统性能，提高了系统运行的稳定性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (28)

1.一种认知无线电系统中确定备用频点的方法，所述认知无线电系统包括第一感知系统、第二感知系统和授权系统，其特征在于，该方法包括：

第一感知系统通过终端获取在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点；

所述第一感知系统根据所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在所述目标区域的备用频点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选择的备用频点不是所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一感知系统通过终端获取在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，包括：

所述第一感知系统接收终端发送的感知系统的备用频点，及感知系统的备用频点对应的覆盖范围；

所述第一感知系统确定覆盖范围与所述目标区域有重叠的感知系统为第二感知系统；

所述第一感知系统获取第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一感知系统通过终端获取在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，包括：

所述第一感知系统获取终端发送的所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，及所述终端最后获取所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点的时间；

如果获取至少两个终端发送的同一个第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，则所述第一感知系统选择终端最后获取时间最晚的作为所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一感知系统从所述无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在所述目标区域的备用频点之前，该方法还包括：

所述第一感知系统通过终端获取所述第二感知系统在重叠覆盖区域的工作频点；

所述第一感知系统根据所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从所述无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在所述目标区域的备用频点，具体包括：

所述第一感知系统根据所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，和所述第二感知系统在重叠覆盖区域的工作频点，从所述无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在所述目标区域的备用频点。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一感知系统选择的备用频点也不是所述第二感知系统在重叠覆盖区域的工作频点。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一感知系统根据所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从所述无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为备用频点，包括：

所述第一感知系统从所述无线通信频谱资源中确定候选频点，所述候选频点不是所述第二感知系统在重叠覆盖区域的第一备用频点；

所述第一感知系统按照预定的选取规则，从所述候选频点中选择一个频点作为第一备用频点。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一感知系统根据所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从所述无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在所述目标区域的备用频点，具体包括：

所述第一感知系统从所述无线通信频谱资源中选择不是所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点的频点；

所述第一感知系统从选择的频点中确定备用频点，如果所述第一感知系统切换到备用频点上，满足与所述授权系统共存原则；

或者，

所述第一感知系统从所述无线通信频谱资源中选择频点，如果所述第一感知系统切换到选择的频点上，满足与所述授权系统共存原则；

所述第一感知系统从选择的频点中确定备用频点，备用频点不是所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，满足与所述授权系统共存原则，包括：

基于所述授权系统的工作频点，所述第一感知系统在选择频点或备用频点上满足与所述授权系统的同频共存原则或邻频共存原则；

以及，基于所述第一感知系统的工作频点，所述第一感知系统在选择的频点或备用频点上满足与所述授权系统的邻频共存原则。

10.一种辅助确定备用频点的方法，其特征在于，该方法包括：

终端确定需要向第一感知系统发送在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点；

所述终端向所述第一感知系统发送在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，以便所述第一感知系统根据第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在所述目标区域的备用频点。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，终端向所述第一感知系统发送在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点之前，该方法还包括：

所述终端查找保存的感知系统的备用频点，及感知系统的备用频点对应的覆盖范围；

终端确定备用频点对应的覆盖范围与所述目标区域有重叠的感知系统为第二感知系统。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

所述终端向所述第一感知系统发送最后获取所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点的时间。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

所述终端向所述第一感知系统发送所述第二感知系统在重叠覆盖区域的工作频点。

14.根据权利要求10～13任意一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

所述终端获取并保存所述第一感知系统在目标区域的备用频点，及所述第一感知系统在目标区域的备用频点的有效时间；

当所述第一感知系统在目标区域的备用频点的有效时间超时，所述终端删除所述第一感知系统在目标区域的备用频点。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，当所述第一感知系统在目标区域的备用频点的有效时间超时，该方法还包括：

所述终端请求获取所述第一感知系统在目标区域的备用频点。

16.一种感知系统，在包括第一感知系统、第二感知系统和授权系统的认知无线电系统中，所述感知系统作为第一感知系统，其特征在于，所述感知系统包括：

参考备用频点获取模块，用于通过终端获取在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点；

备用频点确定模块，用于根据所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在所述目标区域的备用频点。

17.根据权利要求16所述的感知系统，其特征在于，选择的备用频点不是所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

18.根据权利要求16所述的感知系统，其特征在于，所述参考备用频点获取模块具体用于，接收终端发送的感知系统的备用频点，及感知系统的备用频点对应的覆盖范围；确定覆盖范围与所述目标区域有重叠的感知系统为第二感知系统；获取第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

19.根据权利要求16所述的感知系统，其特征在于，所述参考备用频点获取模块具体用于，获取终端发送的所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，及所述终端最后获取所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点的时间；如果获取至少两个终端发送的同一个第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，则选择终端最后获取时间最晚的作为所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

20.根据权利要求16所述的感知系统，其特征在于，所述感知系统还包括参考工作频点获取模块，用于通过终端获取所述第二感知系统在重叠覆盖区域的工作频点；所述备用频点确定模块具体用于，根据所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，和所述第二感知系统在重叠覆盖区域的工作频点，从所述无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在所述目标区域的备用频点。

21.根据权利要求17所述的感知系统，其特征在于，所述备用频点确定模块具体用于，从所述无线通信频谱资源中确定候选频点，所述候选频点不是所述第二感知系统在重叠覆盖区域的第一备用频点；按照预定的选取规则，从所述候选频点中选择一个频点作为第一备用频点。

22.根据权利要求17所述的感知系统，其特征在于，所述备用频点确定模块具体用于，从所述无线通信频谱资源中选择不是所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点的频点；从选择的频点中确定备用频点，如果所述感知系统切换到备用频点上，满足与所述授权系统共存原则；或者，所述备用频点确定模块具体用于，从所述无线通信频谱资源中选择频点，如果所述第一感知系统切换到选择的频点上，满足与所述授权系统共存原则；从选择的频点中确定备用频点，备用频点不是所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点。

23.一种终端，其特征在于，所述终端包括：

参考备用频点获取模块，用于获取第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点；

参考备用频点发送模块，用于确定需要时向第一感知系统发送在目标区域有重叠覆盖的第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，以便所述第一感知系统根据第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点，从无线通信频谱资源中选择至少一个频点作为在所述目标区域的备用频点。

24.根据权利要求23所述的终端，其特征在于，所述参考备用频点获取模块具体用于，查找保存的感知系统的备用频点，及感知系统的备用频点对应的覆盖范围；确定备用频点对应的覆盖范围与所述目标区域有重叠的感知系统为第二感知系统。

25.根据权利要求23所述的终端，其特征在于，所述参考备用频点发送模块还用于，向所述第一感知系统发送最后获取所述第二感知系统在重叠覆盖区域的备用频点的时间。

26.根据权利要求23所述的终端，其特征在于，所述终端还包括参考工作频点发送模块，用于向所述第一感知系统发送所述第二感知系统在重叠覆盖区域的工作频点。

27.根据权利要求23～26任意一项所述的终端，其特征在于，所述参考备用频点获取模块还用于获取并保存所述第一感知系统在目标区域的备用频点，及所述第一感知系统在目标区域的备用频点的有效时间；当所述第一感知系统在目标区域的备用频点的有效时间超时，删除所述第一感知系统在目标区域的备用频点。

28.根据权利要求27所述的终端，其特征在于，当所述第一感知系统在目标区域的备用频点的有效时间超时，所述参考备用频点获取模块还用于，请求获取所述第一感知系统在目标区域的备用频点。