CN103596288B

CN103596288B - 一种lte系统接入认知频谱的方法及系统

Info

Publication number: CN103596288B
Application number: CN201310659678.6A
Authority: CN
Inventors: 周青; 周一青; 刘玲; 沈志举; 田霖; 石晶林
Original assignee: Institute of Computing Technology of CAS
Current assignee: Institute of Computing Technology of CAS
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2033-12-09
Also published as: WO2015085688A1; CN103596288A

Abstract

本发明提供一种LTE系统接入认知频谱的方法及实现方法，该LTE系统接入认知频谱的方法包括：UE在LTE授权频谱上完成开机过程。当所述LTE授权频谱的负载率超过阈值时，将需要进行随机接入的UE调度到认知频谱工作，或者该UE在所述LTE授权频谱工作；否则，该UE在所述LTE授权频谱工作。通过对协议的优化，本发明为在LTE系统中应用认知无线电技术提供了解决方案，与LTE系统后向兼容，在保证通信质量的同时扩大了LTE系统的工作频谱范围，避免出现用户频繁退让与重新接入的繁琐操作，并且达到节约能源的目的。

Description

一种LTE系统接入认知频谱的方法及系统

技术领域

本发明涉及LTE协议优化技术，尤其涉及一种LTE系统接入认知频谱的方法及系统。

背景技术

认知无线电（CR）被广泛认为是面向未来无线通信系统的一种核心演进技术，可以解决目前频谱资源利用率低下与频谱资源稀缺的矛盾。认知无线电技术使非授权用户通过感知与机会式接入空闲频段，能有效地提高现有频谱的利用率，为未来通信系统的发展提供技术支持。将认知无线电技术应用于现有通信系统，通过动态频谱接入的方式可以改变现有通信系统的固定频谱管理带来的资源短缺与利用低下等局面。

目前在固定频谱分配的政策下能够分配给LTE（如TD-LTE）的资源有限，随着LTE大规模商用试验的开展，频谱资源缺乏已经成为限制LTE部署和发展的瓶颈。在LTE中引入认知无线电技术，通过对其他系统空闲频谱资源的伺机使用，可以扩展TD-LTE的频谱使用范围，解决频谱资源缺乏的问题，同时能够为LTE运营提供足够的频谱支持。此外，还能充分利用某些频段（如低频的广播电视频段）的信号传播特性优势，获得更优的通信质量。由于LTE系统具有宽频段、多频段等特点，在LTE系统中引入认知无线电技术，可以扩大LTE系统频谱使用的灵活性，提高频谱的利用率，产生新的价值增长点。随着LTE系统产业化进程的推进，用户对于更大带宽传输高速数据业务的需求将越来越明显，从而采用认知无线电技术的LTE系统的前景会越来越广泛。在掌握关键技术的基础上，开展认知无线电在LTE系统中的应用试验，为在LTE系统中应用认知无线电技术提供解决方案，能够为LTE的可持续发展提供技术基础。

目前，对于将CR技术应用到LTE系统以支持LTE系统在其他系统的空闲频谱上的运营，还处于研究阶段，没有明确的标准与方案。而对于认知无线用户接入网络，现有技术包括：认知用户申请接入授权网络，由授权网络分配临时接入码或其他方式来指导认知用户如何接入；以及，通过对认知频谱的获取，使认知用户接入到认知网络进行工作。第一种技术方案需要由授权网络来协助认知用户的接入过程，对现有网络改动比较大。第二种技术方案大多都涉及到对认知无线网络架构的设计，通过对实现认知功能的多个模块进行设计来支持认知网络的运行，这种方案是通过对现有网络空闲频谱的获取以及有效利用来支持认知网络的通信过程，对网络单元的管理和交互等过程都改动较大。

发明内容

为在LTE系统中引入CR技术，将LTE系统的工作频段扩展为LTE的授权频段和认知获取的其他系统的可用空闲频段（以下简称“认知频谱”），本发明提供一种LTE系统接入认知频谱的方法，所述方法包括：

步骤1）、UE在LTE授权频谱上完成开机过程；

步骤2）、根据所述LTE授权频谱的负载率，将需要进行随机接入的UE调度到认知频谱工作或者该UE在所述LTE授权频谱工作。

在一个实施例中，步骤2）包括：当所述LTE授权频谱的负载率超过阈值时，将需要进行随机接入的UE调度到认知频谱工作，或者该UE在所述LTE授权频谱工作；否则，该UE在所述LTE授权频谱工作。

在进一步的实施例中，在步骤2）中，当所述LTE授权频谱的负载率超过阈值时，如果业务优先级低，则将需要进行随机接入的UE调度到认知频谱工作；如果业务优先级高，则需要进行随机接入的UE在所述LTE授权频谱工作。

在一个实施例中，步骤2）之前还包括：

步骤a）、UE向当前基站发起随机接入请求；

步骤b）、当前基站的随机接入判决模块确定所述LTE授权频谱的负载状况，如果负载率超过阈值则返回包括业务优先级设置信息、认知频谱信息的随机接入响应；否则，返回标准随机接入响应。

在进一步的实施例中，步骤2）包括：

步骤211）、当所述LTE授权频谱的负载率超过阈值时，执行步骤212）；否则，需要进行随机接入的UE按照现有LTE协议完成随机接入，进入CONNECTED状态开始进行通信，并且跳过步骤212）和213）；

步骤212）、需要进行随机接入的UE根据所述业务优先级设置信息确定发起业务的优先级是高或者低，如果业务优先级低，则执行步骤213）；否则，该UE按照现有LTE协议完成随机接入，进入CONNECTED状态开始进行通信，并且跳过步骤213）；

步骤213）、需要进行随机接入的UE根据所述认知频谱信息进行小区选择与频点驻留，进入IDLE状态，接着该UE发起随机接入，完成随机接入后进入CONNECTED状态，开始进行通信。

在另一个实施例中，步骤2）之前还包括：

如果所述LTE授权频谱的实时负载率超过阈值则向所有UE发送指示接收第二系统消息的第一系统消息，并广播携带认知频谱信息的第二系统消息。

在一个实施例中，步骤2）之前还包括：如果负载率下降到所述阈值，则更新所述第一系统消息，指示所有用户不再接收所述第二系统消息。而在另一个实施例中，步骤2）之前还包括：如果负载率下降到所述阈值，则停止广播所述第二系统消息。

在进一步的实施例中，步骤2）包括：

步骤221）、当所述LTE授权频谱的负载率超过阈值时，执行步骤222）；否则，需要进行随机接入的UE按照现有LTE协议完成随机接入，进入CONNECTED状态开始进行通信，并且跳过步骤222）和223）；

步骤222）、需要进行随机接入的UE确定发起业务的优先级是高或者低，如果业务优先级低，则执行步骤223）；否则，该UE按照现有LTE协议完成随机接入，进入CONNECTED状态开始进行通信，并且跳过步骤223）；

步骤223）、需要进行随机接入的UE接收所述第二系统消息，根据最新的第二系统消息中的认知频谱信息进行小区选择与频点驻留，进入IDLE状态，接着该UE发起随机接入，完成随机接入后进入CONNECTED状态，开始进行通信。

在一个实施例中，所述第二系统消息是携带认知频谱信息的新增系统消息。在另一个实施例中，所述第二系统消息是增加了认知频谱信息的现有系统消息。

在一个实施例中，步骤2）还包括确定UE发起业务的优先级。

在进一步的实施例中，确定UE发起业务的优先级包括：

当所述LTE授权频谱的负载率为1时，确定所有发起业务的优先级为低；当所述LTE授权频谱的负载率在所述阈值和1之间时，根据业务类型确定其优先级为高或者低。

在一个实施例中，步骤1）包括：

UE在LTE授权频谱上进行PLMN选择、小区搜索、小区选择与重选，以及频点驻留，随后进入IDLE状态。

根据本发明的一个实施例，还提供一种LTE系统接入认知频谱的系统，包括：启动模块，用于UE在LTE授权频谱上完成开机过程；以及接纳控制模块，用于确定业务优先级，基于所述业务优先级设置和所述负载率与负载阈值，将需要进行随机接入的UE调度到认知频谱工作或者该UE在所述LTE授权频谱工作。

采用本发明可以达到如下的有益效果：

a）基于现有TD-LTE协议的机制修改以支持LTE系统使用认知频谱，对现有协议改动小，有利于实现后向兼容。通过对SIB消息的修改与增加，在随机接入过程之前按照负载状况和业务优先级对UE合理调度，或者通过对随机接入响应形式的修改对UE合理调度。在LTE频谱负载重时将部分用户调度到认知频谱，扩大LTE系统的工作频谱范围，以支持更多的LTE用户。

b）由于授权频谱是某个通信系统的专用频谱，在授权频谱上的通信更加可靠、通信质量更好、连续性更好。所以该方案考虑只有在LTE系统的授权频谱负载重的情况下才会把用户调度到认知频谱上，在对现有协议改动尽可能小的前提下支持认知频谱的使用，扩大LTE系统的工作频谱范围，但仍保证通信质量在用户接受的范围。

c）与直接接入认知频谱的方案相比，避免了用户在IDLE状态时，如果认知频谱上的主用户出现，需要频繁退让与重新接入其他可用空闲频谱的繁琐操作，只在进入CONNECTED状态时才可能接入到认知频谱通信。

d）在LTE系统中增加系统消息或增加一种随机接入响应形式来告知用户认知频谱相关信息，不需要用户自身进行频谱感知过程，该过程可以由单个认知基站或多个认知基站协作完成，频谱感知结果根据新增系统消息或新增加的另一种形式的随机接入响应格式来表征，达到了节能的目的。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的LTE系统接纳控制的方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的认知频谱接入交互示意图；

图3是根据本发明一个实施例的LTE系统接入认知频谱的方法的流程图；

图4是根据本发明另一个实施例的认知频谱接入交互示意图；以及

图5是根据本发明另一个实施例的LTE系统接入认知频谱的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明加以说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在描述本发明提供的支持LTE系统接入认知频谱的方法及实现方法之前，先简要介绍现有的LTE协议。

在LTE协议中，用户终端（UE，或简称用户）开机后，按照初始小区选择或基于存储信息进行小区选择的方式执行PLMN选择、小区搜索、小区选择与重选、驻留等过程，进入IDLE状态。在发起随机接入过程后，由IDLE状态转为CONNECTED状态。在IDLE状态下，UE执行监听寻呼信道、邻小区测量与重选、接收系统广播消息等操作。由IDLE状态转为CONNECTED状态后便可进行通信过程。触发随机接入主要有以下几个原因：IDLE状态下的初始接入、UE收到寻呼消息要进入小区、收到切换命令的UE需要进入目标小区、无线链路失败需要重建RRC连接、有上行或下行数据到达但UE与演进型基站（eNB，或简称基站）不同步等。

在现有LTE协议的基础上，根据本发明的一个实施例，提供一种LTE系统接入认知频谱的方法。

简要而言，该方法设置IDLE状态的UE分布在授权频谱上，CONNECTED状态的UE分布在认知频谱上和授权频谱上。根据接纳控制，由IDLE状态进入CONNECTED状态时，在授权频谱负载轻的情况下，考虑工作在授权频谱，在授权频谱负载重的时候考虑调度一些UE到认知频谱。在如何使用认知频谱方面，考虑需要重新接入到认知频谱，在认知频谱上按照LTE系统的方式同时划分控制信道和业务信道。此外，也可将控制信道留在授权频谱，其中认知频谱只用于业务传输，此时终端需要能支持在跨载波上同时工作的能力，适用于载波聚合/多载波场景。在下文中，只考虑单载波场景，即在认知频谱上同时划分控制信道和业务信道，与LTE系统兼容。如果认知频谱不足时（需要预留出作为频谱退让的频谱资源，对认知频谱使用率做统计，高于一定阈值视为频谱不足），则拒绝接入，图1示出了该接纳控制方法的流程图。

本实施例中，在用户开机后，首先接入到授权频谱，如果负载重，再从授权频谱接入到认知频谱进行工作。根据现有的认知无线用户接入网络技术可知，在用户开机后，也可以直接接入到认知频谱，也就是说用户在开机后就驻留在认知频谱上。在认知频谱上执行RRC IDLE状态和CONNECTED状态下的管理。然而，这种方案在实现过程中存在以下问题：

a）终端在接入认知频谱之前，需要先获知可用空闲频谱的信息，再根据所获得的信息进行开机过程的小区搜索、小区选择等操作。获取频谱信息主要有频谱感知、数据库接入、认知导频信道接入等方法。但是无论是通过哪种方法来获取频谱信息，都会增加终端额外的耗能与耗时操作。

b）终端在IDLE状态下，驻留在认知频谱上。如果此时驻留的认知频点有主用户出现，则需要及时转换接入频点，重新执行接入与驻留等操作。由于用户在IDLE状态下需要接收系统消息、寻呼消息等，所以必须保证终端驻留在可用频点上。主用户的活动情况是动态变化的，所以IDLE状态的退让不可避免，并且退让次数会随着驻留频点上主用户的出现情况的变化而变化。

因此，本发明在用户开机后首先接入到授权频谱，使IDLE状态下的UE分布在授权频谱上，而CONNECTED状态下的用户分布在授权频谱和认知频谱上，避免直接接入到认知频谱的繁琐操作以及由主用户活动情况引起的频繁退让与重新接入。

下面将对本发明提供的LTE系统接入认知频谱的方法及实现方法进行详细描述。

首先，在用户开机后，按照现有LTE协议规定在LTE授权频谱上完成开机过程，包括PLMN选择、小区搜索、小区选择与重选、驻留等过程，随后进入IDLE状态。在IDLE状态下，LTE用户可以执行以下操作：1、监听寻呼信道，2、邻小区测量与重选，3、接收系统广播消息。

接着，考虑随机接入过程，随机接入成功后UE由IDLE状态进入CONNECTED状态，便可以进行数据传输与通话等过程。在本方法中，按照图1所示的接纳控制方法将初始进入CONNECTED状态的用户调度到认知频谱或者授权频谱上。对于认知频谱消息的获取，考虑以下两种实现方式：1、对随机接入过程相关信令流程进行修改，2、在随机接入前通过对系统消息的修改与配置，在授权频谱负载重时告知用户接收相应的认知频谱消息并转移到认知频谱上。下面将详细描述通过对随机接入过程的修改以及对系统消息的修改与配置，来实现LTE系统接入认知频谱的方法。

一、对随机接入过程相关信令流程的修改

考虑在接收到随机接入请求时，当前基站结合基站负载情况（即授权频谱的负载状况）进行随机接入响应。在基站侧设置随机接入判决模块，在负载轻的情况下，按照现有LTE协议流程完成随机接入；在负载率超过一定阈值时，综合考虑发起业务的优先级，根据随机接入判决，将优先级高的业务调度在授权频谱上，按现有流程完成随机接入，而将优先级低的业务调度到认知频谱上，在随机接入响应消息中通知用户可用的空闲认知频点。随后，用户根据接收到的可用空闲认知频谱消息进行小区搜索、小区选择、随机接入过程。

在一个实施例中，上述用于判决负载轻重的阈值可以由基站统计得出，统计得到容易发生用户接入拥塞的门限值范围，在这个门限范围内取得这个阈值。例如，某个基站在负载率达到85%-90%内接入失败率比较高，那么在该范围内选定一个值作为判决的阈值。在另一个实施例中，也可以由LTE系统中的接纳控制的资源利用率门限来确定。

要实现本实施例，需要对协议进行如下改动：

a）在基站侧增加一个随机接入判决模块，综合考虑负载状况和业务的优先级。

b）对于随机接入请求，提供两种随机接入响应格式，一种是现有的随机接入响应（或称标准随机接入响应），另一种是调度用户到认知频谱上的随机接入响应。图2示出了基于修改随机接入响应消息的认知频谱接入交互示意图，其中“随机接入响应”表示现有的随机接入响应（或称标准随机接入响应），“随机接入响应2”是包括业务优先级设置和用于调度用户到认知频谱上的随机接入响应，例如包括认知频谱信息和业务优先级设置信息。基站根据随机接入判决模块的随机接入判决来选择发送哪种随机接入响应消息。UE收到“随机接入响应2”后，根据其发起业务的类型与随机接入响应消息中的业务优先级设置信息进行对比，判断是要接入到授权频谱还是接入到认知频谱（将低优先级业务调度到认知频谱）。这时，如果有低优先级业务的UE恶意接入到授权频谱，会被基站拒绝接入。在图2中，尽管用“认知基站”来示意接入认知频谱，实际上，接入认知频谱也在当前基站实现。

在一个实施例中，判断业务优先级的高低可以参照以下业务类型的排序：

语音业务〉在线游戏业务〉视频业务〉网页业务〉文件传输业务，即：

VoIP>gaming>vediostreaming>HTTP>FTP

在本实施例中，将所有业务分为两类：高优先级业务和低优先级业务。在“随机接入响应2”中的业务优先级设置（高优先级设置和低优先级设置）信息可以根据授权频谱负载状况的反馈来调节。例如，如果授权频谱没有空闲（如负载率为1），那么新接入的所有业务都被视为低优先级，将被调度到认知频谱上；如果负载率在门限值（如η₀）到1之间，那么可以设置排序较高的前1-3种业务为高优先级业务。

图3示出了基于对随机过程的修改（包括修改接入响应消息和增加随机接入判决模块）来接入到认知频谱或授权频谱的过程，包括以下步骤：

1）UE向当前基站发起随机接入请求；

2）由基站侧的随机接入判决模块判断授权频谱的负载率η是否大于阈值η₀，如果大于则执行3），否则执行7）；

3）基站向UE发送随机接入响应2（RAR2）；

4）UE根据发起业务的类型与随机接入响应2中的业务优先级设置信息进行对比与判决；如果发起业务是高优先级业务则执行8），否则执行5）

5）UE根据RAR2中携带的可用认知频谱信息进行小区选择与频点驻留等操作，进入IDLE状态；

6）进入IDLE状态后的UE随即发起随机接入，完成随机接入后进入CONNECTED状态，开始进行通信；过程结束。

7）基站向UE发送随机接入响应；

8）UE按照现有LTE协议完成后续随机接入过程，进入CONNECTED状态，开始进行通信。

二、在随机接入前对系统消息SI进行修改

对系统消息进行修改包括两种方式：1、增加新的系统消息；2、不增加系统消息，修改现有系统消息，以下将分别描述。

1、增加一条新的系统消息，如表1所示的SIB17。

如上文所述，根据授权频谱的负载状况和UE的业务优先级考虑将用户调度在认知频谱或是授权频谱。如图4所示，如果负载轻（即η≤η₀），则网络侧不对终端接入网络进行引导，此时的用户都可以接入到授权频谱内。在负载率超过一定阈值η₀时，则更新系统消息SIB1，在SIB1中增加消息内容，告诉所有UE接收系统消息SIB17，并开始广播新系统消息SIB17。SIB17携带的是供LTE系统使用的认知频谱相关信息。需要周期性地（例如，按照频谱检测周期，如200ms）对SIB17消息中的空闲认知频谱信息进行更新。对于不需要进行随机接入的用户，则不需理会这条系统消息，对于需要进行随机接入的用户，需要接收SIB17消息，并根据最新的SIB17消息进行频点接入。在进一步的实施例中，对于发起低优先级业务的用户，例如，包括请求接入业务时延优先级低或非实时业务或IDLE状态下的初始接入的用户，需要接收SIB17，并按照SIB17中的可用频点信息重新进行频点扫描、小区选择等过程，再在选择的频点上进行随机接入，进入CONNECTED状态。对于请求接入业务时延优先级高或实时业务的用户（即高优先级业务的用户），则接入到授权频谱。在一个实施例中，在负载率下降到η₀时，停止广播SIB17或者更新SIB1通知用户不再接收SIB17。此时，授权频谱资源充足，只考虑随机接入到授权频谱。

表1

图5示出了基于修改系统消息接入认知频谱或授权频谱的过程，包括以下步骤：

1）UE进入IDLE状态；

2）UE接收系统消息与寻呼消息等；

3）判断授权频谱的负载率η是否大于阈值η₀，如果大于则执行4）；否则更新SIB17，不再指示UE接收SIB17消息，执行10）；

4）更新系统消息SIB1，指示所有UE接收SIB17；隔一段时间返回步骤3）；

5）判断UE是否发起随机接入，如果发起则执行6），否则不理会SIB17的更新内容；

6）判别业务优先级，如果是低优先级业务则执行7），否则执行11）；

7）UE接收SIB17并进行解调，获取认知频谱相关信息；

8）UE根据SIB17中携带的认知频谱信息进行小区选择与频点驻留等操作，进入IDLE状态；

9）进入IDLE状态后的UE随即发起随机接入，完成随机接入后进入CONNECTED状态，开始进行通信，回到6）或者结束该过程。

10）UE继续接收系统消息与寻呼消息等；

11）UE在驻留的频点（即授权频谱）上发起随机接入过程；

12）随机接入成功后，进入CONNECTED状态，进行通信过程，回到6）或者结束该过程。

2、不增加SIB17，对现有系统消息SIB3进行修改

新增的SIB17主要用于广播可用频点信息，也可以考虑将这些信息增加在现有的SIB消息中。通过对现有SIB消息的分析，在一个实施例中，将该消息增加在SIB3中。SIB3主要是携带小区重选相关消息，包括该系统信息块的重选信息，包括同频、异频以及异系统的公用信息、服务的频点信息以及部分同频小区重选的信息。此时，为了支持认知频谱的使用，将认知频谱信息增加到SIB3中，在SIB3中增加一个信令域，如表2所示。

表2

根据以上两种方案，要实现本发明提供的LTE系统接入认知频谱的方法，分别需要对LTE协议进行如下修改：

1、针对增加新的系统消息

1a）设计SIB17消息格式，消息包含的内容及其组织形式、更新机制。

1b）在SIB1中增加指示接收SIB17的消息、SIB17的更新周期等信令域，也就是在SIB1中增加SIB17的调度信息，以便于UE在正确的位置上接收相关信息，同时也提供系统消息的变化信息，以便于UE更新相应的系统广播信息。

1c）设置合理的η₀的值。

2、针对不增加新的系统消息

2a）设计SIB3中新增信令域的消息格式，消息包含的内容及其组织形式、更新机制。

2b）在SIB1中增加指示接收SIB3的消息、SIB3的更新周期等信令域，也就是在SIB1中增加SIB3的调度信息，以便于UE在正确的位置上接收相关信息，同时也提供系统消息的变化信息，以便于UE更新相应的系统广播信息。

2c）设置合理的η₀的值。

用户随机接入成功后，无论是分布在授权频谱上还是认知频谱上，就都可以进行正常的数据传输或通信了。在授权频谱上的用户，按照现有协议进行CONNECTED状态下的移动性管理。在认知频谱上的用户，根据接入的频点的主用户的活动情况，判断是否需要进行频谱退让操作来保持通信的连续性。

根据本发明的一个实施例，还提供一种LTE系统接入认知频谱的系统，该系统包括启动模块和调度模块。

其中，启动模块用于UE在LTE授权频谱上完成开机过程。接纳控制模块用于确定业务优先级，基于业务优先级设置和负载率与负载阈值，将需要进行随机接入的UE调度到认知频谱工作或者该UE在LTE授权频谱工作。

应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求的本发明的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。

Claims

1.一种LTE系统接入认知频谱的方法，包括：

步骤10)、UE在LTE授权频谱上完成开机过程；

步骤11)、UE向当前基站发起随机接入请求；

步骤12)、当前基站的随机接入判决模块确定所述LTE授权频谱的负载状况，如果负载率超过阈值则返回包括业务优先级设置信息、认知频谱信息的随机接入响应；否则，返回标准随机接入响应；步骤20)、根据所述LTE授权频谱的负载率及返回的随机接入响应，将需要进行随机接入的UE调度到认知频谱工作或者该UE在所述LTE授权频谱工作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤20)包括：当所述LTE授权频谱的负载率超过阈值时，将需要进行随机接入的UE调度到认知频谱工作，或者该UE在所述LTE授权频谱工作；

否则，该UE在所述LTE授权频谱工作。

3.根据权利要求2所述的方法，在步骤20)中，当所述LTE授权频谱的负载率超过阈值时，

如果业务优先级低，则将需要进行随机接入的UE调度到认知频谱工作；

如果业务优先级高，则需要进行随机接入的UE在所述LTE授权频谱工作。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤20)包括：

步骤211)、当所述LTE授权频谱的负载率超过阈值时，执行步骤212)；否则，需要进行随机接入的UE按照现有LTE协议完成随机接入，进入CONNECTED状态开始进行通信，并且跳过步骤212)和213)；

步骤212)、需要进行随机接入的UE根据所述业务优先级设置信息确定发起业务的优先级是高或者低，如果业务优先级低，则执行步骤213)；否则，该UE按照现有LTE协议完成随机接入，进入CONNECTED状态开始进行通信，并且跳过步骤213)；

步骤213)、需要进行随机接入的UE根据所述认知频谱信息进行小区选择与频点驻留，进入IDLE状态，接着该UE发起随机接入，完成随机接入后进入CONNECTED状态，开始进行通信。

5.根据权利要求1-3中任何一个所述的方法，其中，步骤20)之前还包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其中，步骤20)之前还包括：

如果负载率下降到所述阈值，则更新所述第一系统消息，指示所有用户不再接收所述第二系统消息。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，步骤20)之前还包括：

如果负载率下降到所述阈值，则停止广播所述第二系统消息。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，步骤20)包括：

步骤221)、当所述LTE授权频谱的负载率超过阈值时，执行步骤222)；否则，需要进行随机接入的UE按照现有LTE协议完成随机接入，进入CONNECTED状态开始进行通信，并且跳过步骤222)和223)；

步骤222)、需要进行随机接入的UE确定发起业务的优先级是高或者低，如果业务优先级低，则执行步骤223)；否则，该UE按照现有LTE协议完成随机接入，进入CONNECTED状态开始进行通信，并且跳过步骤223)；

步骤223)、需要进行随机接入的UE接收所述第二系统消息，根据最新的第二系统消息中的认知频谱信息进行小区选择与频点驻留，进入IDLE状态，接着该UE发起随机接入，完成随机接入后进入CONNECTED状态，开始进行通信。

9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二系统消息是携带认知频谱信息的新增系统消息。

10.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二系统消息是增加了认知频谱信息的现有系统消息。

11.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤20)还包括确定UE发起业务的优先级。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，确定UE发起业务的优先级包括：

当所述LTE授权频谱的负载率为1时，确定所有发起业务的优先级为低；

当所述LTE授权频谱的负载率在所述阈值和1之间时，根据业务类型确定其优先级为高或者低。

13.根据权利要求1-3中任何一个所述的方法，其中，步骤10)包括：

14.一种LTE系统接入认知频谱的系统，包括：

启动模块，用于UE在LTE授权频谱上完成开机过程；

用于UE向当前基站发起随机接入请求的模块；

接纳控制模块，用于根据所述LTE授权频谱的负载率及返回的随机接入响应，将需要进行随机接入的UE调度到认知频谱工作或者该UE在所述LTE授权频谱工作；

基站的随机接入判决模块，用于确定所述LTE授权频谱的负载状况，如果负载率超过阈值则返回包括业务优先级设置信息、认知频谱信息的随机接入响应；否则，返回标准随机接入响应。