CN104054368B

CN104054368B - 使用认知无线电技术的方法及装置

Info

Publication number: CN104054368B
Application number: CN201380005519.2A
Authority: CN
Inventors: 陈忠; 傅宜康
Original assignee: MediaTek Singapore Pte Ltd
Current assignee: HFI Innovation Inc
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2018-03-02
Anticipated expiration: 2033-02-27
Also published as: CN103297977A; WO2013127343A1; US20150017999A1; CN104054368A

Abstract

本发明提供一种LTE通信系统中，使用认知无线电CR技术的方法，包含：如果基站满足进入CR状态的条件，则通过控制中心获取有关频段的知识；进行频谱决策，选择待接入的频段；进入CR状态，接入已选择频段。通过利用本发明，可实现LTE移动通信系统对认知无线电技术的使用。

Description

使用认知无线电技术的方法及装置

技术领域

本发明有关于基于3GPP长期演进系统(Long Term Evolution，LTE)移动通信系统，更具体地，有关于LTE系统中使用认知无线电(Cognitive Radio，CR)技术的方法。

背景技术

在过去10年中，由于手机的大量普及，新技术的大量出现，移动通信数据量已经显现跨越式发展。相对10年前，移动通信数据量呈现出5－50倍的增长。这也成为3G向4G发展的动力。未来10年内，可以预测移动通信数据量仍然会快速增加。其中手持设备和移动互联网(Internet)是主要的动力。

网络容量成为移动通信数据量发展的主要限制。另一方面，分析当前其它频段的利用情况可得，大部分授权频段频谱(比如雷达频段)利用非常低，通常都小于1％。在当前的政策下，其它授权用户不能接入这些频段。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种LTE移动通信系统使用认知无线电技术的方法及装置。

本发明提供一种LTE通信系统中，使用认知无线电CR技术的方法，包含：如果基站满足进入CR状态的条件，则通过控制中心获取有关频段的知识；进行频谱决策，选择待接入的频段；进入CR状态，接入已选择频段，并且实时监测已选择频段上授权用户的行为；当符合退出CR状态条件出现时，退出CR状态。

本发明再提供一种使用CR技术的方法，包含：如果第一基站满足进入认知无线电状态的条件，则获取原分配予第二基站的潜在可接入频段的知识；根据该潜在可接入频段的知识进行频谱决策以选择一待接入的优选频段；以及进入认知无线电状态以使该第一基站接入该优选频段。

本发明另提供一种使用CR机制的装置，包含：第一元素管理单元，当第一基站满足进入认知无线电状态条件时，用于发送进入认知无线电状态的请求；一网络管理单元，耦接至该第一元素管理单元，用于从该第一元素管理单元接收进入认知无线电状态的请求；第二元素管理单元耦接至该网络管理单元以及该第一元素管理单元，用于获取原分配予第二基站的潜在可接入频段的知识；以及其中，该网络管理单元基于该潜在可接入频段的知识进行频谱决策以选择一待接入的优选频段；以及响应该进入认知无线电状态的请求以使该第一基站进入该认知无线电状态以接入该优选频段。

在一种实施方式中，当该第一基站进入CR状态后，使用该潜在可接入频段至少其中之一启用新小区，以及终端同时与原小区与该新小区接收来自该基站的讯号，在另一种实施方式中，当该第一基站进入CR状态后，使用该潜在可接入频段中至少其中之一启用新小区，以及将终端的服务小区切换至该新小区，以将该新小区作为服务小区。在再一种实施方式中，当该第一基站进入CR状态前，该基站第一将服务终端的服务小区先切换至相邻小区，进入CR状态时，该基站关闭该终端的原服务小区，以及在进入CR状态后使用该潜在可接入频段中至少其中之一启用新小区，将终端的服务小区切换至该新小区，以使用该新小区服务终端。

通过利用本发明，在频谱稀缺的情况下，可实现LTE移动通信系统对认知无线电技术的使用，并且解决了网络容量不足的问题，为移动通信系统弹性使用其它非原始授权段频提供了技术支持。

如下详述其它实施例和优势。本部分内容并非对发明作限定，本发明范围由权利要求所限定。

附图说明

图1是根据本发明实施例的场景的示意图。

图2是根据本发明实施例的集中式网络结构2的示意图。

图3是根据本发明实施例的分布式网络结构3的示意图。

图4是根据本发明实施例的分布式或混和式网络结构4的示意图。

图5是根据本发明一个实施例，当存在LTE移动通信系统与其它系统接口属于集中式网络结构下进入CR状态的信息序列图。

图6是根据本发明一个实施例，当存在LTE移动通信系统与其它系统接口属于分布式网络结构下进入CR状态的信息序列图。

图7是根据本发明一个实施例，为当不存在LTE移动通信系统与其它系统接口的分布式网络结构下进入CR状态的信息序列图。

图8是根据本发明一个实施例，在部分频段存在接口的集中式网络结构中进入CR状态的信息序列图。

图9是根据本发明一个实施例，于部分频段存在接口下分布式网络结构中进入CR状态的信息序列图。

图10为显示本发明实施例中一种载波聚合方法10的流程图。

图11为显示本发明实施例中一种不同频切换方法11的的流程图。

图12为显示本发明实施例中一另种不同频切换方法12的的流程图。

具体实施方式

下述为本发明实施的较佳实施例。以下实施例仅用来例举阐释本发明的技术特征，并非对发明作限定，本发明范围由权利要求所界定。

1999年提出了认知无线电(Cognitive Radio，CR)技术，定义为：使用以下技术的无线电系统：允许系统获取周围的工作和地理环境信息，已建立的通信策略及其内部状态；依据获取的信息，动态和自主地调整工作参数和协议来实现预定的目标；并从获取的结果来自我学习。这里定义了认知无线电的几个特征：对周围及本身无线电环境的知识的感知获取、频谱决策(spectrum decision)、自身通信系统的调整(adjustment)以及对通信结果的进一步学习。

因此，可以利用认知无线电技术解决当前LTE系统中信道容量受限的问题。认知无线电技术藉由在某个空间范围内充分利用所有的频谱资源来增加通讯系统的信道容量。在目前使用的通讯技术中，因为各地都采用频段绑通讯技术及运营商的方式来使用频谱资源，例如规范限制GSM系统使用在900和1800MHz的频段，其他的通讯系统例如UMTS系统不论900和1800MHz频段是否闲置都不能使用这些频段，因此频谱资源(spectrum resource)的利用率被严重浪费。举例来说，在某时某地若将所有的频段扫过一遍，会发现大部分的频谱资源都处于闲置状态，没有受到充分的利用。频段的不敷使用所指的是在某时某地某个运营商所提供的通讯系统可以使用的频段被占满而不敷使用。但若可将上述运营商以及通讯技术可使用频谱资源的限制移除，每个电信用户都可以自由使用某个时间空间下的所有频谱资源，便可增加通讯系统的网络容量(network capacity)。

国际电信联盟(ITU－R)在2007年的世界无线大会上决定开始研究认知无线电技术，确定了第1。19议题：“Regulatory measures and their relevance to enable theintroduction of software-defined radio and cognitive radio systems”，并且启动了几个学习小组(Study Group)，相关的题目为：“Regulatory measures and theirrelevance to enable the introduction of software-defined radio and cognitiveradio systems”、“Spectrum management methodologies and economic strategies”、“Land mobile service above 30MHz*(excluding IMT)；wireless access in the fixedservice；amateur and amateur-satellite services”、“Cognitive radio systems inthe land mobile service”以及“Cognitive Radio Systems Specific to IMTSystems”。这些研究成果将在2012年的世界无线大会上进行讨论确定。

但是，应该注意到，不同的系统应用CR技术时会需要不同的系统结构调整、协议设计、以及终端与网络的协同控制机制，然目前的LTE通信系统中尚未有想对应的设计以支持CR技术的导入，使得该技术目前尚无法应用到现有的移动通信系统中以解决网络容量不足的问题。

图1是根据本发明实施例的通讯系统1的示意图，可以使用本发明实施例所提出的CR技术。通讯系统1系为一长期演进技术(Long Term Evolution，下称LTE)通讯系统，包括无线接入网(Radio Access Network，下称RAN)10和12、核心网络(Core Network，下称CN)14和16。核心网络14和16可以是演进数据封包核心网(Evolved Packet Core，下称EPC)，其包括移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)、服务网关(Serving GateWay，S-GW)和数据封包网关(PDN Gateway)。RAN10下包括小区100和102，RAN12下包括小区120、122和124。RAN10和RAN12耦接至EPC14。RAN10和RAN12的覆盖范围可以互相覆盖。

RAN10和RAN12可以是相同或不同种类的无线接入网络，也可以属于相同或不同的运营商或是频段用有者。在某些实施例中，RAN10和RAN12属于相同种类的无线接入网络，例如RAN10和RAN12可以是两个演进统一陆地无线接入网(Evolved Universal TerrestrialRadio Access Network，下称EUTRAN)。在其他实施例中，RAN10和RAN12分属不同种类的无线接入网络，例如RAN10可以是EUTRAN而RAN12可以是统一陆地无线接入网(UniversalTerrestrial Radio Access Network，下称UTRAN)。CR技术可以在相同或不同的RAN间使用。在某些实施例中，CR技术可在同个RAN的不同小区间使用。例如，小区100可以使用小区102被分派到的频段。在其他实施例中，CR技术可在两个RAN的小区间使用。例如，RAN10的小区102可以使用RAN12的小区120被分派到的频段。上述两个RAN可以分属相同或不同的频段拥有者。当小区内分配的频段都占满时，可以利用CR技术使用频谱感知(spectrumsensing)或网络协商(network negotiation)的方式分辨及决定要从其他邻近小区借用的频段。

本发明的一个实施例提供一种可以在LTE系统中应用CR技术的方法。本发明的一个实施例提供的应用CR技术的方法可以简单描述为：首先，当基站(例如，演进节点B，下文记作eNB)符合进入CR状态的条件时，控制中心获取有关频段的知识，然后根据频段的知识进行频谱决策，选出待接入的频段以及备用频段，并且决定是否允许eNB进入CR状态。

本发明的实施例中，定义三种系统状态，分别为：进入CR状态(entering CRstate)、在CR状态(in CR state)以及离开CR状态(leaving CR state)。

在进入CR状态中，根据进入CR状态的决策方法(decision method)，从而决定是否利用CR技术，如果决定利用CR技术，则可以使得eNB进入CR状态，并且寻找一个可用频段进行频谱接入(spectrum access)，同时可以寻找另一个可用频段作为备用频段。

在CR状态中，eNB可以利用载波聚合等方法对可用频段进行利用，同时实时监测该频段上授权用户的使用状态。在另一实施方式，eNB可以利用频段切换(band switch)使用其他可用频段。

在离开CR状态中，若所接入频段的授权用户的通信受到影响时，eNB可以选择使用第2个频段或者直接退出当前频段，回到最原始的状态，即不使用任何其它非原始授权频段。

下面介绍本发明的实施例提供的应用CR技术的方法可以应用的系统网络结构：

系统网络结构

通过研究基于LTE移动通信系统中与CR具有类似功能的网络结构，结合CR本身的特点以及LTE现在的接口，本发明的实施例可以适用于如下集中式和分布式网络结构。

图2是根据本发明实施例的集中式网络结构2的示意图。集中式网络结构2在基于LTE移动通信系统中，包括基站20a、20b、24、运行管理以及维护(OperationAdministration and Maintenance，OAM)26、元素管理系统(Element Manage System，EMS)260、网络管理系统(Network Management System，NMS)262、其他运营商的EMS264、移动性管理实体MME(未图标)、服务网关S－GW(未图标)等功能实体，并且该网络结构中的网络管理系统262(控制中心)可以通过ltf-S、ltf-N、ltf-P2P、S-GW等接口与其它通信系统进行交互沟通。基站20a、20b以及基站24分属于不同的运营商，并分别耦接到元素管理系统260和264。元素管理系统260和264分别耦接至网络管理系统262，其可用于管理并控制实施例中所提出之CR机制。基站20a和20b间可藉由接口X2进行沟通。不同系统的元素管理系统260和264间可藉由接口ltf-P2P进行沟通，并皆可藉由接口ltf-N和网络管理系统262进行沟通。

集中式网络结构2可透过网络管理系统262使用接口ltf-N以网络管理层次进行CR功能，或是藉由元素管理系统260使用接口ltf-P2P以元素管理层次进行CR功能。当以网络管理层次进行CR功能时，网络管理系统262会从元素管理系统260藉由接口ltf-N收到进入CR的请求，并从一或多个其他元素管理系统264藉由接口ltf-N获取所有可用的频段信息，藉以进行CR功能选择要使用的频段。当以元素管理进行CR功能时，网络管理系统262会藉由接口ltf-P2P从一或多个其他元素管理系统264获取所有可用的频段信息，藉以进行CR功能选择要使用的频段。

在集中式网络结构中，如图2所示，集中式网络结构的系统包含一个控制应用CR技术的整个流程的网络管理系统262作为控制中心。上述控制中心可以整合进OAM、EMS、NMS、MME或S－GW等控制实体，所以可以由例如OAM/EMS或MME作为控制中心。控制中心可包括一个数据库，收集并保存所有元素管理系统送来的的频段信息。在某些实施例中，元素管理系统260和264也会保管一份所有收到的频段信息。

在分布式网络结构中，如图3和图4所示，分布式网络结构中可以经控制中心整合进演进节点B(下文称作eNB)，从而控制应用CR技术的整个流程，所以也可以由eNB作为控制中心。可选择地，所有eNB均可以配置能够利用CR技术的信息。图3显示的是两个网络间没有沟通接口的分布式网络结构3，图4显示的是两个网络间有沟通接口ltf-S的分布式或混合式网络结构4。

以图3中分布式网络结构3的情形来说，由于基站30a、30b和基站34之间没有可以进行沟通的接口，当基站30a、30b要使用CR技术时无法藉由和基站34沟通或是以数据库方式获得可用的频段信息，因此必须采取频谱感知的方式来获得可用的频段信息，进而使用CR功能选择要使用的频段。

而图4的网络结构4中，基站40a、40b和基站44间可藉由接口ltf-S直接进行沟通，因此基站40a、40b可以透过接口ltf-S以交换讯号(signaling)的方式获得基站44的可用频段信息，并使用CR功能选择要使用的频段。网络结构4的其他构造及功能和网络结构2相同，相关描述请参考图2的段落，在此不再赘述。

虽然图2-4实施例中举LTE通讯系统为例，熟习此技艺者可知上述集中式网络结构2及分布式网络结构3和4也可以整合入其他的通讯系统，例如GSM、CDMA、TV等系统。

进入CR状态的决策

控制中心可以根据eNB的通信状态，其周围的频谱感知信息与频谱接入策略决定eNB是否进入CR状态，即决策eNB是否符合进入CR状态的条件。其中eNB的通信状态包括负载、QoS、频谱效率(bps/Hz/m²)、用户设备(User Equipment，下称UE)(服务终端)的个数、DL/UL讯号品质、用户数据量(throughput)等。其周围的频谱感知信息包括目标频谱的负载程度、服务终端对目标频谱的测量结果(如RSSI、SINR等)、在临近区域使用目标频谱的基站信息以及其系统参数与配置等。频谱接入策略包含潜在可使用的目标频谱信息，可使用目标频谱的条件(如负载程度、测量结果等)、退出目标频谱的条件(如负载程度、测量结果等)以及频谱可使用的时间信息等。

在一种实施方式中可以有如下的场景：第一，当负载大于某一个门限；第二，QoS不能满足所有UE的需求；第三，eNB当前使用的频谱使用率高于一个门限；以及第四，eNB内的UE的个数大于一个门限，等。如果上述一个或者更多场景出现，且这些场景不能完全通过目标eNB与原授权频带中相邻小区之间的频带切换(handover)解决，那么控制中心便可能要求对应的目标eNB试图进入CR状态。

但是对于控制中心而言，决定目标eNB是否进入CR状态，还需要考虑到周围的频谱感知信息与频谱接入策略，根据获知信息的程度可以将频段知识状态分为三类。

频段知识状态分类

实际应用中，可以根据各个频段能够被获取的知识，将基于LTE的移动通信系统能够为目标eNB利用的潜在频段分成3类：第1类是能够通过控制中心的接口或终端上报得到所有信息的频段，记为band1；第2类是能够通过控制中心的接口或终端上报得到部分信息的频段，其中能够获取的信息包括频段当前利用状态、覆盖范围、发射功率等，不可获取的信息例如频段空闲时间等，记为band2；第3类是不能通过控制中心的接口或终端上报得到当前频段信息的频段，其原因是不存在与使用这些频段的的设备间的的接口，但通信系统中可以包含有数据库存储关于这些频段历史的信息以及处理过后的统计信息，包括频段占用时间的分布等，记为band3。上述频段分类中，能够通过接口或终端上报获得频段信息的频段为第1类以及第2类，然对第1类频段以及第2类频段而言，本发明的一个实施例将第1类频段以及第2类频段赋予不同优先级，使用中优先检测优先级高的频段，例如第1类频段，在第1类频段中找不到可用优选频段的前提下再检测第2类频段。另一个实施例则是由控制中心指定各频段的优先级。

频段知识获取

基于LTE的移动通信系统，利用CR技术需要利用很多有关频段的知识(cognitiveinformation)，本发明提供一个实施例可以基于现有协议、功能实体和框架来获取上述知识。

利用CR技术需要获取的有关频段知识可以包括：频段的利用状态(利用或者未被利用)、覆盖范围、基站位置、带宽、带内干扰、带外可承受的干扰等级、空闲持续时间、占用持续时间、信号结构以及帧结构。

基于现有协议、功能实体和框架来获取这些知识的方法可以包含：UE通过频谱感知来获取频段的干扰信息(例如带内干扰、带外可承受的干扰等级等)、利用状态、带宽等，同时通过LTE中定义的测量，获得目标频谱相邻同构或者异构基站的信息，以便本小区eNB与这些基站进行信息交互；控制中心或者eNB可通过ltf-s接口获得相邻系统异构系统的频段信息，控制中心或者eNB可通过X2接口获取相邻系统的频段的信息；EMS可通过ltf-P2P接口获得其它异构系统的频段信息；NMS可通过ltf-N接口获得其它异构系统的频段信息。

通信系统可以使用一个数据库来存储所有关于CR的知识，该数据库可以包括所有频段的信息、eNB使用CR的历史等等。上述数据库可以位于通信系统的高层网络中，例如包括OAM、EMS、NMS等功能的实体，并且通信系统中所有的功能实体都可以访问该数据库，以及向该数据库上传和下载信息。该数据库也可以具有数据处理的功能，例如可以完成对大量接收信息的数据处理，包含数据融合、检错校验等。

在另一种实施方式中，基站也可以透过终端对潜在可使用频段进行测量，并且上报测量结果，用以取得潜在可接入频段的知识。下面介绍对应不同频谱，进入CR状态的可用协议。

进入CR状态的协议

根据本发明实施例提供的通信系统中包含频段的种类，可以将频段分为三种：仅包含band1或band2频段，记为case1；仅包含band3频段，记为case2；包含band3频段，同时也包含band1或band2频段，记为case3，其中，case1与case2的区别是，case1可以通过控制中心的接口获得频段的信息，全部或者部分，然case2则不能通过控制中心的接口获得频段的信息，对于case3而言，因其既其包含了case1以及case2的情况，所以又可称之为“混合”频段。

对于不同种类的频段以及不同的网络结构，本发明的实施例设计相应的协议。

图5是根据本发明实施例之一种CR方法5的信息序列图，可以使用图2的集中式网络结构。CR方法5系表示当存在LTE移动通信系统与其它系统接口属于集中式网络结构下进入CR状态的信息序列图，其中牵涉到4个实体，即邻近eNB、目标eNB、OAM/OSS/EMS控制中心、以及其他的频段拥有者。目标eNB是正受到通道观察的基站。邻近eNB是目标eNB周围的基站。OAM/OSS/EMS控制中心主导进入CR状态的决策以及选择借用频段程序。其他的频段拥有者拥有目标eNB可商借的频谱资源。对照图2的集中式网络结构2，邻近eNB可以是基站24，目标eNB可以是基站20b，OAM/OSS/EMS控制中心可以是网络管理系统262，并且其他的频段拥有者可以是其他元素管理系统264。上述邻近eNB可以是和目标eNB同样或不同的无线接入技术(Radio Access Technology，下称RAT)，上述邻近eNB也可以和目标eNB分属相同或不同的运营商。

对于case1，在集中式网络结构中，如图5所示，进入CR状态的协议具体可以为：

●首先，集中式网络结构中所有配置为能够实施CR技术的eNB会向控制中心发送本小区通信状态。以目标eNB为例，目标eNB会向控制中心发送本小区通信状态，例如测量报告500。该测量报告500可以由目标eNB自行测量，或由其覆盖范围内的UE进行测量并由目标eNB整合产生。测量报告500可包括网络负载或是其他的无线信道测量。

●对于所有配置为能够实施CR技术的eNB，控制中心根据收到的测量报告500检测其是否满足进入CR状态的条件，如果是，则进入CR状态决策502。例如当测量报告500显示网络负载已经超出一网络负载临界值值时，控制中心便判断要进入CR状态决策502。

●在进入CR状态决策502后，控制中心向一或多个潜在目标频段的拥有者发送频谱需求信息504。上述频段拥有者可以是和目标eNB同样或不同的RAT，上述频段拥有者也可以和目标eNB分属相同或不同的运营商。

●相应地，潜在频段的拥有者向控制中心反馈频段的使用信息506(可接入频段的知识)。频段的使用信息506可以包括可供借用的频段、其对应地理位置、及其收费标准。

●接着控制中心可根据反馈频段使用信息506来实施频段选择决策508，即选择达到目标eNB要求的优选频段，优选频段可以为一个或者多个。

●如果能够找到优选频段，控制中心可将决策结果藉由频段决定信息510通知(例如，广播或者单播)目标eNB、相邻eNB、或该优选频段的拥有者(相应的授权用户)。

●对应地，收到策略通知的目标eNB可要求UE对于优选频段进行测量或者整合系统参数，并反馈给目标eNB。

●然后，接收决策通知的目标eNB向控制中心进行反馈512。

●同时，收到策略通知的相邻eNB及其他频段拥有者也会分别反馈收到策略通知的信息514和516给控制中心。既然目标eNB借用的频段可能是相邻eNB原本所分配到的频段，相邻eNB可由收到的频段决定信息510得知其原本所分配到的频段已经被目标eNB借用，其他的相邻eNB也可由频段决定信息510知道不要将UE切换到相邻eNB被借用的频段。另外，控制中心在收到频段决定信息510后可重新调整受到影响的网络，以利用新的频段分配状况进一步进行网络优化程序。

●如果上述接收对象的反馈信息都没有问题，则目标eNB进入CR状态518，并发送信息512将结果通知相邻eNB及其他频段拥有者。

图6是根据本发明实施例之一种CR方法6的信息序列图，可以使用图4的分布式网络结构。CR方法6系表示当存在LTE移动通信系统与其它系统接口属于分布式网络结构下进入CR状态的信息序列图。在分布式网络结构中，所属领域技术人员可以理解，控制中心将整合进目标eNB，所以可以由目标eNB控制CR技术实施流程。对照图4的分布式网络结构4，邻近eNB可以是基站44，目标eNB可以是基站40b，OAM/OSS/EMS控制中心可以是网络管理系统462，并且其他的频段拥有者可以是其他元素管理系统464。上述邻近eNB可以是和目标eNB同样或不同的RAT，上述邻近eNB也可以和目标eNB分属相同或不同的运营商。上述频段拥有者可以是和目标eNB同样或不同的RAT，上述频段拥有者也可以和目标eNB分属相同或不同的运营商。

对于case1，进入CR状态的协议可以为：

●首先，对于所有配置为能使用CR技术的eNB，例如目标eNB会根据本小区的通信测量报告，检测是否满足进入CR状态的条件，若满足即进入CR状态决策600。该测量报告可以由目标eNB自行测量，或由其覆盖范围内的UE进行测量并由目标eNB整合产生。上述测量报告可包括网络负载或是其他的无线信道测量。上述满足进入CR状态可以是目标eNB的网络负载已经超出其可负荷的一网络负载临界值。

●如果目标eNB满足进入CR状态的条件，则通过例如ltf-S接口向与相邻异构系统请求进行信息交互，并且向上层OAM/OSS/EMS控制中心发送相同的频段请求信息602。

●接着控制中心将频段请求信息602转给其他频段拥有者，并从其他频段拥有者获得并转送对应的频段请求反馈信息604(可接入频段的知识)至目标eNB。频段请求反馈信息604可包括借用的频段、其对应地理位置、及其收费标准等信息。

●目标eNB藉由频段请求反馈信息604带有的频段信息实施频谱选择决策606，选择达到本小区要求的优选频段。

●如果可以找到优选频段，则目标eNB将决策结果以频段决定信息608通知(例如，广播或者单播)控制中心、相邻eNB、以及该优选频段的拥有者(相应的授权用户)。频段决定信息608可包括借用的频段及其对应地理位置。OAM/OSS/EMS控制中心可以将借用的频段及其对应地理位置加以记录。频段拥有者可根据这些记录日后向目标eNB的运营商收取租借频段费用。

●然后，相邻eNB以及频段拥有者会根据频段决定信息608进行适当的频段调整和网络优化程序，并分向控制中心回复反馈信息610及612。

●如果上述接收决策通知的没有问题，则目标eNB进入CR状态614，并并发送信息616将结果通知相邻eNB及其他频段拥有者。

在CR状态中，无论集中式网络还是分布式网络结构中，控制中心以及eNB均将相关的通信接口打开，并可实时接收来自其它系统的频谱使用信息，特别是当前已选择优选频段的授权者的信息。

在集中式网络结构下离开CR状态时，如果当前优选频段的授权者通过相关的接口向控制中心发送该优选频段的信息(例如，授权用户通讯受到影响)时，控制中心可立即发送离开CR状态的命令给目标eNB，然后该目标eNB执行离开CR状态的命令，进入最原始的状态，或者切换到使用另一个可用频段，并且将结果反馈给上层网络以及当前优选频段的授权用户；分布式网络中，如果当前优选频段的授权用户通过相关的接口向eNB发送要求使用当前频段的信息时，该eNB亦需执行离开CR状态的命令，进入最原始的状态，或者再切换到使用其他尚未使用过的频段，并且将结果反馈给上层网络以及当前优选频段的授权用户。

对于case2，由于无法通过相应接口来获得可用频段的信息，因此频谱感知成为获取信息的关键来源。由于频谱感知涉及大量的数据通信，基于目标eNB控制的分布式网络结构成为较可行的方案。所属领域技术人员可以理解，将控制中心整合进目标eNB，所以可以由目标eNB控制CR技术实施流程。

在某些实施例中，CR方法可以采用CR方法5和6提出步骤的某种结合。例如步骤和信息600到608采用CR方法6的方式，接着由控制中心控制后续流程，也就是继续使用CR方法5的步骤和信息512到520完成。

图7是根据本发明实施例之一种CR方法7的信息序列图，用于当不存在LTE移动通信系统与其它系统接口的分布式网络结构下进入CR状态。CR方法7使用图3的分布式网络结构。对照图4的分布式网络结构3，UE是基站30b覆盖范围内的手机，目标eNB可以是基站30b，OAM/OSS/EMS控制中心可以是网络管理系统362，想要借用的频段可以是其他基站34和频段拥有者38分配到的频段。例如基站30a和30b属于LTE网络，基站34属于WiMax网络。由于LTE网络和WiMax网络间没有可沟通的通讯接口或管道，基站30b必须使用频谱感知的方式获得可用频段信息。

对于case2，如图7所示，进入CR状态的协议为：

●首先，对于所有配置为能使用CR技术的eNB，例如目标eNB会根据本小区的通信情况，检测是否满足进入CR状态的条件，即测量以及进入CR状态决策700。

●如果是，则目标eNB向OAM/OSS/EMS控制中心发送可用频段信息请求信息702。

●相应于频段信息请求信息702，OAM/OSS/EMS控制中心会反馈可用频段的信息(可接入频段的知识)，特别是可用频段的相关数据结构以及相应的检测算法。

●目标eNB向本小区的UE发送频谱感知请求信息706，其可包括要测量的频段及相应的检测算法。在某些实施例中，频谱感知请求信息706会请求UE测量某段频谱的讯号强度。在其他实施例中，频谱感知请求信息706会请求UE感测目标频段的某种行为或信号特征，例如TV信号的某种信号形状的信号特征。

●对应地，UE会执行频谱感知程序，并反馈频谱感知结果708至目标eNB。●目标eNB对所有UE的感知结果进行融合，并进行频谱选择决策710，选择达到本小区要求的优选频段。例如，目标eNB会选择小于某个讯号强度的目标频段或符合某种信号特征的目标频段。

●如果找到优选频段，目标eNB将决策结果以频段决定信息712通知(例如，广播或者单播)控制中心或相邻eNB。

●而相邻eNB以及控制中心会根据频段决定信息712进行适当的频段调整和网络优化程序，并分向目标eNB回送频段决定反馈信息714和716。

●如果上述接收决策通知的对象没有问题，则相应目标eNB进入CR状态718，并将频段调整结果720通知相邻eNB以及控制中心。

在CR状态中，所有UE可用频段均需进行检测，特别是正在使用的频段；当正在使用频段的授权用户通讯受到影响(即，频段被占用或信道质量下降到某一个门限时)，UE向目标eNB进行汇报，在一种实施方式中，每达一个固定周期后，UE可以向目标eNB汇报所有频段的信息，以便目标eNB决策出备用频段。

此外，如果测量报告从显示相邻eNB借用的频段讯号强度增加，或超过某一门限数量的UE报告授权用户(primary user)的出现，或目标eNB的网络负载降到上述网络负载临界值之下，或者本小区已经不符合进入CR状态达到一定的时间，那么对于case2，目标eNB应该退出CR状态，返回最原始的状态。但若eNB找到具更好信道条件的频段，则目标eNB亦可以选择再切换到该信道条件更好的频段。然后，目标eNB可以将决策结果通知上层网络、相邻eNB，并实施相应运作。

图8是根据本发明实施例之一种CR方法8的信息序列图，可以使用图2的集中式网络结构。CR方法8系表示在部分频段存在接口的集中式网络结构中进入CR状态的信息序列图。对于case3，在集中式网络结构中，如图8所示，进入CR状态的协议为：

●首先，所有配置为能使用CR技术的eNB，例如目标eNB会向控制中心发送本小区通信状态，例如测量报告800。该测量报告可以由目标eNB自行测量，或由其覆盖范围内的UE进行测量并由目标eNB整合产生。上述测量报告可包括网络负载或是其他的无线信道测量。

●对于目标eNB，控制中心检测其是否满足进入CR状态的条件，如果是，则进入CR状态决策802。上述满足进入CR状态可以是控制中心判定目标eNB的网络负载已经超出其可负荷的一网络负载临界值。

●在进入CR状态决策模式后，控制中心向潜在频段的拥有者发送频段请求信息804。

●相应于收到之频谱请求信息804，潜在的频段拥有者会向控制中心反馈频段请求反馈信息806；

●控制中心接着根据频段请求反馈信息806实施频段选择决策808，选择达到目标eNB要求的优选频段。

●如果能够找到优频段，则控制中心将决策结果通知目标eNB、相邻eNB或优选频段的拥有者(相应的授权用户)；这些接收通知的对象向控制中心进行反馈；如果这些对象没有问题，则目标eNB进入CR状态，并将结果进行通知。

●如果没有找到优选频段，控制中心向目标eNB发送频谱感知请求信息810。目标eNB向上层网络控制中心中的数据库发送所有可用频段信息的请求804；数据库反馈所有可用的频段请求反馈信息806，特别是数据结构，以及相应的检测算法给目标eNB。接着目标eNB向本小区的UE发送频谱感知请求信息810，并且发送相应的检测算法。在某些实施例中，频谱感知请求信息806会请求UE测量某段频谱的讯号强度。在其他实施例中，频谱感知请求信息806会请求UE感测目标频段的某种行为或信号特征，例如TV信号的某种信号形状的信号特征。

●相应于收到的频谱感知请求信息810，UE执行频谱感知测量，并经由目标eNB回报频谱感知结果812给控制中心。

●控制中心对所有的频谱感知结果812进行整合，并进行频谱决策814，选择达到本小区要求的优选频段。

●如果能够找优选频段，控制中心将频段决策结果816以广播或者单播的方式通知相邻eNB、目标eNB以及频段拥有者。

●然后，接收频段决策结果816的目标eNB向控制中心进行反馈818。

●相邻eNB以及频段拥有者会根据频段决策结果信息816进行适当的频段调整和网络优化程序，并分向控制中心回复反馈信息820和822。

●如果这些对象没有问题，则目标eNB进入CR状态824，并将频段调整结果826通知相邻eNB以及控制中心。

图9是根据本发明实施例之一种CR方法9的信息序列图，可以使用图4的分布式网络结构。CR方法9系表示部分频段存在接口下分布式网络结构中用于进入CR状态的程序。对于case3，在分布式网络结构中，如图9所示，进入CR状态的协议可以为：

●首先，所有配置为能使用CR技术的eNB，例如目标eNB会根据本小区的通信，检测是否满足进入CR状态的条件。若满足即进入CR状态决策900。该测量报告可以由目标eNB自行测量，或由其覆盖范围内的UE进行测量并由目标eNB整合产生。上述测量报告可包括网络负载或是其他的无线信道测量。上述满足进入CR状态可以是目标eNB的网络负载已经超出其可负荷的一网络负载临界值。

●如果满足条件，则目标eNB通过ltf-S接口向与相邻异构系统发出可用频段信息的请求902，并且向上层网络控制中心发送使用频段信息的请求902。●接着控制中心将频段请求信息902转给其他频段拥有者，并从其他频段拥有者获得并转送对应的频段请求反馈信息904至目标eNB。频段请求反馈信息904可包括借用的频段、其对应地理位置、及其收费标准等信息。

●同时，相应于频段信息的请求902，相邻异构系统也向目标eNB反馈相关频段的使用状态及信息(未图示)。

●目标eNB进入频谱选择决策906，选择达到本小区要求的优选频段。

●如果能够找到优选频段，目标eNB将决策结果918通知给上层网络控制中心、相邻的eNB或该优选频段的拥有者(相应的授权用户)。这些接收通知的对象向目标eNB回复反馈信息920和922。如果这些对象没有问题，则目标eNB进入CR状态924，并将结果进行通知。

●如果没有找到优选频段，目标eNB向上层网络控制中心中的数据库发送所有频段信息的请求908。

●控制中心的数据库返回所有可用频段的回馈信息910给目标eNB，特别是数据结构，以及相应的检测算法。

●相应地，目标eNB向本小区的UE发送频谱感知请求信息912，并且发送相应的检测算法。在某些实施例中，频谱感知请求信息912会请求UE测量某段频谱的讯号强度。在其他实施例中，频谱感知请求信息912会请求UE感测目标频段的某种行为或信号特征，例如TV信号的某种信号形状的信号特征。

●相应于收到的频谱感知请求信息912，UE执行频谱感知程序，并将感知结果914回报给目标eNB。

●目标eNB对所有UE的频谱感知结果914进行整合，并进行频谱决策916，选择达到本小区要求的优选频段。

●如果能够找到优选频段，目标eNB将决策结果信息918通知上层网络控制中心、相邻eNB及频段拥有者。

●相邻eNB以及控制中心会根据频段决策结果信息918进行适当的频段调整和网络优化程序，并分别向目标eNB回复反馈信息920和922。

●如果这些对象没有问题，则目标eNB进入CR状态，并将结果进行926对控制中心、相邻eNB及频段拥有者进行通知。

对于case3以及case2，在CR状态中，集中式网络结构和分布式网络结构中，控制中心以及eNB将相关的通信接口打开，并实时接收来自其它系统的频谱使用信息，特别是当前使用频段的授权用户的信息。如果在CR状态中的eNB使用的频段是band3，服务UE可以对可用频段进行检测，特别是UE正在使用的频段；当正在使用频段的授权用户通讯受到影响时(如使用频段的信道质量下降到某一个门限时)，UE向eNB进行汇报；每到达一个固定周期后，UE可向eNB汇报所有频段的信息，以便决策出备用频段。

对于case3可能有如下情况：本小区已经不符合进入CR状态达到一定的时间、当前使用频段的授权用户通过相关接口向控制中心发送欲使用该当前使用频段的信息、当前使用频段可用时间到期、超过某一门限数量的UE报告授权用户的通讯受到影响。在集中式网络结构下离开CR状态时，如果上述情况出现则控制中心可立即发送离开CR状态的命令给相应的eNB，然后该eNB执行离开CR状态的命令，进入最原始的状态，如果其它情况出现，例如有更好信道条件的频段出现，则eNB可以通过频段切换而使用另一个可用频段，并且将结果反馈给上层网络以及当前使用频段的授权用户；分布式网络中，如果当前使用频段的授权用户通过相关接口向eNB发送使用当前频段的信息时，该eNB执行离开CR状态的命令，进入最原始的状态，如果其它情况出现，eNB可以通过频段切换而使用另一个可用频段，并且将结果反馈给上层网络以及当前使用频段的授权用户。

上面CR方法5-9的UE或目标eNB所量测提供的量测报告，或是频段拥有者提供给控制中心的频段请求反馈信息可以包括以下频段信息：频段目前使用状况(使用中或未使用)、频段/通道名称、可用频段所在的地理位置、频段覆盖范围、频段频率范围、带宽、频段内干扰指数、频段外干扰指数、可借用的时间单位、租借收费标准、讯号特性。控制中心内部可以建立数据库，用来储存上述频段信息的内容。在某些实施例中，控制中心可以先从数据库中查找所需的频段信息，若是没有更新的频段数据才藉由向频段拥有者发出频段请求信息获取更新的频段信息。在其他实施例中，一或多个频段拥有者可以将更新的频段资料度定送到控制中心，使得控制中心的数据库中可维持最近可用的频段信息。

下面介绍本发明实施例提供的分别应用在case1、case2以及case3，eNB进入CR状态时，eNB所接入的频谱的频谱决策方法。

频谱决策

对于case1，频谱决策过程可以为：

●步骤0：由控制中心通过移动通信系统与其它系统的接口，收集可用频段的信息；

●步骤1：在所有的band1内，搜索满足目标eNB要求的所有可用频段；●步骤2：如果有一个或者以上的可用频段满足目标eNB的要求，计算相应的TBlog(1+SNR)，其中T是频段空闲时间，B为频段带宽，SNR为频段的信噪比。选取具有最大TBlog(1+SNR)的频段，然后跳到步骤6；

●步骤3：对于所有band2，计算概率Pr(A＞A0)，其中A0是eNB要求的参数，A为相关band2的参数。然后将Pr(A＞A0)与一个事先设定门限进行比较，并且列出所有满足Pr(A＞A0)大于该设定门限的band2；

●步骤4：如果有一个或者多个频段满足Pr(A＞A0)大于该设定门限，则对该一个或者多个满足Pr(A＞A0)大于该设定门限的频段分别计算E{TBlog(1+SNR)}，其中E{.}表示取均值，并且选取具有最大E{TBlog(1+SNR)}的频段，然后跳到步骤6；

●步骤5：降低目标eNB的要求，比如将对于目标eNB待接入频段需求时间设为原始要求的一半，或者概率门限略为降低，然后跳到步骤1；

●步骤6：接入选定的频段；

●步骤7：根据相同的决策规则，选择第2个频段。

对于case2，其相应的决策过程可以为：

●步骤0：目标eNB从系统数据库中下载有关频段的信息；

●步骤1：对于所有band3频段，分别计算概率Pr(A＞A0)，并且按照概率从大到小进行排序；

●步骤2：按照排序的先后顺序，从概率大到小对相应的频段进行感知；

●步骤3：一旦有频段被感知为空闲状态，则停止感知，并跳到步骤5；

●步骤4：降低目标eNB的要求，比如将需求时间设为原始要求的一半，或者概率门限略为降低，然后跳到步骤1；

●步骤5：接入选定的频段；

●步骤6：根据相同的决策规则，选择第2个频段。

对于case3，其相应的决策过程可以为：

●步骤0：控制中心通过移动通信系统与其它系统的接口或者数据库，整合所有频段的信息；

●步骤1：在所有的band1频段内，搜索满足目标eNB要求的所有可用频段；

●步骤2：如果有一个或者多个频段满足目标eNB的要求，计算相应的TBlog(1+SNR)，其中T是频段空闲时间，B为频段带宽，SNR为频段的信噪比。选取具有最大TBlog(1+SNR)的频段，并且跳到步骤9；

●步骤3：对于所有band2频段，计算概率Pr(A＞A0)，其中A0是目标eNB要求的参数，A为相关band2的参数。然后将Pr(A＞A0)与一个事先设定门限进行比较，并且列出所有满足Pr(A＞A0)大于该设定门限的band2；

●步骤4：如果有一个或者多个频段满足Pr(A＞A0)大于该设定门限，则计算E{TBlog(1+SNR)}，其中E{.}表示取均值。选取具有最大E{TBlog(1+SNR)}的频段，并且跳到步骤9；

●步骤5：对于所有的band3频段，计算概率Pr(A＞A0)，并且按照概率从大到小进行排序；

●步骤6：按照排序的先后顺序，依据概率从大大小的顺序对相应的频段进行感知；

●步骤7：一旦有频段被感知为空闲状态，则停止感知，并跳到步骤9；

●步骤8：降低目标eNB的要求，比如将需求时间设为原始要求的一半，或者概率门限略为降低，并且跳到步骤1；

●步骤9：接入选定的频段；

●步骤10：根据相同的决策规则，选择第2个频段。

当目标eNB决定所使用频段，并且进入到CR状态中，就可以使用选定频谱，不同频段的利用方法因应用环境不同而有所不同，下面详细介绍本发明实施例提供的频谱利用方法。

频谱利用

基于LTE的移动通信系统利用CR的方法包含载波聚合(Carrier Aggregation)。图10为显示本发明实施例中一种载波聚合方法10的流程图，可以使用通讯系统2-4以及CR方法5-9加以实现。

当采用载波聚合的功能来实现CR技术时，适用CR技术的目标eNB可以藉由本发明实施例所提出之CR方法获得非原始授权频段。在载波聚合方法10开始后，目标eNB可先与UE间使用原始分配到的授权频段建立主载波的连接(S1002)，使用本发明实施例所提出之CR方法获得次载波频段(S1004)，接着透过主载波(如透过RRC控制信令)告知UE次载波的射频参数与配置信息等次载波信息(如包含中心频率、带宽或者系统信息)(S1006)，而次载波的频率位置则在非原始授权频段之中，而该次载波频段信息可以由控制中心或由频段感测方式获取。UE在获得次载波信息后可和目标eNB间建立次载波连接(S1008)。目标eNB亦可要求UE对非原始授权频段中的特定频率进行测量,并透过主载波上报测量结果。待目标eNB获得控制中心授权后，或自行决定要使用次载波频段后，可下发命令告知终端位于非原始授权频段中之次载波启用(activation)，并开始进行数据传输直到次载波关闭(deactivation)为止。目标eNB必须在目标频段授权失效前关闭次载波以避免影响该目标频段授权用户的通讯，若在次载波启用后终端侦测到该目标频段授权用户的通讯已受到影响，则目标eNB应该提前关闭次载波。由于次载波频段可以用较有弹性的方式加以使用，因此相当适合利用CR方法获取次载波频段。当因为授权失效而必须关闭次载波频段时，UE用户不会感觉到通讯连接突然断掉，可以提高使用者体验。

图10中的载波聚合方法让目标eNB在网络容量不足时仍可利用CR技术建立次载波连接，增加网络容量，同时在授权失效前可关闭次载波频段而不影响使用者体验。

图11为显示本发明实施例中一种不同频切换(inter-frequency handover)方法11的的流程图，可以使用通讯系统2-4以及CR方法5-9加以实现。

图11的不同频切换方法适用于具有多个RF天线的目标eNB，可以提供多个频段和UE之间建立连接。UE可以是具有单个天线的通讯装置。在图11的不同频切换方法开始后(S1100)，目标eNB首先与UE间使用原始分配到的授权频段和第一天线建立连接(S1102)，当网络容量不足时目标eNB可使用本发明实施例所提出之CR方法从相邻eNB借入频段(S1104)，使用上述借入频段和目标eNB的第二天线另启用新小区(S1106)，并透过已建立的连接通知UE要从原本的小区切换到新小区(S1108)。相应地，UE收到要换新小区的讯息后会切换到借入频段所建立的新小区，藉以完成目标eNB的不同频切换程序(S1110)。

图12为显示本发明实施例中另一种不同频切换方法12的的流程图，可以使用通讯系统2-4以及CR方法5-9加以实现。

图11的不同频切换方法适用于具有单个RF天线的目标eNB。UE可以是具有单个天线的通讯装置。在不同频切换方法12开始后(S1200)，目标eNB首先与UE间使用原始分配到的授权频段建立连接(S1202)。当网络容量不足时目标eNB首先将UE切换到某个有网络容量的相邻eNB(S1204)。接着目标eNB可使用本发明实施例所提出之CR方法从相邻eNB借入频段(S1206)。上述从相邻eNB借入频段可以是具有更多网络容量的频段。然后频段后目标eNB使用上述借入频段另启用新小区(S1208)，并通知先前切换的相邻eNB将UE切换回新小区(S1210)。相邻eNB会相应地将UE切换到目标eNB的新小区，藉以完成不同频切换程序(S1212)。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围。本发明所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可做各种的变更和润饰。因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种使用认知无线电技术的方法，其特征在于，所述的方法包含：

如果第一基站满足进入认知无线电状态的条件，则获取原分配予第二基站的潜在可接入频段的知识；

根据所述的潜在可接入频段的知识进行频谱决策以选择待接入的优选频段；以及

进入认知无线电状态以使所述的第一基站接入所述的优选频段，其中，当所述的第一基站进入所述的认知无线电状态后，使用所述的优选频段来启用一新小区，以及终端同时由原服务小区与所述的新小区透过载波聚合方式接收或发送来自所述的第一基站的讯号。

2.如权利要求1所述使用认知无线电技术的方法，其特征在于，所述第一基站的讯号覆盖范围与所述的第二基站的讯号覆盖范围有重迭。

3.如权利要求1所述使用认知无线电技术的方法，其特征在于，进一步包含：所述的第一基站至少基于测量报告决定是否满足进入认知无线电状态的条件；以及

由所述的第一基站至少基于数据库获取所述的潜在可接入频段的知识，并且进行频谱决策。

4.如权利要求3所述使用认知无线电技术的方法，其特征在于，所述的测量报告为由所述的第一基站测量原服务小区的通信状态，或者由所述的第一基站内的用户设备测量所述的原服务小区的通信状态并上报给所述的第一基站。

5.如权利要求3所述使用认知无线电技术的方法，其特征在于，获取原分配予所述的第二基站的潜在可接入频段知识的步骤包含：

所述的第一基站向控制中心发出频段信息请求；

所述的第一基站从所述的控制中心接收频段信息反馈；以及

所述的第一基站进一步基于所述的频段信息反馈频谱决策结果进行频谱决策。

6.如权利要求5所述使用认知无线电技术的方法，其特征在于获取潜在可接入频段的知识的步骤进一步包含：

所述的第一基站发出频段感知请求给一实体；

以及所述的第一基站接收频段感知反馈；以及

所述的第一基站基于所述的频段信息以及所述的频段感知进行频谱决策。

7.如权利要求6所述使用认知无线电技术的方法，其特征在于，所述的实体为所述的第一基站的相邻基站或者用户设备。

8.如权利要求1所述使用认知无线电技术的方法，其特征在于，控制中心从所述的第一基站接收是否满足进入认知无线电状态的测量报告，以及所述的第一基站从所述的控制中心接收所述的待接入的优选频段指示；

其中，所述的控制中心至少基于数据库获取所述的潜在可接入频段的知识以及进行频谱决策以产生所述的待接入的优选频段指示。

9.如权利要求8所述使用认知无线电技术的方法，其特征在于，所述的测量报告为由所述的第一基站测量原服务小区的通信状态，或者由所述的第一基站内的用户设备测量所述的原服务小区的通信状态且由所述的第一基站接收。

10.如权利要求9所述使用认知无线电技术的方法，其特征在于，获取所述的潜在可接入频段的知识的步骤包含：

所述的第一基站从所述的控制中心接收频谱决策所决定的所述的待接入的优选频段，

其中，所述的控制中心发送频段信息请求给其他频段拥有者，所述的控制中心从目标频段拥有者接收新段信息反馈，以及由所述的控制中心基于所述的频段信息反馈以及所述的数据库获取所述的潜在可接入频段的知识，以进行频谱决策获得所述的待接入的优选频段。

11.如权利要求10所述使用认知无线电技术的方法，其特征在于，所述的控制中心进一步发出频段感知请求给所述的第一基站；

所述的第一基站执行频段感知；以及

所述的第一基站发出频段感知回馈给所述的控制中心；

其中，所述的控制中心进一步基于所述的频段信息反馈以及所述的频段感知反馈获取所述的潜在可接入频段的知识。

12.如权利要求1所述使用认知无线电技术的方法，其特征在于，所述的进入所述的认知无线电状态以接入所述的优选频段的步骤包含：当所述的第一基站进入所述的认知无线电状态后，使用所述的优选频段至少其中之一启用一新小区，以及将该终端由原服务小区切换至所述的新小区，以将所述的新小区作为服务小区。

13.如权利要求1所述使用认知无线电技术的方法，其特征在于，所述的进入所述的认知无线电状态以接入所述的优选频段的步骤包含：当所述的第一基站进入所述的认知无线电状态前，所述的第一基站将该终端的服务小区先切换至相邻小区，进入所述的认知无线电状态时，所述的第一基站关闭所述的终端的所述的原服务小区，以及在进入所述的认知无线电状态后使用所述的优选频段至少其中之一启用该新小区，将所述的终端的所述的服务小区切换至所述的新小区，以让所述的第一基站透过所述的新小区服务所述的终端。

14.如权利要求1所述使用认知无线电技术的方法，其特征在于，所述的进入使用认知无线电的条件包含下列至少一者：

频段目前使用状况、频段/信道名称、可用频段所在的地理位置、频段可用区域覆盖范围、频段的频率范围、带宽、频段内干扰指数、频段外干扰指数、可借用的空闲时间或者租借收费标准和讯号特性。

15.如权利要求1所述使用认知无线电技术的方法，其特征在于，根据所述的潜在可接入频段的知识进行频谱决策以选择一待接入的优选频段的步骤包含：基于所述的可接入频段的空闲时间、频段带宽以及信噪比决定所述的优选频段。

16.一种使用认知无线电机制的装置，所述的装置包含：

第一元素管理单元，当第一基站满足进入认知无线电状态条件时，用于发送进入认知无线电状态的请求；

网络管理单元，耦接至所述的第一元素管理单元，用于从所述的第一元素管理单元接收进入认知无线电状态的请求；以及

第二元素管理单元，耦接至所述的网络管理单元以及所述的第一元素管理单元，用于获取原分配予第二基站的潜在可接入频段的知识；

其中，所述的网络管理单元基于所述的潜在可接入频段的知识进行频谱决策以选择待接入的优选频段；以及响应所述的进入认知无线电状态的请求以使所述的第一基站进入所述的认知无线电状态以接入所述的优选频段，其中，当所述的第一基站进入所述的认知无线电状态后，使用所述的优选频段来启用新小区，以及一终端同时由原服务小区与所述的新小区透过载波聚合方式接收或发送来自所述的第一基站的讯号。

17.如权利要求16所述使用认知无线电机制的装置，其特征在于，所述的第一基站的讯号覆盖范围与所述的第二基站的讯号覆盖范围有重迭。

18.如权利要求17所述使用认知无线电机制的装置，其特征在于，所述的网络管理单元基于所述的潜在可接入频段的知识以及数据库选择所述的待接入的优选频段，其中，所述的数据库为运行管理以及维护数据库，以及存储在所述的网络管理单元中，或者所述的数据库为基站数据库以及存储在基站控制器中。

19.如权利要求18所述使用认知无线电机制的装置，其特征在于，所述的网络管理单元至少基于测量报告决定是否满足进入认知无线电状态。

20.如权利要求19所述使用认知无线电机制的装置，其特征在于，由所述的网络管理单元基于所述的潜在可接入频段的知识进行频谱决策以选择一待接入的优选频段进一步包含：

所述的网络管理单元向所述的第二元素管理单元发出频段信息请求；

以及所述的网络管理单元从所述的第二元素管理单元接收频段信息反馈；以及

所述的网络管理单元基于所述的频段信息反馈以及所述的数据库进行频谱决策。

21.如权利要求20所述使用认知无线电机制的装置，其特征在于，所述的网络管理单元进一步发出频段感知请求给相邻基站；

所述的网络管理单元从所述的相邻基站接收频段感知反馈；

所述的网络管理单元基于所述的频段信息反馈、所述的频段感知反馈以及所述的数据库进行频谱决策。