WO2012100597A1 - 一种认知无线电的感知辅助的方法及系统 - Google Patents

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idle spectrum
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node
sensing
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刘星
李峰
张力
周栋
陈东丽
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports

Definitions

  • the foregoing sensing measurement result includes: the idle spectrum resource is available or the idle spectrum resource is unavailable, and the interference source information.
  • the formulating the corresponding idle spectrum allocation policy includes: when the allocated idle spectrum resource is unavailable, the spectrum allocation policy formulated by the high-level node is based on the interference source information provided in the sensing measurement result, and the relevant interference source Coordinating, the base station continues to use the allocated idle spectrum resources; or
  • the high-level node sends the configuration information to the base station, and the base station performs the spectrum sensing measurement with the sensing node of the subordinate, and feeds the sensing measurement result to the high-level node; the high-level node formulates the sensing result according to the received sensing result.
  • the corresponding idle spectrum allocation strategy is:
  • FIG. 1 is a schematic flow chart of a method for sensing assistance of a cognitive radio according to the present invention, as shown in FIG. 1 As shown, the method includes the following steps:
  • Step 305 The BS and its subordinates have sensing sensing capability, perform spectrum sensing measurement on the WS allocated by the high-level node, and determine whether the acquired spectrum is available.
  • Step 414 The BS shall initiate reconfiguration of the radio link with the subordinate node according to the transmission parameter requirement in the step 404 high layer node feedback message.
  • Step 415 After the configuration is completed, the configuration update message is fed back to the upper node, and the high-level node feeds back the configured update confirmation message.
  • the decision of the high-level node to re-allocate the spectrum resource may be that the interference source cannot be determined, that is, may be caused by the expected external interference (such as industrial interference, etc.); or the subordinate BS has an urgent demand for the spectrum, and the high-level node first allocates The new resource is then processed in the interference source for subsequent allocation.
  • the interference source cannot be distinguished, that is, when the interference on the idle spectrum is unexpected interference
  • the upper node stores the information, and reduces the allocation priority of the frequency band at the base station in subsequent resource allocation.
  • Step 608 Send a WS resource request feedback to the BS, where the WS information, the detection threshold information, and the transmission parameter requirement are included.
  • the allocation policy module formulates a corresponding idle spectrum allocation policy, when the allocated idle spectrum resources are unavailable, including:
  • the sensing measurement module is configured to perform sensing measurement on the sensing node of the base station and the base station, and determine whether the idle spectrum resource meets a threshold threshold preset by the base station, and confirm whether the idle spectrum resource is available.
  • the feedback module is configured to feed back, by the base station, the sensing-sensing node of the base station to the high-level node.

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种认知无线电的感知辅助的方法，高层节点给基站发送配置信息，所述基站联合自身下属具有感知能力的节点进行频谱感知测量，并将感知测量结果反馈给高层节点；所述高层节点根据收到的感知测量结果，制定相应的空闲频谱分配策略。本发明还公开了一种系统，通过本发明的方法和系统，高层节点向基站发送配置信息，基站联合自身下属节点在指定频段进行频谱感知测量，并反馈感知测量结果给高层节点，高层节点根据感知测量结果制定相应的空闲频谱分配策略；获得可用的空闲频谱资源，降低了基站配置失败的概率，减少因配置失败而造成的开销。

Description

一种认知无线电的感知辅助的方法及系统 技术领域
本发明涉及无线通信领域， 具体而言， 涉及认知无线电技术、 频谱感 知辅助方法及系统。 背景技术
随着无线电技术的不断进步， 各种各样的无线电业务大量涌现， 而无 线电业务所依托的频谱资源是有限的， 面对人们对带宽需求的不断增加， 频谱资源表现出极为紧张的局面； 而另一方面在传统的固定频谱分配模式 下， 频谱资源的利用率并不高。 业务繁忙系统能够借用频谱利用率较低系 统的频谱资源， 并且借用频谱系统采取一定的保护机制， 从而实现在不对 借出频谱的系统造成干扰的前提下， 提高整体网络的频谱资源利用率。 这 成为了解决需求增加与资源有限之间矛盾的主要手段， 也是认知无线电技 术的核心思想。
为了实现这个目的， 次级系统需要可靠的获取主系统可用频谱资源信 息。 目前认知无线电技术的研究中， 系统获取空闲频谱资源信息的手段可 以通过对包含空闲频谱资源信息的高层节点进行访问来获取， 或认知无线 电设备通过频谱感知来发现， 但是， 使用单一方式有其各自的局限性： 通过高层节点获取的方案中， 无法考虑到干扰因素， 因此高层节点提 供的空闲频谱资源可能因为干扰过大等因素， 并不能为发出空闲频谱申请 的系统所用；
通过认知无线电设备的频谱感知来获取的方案中， 感知得到的空闲频 谱虽未被占用， 但无法知道是否为管理域不允许使用或者空闲频谱所属系 统运营商限制使用的信道， 这种情况下， 如果次级系统进行接入就会成为 非法接入。
由于使用单一方式具有局限性， 因此两种方式联合使用是被考虑的另 一种手段， 这样， 既不会违反空闲频谱所属系统及管理域的要求， 又可以 获得满足发出申请系统要求的频谱资源。 但目前的高层节点获取与感知辅 助联合方案中， 仅能保证对单次的接入有效。 如， 高层节点指示某频谱资 源可用并分配给发出申请系统的认知无线电设备， 但感知结果表明此频谱 资源不可用， 即可能有很大的干扰， 此时认知无线电设备既不向高层节点 反馈感知结果， 也不对干扰源做进一步的感知确定， 因此高层节点也无法 对感知结果进行分析及相关干扰的调整， 只是重新进行资源获取分配流程 以获取新的可用空闲频谱资源。 当有相关的资源获取申请时， 高层节点仍 会把这部分无效的频谱资源作为可用的资源分配出去， 而收到分配的系统 仍不能使用该频谱， 增加了不必要的网络开销。 发明内容
有鉴于此， 为了解决上述问题， 本发明提出了一种基于认知无线电的 感知辅助方法， 从而减小了基站配置失败的概率， 以及因配置失败而产生 的不必要的开销。
一种认知无线电的感知辅助方法， 所述方法， 包括： 高层节点给基站 发送配置信息， 基站联合自身下属具有感知能力的节点进行频谱感知测量， 并将感知测量结果反馈给高层节点； 高层节点根据收到的感知测量结果， 制定相应的空闲频谱分配策略。
其中， 所述配置信息， 包括： 所述基站的空闲频谱资源信息， 或所述 基站的空闲频谱资源信息以及空闲频谱的同频及邻频系统信息。
其中， 所述空闲频谱资源指未被占用的频谱资源； 所述空闲频谱资源 信息中包括： 频点、 带宽、 发射参数要求和感知测量门限信息； 所述空闲 频谱的同频及邻频系统信息， 包括： 占用与所述空闲频谱同频及邻频资源 的系统的导频信息、 调制编码方式信息。
上述频谱感知测量， 为： 基站判断所述空闲频谱资源是否满足基站预 先设置的门限阈值要求， 确认空闲频谱资源是否可用。
优选的， 所述高层节点给基站发送配置信息， 所述基站联合自身下属 具有感知能力的节点进行频谱感知测量， 并将感知测量结果反馈给高层节 点， 包括： 所述高层节点发送包含基站的空闲频谱资源信息， 以及空闲频 谱的同频及邻频系统信息的配置信息给所述基站， 所述基站联合自身下属 具有感知能力的节点进行感知测量， 判断所述空闲频谱资源是否可用， 当 所述空闲频谱资源不可用时， 进一步判断干扰源， 并将感知测量结果反馈 给高层节点； 或者，
所述高层节点还向所述基站发送包含所述空闲频谱资源信息的配置信 息， 基站联合自身下属具有感知能力的节点进行感知测量， 确定所述的空 闲频谱资源是否可用， 并反馈给高层节点； 若不可用， 所述高层节点进一 步向基站发送包含所述空闲频谱的同频及邻频系统信息的配置信息， 所述 基站联合自身下属具有感知能力的节点进行进一步的感知测量， 以确定干 扰源信息， 并将所述干扰源信息反馈给高层节点； 其中， 所述干扰源是同 一区域内的邻频干扰， 或者相邻区域的同频干扰。
上述感知测量结果包括： 所述空闲频谱资源可用或所述空闲频谱资源 不可用， 以及干扰源信息。
优选的， 所述制定相应的空闲频谱分配策略， 包括： 当所分配的空闲 频谱资源不可用时， 所述高层节点制定的频谱分配策略根据所述感知测量 结果中提供的干扰源信息， 对相关干扰源进行协调， 所述基站继续使用所 分配的空闲频谱资源； 或者，
向所述基站发送新的空闲频谱资源信息， 为其分配新的空闲频谱资源； 或者， 所述空闲频谱上的干扰为意外干扰时， 不能区分干扰源信息时， 所述 高层节点将存储该信息， 并在后续的资源分配时， 降低在所述基站分配资 源的优先级。
其中， 所述感知测量结果包括所述空闲频谱资源不可用， 及干扰源信 优选的， 所述高层节点制定的频谱分配策略根据所述感知测量结果中 提供的干扰源信息， 对相关干扰源进行协调， 所述基站继续使用所分配的 空闲频谱资源， 为： 如果干扰信息确实来自同频及邻频系统， 所述高层节 点向引起空闲频谱干扰的干扰源基站发出改变发射参数命令， 所述干扰源 基站执行所述高层节点的命令； 并向所述高层节点反馈改变发射参数命令 响应； 所述高层节点重新向发出资源申请的基站发送继续分配原空闲频谱 资源； 其中， 所述改变发射参数命令对其发射功率进行限制， 或改变天线 参数。
优选的， 所述新的空闲频谱资源信息包括： 重新分配的空闲频谱资源 的频点、 带宽、 感知检测门限信息、 及发射参数要求。
本发明还提供一种认知无线电的感知辅助系统， 其包括高层节点和基 站； 其中， 所述高层节点， 用于给所述基站发送配置信息， 并根据基站反 馈的频谱感知测量结果， 制定相应的空闲频谱分配策略； 所述基站， 用于 联合自身下属具有感知能力的节点进行频谱感知测量， 并将感知测量结果 反馈给高层节点。
其中， 所述高层节点中还包括： 配置模块和分配策略模块； 其中， 所述配置模块， 用于根据基站发出的空闲频谱资源申请， 及其存储的 空闲频谱资源信息， 结合空闲频谱分配策略为基站配置空闲频谱资源， 并 反馈给所述基站；
其中， 所述配置信息包括： 所述基站的空闲频谱资源信息， 或所述基 站的空闲频谱资源信息和空闲频谱的同频及邻频系统信息。
所述分配策略模块， 用于根据基站反馈的频谱感知测量结果， 制定相 应的空闲频谱分配策略。
优选的， 所述分配策略模块制定相应的空闲频谱分配策略， 在所分配 的空闲频谱资源不可用时， 包括：
向所述基站发送新的空闲频谱资源信息， 为其分配新的空闲频谱资源； 或者，
当干扰信息确实来自同频及邻频系统， 所述高层节点向引起空闲频谱 干扰的干扰源基站发出改变发射参数命令， 所述干扰源基站执行所述高层 节点的命令； 并向所述高层节点反馈改变发射参数命令响应； 所述高层节 点重新向发出资源申请的基站发送继续分配原空闲频谱资源； 其中， 所述 干扰源信息包含在感知测量结果中； 所述改变发射参数命令对其发射功率 进行限制， 或改变天线参数； 或者，
所述空闲频谱上的干扰为意外干扰时， 不能区分干扰源信息时， 所述 高层节点将存储该信息， 并在后续的资源分配时， 降低在所述基站分配资 源的优先级。
优选的， 所述基站中还包括： 感知测量模块和反馈模块； 其中， 所述感知测量模块， 用于所述基站联合基站下属具有感知能力的节点 进行感知测量， 并判断所述空闲频谱资源是否满足基站预先设置的门限阈 值要求， 确认空闲频谱资源是否可用。
所述反馈模块， 用于将所述基站联合基站下属具有感知能力的节点进 行频谱感知测量结果反馈给高层节点。
优选的所述感知测量模块的感知测量结果， 包括： 所述空闲频谱资源 可用或所述空闲频谱资源不可用， 以及干扰源信息。
本发明中， 高层节点向基站发送配置信息， 基站联合自身下属节点在 指定频段进行频谱感知测量， 并反馈感知测量结果给高层节点， 高层节点 根据感知测量结果制定相应的空闲频谱分配策略； 获得可用的空闲频谱资 源， 降低了基站配置失败的概率， 减少因配置失败而造成的开销。 附图说明
图 1为本发明一种认知无线电的感知辅助的方法流程示意图； 图 2为发明对应的一个应用场景示意图；
图 3为方法实施例 1、2中获取的空闲频谱资源可用时对应信令流程图； 图 4为方法实施例 3 中获取的空闲频谱资源不可用时， 高层节点协调 相关基站对应的信令流程图；
图 5为方法实施例 4中获取的空闲频谱资源不可用时， 高层节点协调 相关基站对应的另一信令流程图；
图 6为方法实施例 5中获取的空闲频谱资源部可用时， 高层节点重新 分配频谱资源对应信令流程图；
图 7为方法实施例 6中获取的空闲频谱资源不可用时， 高层节点重新 分配频谱资源对应另一信令流程图；
图 8为方法实施例 7中同系统不同区域间频谱借用配置流程图； 图 9为本发明一种认知无线电的感知辅助的系统结构示意图。 具体实施方式
本发明的基本思想是： 高层节点给基站发送配置信息， 基站联合自身 下属具有感知能力的节点进行频谱感知测量， 并将感知测量结果反馈给高 层节点； 高层节点根据收到的感知测量结果， 制定相应的空闲频谱分配策 略。
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。 图 1 为本发明一种认知无线电的感知辅助的方法流程示意图， 如图 1 所示， 所述方法包括以下步驟：
步驟 101 , 高层节点给基站发送配置信息， 所述基站联合自身下属具有 感知能力的节点进行频谱感知测量， 并将感知测量结果反馈给高层节点； 具体的， 所述配置信息包括： 所述基站的空闲频谱资源信息， 或所述 基站的空闲频谱资源信息以及空闲频谱的同频及邻频系统信息。 所述空闲 频谱资源指未被占用的频谱资源； 所述空闲频谱资源信息中包括： 频点、 带宽、 发射参数要求和感知测量门限信息； 所述空闲频谱的同频及邻频系 统信息包括： 占用与所述空闲频谱同频及邻频资源的系统的导频信息、 调 制编码方式信息。 所述频谱感知测量为： 所述基站判断所述空闲频谱资源 是否满足基站预先设置的门限阈值， 确认空闲频谱资源是否可用。 所述感 知测量结果包括： 所述空闲频谱资源可用， 或所述空闲频谱资源不可用及 干扰源信息。
所述高层节点给基站发送配置信息， 所述基站联合自身下属具有感知 能力的节点进行频谱感知测量， 并将感知测量结果反馈给高层节点， 包括： 所述高层节点发送包含基站的空闲频谱资源信息， 以及基站的空闲频谱资 源信息和空闲频谱的同频及邻频系统信息的配置信息给所述基站， 所述基 站联合自身下属具有感知能力的节点进行感知测量， 判断所述空闲频谱资 源是否可用， 当所述空闲频谱资源不可用时， 进一步判断干扰源， 并将感 知测量结果反馈给高层节点； 或者所述高层节点向所述基站发送包含所述 空闲频谱资源信息的配置信息， 所述基站联合自身下属具有感知能力的节 点进行感知测量， 确定所述的空闲频谱资源是否可用， 并反馈给高层节点； 若空闲频谱资源不可用， 所述高层节点进一步向基站发送包含所述空闲频 谱的同频及邻频系统信息的配置信息， 所述基站联合自身下属具有感知能 力的节点进行进一步的感知测量， 以确定干扰源信息， 并将所述干扰源信 息反馈给高层节点； 其中， 所述干扰源是同一区域内的邻频干扰， 或者相 邻区域的同频干扰。
步驟 102, 所述高层节点根据收到的感知测量结果， 制定相应的空闲频 谱分配策略。
具体的， 所述制定相应的空闲频谱分配策略， 包括： 当所分配的空闲 频谱资源不可用时， 所述高层节点制定的频谱分配策略根据所述感知测量 结果中提供的干扰源信息， 对相关干扰源进行协调， 所述基站继续使用所 分配的空闲频谱资源； 或者向所述基站发送新的空闲频谱资源信息， 为其 分配新的空闲频谱资源； 或者所述空闲频谱上的干扰为意外干扰时， 不能 区分干扰源信息时， 所述高层节点将存储该信息， 并在后续的资源分配时， 降低在所述基站分配资源的优先级。 所述高层节点制定的频谱分配策略根 据所述感知测量结果中提供的干扰源信息， 对相关干扰源进行协调， 所述 基站继续使用所分配的空闲频谱资源， 为： 如果干扰信息确实来自同频及 邻频系统， 所述高层节点向引起空闲频谱干扰的干扰源基站发出改变发射 参数命令， 所述干扰源基站执行所述高层节点的命令； 并向所述高层节点 反馈改变发射参数命令响应； 所述高层节点重新向发出资源申请的基站发 送继续分配原空闲频谱资源； 其中， 所述改变发射参数命令对其发射功率 进行限制， 或改变天线参数。 所述新的空闲频谱资源信息， 包括： 重新分 配的空闲频谱资源的频点、 带宽、 感知检测门限信息、 以及发射参数要求。
图 2为本发明对应的一个应用场景， 如图 2所示， 该应用场景涉及以 下网元： 高层节点和基站； 其中，
所述高层节点： 其中包含： 本地或包含本地的若干个地区的授权系统 频谱使用情况状态， 包括但不限于： 频点， 工作带宽、 覆盖范围、 及空闲 频谱可能的持续时间、 允许最大发射功率等信息； 同时还包括次级系统对 授权系统空闲频谱的使用状态， 包括但不限于： 频点， 工作带宽等信息。 高层节点具有学习功能的网络节点， 负责提供空闲频谱（WS, white spaces ) 信息， 如 ETSI RRS中的地理位置数据库（ Geo-location Database )或中心控 制节点（ CCP, Central Control Point )等， 可以根据下层节点反馈的频谱感知 结果中的干扰源信息， 与相关干扰源进行协调， 并制定相应的频谱分配策 略。
所述基站（BS, base station ): BS可以与高层节点直接相连， 其功能包 括但不限于： 1.获取来自高层节点的空闲频谱信息，及同频或邻频系统信息； 2.频谱感知测量， 包括： 确定所分配的频谱是否可用， 及区分干扰源； 3.反 馈感知测量结果给高层节点； 4.将得到的空闲频谱资源分配到与其相连的各 无线链路； 5.改变或调整无线通信技术的参数，例如，调制类型，发射功率。
方法实施例 1: 获取的空闲频谱资源可用时信令流程如图 3所示， 详细 说明如下：
步驟 301 : BS触发借用 WS资源；
具体的，触发的原因可以是 BS下链路通信质量无法满足 QoS(Quality of Service)服务质量需求， 或者负载过重等。
步驟 302: BS向高层节点发出 WS频谱资源申请；
步驟 303: 高层节点根据 BS发出的 WS频谱资源申请， 及其存储的 WS信息， 确定分配给该 BS的无线频谱资源；
步驟 304: 高层节点向 BS发送 WS资源申请反馈；
具体的， WS资源申请反馈中包含分配给该 BS的空闲频谱资源， 该频 谱上发射参数要求， 测量配置信息， 如该空闲频谱资源同频及邻频系统信 息， 以及感知测量门限
所述发射参数要求包含但不限于允许的最大发射功率等。
所述同频及邻频系统信息指相邻区域内占用与所述空闲频谱同频的系 统信息， 以及本区域内占用所述空闲频谱邻频资源的系统信息。 所述系统 信息包括但不限于： 导频信息、 调制方式信息、 编码方式等。 所述测量配置信息获取的方式可以是通过高层节点中存储主次系统信 息的网络节点（如 ETSI RRS中的地理位置数据库 Geo-location ), 下发给系 统的中心控制节点（如 ETSI RRS中的中心控制节点 Central Control Point ), 并由中心控制节点发送给所述 BS;或者通过中心控制节点间的交互来获取， 并发送给所述 BS。
所述的感知测量门限， 用于判断所述空闲频谱是否可用， 即当干扰高 于预定感知测量门限7 ^时， 表明该空闲频谱不可用。
步驟 305: BS 及其下属具有感知测量能力的节点对高层节点分配的 WS进行频谱感知测量， 确定所获取频谱是否可用；
具体的， BS及其下属具有感知测量能力的节点具有分辨干扰源的能力， 它们可首先感知测量所获取 WS的干扰功率或能量， 当干扰过大不满足 BS 配置需求， 即所获取频谱不可用时， 可进一步做干扰源区分测量， 如根据 从高层节点获取的关于同频及邻频系统信息， 进行特征检测， 从而区分干 扰的来源。
本实施例描述所分配的 WS频谱资源可用时的信令流程。所分配的 WS 步驟 306: 若感知测量结果为该频谱可用， BS将按照步驟 304高层节 点反馈消息中发射参数要求， 发起与其下属节点间无线链路的重配， 即图 中步驟 306b; 并反馈频谱感知测量结果给高层节点， 即图中步驟 306a; 步驟 307: 配置完成后 BS向高层节点反馈配置更新消息， 即图中步驟 307a, 高层节点反馈以配置更新确认消息， 即图中步驟 307b。
方法实施例 2: 获取的频谱资源满足 BS通信要求时另一信令流程如图 3所示， 此方法实施例与方法实施例 1信令流程相同， 不同在于步驟 304中 高层节点发送反馈信息的内容， 以及步驟 305 步中所做的频谱感知测量， 下面故详细说明： 步驟 304: 高层节点向 BS发送 WS资源申请反馈： 其中只包括分配给 该 BS的空闲频谱资源信息；
所述空闲频谱资源信息包括但不限于频点、 带宽、 发射参数要求、 感 知测量门限7 ^等信息；
步驟 305 : BS 及其下属具有感知测量能力的节点对高层节点分配的 WS进行频谱感知测量， 确定所获取频谱是否可用；
此次频谱感知测量无需区分干扰源， 如果感知测量的结果表明所分配 的空闲频谱资源可用， 则 BS发起相应重配； 如果感知测量结果表明所分配 的 WS频谱资源不可用， 则需反馈感知结果给高层节点后， 等待来自高层 节点的同频及邻频系统信息， 以便进行进一步区分干扰源的感知测量。 所 方法实施例 3: 获取的空闲频谱资源不可用时， 高层节点协调相关基站 信令流程如图 4所示， 此实施例前 5步与实施例 1相同， 这里不再赘述。 下面从第六个步驟开始做详细说明：
步驟 406: BS反馈频谱感知测量结果给高层节点；
具体的， 频谱感知测量结果中， 包括： 所述空闲频谱是否可用， 当不 可用时， 感知测量结果还进一步包括该频谱的干扰源信息。
此实施例中， 初步感知检测的结果表明此频谱不可用， BS将联合自身 下属具有感知测量能力的节点根据高层节点 WS 资源申请反馈消息中包含 的同频及邻频系统信息， 做进一步的感知测量， 以区分干扰源；
步驟 407: 高层节点根据感知测量结果做频谱分配决策；
此时需要高层节点根据 BS反馈的感知结果（干扰源信息）， 制定频谱 分配策略；
步驟 408: 高层节点向引起空闲频谱干扰的干扰源 BS发出改变发射参 数命令； 具体的， 所述干扰源可以是同一区域内的邻频干扰， 或者相邻区域的 同频干扰； 改变发射参数命令可以是对其发射功率进行限制等。
步驟 409: 干扰源 BS执行高层节点的命令； 降低所述空闲频谱上的发 射功率；
步驟 410: 执行完成后， 向高层节点反馈改变发射参数命令响应； 步驟 411 :高层节点重新向发出资源申请的 BS发送 WS资源申请反馈； 此实施例中， 高层节点继续分配原空闲频谱给所述 BS。
步驟 412: 所述 BS联合自身下属具有感知测量功能的节点对所分配的
WS资源重新进行感知测量；
步驟 413 : 由于干扰源降低了发射功率， 感知测量结果表明空闲频谱可 用， 并反馈感知测量结果给高层节点；
步驟 414: BS将按照步驟 404高层节点反馈消息中发射参数要求， 发 起与其下属节点间无线链路的重配；
步驟 415: 配置完成后向高层节点反馈配置更新消息， 高层节点反馈已 配置更新确认消息。
方法实施例 4: 获取的空闲频谱资源不可用时， 高层节点协调另一信令 流程如图 5所示， 此方法实施例与方法实施例 3信令流程类似， 由于第四 个步驟中高层节点向申请资源基站发送的消息中所包含的配置信息不同， 导致确定干扰源的流程有不同， 下面做详细说明：
步驟 504: 高层节点向 BS发送 WS资源申请反馈： 其中只包括分配给 该 BS的空闲频谱资源信息；
具体的， 所述空闲频谱资源信息包括但不限于频点、 带宽、 发射参数 要求、 感知测量门限7 ^等信息。
步驟 505 : BS 及其下属具有感知测量能力的节点对高层节点分配的 WS进行频谱感知测量， 确定所获取频谱是否可用； 具体的， 这里只反馈所分配的 WS频谱资源是否可用； 此次频谱感知 测量无需区分干扰源；
步驟 506: 如果感知测量结果表明所分配的空闲频谱资源不可用， 则需 反馈感知结果给高层节点后， 等待来自高层节点的同频及邻频系统信息， 以便进行进一步区分干扰源的感知测量。
步驟 507:高层节点发送所述 WS频谱资源的同频及邻频系统信息给所 述 BS;
步驟 508: 此次频谱感知测量不同于前一次， 需针对高层节点发送的同 频及邻频系统的特征 , 区分干扰源；
步驟 509: BS反馈干扰源信息给高层节点；
如果干扰确实由同频或邻频系统造成， 继续执行实施例 3步驟 407以 后的流程。
方法实施例 5: 获取的空闲频谱资源不可用时， 高层节点重新分配频谱 资源对应信令流程如图 6所示， 前 6步与方法实施例 3相同， 这里不在赘 述， 对下面步驟做详细说明：
步驟 607: 高层节点收到感知结果后， 制定频谱分配策略： 重新分配空 闲频谱资源给所述 BS;
具体的， 所述感知结果包括所述空闲频谱是否可用， 当不可用时， 还 进一步包括干扰源信息。
此实施例中高层节点做出重新分配频谱资源的决策原因可以是不能确 定干扰源， 即可能由于预计外干扰造成（如工业类干扰等）； 或者下属 BS 对频谱需求比较迫切， 高层节点先分配新资源然后在对干扰源进行处理， 以便此后的分配。 针对不能区分干扰源的情况， 即所述空闲频谱上的干扰 为意外干扰时， 高层节点将存储该信息， 并在后续的资源分配时， 降低所 述频带在该基站的分配优先级。 步驟 608: 发送 WS 资源申请反馈给所述 BS, 其中包含重新分配的 WS信息， 感知检测门限信息， 及发射参数要求等；
此后 BS将重复此前步驟 605频谱感知测量流程，并反馈感知测量结果， 直至得到来自高层节点可用的空闲频谱资源， 进行重配， 并向高层节点发 送配置更新消息， 高层节点回复以配置更新确认消息。 方法实施例 6: 获取的空闲频谱资源部可用时， 高层节点重新分配频谱 资源对应另一信令流程如图 7所示， 是方法实施例 4与方法实施例 5的组 合， 即与方法实施例 4前 9步相同， 步驟 9以后与方法实施例 5的步驟 7 以后相同，主要体现 BS做两次感知测量下，高层节点做频谱重分配的流程， 这里不再赘述。
方法实施例 7: 同系统不同区域间频谱借用配置流程如图 8所示， 详细 说明如下：
前 6个方法实施例描述了不同系统间频谱借用的情况， 即各次级系统 借用授权系统空闲频谱资源， 与之类似， 本发明也适用于同系统不同区域 间频谱借用的情况， 此时， 所述高层节点包含所述系统各区域频谱资源使 用情况信息， 负载状态信息， 通信质量状况信息， 可以根据下层节点反馈 的频谱感知测量结果中的干扰源信息， 与相关干扰源进行协调， 并制定相 应的频谱分配策略。
如两个 GSM小区 A、 B, A负载较重或通信质量较差， 触发小区 A基 站向高层节点发送载频申请， 高层节点中包含各小区载频使用信息及负载 信息， 高层节点发现当前小区 B负载较轻， 决定将 B的一个载频分配给 A 进行重配， 并发送给 A感知检测门限 ^， 此门限考虑了因 B仍在要借出载 频工作而带来的干扰， 小区 A的基站及其下属具有感知功能的节点对高层 节点所分配的载频进行频谱感知测量， 判断其是否满足小区 A基站的工作 要求， 若满足则高层节点向小区 B基站发出重配命令， 即跳过 7、 8步， 待 其重配完成后， 再向小区 A基站发出执行重配命令， 小区 A完成重配并发 送配置更新小区给高层节点， 高层节点回复以配置更新确认消息。
当感知测量结果不可用时， 高层节点存在两种优选的频谱分配策略：
- 重新分配载频资源给所述 BS A, A重新进行感知测量流程；
- 高层节点根据感知测量结果中包含的干扰源 BS C信息，对相关干扰 源发射参数进行调整， 以减小其在空闲频谱上产生的干扰， 待相关干扰源 调整发射参数完成后， 将原载频资源分配给所述 BS A。
找到可用的载频资源后， 高层节点向 BS B发出重配命令， 释放指定载 频， BS B执行重配， 并反馈重配完成消息给高层节点， 高层节点向 BS A 发送重配命令， 增加所述载频， BS A重配， 完成后， 反馈配置更新给高层 节点， 高层节点反馈以配置更新确认消息。
图 9 为本发明一种认知无线电的感知辅助的系统结构示意图， 如图 9 所示， 所述系统包括高层节点和基站； 其中，
所述高层节点， 用于给所述基站发送配置信息， 并根据基站反馈的频 谱感知测量结果， 制定相应的空闲频谱分配策略；
所述基站， 用于联合自身下属具有感知能力的节点进行频谱感知测量， 并将感知测量结果反馈给高层节点。
进一步， 高层节点中还包括： 配置模块和分配策略模块； 其中， 所述配置模块， 用于根据所述基站发出的空闲频谱资源申请， 及其存 储的空闲频谱资源信息， 结合空闲频谱分配策略为基站配置空闲频谱资源， 并反馈给所述基站；
具体的， 所述配置信息包括： 所述基站的空闲频谱资源信息， 或所述 基站的空闲频谱资源信息和空闲频谱的同频及邻频系统信息。
所述分配策略模块， 用于根据基站反馈的频谱感知测量结果， 制定相 应的空闲频谱分配策略。
所述分配策略模块制定相应的空闲频谱分配策略， 在当所分配的空闲 频谱资源不可用时， 包括：
向所述基站发送新的空闲频谱资源信息， 为其分配新的空闲频谱资源； 或者，
其中， 所述感知测量结果包括所述空闲频谱资源不可用， 及干扰源信 当干扰信息确实来自同频及邻频系统， 所述高层节点向引起空闲频谱 干扰的干扰源基站发出改变发射参数命令， 所述干扰源基站执行所述高层 节点的命令； 并向所述高层节点反馈改变发射参数命令响应； 所述高层节 点重新向发出资源申请的基站发送继续分配原空闲频谱资源； 其中， 所述 干扰源信息包含在感知测量结果中； 所述改变发射参数命令对其发射功率 进行限制， 或改变天线参数； 或者，
所述空闲频谱上的干扰为意外干扰时， 不能区分干扰源信息时， 所述 高层节点将存储该信息， 并在后续的资源分配时， 降低在所述基站分配资 源的优先级。
所述基站中， 还包括： 感知测量模块和反馈模块； 其中，
所述感知测量模块， 用于所述基站联合基站下属具有感知能力的节点 进行感知测量， 并判断所述空闲频谱资源是否满足基站预先设置的门限阈 值要求， 确认空闲频谱资源是否可用。
所述反馈模块， 用于将所述基站联合基站下属具有感知能力的节点进 行频谱感知测量结果反馈给高层节点。
所述感知测量模块的感知测量结果， 包括： 所述空闲频谱资源可用， 或所述空闲频谱资源不可用， 及干扰源信息；
其中， 当判断所述空闲频谱资源感知测量结果为不可用时， 感知测量 结果还进一步包括干扰源信息， 并将感知测量结果反馈给高层节点。
以上所述， 仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保 护范围。

Claims

权利要求书
1、一种认知无线电的感知辅助的方法， 其特征在于， 所述方法， 包括： 高层节点给基站发送配置信息， 所述基站联合自身下属具有感知能力 的节点进行频谱感知测量， 并将感知测量结果反馈给高层节点；
所述高层节点根据收到的感知测量结果， 制定相应的空闲频谱分配策 略。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述配置信息， 包括： 所述基站的空闲频谱资源信息； 或所述基站的空闲频谱资源信息以及空闲 频谱的同频及邻频系统信息。
3、 根据权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 所述空闲频谱资源指未 被占用的频谱资源；
所述空闲频谱资源信息中包括： 频点、 带宽、 发射参数要求和感知测 量门限信息；
所述空闲频谱的同频及邻频系统信息， 包括： 占用与所述空闲频谱同 频及邻频资源的系统的导频信息、 调制编码方式信息。
4、根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述频谱感知测量， 为： 所述基站判断所述空闲频谱资源是否满足基站预先设置的门限阈值， 确认 空闲频谱资源是否可用。
5、 根据权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 所述高层节点给基站发 送配置信息， 所述基站联合自身下属具有感知能力的节点进行频谱感知测 量， 并将感知测量结果反馈给高层节点， 包括：
所述高层节点发送包含基站的空闲频谱资源信息， 以及空闲频谱的同 频及邻频系统信息的配置信息给所述基站； 所述基站联合自身下属具有感 知能力的节点进行感知测量， 判断所述空闲频谱资源是否可用， 当所述空 闲频谱资源不可用时， 进一步判断干扰源， 并将感知测量结果反馈给高层 节点； 或者，
所述高层节点向所述基站发送包含所述空闲频谱资源信息的配置信 息； 所述基站联合自身下属具有感知能力的节点进行感知测量， 确定所述 的空闲频谱资源是否可用， 并反馈给高层节点； 若空闲频谱资源不可用， 所述高层节点进一步向基站发送包含所述空闲频谱的同频及邻频系统信息 的配置信息， 所述基站联合自身下属具有感知能力的节点进行进一步的感 知测量， 以确定干扰源信息， 并将所述干扰源信息反馈给高层节点；
其中， 所述干扰源是同一区域内的邻频干扰， 或者相邻区域的同频干 扰。
6、 根据权利要求 1或 5所述的方法， 其特征在于， 所述感知测量结果 包括： 所述空闲频谱资源可用或所述空闲频谱资源不可用， 以及干扰源信
7、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述制定相应的空闲频 谱分配策略， 包括： 当所分配的空闲频谱资源不可用时， 所述高层节点制 定的频谱分配策略根据所述感知测量结果中提供的干扰源信息， 对相关干 扰源进行协调， 所述基站继续使用所分配的空闲频谱资源； 或者，
向所述基站发送新的空闲频谱资源信息， 为其分配新的空闲频谱资源； 或者，
所述空闲频谱上的干扰为意外干扰时， 不能区分干扰源信息时， 所述 高层节点将存储该信息， 并在后续的资源分配时， 降低在所述基站分配资 源的优先级。
8、 根据权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 所述高层节点制定的频 谱分配策略根据所述感知测量结果中提供的干扰源信息， 对相关干扰源进 行协调， 所述基站继续使用所分配的空闲频谱资源， 为： 如果干扰信息确 实来自同频及邻频系统， 所述高层节点向引起空闲频谱干扰的干扰源基站 发出改变发射参数命令， 所述干扰源基站执行所述高层节点的命令； 并向 所述高层节点反馈改变发射参数命令响应； 所述高层节点重新向发出资源 申请的基站发送继续分配原空闲频谱资源；
其中， 所述改变发射参数命令对其发射功率进行限制， 或改变天线参 数。
9、 根据权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 所述新的空闲频谱资源 信息， 包括： 重新分配的空闲频谱资源的频点、 带宽、 感知检测门限信息、 及发射参数要求。
10、 一种认知无线电的感知辅助的系统， 其特征在于， 所述系统， 包 括： 高层节点和基站； 其中，
所述高层节点， 用于给所述基站发送配置信息， 并根据基站反馈的频 谱感知测量结果， 制定相应的空闲频谱分配策略；
所述基站， 用于联合自身下属具有感知能力的节点进行频谱感知测量， 并将感知测量结果反馈给高层节点。
11、 根据权利要求 10所述的系统， 其特征在于， 所述高层节点中， 还 包括， 配置模块和分配策略模块； 其中，
所述配置模块， 用于根据基站发出的空闲频谱资源申请， 及其存储的 空闲频谱资源信息， 结合空闲频谱分配策略为基站配置空闲频谱资源， 并 反馈给所述基站；
其中， 所述配置信息包括： 所述基站的空闲频谱资源信息， 或所述基 站的空闲频谱资源信息和空闲频谱的同频及邻频系统信息；
所述分配策略模块， 用于根据基站反馈的频谱感知测量结果， 制定相 应的空闲频谱分配策略。
12、 根据权利要求 11所述的系统， 其特征在于， 所述分配策略模块制 定相应的空闲频谱分配策略， 在所分配的空闲频谱资源不可用时， 包括： 向所述基站发送新的空闲频谱资源信息， 为其分配新的空闲频谱资源； 或者，
当干扰信息来自同频及邻频系统， 所述高层节点向引起空闲频谱干扰 的干扰源基站发出改变发射参数命令， 所述干扰源基站执行所述高层节点 的命令； 并向所述高层节点反馈改变发射参数命令响应； 所述高层节点重 新向发出资源申请的基站发送继续分配原空闲频谱资源； 其中， 所述干扰 源信息包含在感知测量结果中； 所述改变发射参数命令对其发射功率进行 限制， 或改变天线参数； 或者，
所述空闲频谱上的干扰为意外干扰时， 不能区分干扰源信息时， 所述 高层节点将存储该信息， 并在后续的资源分配时， 降低在所述基站分配资 源的优先级。
13、根据权利要求 10所述的系统， 其特征在于， 所述基站中， 还包括： 感知测量模块和反馈模块； 其中，
所述感知测量模块， 用于所述基站联合基站下属具有感知能力的节点 进行感知测量， 并判断所述空闲频谱资源是否满足基站预先设置的门限阈 值， 确认空闲频谱资源是否可用；
所述反馈模块， 用于将所述基站联合基站下属具有感知能力的节点进 行频谱感知测量结果反馈给高层节点。
14、 根据权利要求 13所述的系统， 其特征在于， 所述感知测量模块的 感知测量结果， 包括： 所述空闲频谱资源可用或所述空闲频谱资源不可用， 以及干扰源信息。
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