一種頻譜資源分配方法和系統(tǒng)、及次級系統(tǒng)管理節(jié)點的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信及認(rèn)知無線電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種頻譜資源分配方法和系統(tǒng)、及次級系統(tǒng)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無線電技術(shù)的不斷進步，各種各樣的無線電業(yè)務(wù)大量涌現(xiàn)，而無線電業(yè)務(wù)所依托的頻譜資源是有限的，面對用戶對帶寬需求的不斷增加，頻譜資源表現(xiàn)出極為緊張的局面；但是，在傳統(tǒng)的固定頻譜分配模式下，頻譜資源的利用率較低。從某種意義上講，是這種將頻譜資源固定分配給授權(quán)系統(tǒng)的分配模式造成了頻譜資源極為緊張的局面。而認(rèn)知無線電技術(shù)就打破了傳統(tǒng)意義上的頻譜固定分配制度，將頻譜在系統(tǒng)間動態(tài)分配，提高了頻譜的利用效率。
[0003]隨著人們?nèi)粘Ｍㄐ判枨蟮牟粩嗵岣?，已?jīng)不滿足于簡單的語音數(shù)據(jù)通信，視頻流媒體業(yè)務(wù)在人們通信生活中的比重不斷增加，這要求更大的帶寬作為支撐，國際移動電話(IMT, Internat1nal Mobile Telecom)系統(tǒng)顯現(xiàn)出前所未有的頻譜緊張局面,而對于廣播電視系統(tǒng)來講，頻譜資源在很大程度上存在著可利用的空間，如某些廣播電視系統(tǒng)頻譜在某些地區(qū)并未被使用；某些廣播電視系統(tǒng)頻譜在某些地區(qū)雖有覆蓋，但某些時刻沒有被使用，整體利用率偏低。而固定的頻譜分配方式使得上述未被使用的頻譜資源無法重新利用，例如，無法為MT系統(tǒng)所用。通過認(rèn)知無線電技術(shù)，頂T系統(tǒng)通過對廣播電視系統(tǒng)信息的獲取，伺機的占用廣播電視系統(tǒng)在空間和時間上未使用的頻譜資源(TVWS，TV White Space),從而提高廣播電視系統(tǒng)的頻譜利用率，改善IMT系統(tǒng)頻譜緊張的局面。
[0004]這種次級系統(tǒng)設(shè)備伺機占用主系統(tǒng)頻譜資源的頻譜使用方式，必須保證對主系統(tǒng)用戶有效地保護，即次級系統(tǒng)使用主系統(tǒng)頻譜資源時，不能對主系統(tǒng)用戶造成有害干擾，這是認(rèn)知無線電技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的前提條件。為了達到這樣的目的，首先，次級系統(tǒng)設(shè)備的使用頻譜及發(fā)射參數(shù)將受到主系統(tǒng)保護要求的限制，在最初確定這些參數(shù)時需要進行準(zhǔn)確的決策；其次，次級系統(tǒng)設(shè)備需要及時獲知主系統(tǒng)用戶的出現(xiàn)，以便在發(fā)現(xiàn)次級系統(tǒng)設(shè)備所占用頻譜資源上主系統(tǒng)用戶重新出現(xiàn)時，及時退出所述頻譜資源，避免對主系統(tǒng)用戶造成干擾。
[0005]典型的主系統(tǒng)空閑頻譜資源，如電視系統(tǒng)空閑頻譜(TVWS，TV White Space)，即470MHz-790MHz范圍內(nèi)主系統(tǒng)未使用的頻譜資源。
[0006]下面，以TVWS頻譜為例對認(rèn)知無線電(CR，Cognitive Rad1)技術(shù)的基本系統(tǒng)架構(gòu)進行介紹，該系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。
[0007]在該系統(tǒng)架構(gòu)中，主系統(tǒng)用戶保護管理節(jié)點以地理位置信息數(shù)據(jù)庫(GLDB，Geolocat1n Database)為例，次級系統(tǒng)管理節(jié)點以頻譜協(xié)調(diào)器(SC, SpectrumCoordinator)為例，次級系統(tǒng)則以認(rèn)知無線電系統(tǒng)(CRS, Cognitive Rad1 System)為例，因此，在該系統(tǒng)架構(gòu)中主要包括:GLDB、SC以及CRS。
[0008]GLDB負(fù)責(zé)主系統(tǒng)保護，為SC或CRS提供主系統(tǒng)頻譜使用情況，避免主系統(tǒng)受到次級系統(tǒng)的干擾。具體的，為CRS提供其所在位置上的空閑頻譜資源，并根據(jù)主系統(tǒng)用戶保護準(zhǔn)則，計算CRS所允許的最大發(fā)射功率。
[0009]SC為負(fù)責(zé)CRS間的共存管理、優(yōu)先級管理、及測量管理；SC分為兩種模式:管理模式和信息模塊，在管理模式下負(fù)責(zé)下屬各次級系統(tǒng)設(shè)備間的共存解決及頻譜分配；信息模式下負(fù)責(zé)向下屬次級用戶設(shè)備提供共存解決所需的信息。
[0010]CRS為次級系統(tǒng)設(shè)備，其可代表長期演進(LTE，Long Term Evolut1n)系統(tǒng)、3G系統(tǒng)、2G系統(tǒng)等蜂窩網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),或者無線局域網(wǎng)(WLAN, Wireless Local Area Network)、無線區(qū)域網(wǎng)(WRAN, Wireless Reg1nal Area Network)、Wimax 等 IEEE802 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，CRS 中具體與其上層節(jié)點(GLDB或SC)進行交互的為蜂窩網(wǎng)系統(tǒng)中的基站或IEEE系統(tǒng)下的接入點。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)給出了 CRS進行優(yōu)先級信道申請的具體方法，具體內(nèi)容可以參考ETSI RRS標(biāo)準(zhǔn)組織103.145協(xié)議；但是，在整個申請過程中，對于什么樣的CRS具有優(yōu)先級信道的申請資格，以及CRS如何請求并且獲得該申請資格，現(xiàn)有技術(shù)中并沒有給出具體的解決方案。這首先帶來的問題就是技術(shù)方案的不完整，以及CRS無法正常獲得申請資格，進一步影響CRS無法進行優(yōu)先級信道的申請，使得CRS進行優(yōu)先級信道申請無法實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明實施例期望提供一種頻譜資源分配方法和系統(tǒng)、及次級系統(tǒng)管理節(jié)點。
[0013]本發(fā)明實施例的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0014]本發(fā)明實施例提供了一種頻譜資源分配方法，所述方法包括:
[0015]次級系統(tǒng)管理節(jié)點接收次級系統(tǒng)設(shè)備發(fā)送的申請優(yōu)先級信道資格的請求消息；根據(jù)所述請求消息判斷是否給予所述次級系統(tǒng)設(shè)備申請優(yōu)先級信道的資格，并根據(jù)判斷結(jié)果向次級系統(tǒng)設(shè)備返回響應(yīng)消息。
[0016]上述方案中，所述請求消息包括以下信息的其中之一或任意組合:請求原因、次級系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)、預(yù)申請優(yōu)先級信道的頻域資源大小、預(yù)申請優(yōu)先級信道的時域資源大小或時長、預(yù)申請優(yōu)先級信道的地域資源范圍、預(yù)支出的價格以及干擾門限。
[0017]上述方案中，所述次級系統(tǒng)管理節(jié)點根據(jù)所述請求消息判斷是否給予所述次級系統(tǒng)設(shè)備申請優(yōu)先級信道的資格，包括:
[0018]判斷是否所述請求消息中的全部信息均滿足給予申請優(yōu)先級信道資格的條件，并在判斷結(jié)果為是時，給予所述次級系統(tǒng)設(shè)備申請優(yōu)先級信道的資格，向次級系統(tǒng)設(shè)備反饋申請優(yōu)先級信道資格的響應(yīng)消息。
[0019]上述方案中，當(dāng)所述請求消息中至少一個信息不滿足給予申請優(yōu)先級信道資格的條件時，所述方法還包括:
[0020]不給予所述次級系統(tǒng)設(shè)備申請優(yōu)先級信道的資格。
[0021]上述方案中，當(dāng)所述請求消息中至少一個信息不滿足給予申請優(yōu)先級信道資格的條件時，所述方法還包括:
[0022]判斷所述請求消息中不滿足給予申請優(yōu)先級信道資格的條件的信息的數(shù)量是否大于預(yù)設(shè)閾值，如果是，則不給予所述次級系統(tǒng)設(shè)備申請優(yōu)先級信道的資格；如果否，則給予所述次級系統(tǒng)設(shè)備申請優(yōu)先級信道的資格。
[0023]上述方案中，當(dāng)所述請求消息中至少一個信息不滿足給予申請優(yōu)先級信道資格的條件時，所述方法還包括:
[0024]判斷所述請求消息中不滿足給予申請優(yōu)先級信道資格的條件的信息是否為預(yù)先設(shè)置的可調(diào)整信息；如果是，則給予所述次級系統(tǒng)設(shè)備申請優(yōu)先級信道的資格；如果否，則不給予所述次級系統(tǒng)設(shè)備申請優(yōu)先級信道的資格。
[0025]上述方案中，當(dāng)所述請求消息中至少一個信息不滿足給予申請優(yōu)先級信道資格的條件時，所述方法還包括:
[0026]判斷所述請求消息中不滿足給予申請優(yōu)先級信道資格的條件的信息是否為預(yù)先設(shè)置的不可調(diào)整信息；如果是，則不給予所述次級系統(tǒng)設(shè)備申請優(yōu)先級信道的資格；如果否，則給予所述次級系統(tǒng)設(shè)備申請優(yōu)先級信道的資格。
[0027]上述方案中，所述次級系統(tǒng)管理節(jié)點根據(jù)所述請求消息判斷是否給予所述次級系統(tǒng)設(shè)備申請優(yōu)先級信道的資格之前，所述方法還包括:
[0028]次級系統(tǒng)管理節(jié)點設(shè)置對應(yīng)各信息的預(yù)設(shè)條件、預(yù)設(shè)閾值，并設(shè)置對應(yīng)各信息的可調(diào)整信息或不可調(diào)整信息。
[0029]上述方案中，所述響應(yīng)消息，包括:
[0030]是或否給予次級系統(tǒng)設(shè)備申請優(yōu)先級信道的資格的標(biāo)識。
[0031]上述方案中，所述響應(yīng)消息還包括以下信息至少其中之一:次級系統(tǒng)設(shè)備標(biāo)識、給予或不給予的具體原因、參數(shù)調(diào)整配置。
[0032]本發(fā)明實施例提供了一種頻譜資源分配系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:次級系統(tǒng)設(shè)備和次級系統(tǒng)管理節(jié)點；其中，
[0033]所述次級系統(tǒng)設(shè)備，用于向次級系統(tǒng)管理節(jié)點發(fā)送申請優(yōu)先級信道資格的請求消息；所述次級系統(tǒng)管理節(jié)點，用于根據(jù)所述請求消息判斷是否給予所述次級系統(tǒng)設(shè)備申請優(yōu)先級信道的資格，并根據(jù)判斷結(jié)果向次級系統(tǒng)設(shè)備返回響應(yīng)消息。
[0034]本發(fā)明實施例提供了一種次級系統(tǒng)管理節(jié)點，所述次級系統(tǒng)管理節(jié)點包括:請求消息接收模塊、判斷模塊和響應(yīng)模塊；其中，
[0035]所述請求消息接收模塊，用于接收次級系統(tǒng)設(shè)備發(fā)送的申請優(yōu)先級信道資格的請求消息；
[0036]所述判斷模塊，用于根據(jù)所述請求消息判斷是否給予所述次級系統(tǒng)設(shè)備申請優(yōu)先級信道的資格；
[0037]所述響應(yīng)模塊，用于根據(jù)判斷模塊的判斷結(jié)果向次級系統(tǒng)設(shè)備返回響應(yīng)消息。
[0038]本發(fā)明實施例所提供的頻譜資源分配方法和系統(tǒng)、及次級系統(tǒng)管理節(jié)點，次級系統(tǒng)管理節(jié)點接收次級系統(tǒng)設(shè)備發(fā)送的申請優(yōu)先級信道資格的請求消息；根據(jù)所述請求消息判斷是否給予所述次級系統(tǒng)設(shè)備申請優(yōu)先級信道的資格，并根據(jù)判斷結(jié)果向次級系統(tǒng)設(shè)備返回響應(yīng)消息。如此，次級系統(tǒng)設(shè)備能夠通過申請獲得優(yōu)先級信道的申請資格，而次級系統(tǒng)管理節(jié)點則能夠通過合理方式控制將申請優(yōu)先級信道的資格給予什么樣的次級系統(tǒng)設(shè)備；這樣，既保證了頻譜資源的合理利用和分配，也保證了認(rèn)知無線電中頻譜資源分配方案的完整性。
【附圖說明】
[0039]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中認(rèn)知無線電技術(shù)的基本系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0040]圖2為本發(fā)明實施例一提供的頻譜資源分配方法流程圖；