[发明专利]频谱共享系统的信道管理方法、装置和设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及频谱共享系统的信道管理方法、装置和设备。

背景技术

授权频谱下的频谱共享系统中，主系统和从系统共享某一频谱资源，当主系统不占用此频谱资源时，从系统可以机会性的使用此空闲资源。主系统对频谱的使用拥有特权，可以随时接入。从系统是机会性的使用频谱，当主系统使用该频谱时，从系统需要避让。为了避免对主系统产生有害干扰，从系统必须周期性的检测主系统的存在状态。当检测到主系统存在时，从系统必须立刻让出当前信道。为了保证从系统的服务质量(QoS)并避免因让出信道导致传输中断，从系统的BS应当管理备份信道。所谓备份信道，就是当从系统检测到主系统后，可以立即切换到另外一个信道。

在IEEE 802.22标准规范中，无线广域网(WRAN)系统需要与电视(TV)系统共存。WRAN系统是从系统并需要避免对主系统TV系统产生有害干扰，当检测到主系统时，WRAN系统应当让出信道。WRAN BS保持有一份备份信道列表，备份信道列表在SCH中发送给了每一个CPE。当WRAN需要切换到另一信道时，备份信道立即转换为工作信道。在IEEE 802.22标准规范中定义了主系统检测恢复协议(IDRP)，在I DRP中，对基站(BS)和终端用户设备(CPE)的行为都进行了定义。具体的，IEEE P802.22/草案v1.0无线广域网草案，第22部分：认知无线广域网的媒体接入控制层及物理层技术规范：运用于电视频段的政策及程序(IEEE P802.22/DRAFTv1.0 Draft Standard for Wireless Regional Area Networks Part 22：Cognitive Wireless RAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)specifications：Policies and procedures for operation in the TV Bands)，第231页，图101详细描述了终端用户设备的主系统检测恢复协议。在本发明说明书中，引用了该图并标示为图1。在此，先对CPE在IDRP中的程序进行简单描述并将在具体实施例中结合本发明的终端设备用户信道管理过程进行详细描述。图1中，CPE在IDRP的过程可总结为：当主系统在信道N中被检测到(步骤S102)，CPE将告知其服务BS(步骤S104)并等待BS的指令(步骤S105)。一旦接收到BS发送的频谱管理指令(步骤S141)，CPE将根据指令运作(步骤S142)。如果CPE没有收到BS发来的指令，它将检查其备份信道列表(步骤S108)。如果备份信道存在，CPE将切换到备份信道并等待BS的指令(步骤S110)。如果BS通过信标发送的指令被接收到(步骤S111)，CPE将与BS重新建立连接(步骤S111)。然而，如果备份信道不存在，CPE将扫描信道以发现空闲信道(从步骤S122开始)。在这种情况下，如果空闲信道无法立即发现，CPE将会失去与BS的连接。这就是现在定义的IDRP的主要弊端。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺点，本发明提出了新的频谱共享系统的信道管理方法、装置和设备。

根据本发明，在频谱共享系统的从系统中，备份信道包括完全备份信道和部分备用信道。完全备份信道指既没有被主系统占用，又没有被别的从系统BS占用的空闲信道；而部分备份信道是指没有被主系统占用但是被别的从系统BS占用的信道。当WRAN的BS不能发现空闲信道作为其备份信道，它将能选择其邻居BS的工作信道作为其部分备份信道。如果主系统被检测到，WRAN的CPE将查询是否有可用的完全备份信道。如果完全备份信道不存在，它将查询部分备份信道是否可用。如果部分备份信道可用，CPE将启动信道竞争程序与其邻居BS进行信道竞争。如果信道竞争胜出，CPE和其服务BS将切换到胜出的信道并重新建立连接。这样，CPE将大大提高与其服务BS重新建立连接的可能性。在这种方式下，掉线率将降低，WRAN系统的QoS也将提高。

具体地，根据本发明的一个实施方式，提供一种无线系统的信道管理方法，该方法包括：

基站检测空闲信道；

如果检测到空闲信道，将所述空闲信道作为完全备份信道；

如果不能检测到空闲信道，基站选择邻居基站的工作信道作为部分备份信道；

基站将包括完全备份信道和/或部分备份信道的备份信道信息发送给终端用户设备。

根据本发明的一个可选实施例，优选的，基站选择拥有最多完全备份信道的邻居基站的工作信道作为部分备份信道。