[发明专利]网络资源使用的决策装置和方法

说明书

本发明公开了一种网络资源使用的决策装置和方法，该装置包括：管理模块，用于保存并更新主用户对网络资源的使用状态的转化情况，其中，转化情况包括网络资源的多个使用状态中每个使用状态到其他使用状态的转化情况；决策模块，用于在针对当前周期进行资源预测的情况下，根据当前周期之前周期内主用户对网络资源的使用状态、以及转化情况中由该使用状态转化后的其他使用状态，确定该当前周期内主用户对网络资源的使用状态，并根据确定的当前周期的使用状态确定当前周期内次用户能够使用的网络资源。本发明能够合理预测当前周期内主用户对网络资源的使用状态，有效减少了进行感知的时间，克服了次用户使用资源的滞后性。

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种网络资源使用的决策装置和方法。

背景技术

用户对无线多媒体业务的需求日益增长，使得有限的无线资源变得尤为稀缺，从而促进了通信技术朝着更加合理高效的无线资源利用的方向迅猛发展。然而，如今所采用的固定频谱分配策略使得许可频谱(Licensed Spectrum)无法被主用户(对许可频谱拥有使用权的无线用户)充分使用，成为无线资源利用的瓶颈。在这种环境下，认知无线电(Cognitive Radio)的概念应运而生。认知无线电功能使得次用户(对许可频谱不具有使用权的无线用户)通过与所在无线环境进行交互，发现更多可用频谱资源，并动态改变其运行参数以能够有效利用这些资源，且对主用户造成影响处于限制范围内。

认知无线电网络(Cognitive Radio Network)由主网络(Primary Network)和次网络(Secondary Network)两部分组成。主网络包含主用户(Primary User，简称为PU)和主基站(Primary Base Station，简称为PBS)；次网络包含次用户(Secondary User，简称为SU)和次基站(Secondary Base Station，SBS)。

主用户被授权在主基站的协调下使用网络资源，例如，可以是网络中的许可频谱(Licensed Spectrum)。主网络节点(包括主用户和主基站)的传输不允许受到次网络节点(次用户和次基站)信号的干扰，或者受到的干扰必须在可容忍的范围之内。主网络节点不具备认知无线电功能，所以要保证主网络节点在不知道次网络存在的情况下能够正常工作。

当且仅当次网络节点信号对主网络节点的影响处于限制范围内时，次网络才能够使用主网络的网络资源，例如，使用许可频谱。次用户的频谱使用通常是由次基站进行管理的。次网络节点都具有认知无线电功能，该功能主要包括频谱感知(Spectrum Sensing)和分析、频谱管理和切换，以及频谱分配和共享。认知无线电网络可以包含一个或多个次网络，每个次网络内，次用户和次基站之间能够进行通信。如果多个次网络共享频谱，通常使用频谱协调器(Spectrum Coordinator，简称为SC)进行管理。频谱协调器收集各个次网络的运行信息，并对其进行资源分配，以实现次网络间高效的、公平的资源共享。为了提高次网络的灵活性及其布网的便利性，在主网络和次网络之间没有直接的信息交互。次网络节点通过对许可频谱进行感知、检测、监控，以调整所使用的资源及相关系统配置，从而在不影响主网络节点的前提下实现对该资源的共享。

次用户对于许可频谱的使用呈现机会主义(opportunistic)特征，所以将无线资源以传输机会(Transmission Opportunity，简称为TO)为单位进行划分。传输机会是主系统资源的子集合，可以包含一个或多个主系统资源分配单位：例如，频分多址(FDMA)网络中的传输机会对应于一个或一组频带(Frequency Band)；时分多址(TDMA)网络中传输机会对应于一个或一组时隙(Time Slot)；正交频分复用(OFDM)网络中传输机会对应于一个或一组资源块(Resource Block，简称为RB)。对于许可频谱在次用户上的分配，最重要的信息是主网络对于许可频谱的使用模式，具体表示为每个传输机会是否被主用户使用，可称之为主网络的资源使用状态信息，简称为主网络状态或网络状态。