[发明专利]一种信道接入方法和信道接入装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种信道接入方法和信道接入装置。

背景技术

认知无线电是解决频谱短缺且利用率低下问题的最有潜力的技术之一。允许网络中的次用户（即Secondary Users）动态地使用分配给主用户（即Primary Users）但当前未被占用的信道（即空闲频谱），从而可以有效提高频谱利用率。然而，当信道连续长时间被主用户占用时，次用户业务将面临长时间的等待，时延性能很差。特别是在多信道多次用户的认知无线系统中，信道接入及分配机制会进一步影响次用户业务的时延性能。

现有的信道接入及分配方案可以分为准静态的和动态的两类。准静态的信道分配方案根据各信道状态的统计特性和次用户业务的服务质量（QoS，Quality of Service）要求进行信道分配，各次用户在相当长的一段时间内待在分配给其的信道上，如果信道空闲则可以进行数据传输，否则必须在该信道上等待，在信道连续长时间被主用户占用时，次用户的等待时间很长，业务的时延性能很差。动态的信道接入及分配方案主要包括分布式的随机信道接入和由中央控制器协调的动态信道分配。随机信道接入是次用户每个时隙在多个信道上随机选择一个信道进行接入，所以各个时隙使用的信道是变化的，从而避免信道被连续占用时次用户长时间等待。由于是独立地随机地选择信道，多个次用户可能会在同一时隙选择同一个信道进行数据传输，从而导致碰撞，引发的丢包、重传以及资源的浪费都使业务时延性能不佳。由中央控制器协调的动态信道分配方案在每个时隙根据信道的状态和次用户已经等待的时间进行信道分配，理论上可以达到时延性能最优，但是，该方案必须首先获得各个信道的状态信息和次用户的时延信息，需要大量的信息交互开销，分配算法的复杂度也很高，不适用于信道状态高度动态变化的认知无线系统。

发明内容

本发明实施例提供一种信道接入方法和信道接入装置，用于在避免大量的信息交互开销前提下，提高次用户的业务时延性能。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

本发明第一方面提供了一种信道接入方法，上述信道接入方法应用于认知无线电系统，上述认知无线电系统中包括主用户和次用户，其中，上述主用户为授权用户，上述次用户为非授权用户，上述主用户对授权频段具有优先使用权；上述方法包括：

获取用于信道接入的公共跳频序列，上述公共跳频序列的元素用于指示上述认知无线电系统的信道，上述公共跳频序列的元素指示的上述认知无线电系统的信道包括至少一个实际信道，上述实际信道为上述认知无线电系统中授权频段的全部频段或部分频段；

对上述公共跳频序列的第一元素指示的信道进行全时隙感知，其中，上述第一元素指示的信道为上述认知无线电系统的实际信道，上述全时隙感知为在当前时隙内的全部时间段都对信道进行频谱感知，以确定信道的状态；

若确定上述第一元素指示的信道的状态为空闲，则：按照时隙顺序以及上述公共跳频序列的元素顺序，从信道接入时隙和第二元素开始，依次在下一个时隙内，选择上述公共跳频序列的下一位元素指示的信道进行信道接入；其中，上述信道接入时隙为上述确定上述第一元素指示的信道的状态为空闲的时隙的下一个时隙，上述第二元素为上述公共跳频序列中的上述第一元素的下一位元素。

基于本发明第一方面，在第一种可能的实现方式中，

上述依次在下一个时隙内选择上述公共跳频序列的下一位元素指示的信道进行信道接入，包括：

在上述信道接入时隙内，对上述公共跳频序列的第二元素指示的信道进行常规感知，上述常规感知为在当前时隙内的起始时间段对信道进行频谱感知，以确定信道的状态;

若确定上述第二元素指示的信道的状态为空闲，则在上述第二元素指示的信道上发送数据。

基于本发明第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，上述在对上述公共跳频序列的第二元素指示的信道进行常规感知，之后还包括：

若确定上述第二元素指示的信道的状态为忙碌，则在上述信道接入时隙内不发送数据；

在上述信道接入时隙的下一个时隙，选择第三元素指示的信道进行常规感知，其中，上述第三元素为上述公共跳频序列中的上述第二元素的下一位元素；

若确定上述第三元素指示的信道的状态为空闲，则在上述第三元素指示的信道上发送数据。