专利名称：一种信道替换方法和装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及通信领域中的认知无线电技术领域，尤其涉及一种应用于认知无线电 系统的信道替换方法和装置。
背景技术：
近年来，随着无线通信业务需求的持续增长，无线通信系统对无线频谱资源的需 求不断增加，频谱资源变得十分稀缺。但研究表明目前适宜无线通信的频谱资源一方面十 分稀缺，一方面又浪费严重。因此，人们提出了认知无线电技术(Cognitive Radio:CR)技 术，它被认为是解决当前无线频谱资源紧张和频谱资源利用效率低下的最有希望的技术。认知无线电技术中，可将现有系统称为主用系统，认知无线电系统与主用系统可 共用频谱信道，主用系统也可称之为授权系统，认知无线电系统称之为非授权系统。主用系 统相对于认知无线电系统来说为频率大区制组网系统，认知无线电系统相对于主用系统来 说为小区制组网系统；主用系统业务的时间分布和频谱分布并不连续，可能长时间不使用 其工作频段，此时，认知无线电系统可利用主用系统运营中的空闲频谱进行传输运营。主用 系统和认知无线电系统进行频谱共用的前提是认知无线电系统的引入不能对主用系统造 成有害干扰、影响主用系统的正常运营。这就要求认知无线电系统是具有频谱认知功能的 非授权系统，可以感知周围的环境，持续检测已授权频段中主用系统的频谱资源使用情况， 并在保证主用系统优先使用和传输性能几乎不受损的情况下使用当前检测到的空闲频谱 进行通信。无线电管理机构可以允许认知无线电系统在符合一定规则的前提条件下，在主 用系统的频谱中工作，动态利用频谱空洞进行通信，以达到提高频谱的利用率。认知无线电系统的网络和其他蜂窝通信系统一样，在网络规划时也需要确定频率 复用模式，并进行频率规划，其中频率复用是基于无线电波传播路径损耗特性来实现的，其单位为载波。当两个基 站之间距离足够远，那么用于一个基站的载波频率可以被另一个基站的载波频率复用，从 而提高了频谱效率。每个基站覆盖的区域称为蜂窝小区，使用相同频率的蜂窝小区称为同 频小区。这些同频小区之间的距离称为频率复用距离。在设计中，频率复用距离必须足够 远，以使同信道干扰电平足够低，从而保证覆盖质量。频率规划的基本单位是小区簇，以簇为单位在覆盖区域内进行频率复用。簇是一 组若干个小区的集合，这若干个小区使用了全部可用的频谱资源，但各小区工作频率却不 同，簇内各小区分布方式和频率分配方案决定了频率复用模式。现有蜂窝系统网络规划时考虑的频率复用模式都是静态的频率复用，也就是说复 用距离和复用方式一经设定后就固定不变。频率规划时所考虑的可用信道都是静态的，也 就是说所规划信道中只有蜂窝无线通信业务存在，不会有其他业务对蜂窝系统造成干扰使 信道的可用状态发生变化。然而，认知无线电系统中，由于需要寻找并使用主用系统的空闲频谱进行覆盖。同 时，要求认知无线电系统对主用系统空闲频谱的使用必须不能对主用系统产生有害干扰。所以，根据主用系统所使用信道的变化情况，认知无线电系统需要实时调整其使用的信道， 避免对主用系统的信道使用造成影响。也就是说，认知无线电系统所能使用的频谱资源是 实时变化的。如果在认知无线电系统中采用传统频率规划方法，当信道可用情况变化时，一方 面系统将可能面临无法根据频率规划确定下一时刻所使用频率资源的问题；另一方面系统 的频率复用距离可能发生变化，导致系统内部干扰情况变恶劣，进而导致系统性能的降低。
发明内容
本发明实施例提供一种信道替换方法和装置，用以实现根据系统当前可用信道的 变化情况进行信道分配调整，以降低因当前可用信道的变化引起的系统内部干扰，进而提 高系统性能。本发明实施例提供一种信道替换方法，应用于认知无线电系统，包括通过检测与认知无线电系统共用频谱信道的主用系统的信道，确定出所述认知无 线电系统中当前各主用信道中的当前不可用主用信道；所述主用信道为当前用于业务应用 的信道；使用所述认知无线电系统中当前各备用信道中的当前可用备用信道替换所述当 前不可用主用信道，作为主用信道用于业务应用。本发明实施例还提供一种信道替换装置，应用于认知无线电系统，包括确定单元，用于通过检测与认知无线电系统共用频谱信道的主用系统的信道，确 定出当前各主用信道中的当前不可用主用信道；所述主用信道为当前用于业务应用的信 道；替换单元，用于使用当前各备用信道中的当前可用备用信道替换所述当前不可用 主用信道，作为主用信道用于业务应用。本发明实施例提供的方法中，当通过检测与认知无线电系统共用频谱信道的主用 系统的信道，确定出当前各主用信道中存在当前不可用主用信道时，即表示由于当前不可 用主用信道的存在，如仍按原有频率规划中的信道分配方式，会使得同频小区之间的频率 复用距离减小，导致系统内部干扰情况变恶劣，此时，将当前各备用信道中的当前可用备用 信道替换确定出的当前不可用主用信道后，即可恢复原有频率规划中同频小区之间的频率 复用距离，进而减少系统内部干扰，提高了系统性能。
图1为本发明实施例提供的信道替换方法的流程图；图2为本发明实施例中系统小区设置模式示意图；图3为本发明实施例中为每扇区分配信道的示意图；图4为本发明实施例中每扇区分配的信道及其占用情况示意图；图5为本发明实施例中同一基站高业务量扇区向一个相邻低业务量扇区临时借 用一个信道的示意图；图6为本发明实施例中同一基站高业务量扇区向两个相邻低业务量扇区临时分 别借用一个信道的示意图7为本发明实施例提供的信道替换装置的结构示意图。
具体实施例方式本发明实施例提供一种信道替换方法，如图1所示，包括步骤S101、通过检测与认知无线电系统共用频谱信道的主用系统的信道，确定出 认知无线电系统中当前各主用信道中的当前不可用主用信道；主用信道为当前用于业务应 用的信道。步骤S102、使用认知无线电系统中当前各备用信道中的当前可用备用信道替换确 定出的当前不可用主用信道，作为主用信道用于业务应用。下面结合附图，通过对频率规划中信道的初始分配和信道可用情况变化后的信道 替换的完整流程的描述，对本发明实施例提供的方法进行详细描述。本发明实施例中，认知无线电系统可采用各种制式的系统，如TD-SCDMA系统， OFDMA系统等，下面以TD-SCDMA为例，图2所示为系统小区设置模式，其中，每个小区簇包括 1个基站，则4个小区簇包括4个基站，分别记为B。B2、B3和B4,每个基站覆盖的区域划分 为3个扇区，分别记为S"、S1^Sli3t5本发明实施例对于每个小区簇预先设置M个主用信道，且M大于等于小区簇包括 的基站的数量N，主用信道即为当前可用于业务应用的信道；同时预先设置C个备用信道， 备用信道为暂不用于业务应用的信道，主用信道和备用信道的数量可根据系统的制式以及 小区簇内基站和扇区的划分情况进行灵活设置；例如，本发明实施例中，假设该TD-SCDMA 制式的认知无线电系统与一个大区制覆盖的主用系统共用15个TD-SCDMA频谱信道，并设 置主用信道的数量M为9、备用信道的数量C为6。由于主用信道为当前可用于业务应用的信道，而备用信道为暂不用于业务应用的 信道，所以对于主用信道和备用信道的初始设置，考虑到尽可能减少对主用系统的干扰，可 以在与主用系统共用的全部信道中，选择主用系统使用率较低的信道作为主用信道，具体 可以如下在认知无线电系统开始运行前，检测各信道的接收功率，并按各信道接收功率由 弱到强的顺序对各信道进行排序，此时接收功率小的就是受主用系统影响小的信道，所以 将排序靠前的第一设定数量(即上述M)个信道设为主用信道，并将除主用信道外，剩余的 排序靠前的第二设定数量(即上述C)个信道设为备用信道。本发明实施例中，进行频率规划时首先为小区簇内基站的各扇区进行主用信道的 分配，具体可以采用现有技术中的各种信道替换方法，例如基于TD-SCDMA系统的特性，将每个主用信道分配给不同的扇区，以上述一个基站 划分3个扇区，共设置9个主用信道，分别为信道1-信道9为例，给每个扇区分配3个主用 信道，如将信道1、信道2和信道3分配给扇区1，将信道4、信道5和信道6分配给扇区2， 将信道7、信道8和信道9分配给扇区3 ；分配结果如表1所示表1 主用信道分配表
权利要求
1.一种信道替换方法，其特征在于，包括通过检测与认知无线电系统共用频谱信道的主用系统的信道，确定出所述认知无线电 系统中当前各主用信道中的当前不可用主用信道；所述主用信道为当前用于业务应用的信 道；使用所述认知无线电系统中当前各备用信道中的当前可用备用信道替换所述当前不 可用主用信道，作为主用信道用于业务应用。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将被替换的所述当前不可用主用信道作为备用信道。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用当前各备用信道中的当前可用备用信 道替换所述当前不可用主用信道，具体包括按照当前各备用信道的优先级从高到低的顺序，使用当前各备用信道中的当前可用备 用信道替换所述当前不可用主用信道；其中，接收功率越弱的备用信道的优先级越高。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用当前各备用信道中的当前可用备用信 道替换所述当前不可用主用信道，具体包括按照所述当前不可用主用信道优先级从高到低的顺序，使用当前各备用信道中的当前 可用备用信道替换所述当前不可用主用信道。
5.如权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，对主用信道和备用信道的初始设置， 具体包括按各信道接收功率由弱到强的顺序对各信道进行排序；确定已排序的各信道中前第一设定数量个信道为主用信道；确定已排序的各信道中除确定出的主用信道外，前第二设定数量个信道为备用信道。
6.一种信道替换装置，其特征在于，包括确定单元，用于通过检测与认知无线电系统共用频谱信道的主用系统的信道，确定出 所述认知无线电系统中当前各主用信道中的当前不可用主用信道；所述主用信道为当前用 于业务应用的信道；替换单元，用于使用所述认知无线电系统中当前各备用信道中的当前可用备用信道替 换所述当前不可用主用信道，作为主用信道用于业务应用。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述替换单元，还用于将被替换的所述当前 不可用主用信道作为备用信道。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述替换单元，具体用于按照当前各备用信 道的优先级从高到低的顺序，使用当前各备用信道中的当前可用备用信道替换所述当前不 可用主用信道；其中，接收功率越弱的备用信道的优先级越高。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述替换单元，具体用于按照所述当前不可 用主用信道优先级从高到低的顺序，使用当前各备用信道中的当前可用备用信道替换所述 当前不可用主用信道。
10.如权利要求6-9任一所述的装置，其特征在于，还包括初始设置单元，用于按各信 道接收功率由弱到强的顺序对各信道进行排序；并确定已排序的各信道中前第一设定数量 个信道为主用信道；以及确定已排序的各信道中除确定出的主用信道外，前第二设定数量 个信道为备用信道。
全文摘要
本发明公开了一种信道替换方法和装置，包括通过检测与认知无线电系统共用频谱信道的授权系统的信道，确定出认知无线电系统中当前各主用信道中的当前不可用主用信道；主用信道为当前用于业务应用的信道；并使用认知无线电系统中当前各备用信道中的当前可用备用信道替换确定出的当前不可用主用信道，作为主用信道用于业务应用。采用本发明提供的方法和装置，实现了根据系统当前可用信道的变化情况进行信道分配调整，以降低因当前可用信道的变化引起的系统内部干扰，进而提高系统性能。
文档编号H04B17/00GK102118196SQ20091021750
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者何继伟, 吴晓岩, 孟德香, 宋智源, 梁童, 程楠, 胡亚希, 陈彦名, 高鹏 申请人:中国移动通信集团设计院有限公司