專利名稱：頻譜共享系統(tǒng)的信道管理方法、裝置和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)，尤其涉及頻譜共享系統(tǒng)的信道管理方法、裝置和設(shè)備。
背景技術(shù)：
授權(quán)頻譜下的頻譜共享系統(tǒng)中，主系統(tǒng)和從系統(tǒng)共享某一頻譜資源，當(dāng)主系統(tǒng)不 占用此頻譜資源時(shí)，從系統(tǒng)可以機(jī)會(huì)性的使用此空閑資源。主系統(tǒng)對(duì)頻譜的使用擁有特權(quán)， 可以隨時(shí)接入。從系統(tǒng)是機(jī)會(huì)性的使用頻譜，當(dāng)主系統(tǒng)使用該頻譜時(shí)，從系統(tǒng)需要避讓。為 了避免對(duì)主系統(tǒng)產(chǎn)生有害干擾，從系統(tǒng)必須周期性的檢測(cè)主系統(tǒng)的存在狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)到主 系統(tǒng)存在時(shí)，從系統(tǒng)必須立刻讓出當(dāng)前信道。為了保證從系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)并避免因 讓出信道導(dǎo)致傳輸中斷，從系統(tǒng)的BS應(yīng)當(dāng)管理備份信道。所謂備份信道，就是當(dāng)從系統(tǒng)檢 測(cè)到主系統(tǒng)后，可以立即切換到另外一個(gè)信道。在IEEE 802. 22標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，無(wú)線廣域網(wǎng)(WRAN)系統(tǒng)需要與電視(TV)系統(tǒng)共存。 WRAN系統(tǒng)是從系統(tǒng)并需要避免對(duì)主系統(tǒng)TV系統(tǒng)產(chǎn)生有害干擾，當(dāng)檢測(cè)到主系統(tǒng)時(shí)，WRAN系 統(tǒng)應(yīng)當(dāng)讓出信道。WRAN BS保持有一份備份信道列表，備份信道列表在SCH中發(fā)送給了每一 個(gè)CPE。當(dāng)WRAN需要切換到另一信道時(shí)，備份信道立即轉(zhuǎn)換為工作信道。在IEEE 802.22 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中定義了主系統(tǒng)檢測(cè)恢復(fù)協(xié)議(IDRP)，在I DRP中，對(duì)基站(BS)和終端用戶設(shè)備 (CPE)的行為都進(jìn)行了定義。具體的，IEEE P802. 22/草案vl. 0無(wú)線廣域網(wǎng)草案，第22部 分認(rèn)知無(wú)線廣域網(wǎng)的媒體接入控制層及物理層技術(shù)規(guī)范運(yùn)用于電視頻段的政策及程序 (IEEE P802. 22/DRAFTvl. 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 頁(yè)， 圖101詳細(xì)描述了終端用戶設(shè)備的主系統(tǒng)檢測(cè)恢復(fù)協(xié)議。在本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中，引用了該圖 并標(biāo)示為圖1。在此，先對(duì)CPE在IDRP中的程序進(jìn)行簡(jiǎn)單描述并將在具體實(shí)施例中結(jié)合本 發(fā)明的終端設(shè)備用戶信道管理過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)描述。圖1中，CPE在IDRP的過(guò)程可總結(jié)為當(dāng) 主系統(tǒng)在信道N中被檢測(cè)到(步驟S102)，CPE將告知其服務(wù)BS (步驟S104)并等待BS的 指令(步驟S105)。一旦接收到BS發(fā)送的頻譜管理指令(步驟S141)，CPE將根據(jù)指令運(yùn)作 (步驟S142)。如果CPE沒(méi)有收到BS發(fā)來(lái)的指令，它將檢查其備份信道列表(步驟S108)。 如果備份信道存在，CPE將切換到備份信道并等待BS的指令(步驟S110)。如果BS通過(guò)信 標(biāo)發(fā)送的指令被接收到(步驟Sl 11)，CPE將與BS重新建立連接(步驟S111)。然而，如果 備份信道不存在，CPE將掃描信道以發(fā)現(xiàn)空閑信道(從步驟S122開(kāi)始)。在這種情況下，如 果空閑信道無(wú)法立即發(fā)現(xiàn)，CPE將會(huì)失去與BS的連接。這就是現(xiàn)在定義的IDRP的主要弊 端。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了新的頻譜共享系統(tǒng)的信道管理方 法、裝置和設(shè)備。
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根據(jù)本發(fā)明，在頻譜共享系統(tǒng)的從系統(tǒng)中，備份信道包括完全備份信道和部分備 用信道。完全備份信道指既沒(méi)有被主系統(tǒng)占用，又沒(méi)有被別的從系統(tǒng)BS占用的空閑信道; 而部分備份信道是指沒(méi)有被主系統(tǒng)占用但是被別的從系統(tǒng)BS占用的信道。當(dāng)WRAN的BS不 能發(fā)現(xiàn)空閑信道作為其備份信道，它將能選擇其鄰居BS的工作信道作為其部分備份信道。 如果主系統(tǒng)被檢測(cè)到，WRAN的CPE將查詢是否有可用的完全備份信道。如果完全備份信道 不存在，它將查詢部分備份信道是否可用。如果部分備份信道可用，CPE將啟動(dòng)信道競(jìng)爭(zhēng)程 序與其鄰居BS進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)。如果信道競(jìng)爭(zhēng)勝出，CPE和其服務(wù)BS將切換到勝出的信道 并重新建立連接。這樣，CPE將大大提高與其服務(wù)BS重新建立連接的可能性。在這種方式 下，掉線率將降低，WRAN系統(tǒng)的QoS也將提高。具體地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種無(wú)線系統(tǒng)的信道管理方法，該方法 包括基站檢測(cè)空閑信道；如果檢測(cè)到空閑信道，將所述空閑信道作為完全備份信道；如果不能檢測(cè)到空閑信道，基站選擇鄰居基站的工作信道作為部分備份信道；基站將包括完全備份信道和/或部分備份信道的備份信道信息發(fā)送給終端用戶 設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，優(yōu)選的，基站選擇擁有最多完全備份信道的鄰居 基站的工作信道作為部分備份信道。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，該鄰居基站的工作信道上沒(méi)有檢測(cè)到主系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，基站將所述備份信道信息發(fā)送給終端用戶設(shè)備是 用廣播的形式發(fā)送。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種頻譜共享系統(tǒng)的信道管理方法，所述頻譜 共享系統(tǒng)包括主系統(tǒng)和從系統(tǒng)，從系統(tǒng)中包括基站和終端用戶設(shè)備，其中，終端用戶設(shè)備接 收來(lái)自基站的備份信道信息，所述備份信道包括完全備份信道和/或部分備份信道。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，如果所述終端用戶設(shè)備在當(dāng)前工作信道檢測(cè)到主 系統(tǒng)，終端用戶設(shè)備查詢是否有可用的完全備份信道，如果完全備份信道可用，終端用戶設(shè) 備將切換到完全備份信道；如果沒(méi)有可用的完全備份信道，終端用戶設(shè)備查詢是否有可用 的部分備份信道，如果部分備份信道可用，終端用戶設(shè)備啟動(dòng)信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，如果部分備份信道不可用，終端用戶設(shè)備啟動(dòng)信 道掃描過(guò)程。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，所述信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程是指終端用戶設(shè)備對(duì)鄰居基站 發(fā)起信道競(jìng)爭(zhēng)，并提出占有所述部分備份信道的競(jìng)價(jià)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，所述信道競(jìng)爭(zhēng)是基于代幣策略的，如果所述終端 用戶設(shè)備提交的代幣高于鄰居基站的代幣，終端用戶設(shè)備將在信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中勝出。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，如果終端用戶設(shè)備在信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中勝出，終端 用戶設(shè)備將切換到所述部分備份信道。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，如果終端用戶設(shè)備在信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中未能勝出， 終端用戶設(shè)備將查詢是否允許重新進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)，如果允許進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)重試，終端用戶 設(shè)備將根據(jù)自身情況調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)策略；如果不允許進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)重試，終端用戶設(shè)備將啟動(dòng)
5信道掃描過(guò)程。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，終端用戶設(shè)備將根據(jù)自身情況調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)策略是指 提高競(jìng)爭(zhēng)代幣。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，終端用戶設(shè)備將根據(jù)自身情況調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)策略是指 終端用戶設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)其它的部分備份信道。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種無(wú)線系統(tǒng)的信道管理裝置，所述裝置包 括檢測(cè)單元，用于檢測(cè)空閑信道并將所述空閑信道作為完全備份信道；選擇單元，用于選擇鄰居基站的工作信道作為部分備份信道；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)備份信道信息；發(fā)送單元，用于將包括完全備份信道和/或部分備份信道的備份信道信息發(fā)送給 終端用戶設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，優(yōu)選的，選擇單元選擇擁有最多完全備份信道的 鄰居基站的工作信道作為部分備份信道。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，所述鄰居基站的工作信道上沒(méi)有檢測(cè)到主系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，所述發(fā)送單元將所述備份信道信息發(fā)送給終端用 戶設(shè)備是用廣播的形式發(fā)送。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種基站，所述基站包括上述信道管理裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種終端用戶設(shè)備，所述終端用戶設(shè)備工作在 頻譜共享系統(tǒng)下，所述頻譜共享系統(tǒng)包括主系統(tǒng)和從系統(tǒng)，從系統(tǒng)中包括基站和終端用戶 設(shè)備，其中，終端用戶設(shè)備包括一個(gè)接收單元，用于接收來(lái)自基站的備份信道信息，所述備份信道包括完全備份 信道和/或部分備份信道；一個(gè)存儲(chǔ)單元，用于存貯接收到的備份信道信息。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，終端用戶設(shè)備進(jìn)一步包括檢測(cè)單元，用于檢測(cè)當(dāng) 前工作信道上是否存在主系統(tǒng)；查詢單元，用于當(dāng)檢測(cè)單元在當(dāng)前工作信道檢測(cè)到主系統(tǒng) 時(shí)，查詢是否有可用的完全備份信道；如果沒(méi)有可用的完全備份信道，查詢單元進(jìn)一步查詢 是否有可用的部分備份信道；切換單元，用于將當(dāng)前工作信道切換到備份信道；信道競(jìng)爭(zhēng) 單元，用于當(dāng)查詢單元查詢到可用的部分備份信道時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)部分備用信道。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，終端用戶設(shè)備進(jìn)一步包括，信道掃描單元，用于當(dāng) 查詢單元查詢到部分備份信道不可用時(shí)，執(zhí)行信道掃描過(guò)程。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，所述信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程是指終端用戶設(shè)備對(duì)鄰居基站 發(fā)起信道競(jìng)爭(zhēng)，并提出占有所述部分備份信道的競(jìng)價(jià)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，所述信道競(jìng)爭(zhēng)是基于代幣策略的，如果所述終端 用戶設(shè)備提交的代幣高于鄰居基站的代幣，終端用戶設(shè)備將在信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中勝出。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，切換單元將當(dāng)前工作信道切換到備份信道是指當(dāng) 查詢單元查詢到完全備份信道可用，切換工作信道到完全備份信道；當(dāng)終端用戶設(shè)備在信 道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中勝出，切換到部分備用信道。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，進(jìn)一步的，如果終端用戶設(shè)備在信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中未能勝出，查詢單元將查詢是否允許重新進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)，如果允許進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)重試，終端 用戶設(shè)備將根據(jù)自身情況調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)策略；如果不允許進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)重試，終端用戶設(shè)備將 啟動(dòng)信道掃描過(guò)程。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，終端用戶設(shè)備將根據(jù)自身情況調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)策略是指 提高競(jìng)爭(zhēng)代幣。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，終端用戶設(shè)備將根據(jù)自身情況調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)策略是指 終端用戶設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)其它的部分備份信道。通過(guò)使用本發(fā)明提供的方法，裝置和設(shè)備，從系統(tǒng) 選擇鄰居基站的工作信道作為部分備用信道，當(dāng)在工作信道上檢測(cè)到主系統(tǒng)時(shí)并且沒(méi)有完 全備份信道的情況下，CPE進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)鄰居基站的工作信道，如果競(jìng)爭(zhēng)勝出，切換到部分備用 信道即鄰居基站的工作信道并重新建立連接。這樣，CPE將大大提高與其服務(wù)BS重新建立 連接的可能性。在這種方式下，掉線率將降低，WRAN系統(tǒng)的QoS也將提高。


通過(guò)以下結(jié)合附圖的說(shuō)明，并且隨著對(duì)本發(fā)明的更全面了解，本發(fā)明的其他目的 和效果將變得更加清楚和易于理解，其中圖1表示現(xiàn)有頻譜共享系統(tǒng)的信道管理流程示意圖。圖2表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的部分備用信道選擇示意圖。圖3表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的終端用戶設(shè)備的信道管理流程示意圖。圖4表示采用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的信道管理裝置的結(jié)構(gòu)示意框圖。圖5表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的終端用戶設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意框圖。在所有的上述附圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示具有相同、相似或相應(yīng)的特征或功能。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖具體描述本發(fā)明的實(shí)施方式。本發(fā)明的實(shí)施方式基于頻譜共享系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，為描述方面，以IEEE802. 22標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 的系統(tǒng)為例，但本發(fā)明并不局限于此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，頻譜共享系統(tǒng)有多種， 并且都能應(yīng)用于本發(fā)明。上述設(shè)定僅為示例性說(shuō)明。根據(jù)IEEE802. 22標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，WRAN系統(tǒng)需要與TV系統(tǒng)共存。WRAN系統(tǒng)是從系統(tǒng)并 需要避免對(duì)主TV系統(tǒng)產(chǎn)生有害干擾。當(dāng)在WRAN系統(tǒng)的工作信道上檢測(cè)到主系統(tǒng)時(shí)，CPE將 告知其服務(wù)BS并等待BS的指令。一旦接收到BS發(fā)送的頻譜管理指令，CPE將根據(jù)指令運(yùn) 作。如果CPE沒(méi)有收到BS發(fā)來(lái)的指令，它將檢查其備份信道列表。如果備份信道存在，CPE 將切換到備份信道并等待BS的指令。如果BS通過(guò)信標(biāo)發(fā)送的指令被接收到，CPE將與BS 重新建立連接。根據(jù)本發(fā)明，在頻譜共享系統(tǒng)的從系統(tǒng)中，備份信道包括完全備份信道和部分備 用信道。完全備份信道指既沒(méi)有被主系統(tǒng)占用，又沒(méi)有被別的從系統(tǒng)BS占用的空閑信道; 而部分備份信道是指沒(méi)有被主系統(tǒng)占用但是被別的從系統(tǒng)BS占用的信道。當(dāng)WRAN的BS不 能發(fā)現(xiàn)空閑信道作為其備份信道，它將能選擇其鄰居BS的工作信道作為其部分備份信道。 當(dāng)BS選擇部分備份信道時(shí)，它可以盡量選擇那些有較多完全備份信道的鄰居。這樣，當(dāng)CPE 贏得信道競(jìng)爭(zhēng)，其鄰居也可以及時(shí)切換到其自身的完全備份信道而不掉線。此外，如果其鄰居有較多的完全備份信道，信道競(jìng)爭(zhēng)源CPE可以以更少的代幣更容易的贏得信道競(jìng)爭(zhēng)。根據(jù)本發(fā)明，需對(duì)IEEE802. 22的IDRP進(jìn)行重新定義，即對(duì)IDRPBS和CPE的行為 重新進(jìn)行了定義，在BS端，是增加了 BS選擇部分備用信道的過(guò)程，而在終端用戶設(shè)備端，則 由于增加了信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程需對(duì)信道管理過(guò)程進(jìn)行重新定義。結(jié)合圖2具體描述BS選擇部分備用信道的過(guò)程BS NO工作在信道CH0，并且因?yàn)榈乩砦恢玫南拗茻o(wú)法找到一個(gè)完全備份信道。BS NO的鄰居節(jié)點(diǎn)是m-N6，其工作信道在圖中由下劃線表示，并且其完全備份信道緊隨其后。 基于信標(biāo)信息交互，BS NO完全知道其鄰居的工作信道和完全備份信道。信標(biāo)是指信號(hào)標(biāo) 識(shí)，用于BS和CPE之間進(jìn)行信息交互。BS NO發(fā)現(xiàn)其鄰居BS N4擁有最多的完全備份信道。 因此，BS NO可以選擇CH4作為它的部分備份信道。在CH4成為BS NO的部分備份信道之 前，BS NO必須檢測(cè)CH4在BS N 0的地理位置是否被主系統(tǒng)占用。如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)主系統(tǒng)， 那么CH4將被BS NO選中作為部分備份信道。如果CH4檢測(cè)到主系統(tǒng)信號(hào)，那么BS NO將 選擇擁有第二多完全備份信道的鄰居作為其潛在部分備份信道。BS NO將執(zhí)行這一過(guò)程直 到選出部分備份信道?；诖藴?zhǔn)則，WRAN BS可以選出部分備份信道并最小化對(duì)其鄰居的 影響，同時(shí)提高信道競(jìng)爭(zhēng)的可能性。備份信道列表以廣播的形式，通過(guò)超幀控制頭(SCH)發(fā) 送給每一個(gè)CPE。結(jié)合圖3，具體說(shuō)明終端用戶設(shè)備的信道管理的工作過(guò)程。首先，終端用戶設(shè)備接收BS的廣播消息，在SCH上接收備份信道信息，并存儲(chǔ)接收 到的備份信道信息；備份信道信息包括完全備份信道信息或部分備份信道信息。接著，在步驟S301處，系統(tǒng)運(yùn)行中。在步驟S302處，終端用戶設(shè)備檢測(cè)工作信道N上存在主系統(tǒng)。在步驟S303處，終端用戶設(shè)備開(kāi)始計(jì)時(shí)。在步驟S304處，終端用戶設(shè)備試圖告知BS檢測(cè)到主系統(tǒng)。在步驟S305處，終端用戶設(shè)備等待BS的指令。在步驟S341處，終端用戶設(shè)備接受到BS的頻譜管理指令并在步驟S342處，終端 用戶設(shè)備按BS指令工作。在步驟S306處，終端用戶設(shè)備在設(shè)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有等到BS的指令，即超時(shí)。在步驟S307處，終端用戶設(shè)備查詢是否支持重試告知BS，如果是支持重試告知 BS，則終端用戶設(shè)備返回步驟S303 ；如果不支持重試告知BS，則在步驟S308處終端用戶設(shè) 備查詢是否有完全備份信道如果是有完全備份信道，則終端用戶設(shè)備進(jìn)入信道切換過(guò)程 在步驟S309處，終端用戶設(shè)備開(kāi)始計(jì)時(shí)，在步驟S3110處，終端用戶設(shè)備掃描選中的備份信 道以尋找BS，在步驟S311處，終端用戶設(shè)備接收到BS信標(biāo)并與BS重新建立連接；并在步 驟S312處系統(tǒng)運(yùn)行；而在步驟S313處，終端用戶設(shè)備在設(shè)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到BS信標(biāo)即 超時(shí)，則在步驟S314處，終端用戶設(shè)備查詢是否支持切換重試，如果是支持切換重試，終端 用戶設(shè)備返回步驟S309;如果不支持切換重試，終端用戶設(shè)備進(jìn)入信道掃描過(guò)程即執(zhí)行步 馬聚S 3 21 ο如果在步驟S308處終端用戶設(shè)備查詢后沒(méi)有完全備份信道，則在步驟S351處， 終端用戶設(shè)備查詢是否有部分備用信道；如果沒(méi)有部分備用信道，終端用戶設(shè)備進(jìn)入信道 掃描過(guò)程即執(zhí)行步驟S321 ；如果有部分備用信道，終端用戶設(shè)備進(jìn)入步驟S352，執(zhí)行信道競(jìng)爭(zhēng)程序。在IEEE802. 22標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，對(duì)信道競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)行了定義信道競(jìng)爭(zhēng)是指競(jìng)爭(zhēng)源對(duì)競(jìng) 爭(zhēng)目標(biāo)發(fā)起信道競(jìng)爭(zhēng)，并提出占用信道的競(jìng)價(jià)，在信道競(jìng)爭(zhēng)中，當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)源出價(jià)高于競(jìng)爭(zhēng)目標(biāo) 時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)源勝出并獲得信道的使用權(quán)，反之，則競(jìng)爭(zhēng)目標(biāo)勝出，并繼續(xù)使用該信道。信道競(jìng)爭(zhēng) 通常是由BS發(fā)起，由CPE通過(guò)信標(biāo)信息(Beacon Information)交互來(lái)實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明實(shí) 施方式中，由于CPE和BS失去聯(lián)系，所以是在進(jìn)入部分備份信道流程之后，直接由CPE通過(guò) 信標(biāo)信息發(fā)起信道競(jìng)爭(zhēng)。接著終端用戶設(shè)備進(jìn)入步驟S353，查詢是否贏得信道，如果信道競(jìng) 爭(zhēng)勝出，終端用戶設(shè)備進(jìn)入步驟S311，CPE和其服務(wù)BS將切換到勝出的信道并重新建立連 接。因?yàn)镃PE和其服務(wù)BS沒(méi)有工作信道，CPE可以提出一個(gè)較高的代幣以提高贏得信道的 可能性。這樣，CPE將大大提高與其服務(wù)BS重新建立連接的可能性。在這種方式下，掉線 率將降低，WRAN系統(tǒng)的QoS也將提高。如果步驟S353中，終端用戶設(shè)備未能贏得信道，進(jìn) 入步驟S354，查詢是否支持信道競(jìng)爭(zhēng)重試，如果支持信道競(jìng)爭(zhēng)重試，那么CPE可根據(jù)自身情 況調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)策略，比如提高競(jìng)爭(zhēng)代幣或競(jìng)爭(zhēng)其他部分備份信道以增加贏得信道的機(jī)會(huì)并則 返回步驟S352執(zhí)行信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程；如果不支持信道競(jìng)爭(zhēng)重試，則進(jìn)入步驟S321執(zhí)行信道掃 描過(guò)程。信道掃描是指CPE不斷掃描信道N，檢測(cè)其占用狀態(tài)，如果信道N又可用了，報(bào)告 給BS，如果不可用就重試，直到超時(shí)。信道掃描的過(guò)程在IEEE802.22標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的有詳細(xì)描 述，在此結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)其進(jìn)行引用并加以說(shuō)明在步驟S321，CPE開(kāi)始計(jì)時(shí)，在步驟 S322，CPE進(jìn)行信道掃描，以尋找BS，如果找到BS，則執(zhí)行步驟S311，CPE接收到BS信標(biāo)并 與BS重新建立連接；如果CPE在設(shè)定時(shí)間內(nèi)未能找到BS，即執(zhí)行步驟S323，超時(shí)，接著執(zhí)行 步驟S324，CPE查詢是否在信道N上檢測(cè)到主系統(tǒng)，如果未在信道N上檢測(cè)到主系統(tǒng)，則執(zhí) 行步驟S308，CPE進(jìn)行備份信道查詢；如果在信道N上檢測(cè)到主系統(tǒng)，則執(zhí)行步驟S325，CPE 確定主系統(tǒng)仍然占用信道N。接著執(zhí)行步驟S326，CPE查詢工作信道N是否再次可用，如果 不可用，執(zhí)行步驟S308，CPE進(jìn)行備份信道查詢；如果可用，執(zhí)行步驟S327，開(kāi)始計(jì)時(shí)，在步 驟S328，CPE告知BS信道N再次可用，在步驟S329，CPE等待BS的指令，如果在設(shè)定時(shí)間 內(nèi)CPE收到BS的指令，執(zhí)行步驟S311，CPE接收到BS信標(biāo)并與BS重新建立連接；如果在設(shè) 定時(shí)間內(nèi)CPE未收到BS的指令，執(zhí)行步驟S330，超時(shí)，接著執(zhí)行步驟S331，查詢是否支持重 試，如果支持重試，執(zhí)行步驟S327，開(kāi)始計(jì)時(shí)，如果不支持重試，執(zhí)行步驟S308又可用，CPE 進(jìn)行備份信道查詢。圖4給出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的信道管理裝置的結(jié)構(gòu)示意框圖。本發(fā)明的實(shí)施方式中，信道管理裝置400用于選擇備份信道并發(fā)送備份信道信息 到每個(gè)CPE，包括檢測(cè)單元401、選擇單元402、存儲(chǔ)單元403和發(fā)送單元404。備份信道包 括完全備份信道和/或部分備份信道。具體地，檢測(cè)單元401被配置為檢測(cè)空閑信道以獲取空閑信道信息，如果檢測(cè)到 空閑信道，則將空閑信道作為備份信道存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元403。選擇單元402被配置為選擇部分備用信道，如果檢測(cè)單元401未能檢測(cè)到空閑信 道，選擇單元402被觸發(fā)工作并選擇其鄰居BS的工作信道作為其部分備份信道。部分備用 信道的選擇已在前面結(jié)合圖2進(jìn)行了詳細(xì)描述，這里不再贅述。選擇出的部分備用信道信 息也存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元403。存儲(chǔ)單元403用于存儲(chǔ)完全備份信道信息和/或部分備份信道信息。
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發(fā)送單元404被配置為用廣播的形式在SCH上發(fā)送備份信道信息發(fā)送給終端用戶 設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，信道管理裝置400可被配置在從系統(tǒng)的BS中或類似網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備中。圖5給出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的終端用戶設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意框圖。本發(fā)明的實(shí)施方式中，終端用戶設(shè)備500用于檢測(cè)主系統(tǒng)并恢復(fù)與BS的連接，包 括接收單元501、存儲(chǔ)單元502、檢測(cè)單元503、查詢單元504、切換單元505、信道掃描單元 506和信道競(jìng)爭(zhēng)單元507。具體地，接收單元501被配置為接收備份信道信息。備份信道信息包括完全備份 信道和/或部分備份信道。接收的備份信道信息輸入到存儲(chǔ)單元502。不失一般性，接收單 元還被配置為接收其他來(lái)自BS的信號(hào)，包括但不限于控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。存儲(chǔ)單元502被配置為存儲(chǔ)備份信道信息。檢測(cè)單元503被配置為用于檢測(cè)當(dāng)前工作信道N上是否存在主系統(tǒng)。查詢單元504被配置為向存儲(chǔ)單元502查詢是否有可用的完全備份信道如果當(dāng) 前工作信道N上有主系統(tǒng)存在，查詢單元504將向存儲(chǔ)單元502查詢是否有可用的完全備 份信道；進(jìn)一步的，查詢單元504還被配置向存儲(chǔ)單元502查詢是否有可用的部分備份信 道如果沒(méi)有可用的完全備份信道，查詢單元504向存儲(chǔ)單元502查詢是否有可用的部分備 份信道。切換單元505被配置為將當(dāng)前工作信道切換到完全備份信道，具體的，當(dāng)查詢單 元504查詢到有可用的完全備份信道，切換單元505掃描選中的完全備份信道以尋找BS，一 旦接收到BS發(fā)送來(lái)的信標(biāo)就可與BS在完全備份信道上重新建立連接。切換過(guò)程在前面已 有詳細(xì)描述，這里不再贅述。信道競(jìng)爭(zhēng)單元507被配置為執(zhí)行信道競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)查詢單元504查詢到有可用的部分 備份信道，啟動(dòng)信道競(jìng)爭(zhēng)單元507，由CPE發(fā)起，向鄰居BS競(jìng)爭(zhēng)鄰居BS的工作信道。信道競(jìng) 爭(zhēng)過(guò)程在前面已有詳細(xì)描述，這里不再贅述。信道掃描單元506被配置為執(zhí)行信道掃描過(guò)程，信道掃描是指CPE不斷掃描信道 N，檢測(cè)其占用狀態(tài)，如果信道N又可用了，報(bào)告給BS，如果不可用就重試，直到超時(shí)。當(dāng)查詢 單元504未能查詢到可用的部分備份信道，啟動(dòng)信道掃描單元506，當(dāng)信道掃描單元506檢 測(cè)到信道N可用，啟動(dòng)切換單元505進(jìn)行信道切換。當(dāng)信道掃描單元506在設(shè)定時(shí)間內(nèi)未 能找到BS，即超時(shí)時(shí)，就啟動(dòng)查詢單元502。信道掃描的過(guò)程在前面已有詳細(xì)描述，這里不 再贅述。在本發(fā)明中，將沒(méi)有被主系統(tǒng)占用但是被別的從系統(tǒng)BS占用的信道定義為部分 備用信道，如果空閑信道即完全備份信道不存在，CPE將查詢部分備份信道是否可用。如果 部分備份信道可用，CPE將啟動(dòng)信道競(jìng)爭(zhēng)程序與其鄰居BS進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)。如果信道競(jìng)爭(zhēng)勝 出，CPE和其服務(wù)BS將切換到勝出的信道并重新建立連接。這樣，CPE將大大提高與其服務(wù) BS重新建立連接的可能性。在這種方式下，掉線率將降低，WRAN系統(tǒng)的QoS也將提高。本發(fā)明可以以硬件、軟件、固件以及它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí) 到，也可以在供任何合適數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)使用的信號(hào)承載介質(zhì)上所設(shè)置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中 體現(xiàn)本發(fā)明。這種信號(hào)承載介質(zhì)可以是傳輸介質(zhì)或用于機(jī)器可讀信息的可記錄介質(zhì)，包括
10磁介質(zhì)、光介質(zhì)或其他合適介質(zhì)?？捎涗浗橘|(zhì)的示例包括硬盤驅(qū)動(dòng)器中的磁盤或軟盤、用 于光驅(qū)的光盤、磁帶，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員所能想到的其他介質(zhì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí) 到，具有合適編程裝置的任何通信設(shè)備都將能夠執(zhí)行如程序產(chǎn)品中體現(xiàn)的本發(fā)明方法的步
馬聚ο從上述描述應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，可以對(duì)本發(fā)明各實(shí)施方式 進(jìn)行修改和變更。本說(shuō)明書(shū)中的描述僅僅是用于說(shuō)明性的，而不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。本 發(fā)明的范圍僅受權(quán)利要求書(shū)的限制。信道掃描的過(guò)程在前面已有詳細(xì)描述，這里不再贅述。在本發(fā)明中，將沒(méi)有被主系統(tǒng)占用但是被別的從系統(tǒng)BS占用的信道定義為部分 備用信道，如果空閑信道即完全備份信道不存在，CPE將查詢部分備份信道是否可用。如果 部分備份信道可用，CPE將啟動(dòng)信道競(jìng)爭(zhēng)程序與其鄰居BS進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)。如果信道競(jìng)爭(zhēng)勝 出，CPE和其服務(wù)BS將切換到勝出的信道并重新建立連接。這樣，CPE將大大提高與其服務(wù) BS重新建立連接的可能性。在這種方式下，掉線率將降低，WRAN系統(tǒng)的QoS也將提高。本發(fā)明可以以硬件、軟件、固件以及它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí) 到，也可以在供任何合適數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)使用的信號(hào)承載介質(zhì)上所設(shè)置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中 體現(xiàn)本發(fā)明。這種信號(hào)承載介質(zhì)可以是傳輸介質(zhì)或用于機(jī)器可讀信息的可記錄介質(zhì)，包括 磁介質(zhì)、光介質(zhì)或其他合適介質(zhì)?？捎涗浗橘|(zhì)的示例包括硬盤驅(qū)動(dòng)器中的磁盤或軟盤、用 于光驅(qū)的光盤、磁帶，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員所能想到的其他介質(zhì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí) 到，具有合適編程裝置的任何通信設(shè)備都將能夠執(zhí)行如程序產(chǎn)品中體現(xiàn)的本發(fā)明方法的步 馬聚ο從上述描述應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，可以對(duì)本發(fā)明各實(shí)施方式 進(jìn)行修改和變更。本說(shuō)明書(shū)中的描述僅僅是用于說(shuō)明性的，而不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。本 發(fā)明的范圍僅受權(quán)利要求書(shū)的限制。
權(quán)利要求
一種無(wú)線系統(tǒng)的信道管理方法，包括基站檢測(cè)空閑信道；如果檢測(cè)到空閑信道，將所述空閑信道作為完全備份信道；如果不能檢測(cè)到空閑信道，基站選擇鄰居基站的工作信道作為部分備份信道；基站將包括完全備份信道和/或部分備份信道的備份信道信息發(fā)送給終端用戶設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，優(yōu)選的，基站選擇擁有最多完全備份信道的鄰居基站的工作信道作為部分備份信道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述鄰居基站的上工作信道沒(méi)有檢測(cè)到主系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，基站將所述備份信道信息發(fā)送給終 端用戶設(shè)備是用廣播的形式發(fā)送。
5.一種頻譜共享系統(tǒng)的信道管理方法，所述頻譜共享系統(tǒng)包括主系統(tǒng)和從系統(tǒng)，從系 統(tǒng)中包括基站和終端用戶設(shè)備，其中，終端用戶設(shè)備接收來(lái)自基站的備份信道信息，所述備 份信道包括完全備份信道和/或部分備份信道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，進(jìn)一步包括，如果所述終端用戶設(shè)備在當(dāng)前工作 信道檢測(cè)到主系統(tǒng)，終端用戶設(shè)備查詢是否有可用的完全備份信道，如果完全備份信道可 用，終端用戶設(shè)備將切換到完全備份信道；如果沒(méi)有可用的完全備份信道，終端用戶設(shè)備查 詢是否有可用的部分備份信道，如果部分備份信道可用，終端用戶設(shè)備啟動(dòng)信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，如果部分備份信道不可用，終端用戶設(shè)備啟動(dòng)信 道掃描過(guò)程。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，所述信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程是指終端用戶設(shè)備對(duì)鄰居基站 發(fā)起信道競(jìng)爭(zhēng)，并提出占有所述部分備份信道的競(jìng)價(jià)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述信道競(jìng)爭(zhēng)是基于代幣策略的，如果所述終端 用戶設(shè)備提交的代幣高于鄰居基站的代幣，終端用戶設(shè)備將在信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中勝出。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中，如果終端用戶設(shè)備在信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中勝出， 終端用戶設(shè)備將切換到所述部分備份信道。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，如果終端用戶設(shè)備在信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中未能勝 出，終端用戶設(shè)備將查詢是否允許重新進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)，如果允許進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)重試，終端用 戶設(shè)備將根據(jù)自身情況調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)策略；如果不允許進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)重試，終端用戶設(shè)備將啟 動(dòng)信道掃描過(guò)程。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，終端用戶設(shè)備將根據(jù)自身情況調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)策略 是指提高競(jìng)爭(zhēng)代幣。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，終端用戶設(shè)備將根據(jù)自身情況調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)策略 是指終端用戶設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)其它的部分備份信道。
14.一種無(wú)線系統(tǒng)的信道管理裝置，所述裝置包括檢測(cè)單元，用于檢測(cè)空閑信道并將所述空閑信道作為完全備份信道；選擇單元，用于選擇鄰居基站的工作信道作為部分備份信道；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)備份信道信息；發(fā)送單元，用于將包括完全備份信道和/或部分備份信道的備份信道信息發(fā)送給終端 用戶設(shè)備。2
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，優(yōu)選的，選擇單元選擇擁有最多完全備份信道的鄰居基站的工作信道作為部分備份信道。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述鄰居基站的工作信道上沒(méi)有檢測(cè)到主系統(tǒng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14-16中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述發(fā)送單元將所述備份信道信 息發(fā)送給終端用戶設(shè)備是用廣播的形式發(fā)送。
18.一種基站，所述基站包括權(quán)利要求14-17中任一項(xiàng)所述的信道管理裝置。
19.一種終端用戶設(shè)備，所述終端用戶設(shè)備工作在頻譜共享系統(tǒng)下，所述頻譜共享系統(tǒng) 包括主系統(tǒng)和從系統(tǒng)，從系統(tǒng)中包括基站和終端用戶設(shè)備，其中，終端用戶設(shè)備包括一個(gè)接收單元，用于接收來(lái)自基站的備份信道信息，所述備份信道包括完全備份信道 和/或部分備份信道；一個(gè)存儲(chǔ)單元，用于存貯接收到的備份信道信息。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的終端用戶設(shè)備，其中，進(jìn)一步包括， 檢測(cè)單元，用于檢測(cè)當(dāng)前工作信道上是否存在主系統(tǒng)；查詢單元，用于當(dāng)檢測(cè)單元在當(dāng)前工作信道檢測(cè)到主系統(tǒng)時(shí)，查詢是否有可用的完全 備份信道；如果沒(méi)有可用的完全備份信道，查詢單元進(jìn)一步查詢是否有可用的部分備份信 道；切換單元，用于將當(dāng)前工作信道切換到備份信道；信道競(jìng)爭(zhēng)單元，用于當(dāng)查詢單元查詢到可用的部分備份信道時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)部分備用信道。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的終端用戶設(shè)備，其中，進(jìn)一步包括，信道掃描單元，用于當(dāng) 查詢單元查詢到部分備份信道不可用時(shí)，執(zhí)行信道掃描過(guò)程。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的終端用戶設(shè)備，所述信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程是指終端用戶設(shè)備 對(duì)鄰居基站發(fā)起信道競(jìng)爭(zhēng)，并提出占有所述部分備份信道的競(jìng)價(jià)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的終端用戶設(shè)備，其中，所述信道競(jìng)爭(zhēng)是基于代幣策略的，如 果所述終端用戶設(shè)備提交的代幣高于鄰居基站的代幣，終端用戶設(shè)備將在信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中 勝出。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的終端用戶設(shè)備，其中，切換單元將當(dāng)前工作信道切換 到備份信道是指當(dāng)查詢單元查詢到完全備份信道可用，切換工作信道到完全備份信道；當(dāng) 終端用戶設(shè)備在信道競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中勝出，切換到部分備用信道。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的終端用戶設(shè)備，其中，進(jìn)一步的，如果終端用戶設(shè)備在信道 競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中未能勝出，查詢單元將查詢是否允許重新進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)，如果允許進(jìn)行信道競(jìng) 爭(zhēng)重試，終端用戶設(shè)備將根據(jù)自身情況調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)策略；如果不允許進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)重試，終端 用戶設(shè)備將啟動(dòng)信道掃描過(guò)程。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的終端用戶設(shè)備，其中，終端用戶設(shè)備將根據(jù)自身情況調(diào)整 競(jìng)爭(zhēng)策略是指提高競(jìng)爭(zhēng)代幣。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的終端用戶設(shè)備，其中，終端用戶設(shè)備將根據(jù)自身情況調(diào)整 競(jìng)爭(zhēng)策略是指終端用戶設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)其它的部分備份信道。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施方式提供了頻譜共享系統(tǒng)的信道管理方法、裝置和設(shè)備。在頻譜共享系統(tǒng)的從系統(tǒng)中，備份信道包括完全備份信道和部分備用信道。如果主系統(tǒng)被檢測(cè)到，從系統(tǒng)將查詢是否有可用的完全備份信道，如果完全備份信道不存在，它將查詢部分備份信道是否可用，如果部分備份信道可用，從系統(tǒng)將啟動(dòng)信道競(jìng)爭(zhēng)程序與其鄰居BS進(jìn)行信道競(jìng)爭(zhēng)。如果信道競(jìng)爭(zhēng)勝出，從系統(tǒng)將切換到勝出的信道并重新建立連接。在這種方式下，從系統(tǒng)的掉線率將降低，從系統(tǒng)的QoS也將得到提高。
文檔編號(hào)H04W88/08GK101873624SQ20091004994
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者徐斌陽(yáng), 楊峰, 邱吉?jiǎng)?申請(qǐng)人:上海貝爾股份有限公司