專利名稱：一種時頻資源協(xié)商方法及系統(tǒng)、節(jié)點(diǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及認(rèn)知無線電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種時頻資源協(xié)商方法及系統(tǒng)、節(jié) 點(diǎn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
在認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)可用的時間資源和頻率資源是動態(tài)變化的，因此， 節(jié)點(diǎn)之間在建立數(shù)據(jù)通信之前，必須進(jìn)行時間資源和頻率資源(簡稱時頻資源)的協(xié)商。
現(xiàn)有技術(shù)中提出了一種時頻資源協(xié)商方法，用于協(xié)商認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之 間的可用時頻資源，該方法采用帶外公共控制信道902-928MHZ的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)用 (ISM，Industry-Science-Medical)頻段進(jìn)行時頻資源的協(xié)商，協(xié)商過程具體如下
1、源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送請求發(fā)送(RTS，Request to Send)信令，該RTS信 令攜帶多個資源塊，資源塊以頻率和時間兩個維度來表示為(fO，K)+Af), (t0, tO+Δ ) ； 2、目的節(jié)點(diǎn)接收到RTS信令后，從中選擇一個資源塊，將該資源塊攜帶在清 除發(fā)送(CTS，Clearto Send)信令中，發(fā)送至源節(jié)點(diǎn)；該CTS信令也將目的節(jié)點(diǎn)預(yù)約的時 頻資源通知周圍的鄰居節(jié)點(diǎn)；3、源節(jié)點(diǎn)接收到CTS信令后，確認(rèn)和目的節(jié)點(diǎn)協(xié)商到的資 源塊，并向周圍的相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶該資源塊的數(shù)據(jù)傳輸預(yù)留(DTS，Data Transmission reservation)信令，將源節(jié)點(diǎn)預(yù)約的時頻資源通知周圍的鄰居節(jié)點(diǎn)，避免沖突。
在對現(xiàn)有技術(shù)的研究和實(shí)踐過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)
上述的時頻資源協(xié)商基于帶外協(xié)商機(jī)制，無法在建立數(shù)據(jù)通信之前估計(jì)預(yù)約的 鏈路質(zhì)量，因此無法根據(jù)鏈路質(zhì)量采用較高的調(diào)制方式，達(dá)到減小傳輸時間的目的，造 成頻譜利用率不高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種帶內(nèi)時頻資源協(xié)商方法及系統(tǒng)、節(jié)點(diǎn)設(shè)備，用于進(jìn)行 認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的可用時頻資源的協(xié)商。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供如下技術(shù)方案
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種時頻資源協(xié)商方法，包括
接收源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的請求發(fā)送信令，所述信令攜帶了源節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合及 源節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度；
獲取源節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合與本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合的交集作為預(yù)約子信 道集合，估計(jì)所述預(yù)約子信道集合中每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量；
根據(jù)每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量獲取每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率；利用每個預(yù) 約子信道的數(shù)據(jù)速率、帶寬以及所述數(shù)據(jù)包長度計(jì)算預(yù)約子信道集合的有效時間段；
若所述每個預(yù)約子信道采用相同的數(shù)據(jù)速率，則將所述預(yù)約子信道集合及所述 預(yù)約子信道集合的有效時間段攜帶在清除發(fā)送信令中，發(fā)送至源節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種時頻資源協(xié)商方法，包括
向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送請求發(fā)送信令，所述信令攜帶了本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合以及 需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度，以使目的節(jié)點(diǎn)確定出預(yù)約子信道集合及有效時間段、和每個預(yù) 約子信道的數(shù)據(jù)速率；
接收目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送的清除發(fā)送信令，所述清除發(fā)送信令攜帶了所述預(yù)約子信道 集合及所述預(yù)約子信道集合的有效時間段；或所述清除發(fā)送信令攜帶了每個預(yù)約子信道 的數(shù)據(jù)速率、預(yù)約子信道集合及所述預(yù)約子信道集合的有效時間段；
向相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶所述預(yù)約子信道集合及所述預(yù)約子信道集合的有效時間段 的數(shù)據(jù)傳輸預(yù)留信令。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種節(jié)點(diǎn)設(shè)備，包括
接收單元，用于接收源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的請求發(fā)送信令，所述信令攜帶了源節(jié)點(diǎn)的可 用子信道集合及源節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度；
第一獲取單元，用于獲取源節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合與本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合 的交集作為預(yù)約子信道集合；
估計(jì)單元，用于估計(jì)所述預(yù)約子信道集合中每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量；
第二獲取單元，用于根據(jù)每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量獲取每個預(yù)約子信道的數(shù) 據(jù)速率；
計(jì)算單元，用于根據(jù)每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率、帶寬以及所述數(shù)據(jù)包長度計(jì) 算所述預(yù)約子信道集合的有效時間段；
發(fā)送單元，用于當(dāng)所述每個預(yù)約子信道采用相同的數(shù)據(jù)速率時，將所述預(yù)約子 信道集合及所述預(yù)約子信道集合的有效時間段攜帶在清除發(fā)送信令中，發(fā)送至源節(jié)點(diǎn)； 當(dāng)所述每個預(yù)約子信道采用不相同的數(shù)據(jù)速率時，將每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率以及所 述預(yù)約子信道集合、有效時間段攜帶在清除發(fā)送信令中，并發(fā)送至源節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種節(jié)點(diǎn)設(shè)備，包括
第一發(fā)送單元，用于向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送請求發(fā)送信令，所述信令攜帶了本節(jié)點(diǎn)的 可用子信道集合以及需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度，以使目的節(jié)點(diǎn)確定出預(yù)約子信道集合、每 個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率及所述預(yù)約子信道集合的有效時間段；
接收單元，用于接收目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送的清除發(fā)送信令，所述清除發(fā)送信令攜帶了 所述預(yù)約子信道集合及有效時間段；或所述清除發(fā)送信令攜帶了每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù) 速率、預(yù)約子信道集合及所述預(yù)約子信道集合的有效時間段；
第二發(fā)送單元，用于向相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶所述預(yù)約子信道集合及有效時間段的 數(shù)據(jù)傳輸預(yù)留信令。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種時頻資源協(xié)商系統(tǒng)，包括第一節(jié)點(diǎn)設(shè)備和第二節(jié)點(diǎn)設(shè) 備；
所述第一節(jié)點(diǎn)設(shè)備，用于向第二節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)送請求發(fā)送信令，所述信令攜帶了 所述第一節(jié)點(diǎn)設(shè)備的可用子信道集合以及需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度，以使第二節(jié)點(diǎn)設(shè)備確 定出預(yù)約子信道集合及有效時間段、每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率；接收第二節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā) 送的清除發(fā)送信令；向相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶所述預(yù)約子信道集合及有效時間段的數(shù)據(jù)傳輸 預(yù)留信令；
所述第二節(jié)點(diǎn)設(shè)備，用于接收第一節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)送的請求發(fā)送信令；獲取第一節(jié)點(diǎn)設(shè)備的可用子信道集合與本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合的交集作為預(yù)約子信道集合，估計(jì) 每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量；根據(jù)每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量獲取每個預(yù)約子信道的數(shù) 據(jù)速率；利用每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率、帶寬以及所述數(shù)據(jù)包長度計(jì)算預(yù)約子信道集 合的有效時間段；若所述每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率相同，則將所述預(yù)約子信道集合及 有效時間段攜帶在清除發(fā)送信令中，發(fā)送至第一節(jié)點(diǎn)設(shè)備；若所述每個預(yù)約子信道的數(shù) 據(jù)速率不相同，則將每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率以及所述預(yù)約子信道集合、有效時間段 攜帶在清除發(fā)送信令中，發(fā)送至第一節(jié)點(diǎn)設(shè)備。
從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明實(shí)施例中，通過將源節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合與本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合 取交集作為預(yù)約子信道集合，得到了與源節(jié)點(diǎn)之間的可用頻率資源；并且對預(yù)約子信道 進(jìn)行鏈路質(zhì)量估計(jì)，選擇預(yù)約子信道合適的數(shù)據(jù)速率，進(jìn)而計(jì)算預(yù)約子信道集合的有效 時間段，得到了與源節(jié)點(diǎn)之間的時間資源。本發(fā)明實(shí)施例可以根據(jù)預(yù)約子信道的鏈路質(zhì) 量，為預(yù)約子信道選擇合適的數(shù)據(jù)速率，這樣可以預(yù)約合適的有效時間段，從而提高頻 譜利用率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的 附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其 他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種時頻資源協(xié)商方法的流程示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種計(jì)算預(yù)約子信道集合的有效時間段的方法流 程示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例中提供的又一種時頻資源協(xié)商方法的流程示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例中提供的另一種時頻資源協(xié)商方法的流程示意圖5為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種節(jié)點(diǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種估計(jì)單元的結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種第二獲取單元的結(jié)構(gòu)示意圖8為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種計(jì)算單元的結(jié)構(gòu)示意圖9為本發(fā)明實(shí)施例中提供的另一種節(jié)點(diǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖10為本發(fā)明實(shí)施例中提供的另一種計(jì)算單元的結(jié)構(gòu)示意圖11為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種時頻資源協(xié)商系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、 完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施 例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得 的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例一
請參閱圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種時頻資源協(xié)商方法的流程示意 圖。如圖1所示，該方法可以包括步驟
101 接收源節(jié)點(diǎn)發(fā)送給本節(jié)點(diǎn)的RTS信令，該RTS信令攜帶源節(jié)點(diǎn)的可用子信 道集合及源節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度；
其中，源節(jié)點(diǎn)可以將可用的頻率資源劃分為若干個子信道，源節(jié)點(diǎn)可以在每個 可用子信道上發(fā)送RTS前導(dǎo)，或者僅選擇一個可用子信道發(fā)送RTS前導(dǎo)，以使本節(jié)點(diǎn)可 以根據(jù)RTS前導(dǎo)獲得同步，并估計(jì)預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量。
其中，在一個實(shí)施例中，每個預(yù)約子信道上的RTS前導(dǎo)是在發(fā)送RTS信令的同 時，在可用子信道集合中的每個可用子信道上發(fā)送的，也就是說，每個可用子信道上都 會存在RTS前導(dǎo)。在另一個實(shí)施例中，也可以僅選擇一個可用子信道發(fā)送RTS前導(dǎo)。
其中，RTS前導(dǎo)中用于同步的序列可以采用等幅零自相關(guān)特性(CAZAC， Constant Amplitude Zero Autocorrelation codes)序列。CAZAC 序列可以實(shí)現(xiàn) RTS 信令的 同步，以及減小峰均功率比(PAPR，Peak-to-Average Power Ratio) ； RTS前導(dǎo)中用于鏈路 質(zhì)量估計(jì)的序列可以采用偽噪聲序列(PN)序列。
也可以采用PN序列設(shè)計(jì)同步序列和鏈路質(zhì)量估計(jì)序列。設(shè)計(jì)一個和OFDM子 載波數(shù)目相同的PN序列，將用于發(fā)送子同步的子信道中的奇數(shù)載波上元素置為零。將不 個用子載波上的元素置為零，構(gòu)成前導(dǎo)。也可以僅發(fā)送同步部分的前導(dǎo)，其他元素都置為零。
本節(jié)點(diǎn)可以在工作頻段內(nèi)濾出每個子信道信號，若源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的RTS信令攜帶 了本節(jié)點(diǎn)的(MAC，MediaAccessControl)地址，則解析源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的RTS信令，即可獲 得源節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合及源節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度的RTS信令。
102 確定預(yù)約子信道集合；
其中，可以將源節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合與本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合的交集作為 預(yù)約子信道集合；或者，
預(yù)約子信道集合也可以為源節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合與本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合 的交集的子集。
103 估計(jì)預(yù)約子信道中每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量，根據(jù)預(yù)約子信道的鏈路質(zhì) 量獲取預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率；
當(dāng)每個數(shù)據(jù)包在不同的子信道上采用相同的數(shù)據(jù)速率時，根據(jù)接收到RTS信令 的子信道上RTS前導(dǎo)的平均信噪比6NR，Signal to Noise Ratio)估計(jì)預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量。
當(dāng)每個數(shù)據(jù)包在不同的子信道上采用不相同的數(shù)據(jù)速率時，根據(jù)每個預(yù)約子信 道上RTS前導(dǎo)的平均SNR估計(jì)預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量。
舉例來說，本節(jié)點(diǎn)可以確定每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量所屬的信噪比范圍；從 信噪比范圍與數(shù)據(jù)速率對應(yīng)關(guān)系中選擇每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率。
104利用每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率、帶寬以及上述的數(shù)據(jù)包長度計(jì)算預(yù)約子 信道集合的有效時間段；
舉例來說，上述步驟104的執(zhí)行可以采用圖2所示的方法。請一并參閱圖2，圖 2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種計(jì)算預(yù)約子信道集合的有效時間段的方法流示意圖。如圖2所示，該方法可以包括步驟
201 分別獲取每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率與帶寬的乘積；
202 將每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率與帶寬的乘積進(jìn)行累加，得到累計(jì)值；
203將上述數(shù)據(jù)包長度除以上述累加值，得到預(yù)約子信道集合的有效時間段。
進(jìn)一步地，可以將得到的有效時間段取整數(shù)個符號時間，作為傳輸時間。
當(dāng)每個數(shù)據(jù)包在不同的子信道上采用相同的數(shù)據(jù)速率時，上述過程簡化為數(shù)據(jù) 包長度除以預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率與預(yù)約子信道集合的總帶寬的乘積。
105若每個預(yù)約子信道采用相同的數(shù)據(jù)速率，則將預(yù)約子信道集合及預(yù)約子信 道集合的有效時間段攜帶在CTS信令中，發(fā)送至源節(jié)點(diǎn)；若每個預(yù)約子信道采用不相同 數(shù)據(jù)速率，則將每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率以及預(yù)約子信道集合、預(yù)約子信道集合的有 效時間段攜帶在CTS信令中，并發(fā)送至源節(jié)點(diǎn)。
當(dāng)每個數(shù)據(jù)包在不同的子信道上采用不相同的數(shù)據(jù)速率時，則CTS信令中還需 要攜帶每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率。
其中，本節(jié)點(diǎn)可以選擇預(yù)約子信道集合中的任意一個預(yù)約子信道來發(fā)送CTS信 令。
優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例提供的時頻資源協(xié)商方法可以在上述步驟101之前，還 包括步驟
監(jiān)聽工作頻段內(nèi)的空閑子信道，將空閑子信道構(gòu)造成本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集I=I O
舉例來說，本節(jié)點(diǎn)可以在空閑狀態(tài)下對工作頻段內(nèi)的每個子信道進(jìn)行監(jiān)聽，如 果監(jiān)聽到子信道上有授權(quán)用戶，或者監(jiān)聽到子信道已經(jīng)被相鄰節(jié)點(diǎn)預(yù)約，則表示該子信 道已經(jīng)被占用，無法使用；反之，表示該子信道空閑，可以使用。將空閑的子信道組合 一起，可以構(gòu)造成本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合。
源節(jié)點(diǎn)通過接收本節(jié)點(diǎn)發(fā)送的CTS信令計(jì)算出每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率，或 者源節(jié)點(diǎn)通過接收本節(jié)點(diǎn)發(fā)送的CTS信令獲知每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率之后，將預(yù)約 子信道集合以及有效時間段攜帶在DTS中發(fā)送給周圍相鄰節(jié)點(diǎn)，向周圍相鄰節(jié)點(diǎn)告知源 節(jié)點(diǎn)在有效時間段內(nèi)需要使用預(yù)約子信道，避免發(fā)生沖突；緊接著源節(jié)點(diǎn)可以在有效時 間段內(nèi)按照每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率在每個預(yù)約子信道上進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送；如果本節(jié)點(diǎn) 成功的接收了源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)，則回復(fù)ACK消息給源節(jié)點(diǎn)。
上述對本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種時頻資源方法進(jìn)行了介紹，本發(fā)明實(shí)施例 中，通過將源節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合與本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合取交集作為預(yù)約子信道 集合，得到了與源節(jié)點(diǎn)之間的可用頻率資源；并且對每個預(yù)約子信道進(jìn)行鏈路質(zhì)量估 計(jì)，選擇每個預(yù)約子信道合適的數(shù)據(jù)速率，進(jìn)而計(jì)算預(yù)約子信道集合的有效時間段，得 到了與源節(jié)點(diǎn)之間的時間資源。本發(fā)明實(shí)施例可以根據(jù)預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量，為預(yù)約 子信道選擇合適的數(shù)據(jù)速率，這樣可以預(yù)約合適的有效時間段，從而提高頻譜利用率。
實(shí)施例二
請參閱圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種時頻資源協(xié)商方法的流程示意 圖。如圖3所示，該方法可以包括步驟
301 向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTS信令，該RTS信令攜帶了本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合以及需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度，以使目的節(jié)點(diǎn)確定出預(yù)約子信道集合及有效時間段、和每個 預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率；
舉例來說，本節(jié)點(diǎn)可以在每個可用子信道上發(fā)送RTS前導(dǎo)，或者僅選擇一個可 用子信道發(fā)送RTS前導(dǎo)，以使目的節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)RTS前導(dǎo)獲得同步，并估計(jì)預(yù)約子信道 的鏈路質(zhì)量。
其中，在一個實(shí)施例中，每個預(yù)約子信道上的RTS前導(dǎo)是在發(fā)送RTS信令的同 時，在可用子信道集合中的每個可用子信道上發(fā)送的，也就是說，每個可用子信道上都 會存在RTS前導(dǎo)。在另一個實(shí)施例中，也可以僅選擇一個可用子信道發(fā)送RTS前導(dǎo)。
其中，RTS前導(dǎo)中用于同步的序列可以采用CAZAC序列。CAZAC序列可以實(shí) 現(xiàn)RTS信令的同步，以及減小PAPR ； RTS前導(dǎo)中用于鏈路質(zhì)量估計(jì)的序列可以采用PN 序列。
也可以采用PN序列設(shè)計(jì)同步序列和鏈路質(zhì)量估計(jì)序列。設(shè)計(jì)一個和OFDM子 載波數(shù)目相同的PN序列，將用于發(fā)送子同步的子信道中的奇數(shù)載波上元素置為零。將不 個用子載波上的元素置為零，構(gòu)成前導(dǎo)。也可以僅發(fā)送同步部分的前導(dǎo)，其他元素都置為零。
其中，目的節(jié)點(diǎn)獲取本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合與目的節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合的 交集作為預(yù)約子信道集合；
根據(jù)接收到請求發(fā)送信令的子信道上RTS前導(dǎo)的平均SNR，估計(jì)預(yù)約子信道的 鏈路質(zhì)量；或者，根據(jù)每個預(yù)約子信道上RTS前導(dǎo)的平均SNR，估計(jì)每個預(yù)約子信道的 鏈路質(zhì)量；
確定每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量所屬的SNR范圍，從SNR范圍與數(shù)據(jù)速率對應(yīng) 關(guān)系中選擇每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率。
302接收目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送的CTS信令，該CTS信令攜帶了預(yù)約子信道集合及預(yù) 約子信道集合的有效時間段；或CTS信令攜帶了每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率、預(yù)約子信 道集合及預(yù)約子信道集合的有效時間段；
當(dāng)每個數(shù)據(jù)包在不同的子信道上采用不相同的數(shù)據(jù)速率時，該CTS信令攜帶了 每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率、預(yù)約子信道集合及有效時間段；
當(dāng)每個數(shù)據(jù)包在不同的子信道上采用相同的數(shù)據(jù)速率時，該CTS信令攜帶了預(yù) 約子信道集合及有效時間段；
可以通過計(jì)算獲得每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率，計(jì)算過程如下
將每個預(yù)約子信道的帶寬進(jìn)行累加，得到總帶寬；將上述數(shù)據(jù)包長度除以該總 帶寬與有效時間段的乘積，即可得到每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率。
303 向相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶上述預(yù)約子信道集合及有效時間段的DTS信令。
其中，本節(jié)點(diǎn)可以選擇預(yù)約子信道集合中的任意一個預(yù)約子信道來發(fā)送DTS信 令。
優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例提供的時頻資源協(xié)商方法可以在上述步驟301之前，還 包括步驟
監(jiān)聽工作頻段內(nèi)的空閑子信道，將空閑子信道構(gòu)造成本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合 O
舉例來說，本節(jié)點(diǎn)可以在空閑狀態(tài)下對工作頻段內(nèi)的每個子信道進(jìn)行監(jiān)聽，如 果監(jiān)聽到子信道上有授權(quán)用戶，或者監(jiān)聽到子信道已經(jīng)被相鄰節(jié)點(diǎn)預(yù)約，則表示該子信 道已經(jīng)被占用，無法使用；反之，表示該子信道空閑，可以使用。將空閑的子信道組合 一起，可以構(gòu)造成本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合。
本節(jié)點(diǎn)通過接收本節(jié)點(diǎn)發(fā)送的CRS信令計(jì)算出每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率，或 者本節(jié)點(diǎn)通過接收本節(jié)點(diǎn)發(fā)送的CRS信令獲知每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率之后，執(zhí)行 步驟303，向周圍相鄰節(jié)點(diǎn)告知本節(jié)點(diǎn)在有效時間段內(nèi)需要使用預(yù)約子信道，避免發(fā)生 沖突；緊接著本節(jié)點(diǎn)可以在有效時間段內(nèi)按照每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率在每個預(yù)約子 信道上進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送；如果目的節(jié)點(diǎn)成功的接收了本節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)，則目的節(jié)點(diǎn)回復(fù) ACK消息給本節(jié)點(diǎn)。
上述對本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種時頻資源方法進(jìn)行了介紹，本發(fā)明實(shí)施例 中，目的節(jié)點(diǎn)可以向本節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶預(yù)約子信道集合及有效時間段的CTS信令，由本節(jié) 點(diǎn)計(jì)算出每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率；或者目的節(jié)點(diǎn)可以在CTS信令中進(jìn)一步攜帶每個 預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率，以使本節(jié)點(diǎn)可以直接獲知每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率；這樣， 本節(jié)點(diǎn)可以獲知與目的節(jié)點(diǎn)之間的可用時頻資源，可以在可用時頻資源內(nèi)按照每個預(yù)約 子信道的數(shù)據(jù)速率發(fā)送數(shù)據(jù)，從而提高頻譜利用率。
實(shí)施例三
請參閱圖4，圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種時頻資源協(xié)商方法的流程示意 圖。本實(shí)施例假設(shè)認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中物理層采用正交頻分復(fù)用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplex:ing)技術(shù)。在OFDM技術(shù)中，N個子載波將整個工作頻段劃分成為N個正交的子信道，每個節(jié)點(diǎn)的可用頻譜資源為整個工作頻段的子集。如圖5所 示，該方法可以包括步驟
401 源節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽工作頻段內(nèi)的空閑子信道，構(gòu)造源節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合；
源節(jié)點(diǎn)在空閑時監(jiān)聽OFDM符號覆蓋的整個工作頻段，并且判斷每個子信道的 狀態(tài)是否為空閑。比如，如果監(jiān)聽到子信道中有授權(quán)用戶，或者監(jiān)聽到子信道已經(jīng)被相 鄰節(jié)點(diǎn)通過RTS信令或CTS信令預(yù)約，則表示該子信道已經(jīng)被占用，無法使用；反之， 表示該子信道空閑，可以使用。將空閑的子信道組合一起，可以構(gòu)造源節(jié)點(diǎn)的可用子信 道集合。
402向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTS信令，該RTS信令攜帶了源節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合以 及需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度；
其中，可用子信道集合可以采用位圖(bitmap)來表示，也可以用頻率(fO， fO+Af)來表示；數(shù)據(jù)包長度不能超過系統(tǒng)預(yù)設(shè)最大包長。
源節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)包需要發(fā)送時，向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTS信令，該RTS信令攜帶源節(jié) 點(diǎn)的可用子信道集合。為了確定實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間，RTS信令中需要攜帶需要傳的數(shù) 據(jù)包長度。為了確定源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)，還可以攜帶源節(jié)點(diǎn)MAC地址和目的節(jié)點(diǎn)MAC 地址。RTS信令格式如下表1所示
權(quán)利要求
1.一種時頻資源協(xié)商方法，其特征在于，包括接收源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的請求發(fā)送信令，所述信令攜帶了源節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合及源節(jié) 點(diǎn)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度；獲取源節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合與本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合的交集作為預(yù)約子信道集 合，估計(jì)所述預(yù)約子信道集合中每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量；根據(jù)每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量獲取每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率；利用每個預(yù)約子 信道的數(shù)據(jù)速率、帶寬以及所述數(shù)據(jù)包長度計(jì)算預(yù)約子信道集合的有效時間段；若所述每個預(yù)約子信道采用相同的數(shù)據(jù)速率，則將所述預(yù)約子信道集合及所述預(yù)約 子信道集合的有效時間段攜帶在清除發(fā)送信令中，發(fā)送至源節(jié)點(diǎn)；若所述每個預(yù)約子信道采用不相同數(shù)據(jù)速率，則將每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率以及 所述預(yù)約子信道集合、所述預(yù)約子信道集合的有效時間段攜帶在清除發(fā)送信令中，并發(fā) 送至源節(jié)點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述估計(jì)所述預(yù)約子信道集合中每個預(yù)約 子信道的鏈路質(zhì)量包括根據(jù)接收到所述請求發(fā)送信令的子信道上的請求發(fā)送信令前導(dǎo)的平均信噪比，估計(jì) 預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量；或者，根據(jù)每個預(yù)約子信道上的請求發(fā)送信令前導(dǎo)的平均信噪比，估計(jì)每個預(yù)約子 信道的鏈路質(zhì)量。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量獲取 每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率包括確定每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量所屬的信噪比范圍； 從信噪比范圍與數(shù)據(jù)速率對應(yīng)關(guān)系中選擇每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述利用每個預(yù)約子信道的數(shù) 據(jù)速率、帶寬以及所述數(shù)據(jù)包長度計(jì)算預(yù)約子信道集合的有效時間段包括分別獲取每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率與帶寬的乘積；將每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率與帶寬的乘積進(jìn)行累加，得到累計(jì)值；將所述數(shù)據(jù)包長度除以所述累加值，得到預(yù)約子信道集合的有效時間段。
5.—種時頻資源協(xié)商方法，其特征在于，包括向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送請求發(fā)送信令，所述信令攜帶了本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合以及需要 發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度，以使目的節(jié)點(diǎn)確定出預(yù)約子信道集合及有效時間段、和每個預(yù)約子 信道的數(shù)據(jù)速率；接收目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送的清除發(fā)送信令，所述清除發(fā)送信令攜帶了所述預(yù)約子信道集合 及所述預(yù)約子信道集合的有效時間段；或所述清除發(fā)送信令攜帶了每個預(yù)約子信道的數(shù) 據(jù)速率、預(yù)約子信道集合及所述預(yù)約子信道集合的有效時間段；向相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶所述預(yù)約子信道集合及所述預(yù)約子信道集合的有效時間段的數(shù) 據(jù)傳輸預(yù)留信令。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括 在發(fā)送請求發(fā)送信令的子信道上發(fā)送請求發(fā)送信令前導(dǎo)； 或者，在每個可用子信道上發(fā)送請求發(fā)送信令前導(dǎo)。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，若所述清除發(fā)送信令僅攜帶預(yù)約子信道集 合及有效時間段，所述方法還包括利用每個預(yù)約子信道的帶寬、所述有效時間段、數(shù)據(jù)包長度來計(jì)算每個預(yù)約子信道 的數(shù)據(jù)速率；所述每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率相同。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述利用每個預(yù)約子信道的帶寬、所述有 效時間段、數(shù)據(jù)包長度來計(jì)算每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率包括將每個預(yù)約子信道的帶寬進(jìn)行累加，得到總帶寬；將所述數(shù)據(jù)包長度除以所述總帶寬與有效時間段的乘積，得到每個預(yù)約子信道的數(shù) 據(jù)速率。
9.一種節(jié)點(diǎn)設(shè)備，其特征在于，包括接收單元，用于接收源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的請求發(fā)送信令，所述信令攜帶了源節(jié)點(diǎn)的可用子 信道集合及源節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度；第一獲取單元，用于獲取源節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合與本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合的交 集作為預(yù)約子信道集合；估計(jì)單元，用于估計(jì)所述預(yù)約子信道集合中每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量； 第二獲取單元，用于根據(jù)每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量獲取每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率；計(jì)算單元，用于根據(jù)每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率、帶寬以及所述數(shù)據(jù)包長度計(jì)算所 述預(yù)約子信道集合的有效時間段；發(fā)送單元，用于當(dāng)所述每個預(yù)約子信道采用相同的數(shù)據(jù)速率時，將所述預(yù)約子信道 集合及所述預(yù)約子信道集合的有效時間段攜帶在清除發(fā)送信令中，發(fā)送至源節(jié)點(diǎn)；當(dāng)所 述每個預(yù)約子信道采用不相同的數(shù)據(jù)速率時，將每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率以及所述預(yù) 約子信道集合、有效時間段攜帶在清除發(fā)送信令中，并發(fā)送至源節(jié)點(diǎn)。
10.如權(quán)利要求9所述的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，其特征在于，所述估計(jì)單元包括第一估計(jì)子單元，用于根據(jù)接收到所述請求發(fā)送信令的子信道上前導(dǎo)的平均信噪 比，估計(jì)預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量；第二估計(jì)子單元，用于根據(jù)每個預(yù)約子信道上前導(dǎo)的平均信噪比，估計(jì)每個預(yù)約子 信道的鏈路質(zhì)量。
11.如權(quán)利要求9所述的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，其特征在于，所述第二獲取單元包括 確定子單元，用于確定每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量所屬的信噪比范圍；選擇子單元，用于從信噪比范圍與數(shù)據(jù)速率對應(yīng)關(guān)系中選擇每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù) 速率。
12.如權(quán)利要求9至11任一項(xiàng)所述的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算單元包括 乘法子單元，用于分別獲取每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率與帶寬的乘積；加法子單元，用于將每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率與帶寬的乘積進(jìn)行累加，得到累計(jì)值；除法子單元，用于將所述數(shù)據(jù)包長度除以所述累加值，得到預(yù)約子信道集合的有效 時間段。
13.—種節(jié)點(diǎn)設(shè)備，其特征在于，包括第一發(fā)送單元，用于向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送請求發(fā)送信令，所述信令攜帶了本節(jié)點(diǎn)的可用 子信道集合以及需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度，以使目的節(jié)點(diǎn)確定出預(yù)約子信道集合、每個預(yù) 約子信道的數(shù)據(jù)速率及所述預(yù)約子信道集合的有效時間段；接收單元，用于接收目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送的清除發(fā)送信令，所述清除發(fā)送信令攜帶了所述 預(yù)約子信道集合及有效時間段；或所述清除發(fā)送信令攜帶了每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速 率、預(yù)約子信道集合及所述預(yù)約子信道集合的有效時間段；第二發(fā)送單元，用于向相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶所述預(yù)約子信道集合及有效時間段的數(shù)據(jù) 傳輸預(yù)留信令。
14.如權(quán)利要求13所述的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，其特征在于，若所述清除發(fā)送信令僅攜帶預(yù)約子 信道集合及有效時間段，則所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備還包括計(jì)算單元，用于根據(jù)每個預(yù)約子信道的帶寬、所述有效時間段、數(shù)據(jù)包長度來計(jì)算 每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率；所述每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率相同。
15.如權(quán)利要求14所述的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算單元包括加法子單元，用于將每個預(yù)約子信道的帶寬進(jìn)行累加，得到總帶寬；除法子單元，用于將所述數(shù)據(jù)包長度除以所述總帶寬與有效時間段的乘積，得到每 個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率。
16.—種時頻資源協(xié)商系統(tǒng)，其特征在于，包括第一節(jié)點(diǎn)設(shè)備和第二節(jié)點(diǎn)設(shè)備；所述第一節(jié)點(diǎn)設(shè)備，用于向第二節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)送請求發(fā)送信令，所述信令攜帶了所述第一節(jié)點(diǎn)設(shè)備的可用子信道集合以及需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度，以使第二節(jié)點(diǎn)設(shè)備確定出 預(yù)約子信道集合及有效時間段、每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率；接收第二節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)送的 清除發(fā)送信令；向相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶所述預(yù)約子信道集合及有效時間段的數(shù)據(jù)傳輸預(yù)留 信令；所述第二節(jié)點(diǎn)設(shè)備，用于接收第一節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)送的請求發(fā)送信令；獲取第一節(jié)點(diǎn)設(shè) 備的可用子信道集合與本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合的交集作為預(yù)約子信道集合，估計(jì)每個 預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量；根據(jù)每個預(yù)約子信道的鏈路質(zhì)量獲取每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速 率；利用每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率、帶寬以及所述數(shù)據(jù)包長度計(jì)算預(yù)約子信道集合的 有效時間段；若所述每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率相同，則將所述預(yù)約子信道集合及有效 時間段攜帶在清除發(fā)送信令中，發(fā)送至第一節(jié)點(diǎn)設(shè)備；若所述每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速 率不相同，則將每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率以及所述預(yù)約子信道集合、有效時間段攜帶 在清除發(fā)送信令中，發(fā)送至第一節(jié)點(diǎn)設(shè)備。
17.如權(quán)利要求16所述的時頻資源協(xié)商系統(tǒng)，其特征在于，若所述清除發(fā)送命令僅攜 帶預(yù)約子信道集合及有效時間段，則所述第一節(jié)點(diǎn)設(shè)備還用于利用每個預(yù)約子信道的帶寬、所述有效時間段、數(shù)據(jù)包長度來計(jì)算每個預(yù)約子信道 的數(shù)據(jù)速率；所述每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率相同。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種資源協(xié)商方法及系統(tǒng)、節(jié)點(diǎn)設(shè)備，該方法包括向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送請求發(fā)送信令，該信令攜帶了本節(jié)點(diǎn)的可用子信道集合以及需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度，以使目的節(jié)點(diǎn)確定出預(yù)約子信道集合及有效時間段、每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率；接收目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送的清除發(fā)送信令，該清除發(fā)送信令攜帶了預(yù)約子信道集合及有效時間段；或該清除發(fā)送信令攜帶了每個預(yù)約子信道的數(shù)據(jù)速率、預(yù)約子信道集合及有效時間段；向相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶該預(yù)約子信道集合及有效時間段的數(shù)據(jù)傳輸預(yù)留信令。本發(fā)明實(shí)施例可以對認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的可用時頻資源進(jìn)行協(xié)商，達(dá)到減小傳輸時間的目的，從而提高頻譜利用率。
文檔編號H04W28/18GK102026299SQ200910176418
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月14日
發(fā)明者馮淑蘭, 劉勁楠 申請人:華為技術(shù)有限公司