СПОСОБ, УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА ДЛЯ ИНИЦИАЛИЗАЦИИ КОГНИТИВНОЙ СИСТЕМЫ С ПОДДЕРЖКОЙ КОГНИТИВНЫМ ПИЛОТНЫМ КАНАЛОМ

В данной заявке заявлен приоритет в соответствии с заявкой №201010150099.5 на китайский патент, поданной в китайское патентное ведомство 16 апреля 2010 г. под названием "METHOD, APPARATUS, AND SYSTEM FOR INITIALIZING COGNITIVE SYSTEM SUPPORTED BY COGNITIVE PILOT CHANNEL", которая представлена здесь полностью по ссылке.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области технологий передачи данных и, в частности, к способу, устройству и системе, для инициализации когнитивной системы, поддерживаемой когнитивным пилотным каналом.

Уровень техники

Существующая политика использования спектров представляет собой фиксированное выделение. Таким образом, правительство выделяет фиксированные ресурсы для предоставления определенной услуги для определенного пользователя, например телевидения, радио, радара и навигации, все из которых используют фиксированные частоты. Некоторые частоты не используются постоянно и не используются во всех географических местах положения. Поэтому, в определенные периоды и в некоторых географических местоположениях, возникает ситуация, в которой некоторые частоты не могут полностью использоваться, что приводит к значительным напрасным потерям ресурсов спектра. Когнитивная радиотехнология (CR, Cognitive Radio) может детектировать, путем изучения среды радиоспектра, эти незанятые полосы частот, которые возникают в любой момент времени и в любом месте, и динамически обращаться к этим незанятым полосам частот при условии, что не будет создана помеха для первичного пользователя (Первичный пользователь, пользователь, использующий фиксированно выделенную частоту). Таким образом, улучшается использование спектра. На основе текущей ситуации недостатка ресурсов спектра и учитывая, что технология CR позволяет улучшить рабочие характеристики использования спектра, в стандартной ассоциации во всем мире прикладываются значительные усилия для стандартизации технологии CR.

Две проблемы требуется решить для использования технологии CR: 1. Точно детектировать период гашения спектра по времени; 2. Получать доступ к этим спектрам в период гашения по времени. Кроме того, в радиосистемах с изменяемой конфигурацией (Reconfigurable Radio Systems, RR) описывается, что различные радиотехнологии и услуги будут существовать в будущих средах радиопередачи данных. Терминал может выбирать технологию доступа к несущей в соответствии с требованиями услуги. Рабочие частоты разных других технологий доступа изменяются в любое время и в любом месте. При этом в таких сложных сетевых средах время и мощность напрасно расходуются терминалом при поиске определенной технологии доступа. Поэтому группа критерия RSS предлагает использовать когнитивный пилотный канал (Cognitive Pilot Channel, РРС). Этот канал может быть предусмотрен в существующей сети радиодоступа, такой как сеть Глобальной системы мобильной связи (Global System for Mobile Communications, GSM), и может быть также предусмотрена в будущих сетях радиодоступа. Независимо от сети доступа, в которой предусмотрен этот канал, точка доступа СРС (СРС Access Point, СРС АР) поддерживает широкий диапазон и не только охватывает большое количество ячеек с разными стандартами и разными несущими, но также охватывает когнитивные ячейки разных типов. СРС АР периодически выполняет широковещательную передачу состояния использования спектра и состояний предоставления услуги в разных областях. После включения питания терминал может быстро получить локальный доступный спектр и локально предлагаемые услуги из СРС АР.

Как можно видеть из предыдущего, когнитивная сеть в соответствии с архитектурой сети СРС, представляет собой сеть, установленную между терминалом с функцией распознавания и базовой станцией. Терминал и базовая станция должны исследовать среду радиоспектра. Перед установлением когнитивной сети терминал и базовая станция должны выполнять обмен когнитивной информацией, согласовывать рабочую частоту и канал широковещательной передачи. Функция СРС АР состоит в том, чтобы помогать базовой станции и терминалу при выполнении обмена когнитивной информацией, согласовании рабочей частоты, выборе канала широковещательной передачи и так далее и, в конечном итоге, установлении когнитивной системы.

Процесс, который предложен для инициализации когнитивной системы, состоит в следующем.

Терминал и базовую станцию включают, сканируют СРС и получают набор доступных спектров из СРС АР, то есть набор частот, которые не зарегистрированы в СРС АР для использования.

Терминал и базовая станция исследуют набор доступных частот и получают оценку по каждой частоте; затем базовая станция передает запрос со случайным доступом в СРС АР, получает ресурсы передачи следующего сообщения и устанавливает носитель с СРС АР.

После того как базовая станция установит носитель с СРС АР, базовая станция передает когнитивное сообщение в СРС АР, включающее в себя результат исследования, идентичность базовой станции (Идентичность, ID), и информацию о географическом местоположении. От базовой станции требуется, чтобы она поддерживала технологию местоположения, например Глобальную систему навигации (Global Position System, GPS).

После приема сообщения базовой станции СРС АР выполняет широковещательную передачу принятых результатов исследований по каналу широковещательной передачи СРС.

Терминал получает информацию обо всех базовых станциях вокруг терминала, в соответствии с информацией широковещательной передачи, и определяет, в соответствии с информацией о географическом местоположении, находится ли базовая станция в пределах его диапазона передачи и удовлетворяет требованиям к ее обслуживанию. После оценки, если терминал ожидает установления сети с определенной базовой станцией, терминал вначале передает запрос на случайный доступ в СРС АР, получает ресурсы передачи следующего сообщения и устанавливает носитель с СРС АР.

После установления носителя с СРС АР терминал передает сообщения, такие как результат исследования спектра и ID целевой базовой станции в СРС АР. Поскольку терминал не устанавливает рабочую частоту с базовой станцией, терминал уведомляет, только через СРС АР, базовую станцию о том, что терминал ожидает установить сеть с этой базовой станцией.

СРС АР передает результат исследований терминала в целевую базовую станцию, в соответствии с ID целевой базовой станции.

После приема результата исследований терминала базовая станция вначале сводит когнитивные данные для получения когнитивного решения, где когнитивное решение включает в себя рабочую частоту и канал широковещательной передачи, используемый базовой станцией в сети, и передает результат когнитивного решения в СРС АР.

СРС АР передает результат когнитивного решения в терминал.

Если результат решения не удовлетворяют терминал, терминал продолжает передавать когнитивное сообщение в СРС АР, включающее в себя результат исследований, ID базовой станции, ожидаемую рабочую частоту, и так далее. СРС АР передает сообщение терминала в базовую станцию таким образом, что базовая станция регулирует когнитивное решение.

Если терминал удовлетворен результатом решения, терминал передает сообщение подтверждения в базовую станцию и СРС АР. СРС АР освобождает носитель для базовой станции и освобождает носитель для терминала.

Терминал и базовая станция переключают на рабочую частоту, определенную в результате решения, и устанавливают канал.

Во время воплощения настоящего изобретения автор изобретения обнаружил что:

Когда вводят ID базовой станции, этот ГО может представлять собой уникальный ГО для всей сети, и значение ГО может быть очень большим, что повышает сложность воплощения системы. После того, как терминал узнает ГО базовой станции, поскольку ни в терминале, ни в базовой станции не известны пропускная способность при передаче данных и диапазон друг друга, как базовая станция, так и терминал должны поддерживать технологию установления положения. После ввода технологии установления положения, такой как GPS, стоимость системы может увеличиться, поскольку GPS является дорогостоящей.

Сущность изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения направлены на способ, устройство и систему, для инициализации когнитивной системы, поддерживаемой когнитивным пилотным каналом, для уменьшения сложности и затрат на воплощение системы.

Для решения описанных выше технических задач, вариант осуществления способа для инициализации когнитивной системы, поддерживаемой когнитивным пилотным каналом в соответствии с настоящим изобретением, может быть воплощен путем использования следующего технического решения:

передают сообщение запроса инициализации частоты в точки доступа когнитивного пилотного канала СРС АР;

принимают сообщение отклика инициализации частоты, переданное СРС АР, где сообщение отклика инициализации частоты включает в себя информацию описания частного ресурса СРС;

выполняют широковещательную передачу когнитивной информации базовой станции и информации описания восходящего канала доступа в терминал через канал, установленный в информации описания частного ресурса СРС;

принимают когнитивную информацию терминала через частные ресурсы СРС, определяют рабочую частоту в соответствии с когнитивной информацией терминала, и передают эту определенную рабочую частоту в терминал, где когнитивную информацию терминала передают, когда взаимное пересечение между когнитивной информацией терминала и базовой станцией не равно нулю, с помощью терминала по каналу, указанному в информации описания восходящего канала доступа; и

устанавливают на определенной рабочей частоте соединение с терминалом.

Способ для инициализации когнитивной системы, поддерживаемой когнитивным пилотным каналом, включает в себя:

принимают сообщение отклика инициализации частоты, переданное СРС АР в режиме широковещательной передачи, где сообщение отклика инициализации частоты включает в себя информацию описания частного ресурса СРС;

принимают когнитивную информацию базовой станции и информацию описания восходящего канала доступа через канал, установленный в информации описания частного ресурса СРС;

когда пересечение между когнитивной информацией терминала и базовой станцией не равно нулю, передают когнитивную информацию терминала в базовую станцию через канал, указанный в информации описания восходящего канала доступа, где когнитивная информация терминала используется для обеспечения возможности для базовой станции принять решение о рабочей частоте; и

принимают рабочую частоту, переданную базовой станцией, и устанавливают на определенной рабочей частоте соединение с базовой станцией. Базовая станция включает в себя:

модуль передачи запроса инициализации, выполненный с возможностью передавать сообщение запроса инициализации частоты в СРС АР;

модуль приема отклика инициализации, выполненный с возможностью приема сообщения отклика инициализации частоты, переданного СРС АР, где сообщение отклика инициализации частоты включает в себя информацию описания частного ресурса СРС;

модуль широковещательной передачи, выполненный с возможностью широковещательной передачи когнитивной информации базовой станции и информации описания восходящего канала доступа в терминал через канал, указанный в информации описания частного ресурса СРС;

модуль приема когнитивной информации, выполненный с возможностью приема когнитивной информации терминала через частные ресурсы СРС, где когнитивную информацию передают, когда пересечение между когнитивной информацией терминала и базовой станции не равно нулю, с помощью терминала через канал, указанный в информации описания восходящего канала доступа;

модуль определения рабочей частоты, выполненный с возможностью определять рабочую частоту, в соответствии с когнитивной информацией терминала;

модуль передачи рабочей частоты, выполненный с возможностью передачи определенной рабочей частоты в терминал; и

модуль установления соединения, выполненный с возможностью установления, по определенной рабочей частоте, соединения с терминалом. Терминал включает в себя:

модуль приема отклика инициализации, выполненный с возможностью приема сообщения отклика инициализации частоты, передаваемое в режиме широковещательной передачи с помощью СРС АР, где сообщение отклика инициализации частоты включает в себя информацию описания частного ресурса СРС;

модуль приема информации, выполненный с возможностью приема когнитивной информации базовой станции и информации описания канала восходящего канала доступа через канал, указанный в информации описания частного ресурса СРС;

модуль передачи когнитивной информации, выполненный с возможностью передачи, когда пересечение между когнитивной информацией терминала и базовой станции не равно нулю, когнитивной информации терминала в базовую станцию через канал, указанный в информации описания восходящего канала доступа, когда когнитивная информация терминала используется для обеспечения для базовой станции возможности определения рабочей частоты;

модуль приема рабочей частоты, выполненный с возможностью приема рабочей частоты, переданной базовой станцией; и

модуль установления соединения, выполненный с возможностью установления, по определенной рабочей частоте, соединения с базовой станцией.

Когнитивная система, поддерживаемая когнитивным пилотным каналом, включает в себя:

базовую станцию, выполненную с возможностью передавать сообщение запроса на инициализацию частоты в СРС АР; принимать сообщение отклика на инициализацию частоты, переданное СРС АР, где сообщение отклика на инициализацию частоты включает в себя информацию описания частного ресурса СРС; когнитивную информацию широковещательной передачи базовой станции и информацию описания восходящего канала доступа к терминалу через канал, указанный в информации описания частного ресурса СРС; принимать когнитивную информацию терминала через частные ресурсы СРС, определять рабочую частоту в соответствии с когнитивной информацией терминала, и передавать определенную рабочую частоту в терминал; и устанавливать по определенной рабочей частоте соединения с терминалом; и

терминал, выполненный с возможностью принимать сообщение отклика инициализации частоты, передаваемое в режиме широковещательной передачи СРС АР, где сообщение отклика инициализации частоты включает в себя информацию описания частного ресурса СРС; принимать когнитивную информацию базовой станции и информацию описания канала восходящего канала доступа через канал, указанный в информации описания частного ресурса СРС; передавать когнитивную информацию терминала в базовую станцию через канал, указанный в информации описания восходящего канала доступа, где пересечение между когнитивной информацией терминала и базовой станцией не равно нулю; принимать рабочую частоту, переданную базовой станцией, и устанавливать на рабочей частоте соединения с базовой станцией.

Описанные выше технические решения имеют следующие полезные эффекты: при использовании описанных выше технических решений базовой станции не требуется выполнять широковещательную передачу ГО в терминал, что исключает использование ID с большим значением и уменьшает сложность воплощения системы; поскольку СРС АР выделяют частные ресурсы СРС для области, где расположена базовая станция, базовой станции не требуется устанавливать местоположение, и терминалу не требуется определять географическое местоположение базовой станции. Поэтому, не требуется вводить технологию установления местоположения, что уменьшает стоимость системы.

Краткое описание чертежей

Для ясного описания технических решений в вариантах осуществления настоящего изобретения или в предшествующем уровне техники, ниже кратко описаны приложенные чертежи, требуемые в описаниях вариантов осуществления или предшествующего уровня техники. Очевидно, что приложенные чертежи, описанные ниже, иллюстрируют только некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, и специалист в данной области техники может, без творческих усилий, дополнительно вывести другие приложенные чертежи на основе этих приложенных чертежей.

На фиг.1 показан вариант осуществления блок-схемы последовательности операций способа в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.2 показана блок-схема последовательности операций способа в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.3 показана блок-схема последовательности операций способа в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.4 показана блок-схема последовательности операций способа в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.5 показана структурная схема сети в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.6 показана структурная схема базовой станции в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.7 показана структурная схема базовой станции в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.8 показана структурная схема базовой станции в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.9 показана структурная схема базовой станций в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.10 показана структурная схема АР СРС в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.11 показана структурная схема АР СРС в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.12 показана структурная схема терминала в соответствии с седьмым вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.13 показана структурная схема терминала в соответствии с седьмым вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.14 показана структурная схема терминала в соответствии с седьмым вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.15 показана структурная схема терминала в соответствии с седьмым вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.16 показана структурная схема системы в соответствии с восьмым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения описаны ясно и полностью ниже со ссылкой на приложенные чертежи в вариантах осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что варианты осуществления, описанные ниже, представляют собой только часть вариантов осуществления настоящего изобретения, а не все его варианты осуществления. Все другие варианты осуществления, которые специалист в данной области техники может вывести из вариантов осуществления настоящего изобретения, без каких-либо творческих усилий, должны находиться в пределах объема защиты настоящего изобретения.

Первый вариант осуществления показан на фиг.1. Этот вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ для инициализации когнитивной системы, поддерживаемой когнитивным пилотным каналом, включающий в себя:

101: Передают сообщение запроса инициализации частоты в точку доступа когнитивного пилотного канала СРС АР.

102: Принимают сообщение отклика инициализации частоты, переданное СРС АР, где сообщение отклика инициализации частоты включает в себя информацию описания частного ресурса СРС.

103: Передают когнитивную информацию базовой станции и информацию описания восходящего канала доступа в терминал через канал, указанный в информации описания частного ресурса СРС.

104: Принимают когнитивную информацию терминала через частные ресурсы СРС, определяют рабочую частоту в соответствии с когнитивной информацией терминала, и передают определенную рабочую частоту в терминал, где когнитивную информацию терминала передают, когда пересечение между когнитивной информацией терминала и базовой станцией не равно нулю, с помощью терминала через канал, указанный в информации описания восходящего канала доступа.

На этапе 104, для каждого терминала, восходящий канал доступа, который используется для терминала, для передачи когнитивной информации терминала, и который указан в информации описания восходящего канала доступа, принадлежит каналу, указанному в частной информации описания ресурса СРС. Когда пересечение между когнитивной информацией терминала и базовой станцией не равно нулю, терминал передает в базовую станцию когнитивную информацию терминала через канал, указанный в информации описания восходящего канала доступа.

Поскольку может существовать множество терминалов, каждый терминал передает когнитивную информацию терминала через канал (то есть, через восходящий канал доступа), указанный в информации описания восходящего канала доступа для каждого терминала, соответственно. На стороне базовой станции, базовая станция принимает когнитивную информацию, переданную этими терминалами, через частные ресурсы СРС.

Когнитивная информация терминала включает в себя информацию, такую как набор доступных спектров на стороне сети, исследованных терминалом, и мощность передачи устройств на стороне сети.

105: Устанавливают на определенной рабочей частоте соединение с терминалом.

Кроме того, после окончания этапа 104 определения рабочей частоты, терминал может не удовлетворять результату текущего решения. В этом случае, рабочая частота должна быть дополнительно согласована.

Кроме того, после окончания определения рабочей частоты на этапе 104, ресурсы канала, указанные в информации описания частного ресурса СРС, высвобождают. В предыдущем техническом решении ресурсы высвобождают своевременно, что улучшает использование ресурса.

Кроме того, перед приемом когнитивной информации терминала на этапе 104 принимают запрос на случайный доступ терминала. Если количество ресурсов, запрашиваемых в запросе случайного доступа терминала, превышает количество частных ресурсов СРС, указанных в информации описания частного ресурса СРС, сообщение запроса ресурса передают в СРС АР, и принятую информацию ресурса, которая возвращается в СРС АР, передают в терминал. Предыдущее техническое решение обеспечивает способ обработки в ситуации, в которой частные ресурсы СРС, выделенные СРС АР, недостаточны, что улучшает гибкость выделения ресурсов. Таким образом, решение в данном варианте осуществления в большей степени применимо к фактическим требованиям.

Кроме того, принимают запрос согласования, переданный терминалом, где запрос согласования содержит рабочую частоту, ожидаемую терминалом; новую рабочую частоту определяют в соответствии с рабочей частотой, ожидаемой терминалом, и новую рабочую частоту передают в терминал; установление на определенной рабочей частоте соединения с терминалом включает в себя: устанавливают, на новой рабочей частоте, соединение с терминалом.

Предыдущее техническое решение обеспечивает способ согласования, когда рабочая частота, определенная базовой станцией, не удовлетворяет требованию обслуживания терминала. Сценарий, в котором определенная рабочая частота не удовлетворяет требованиям обслуживания терминала, может быть следующим. В соответствии с измерением, выполненным терминалом в окружающей среде, качество канала рабочей частоты не удовлетворяет требованию услуги, или пропускная способность рабочей частоты не удовлетворяет требованию услуги, и, определенно, другая причина также может привести к невозможности удовлетворения требований услуги, которые не ограничиваются данным вариантом осуществления настоящего изобретения. Способ для получения рабочей частоты, ожидаемой терминалом, может быть следующим. Терминал выбирает, в соответствии с требованиями услуги (такими, как пропускная способность и задержка), рабочую частоту, которая удовлетворяет требованию услуги, из набора доступных каналов, исследованных терминалом, как рабочую частоту, ожидаемую терминалом. Базовая станция может определять новую рабочую частоту следующим образом. После приема запроса на согласование с терминалом базовая станция выбирает рабочую частоту из пересечения между набором доступных рабочих частот и рабочих частот, ожидаемых терминалом, как новая рабочая частоты. Следует отметить, что рабочие частоты, ожидаемые терминалом, могут представлять собой набор и не ограничиваются только одной рабочей частотой.

Предмет исполнения предыдущего способа может представлять собой базовую станцию. В данном варианте осуществления исключается широковещательная передача базовой станцией ID в терминал и, таким образом, исключается использование ID с большим значением, что уменьшает сложность воплощения системы. Поскольку СРС АР выделяет частные ресурсы СРС для области, где расположена базовая станция, базовой станции не требуется выполнять определение местоположения, и терминалу не требуется определять географическое местоположение базовой станции. Поэтому, не требуется вводить технологию определения местоположения, что уменьшает сложность воплощения системы и ее стоимость. Кроме того, поскольку терминалу не требуется определять географическое местоположение базовой станции, сложность выбора правильной базовой станции уменьшается. И, наконец, терминалу и базовой станции не требуется передавать большое количество сообщений через магистральный канал связи СРС АР, что экономит ресурсы канала СРС.

Второй вариант осуществления показан на фиг.2. Этот вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно обеспечивает другой способ для инициализации когнитивной системы, поддерживаемой когнитивным пилотным каналом, включающий в себя:

201: Принимают сообщение запроса инициализации частоты, переданное базовой станцией.

202: После приема сообщения запроса инициализации частоты, переданного базовой станцией, выделяют частные ресурсы СРС для базовой станции;

203: Передают сообщение отклика инициализации частоты в базовую станцию, где сообщение отклика инициализации частоты включает в себя информацию описания частного ресурса СРС, и передают в режиме широковещательной передачи сообщение отклика инициализации частоты в терминал.

Кроме того, если принимают сообщение запроса ресурса, переданное базовой станцией, выполняют изменение выделения ресурсов СРС в соответствии с сообщением запроса ресурса, и затем передают информацию о выделенных ресурсах СРС в базовую станцию и в терминал.

Предыдущие частные ресурсы СРС также могут быть периодически выделены в когнитивную систему с помощью СРС АР, в ситуации, в которой запрос инициализации не запрашивают. Выделенные частные ресурсы СРС также могут быть выделены другой базовой станции в зоне охвата базовой станции. Таким образом, ресурсы СРС могут повторно использоваться, и, таким образом, улучшается степень использования ресурса СРС.

Предмет исполнения предыдущего варианта осуществления может представлять собой СРС АР. В этом варианте осуществления частные ресурсы СРС выделяют для базовой станции и терминала. Терминал непосредственно связывается с базовой станцией, то есть больше не связывается с базовой станцией через СРС АР, что экономит ресурсы канала между базовой станцией и СРС АР; кроме того, базовой станции не требуется выполнять широковещательную передачу своего ID, что исключает проблемы с использованием ГО с большим значением; кроме того, базовой станции не требуется выполнять установление положения, что уменьшает трудности оповещения, вызванные вводом технологии определения местоположения; и, наконец, терминалу и базовой станции не требуется передавать большое количество сообщений через магистральный канал СРС АР, что экономит ресурсы канала СРС.

Третий вариант осуществления показан на фиг.3. Этот вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно обеспечивает другой способ для инициализации когнитивной системы, поддерживаемой когнитивным пилотным каналом, включающий в себя:

301: Принимают сообщение отклика инициализации частоты, передаваемое в режиме широковещательной передачи СРС АР, где сообщение отклика инициализации частоты включает в себя информацию описания частного ресурса СРС.

302: Принимают когнитивную информацию базовой станции и информацию описания восходящего канала доступа через канал, указанный в информации описания частного ресурса СРС.

303: Когда пересечение между когнитивной информацией базовой станции и терминала не равно нулю, передают когнитивную информацию терминала через канал, указанный в информации описания канала восходящего канала доступа, в базовую станцию;

304: Принимают рабочую частоту, переданную базовой станцией, и устанавливают на рабочей частоте соединение с базовой станцией.

Кроме того, перед передачей когнитивной информации терминала, этап 303 дополнительно включает в себя:

передают сообщение запроса случайного доступа в базовую станцию и принимают информацию ресурса.

Передача когнитивной информации терминала через канал, указанный в информации описания восходящего канала доступа в базовую станцию на этапе 303, включает в себя:

передают когнитивную информацию терминала в базовую станцию через канал, указанный в информации ресурса.

Предыдущий дополнительный способ воплощения обеспечивает способ обработки в ситуации, в которой частные ресурсы СРС, выделяемые СРС АР, могут быть недостаточными, что улучшает гибкость выделения ресурсов. Таким образом, решения в данном варианте осуществления в большей степени применимы к фактическим требованиям.

Кроме того, перед передачей когнитивной информации терминала, этап 303 дополнительно включает в себя:

определяют, в соответствии с силой сигнала базовой станции, удовлетворяет ли базовая станция требованиям услуги терминала, и если базовая станция удовлетворяет требованиям услуги терминала, передают когнитивную информацию терминала. Предыдущий способ воплощения обеспечивает конкретный пример выбора базовой станции с помощью терминала. Следует понимать, что другой способ также может быть принят, для выбора базовой станции, который не ограничен в данном варианте осуществления настоящего изобретения.

Кроме того, на этапе 304, также может быть включено следующее: детектируют, удовлетворяет ли рабочая частота требованию обслуживания терминала. Если рабочая частота не удовлетворяет требованию обслуживания терминала, передают запрос на согласование в базовую станцию, где запрос на согласование содержит рабочую частоту, ожидаемую терминалом; и принимают новую рабочую частоту, переданную базовой станцией. В этом случае, установление соединения с базовой станцией на рабочей частоте включает в себя: устанавливают на новой рабочей частоте, соединение с базовой станцией.

Предмет исполнения предыдущих вариантов осуществления может представлять собой терминал. В данном варианте осуществления терминал получает частные ресурсы СРС, выделенные СРС АР для терминала, и терминал непосредственно связывается с базовой станцией, то есть больше не связывается с базовой станцией через СРС АР, что экономит ресурсы канала между базовой станцией и СРС АР; кроме того, базовой станции не требуется выполнять определение местоположения, что уменьшает трудности оповещения, вызванную вводом технологии определения местоположения.

Четвертый вариант осуществления предоставляет конкретный случай, для описания всей работы сети системы СРС. Как показано на фиг.4, конкретный процесс включает в себя:

401: включают терминал и базовую станцию и сканируют канал СРС для получения набора доступных спектров, где набор доступных спектров устанавливают по частотам, которые не зарегистрированы в СРС для использования, и терминал, и базовая станция, могут выбирать соответствующие частоты из набора доступных спектров для работы.

402: терминал и базовая станция выполняют исследование спектра, то есть выполняют исследование в наборе доступных частот, предоставленном СРС, получая полную оценку каждой частоты. Затем базовая станция передает запрос на случайный доступ в СРС АР, получает ресурсы передачи следующего сообщения и устанавливает носитель с СРС АР.

403: После установления носителя с СРС АР базовая станция передает сообщение запроса инициализации частоты в СРС АР.

404: После приема сообщения запроса инициализации частоты СРС АР выделяет частные ресурсы из ресурсов СРС для установления когнитивной системы, где частные ресурсы можно использовать для установления другой когнитивной системы с малой зоной охвата; и передает информацию описания выделенных частных ресурсов в базовую станцию и в терминал, где способ передачи может представлять собой широковещательную передачу.

Как показано на фиг.5, поскольку СРС АР поддерживает большую зону охвата, которая может достигать сотен миль, различные типы ячеек могут быть включены в зону охвата СРС АР. Когнитивная сеть существует в небольшой области и может находиться в пределах только десятков метров, например, в доме и в конференц-зале. Базовая станция поддерживает доступ терминала только в доме или в конференц-зале. Терминал и базовая станция согласуют рабочую частоту, исследуя окружающую среду. Поскольку когнитивная сеть охватывает только небольшую область, в то время, как сеть СРС представляет собой сеть с большой областью охвата, частные ресурсы, выделяемые когнитивной системе, могут повторно использоваться, когда когнитивные сети не оказывают помехи друг другу. На фиг.5 частные ресурсы когнитивной системы выделяют СРС АР для трех когнитивных радиосетей (когнитивное радио, CR), охватываемых сетью СРС.

405: После получения частного канала, выделенного СРС АР, базовая станция высвобождает соединение, отсоединяет носитель СРС АР, где носитель установлен на этапе 402, и выполняет широковещательную передачу по частному каналу, где содержание широковещательной передачи включает в себя когнитивную информацию базовой станции и информацию описания восходящего канала доступа.

406: После приема информации широковещательной передачи через частный канал терминал может определять, в соответствии с силой сигнала, удовлетворяет ли базовая станция требованиям обслуживания, выбирать базовую станцию, которая удовлетворяет требованиям обслуживания терминала в соответствии с когнитивной информацией терминала и базовой станции (пересечение между когнитивной информацией терминала и базовой станцией не может быть равно нулю; если пересечение равно нулю, это означает, что исследованы не совпадающие доступные каналы), считывать информацию описания восходящего канала доступа и передавать запрос на случайный доступ в базовую станцию в соответствии с местоположением ресурсов случайного доступа.

407: После приема запросов случайного доступа от множества пользователей базовая станция определяет, требуется ли регулировать ресурсы частного канала, в соответствии с количеством когнитивных пользователей. Конкретный способ определения может представлять собой определение, превышает ли количество частных ресурсов СРС, или равно ли количеству ресурсов, которые запрашивают множество пользователей. Если ресурсы частного канала не требуется регулировать, переходят на этап 408; если ресурсы частного канала должны быть отрегулированы, передают запрос ресурса для регулирования количества ресурсов частного канала в СРС АР, и передают в терминал полученную информацию ресурса, которая включает в себя ресурсы, выделенные для терминала для отчета о результате исследования.

408: После передачи терминалом запроса на доступ в базовую станцию, базовая станция выделяет по частному каналу СРС ресурсы для терминала, предназначенные для передачи отчета о результате исследования, то есть в восходящий канал доступа, где информация о восходящем канале доступа может быть передана в информации описания восходящего канала доступа. Затем терминал передает когнитивную информацию в базовую станцию через ресурсы.

Следует отметить, что ресурсы канала, указанные в информации о восходящем канале доступа, принадлежат каналу, указанному в частных ресурсах СРС. Канал, указанный в частных ресурсах СРС, используется, как для базовой станции, для передачи когнитивной информации и информации описания восходящего канала доступа, и для терминала, для приема указанной выше информации; в то время, как терминал передает информацию в базовую станцию, используя ресурсы канала, выделенные базовой станцией для терминала, то есть, канал, указанный в информации описания восходящего канала доступа.

409: После приема когнитивной информации терминала базовая станция интегрирует результат исследования, определяет рабочую частоту и выполняет широковещательную передачу результата определения.

410: После получения информации широковещательной передачи о рабочей частоте терминал определяет, является ли рабочая частота наиболее соответствующей, если нет, продолжает передавать сообщение, которое включает в себя рабочую частоту, ожидаемую терминалом, в базовую станцию, и после того, как будет достигнуто соглашение с базовой станцией, переключается на согласованную рабочую частоту, для установления соединения с базовой станцией, заканчивая, таким образом, формирование сети для когнитивной сети.

411: В то же время, базовая станция передает запрос СРС АР для высвобождения частных ресурсов СРС.

В данном варианте осуществления частные ресурсы СРС выделяют для базовой станции и терминала. Терминал непосредственно связывается с базовой станцией, то есть больше не связывается с базовой станцией через СРС АР, что экономит ресурсы канала между базовой станцией и СРС АР; в дополнение к тому, что исключается широковещательная передача базовой станцией Ш в терминал и, таким образом, исключается использование ID с большим значением, что снижает сложность воплощения системы; поскольку СРС АР выделяет частные ресурсы СРС для области, где расположена базовая станция, базовой станции не требуется выполнять установление положения, и терминалу не требуется определять географическое местоположение базовой станции. Поэтому, технологию установления местоположения не требуется вводить, что снижает сложность и стоимость воплощения системы. Поскольку терминалу не требуется определять географическое местоположение базовой станции, сложность выбора правильной базовой станции снижается.

Пятый вариант осуществления показан на фиг.6. Этот вариант осуществления настоящего изобретения направлен на базовую станцию, включающую в себя:

модуль 601 передачи запроса инициализации, выполненный с возможностью передачи сообщения запроса инициализации частоты в СРС АР;

модуль 602 приема отклика инициализации, выполненный с возможностью приема сообщения отклика инициализации частоты, переданного СРС АР, где сообщение отклика инициализации частоты включает в себя информацию описания частного ресурса СРС;

модуль 603 широковещательной передачи, выполненный с возможностью широковещательной передачи когнитивной информации базовой станции и информации описания восходящего канала доступа в терминал через канал, указанный в информации описания частного ресурса СРС;

модуль 604 приема когнитивной информации, выполненный с возможностью приема когнитивной информации терминала через частные ресурсы СРС, где когнитивную информацию терминала передает терминал, когда пересечение между когнитивной информацией терминала и базовой станцией не равно нулю, через канал, указанный в информации описания восходящего канала доступа;

модуль 605 определения рабочей частоты, выполненный с возможностью определения рабочей частоты, в соответствии с когнитивной информацией терминала;

модуль 606 передачи рабочей частоты, выполненный с возможностью передачи определенной рабочей частоты в терминал; и

модуль 607 установления соединения, выполненный с возможностью установления, на определенной рабочей частоте, соединения с терминалом.

Далее, как показано на фиг.7, базовая станция включает в себя:

модуль 701 высвобождения, выполненный с возможностью высвобождения, после завершения определения рабочей частоты, ресурсов канала, указанных в информации описания частного ресурса.

Далее, как показано на фиг.8, базовая станция включает в себя:

модуль 801 приема запроса случайного доступа, выполненный с возможностью приема запроса случайного доступа терминала; и

модуль 802 передачи запроса ресурса, выполненный с возможностью передачи сообщения запроса ресурса в СРС АР, если количество ресурсов, запрашиваемых в запросе случайного доступа терминала превышает количество частных ресурсов СРС, указанных в информации описания частного ресурса СРС; и

модуль 803 передачи информации ресурса, выполненный с возможностью передачи в терминал принятой информации ресурса, которая возвращается СРС АР.

Далее, как показано на фиг.9, базовая станция включает в себя:

модуль 901 приема запроса согласования, выполненный с возможностью приема запроса согласования, переданного терминалом, где запрос согласования содержит рабочую частоту, ожидаемую терминалом; и

модуль 605 определения рабочей частоты дополнительно выполнен с возможностью определения новой рабочей частоты в соответствии с рабочей частотой, ожидаемой терминалом;

модуль 606 передачи рабочей частоты, который дополнительно выполнен с возможностью передачи новой рабочей частоты в терминал; и

модуль 607 установления соединения, дополнительно выполненный с возможностью установления соединения с терминалом на новой рабочей частоте.

В данном варианте осуществления базовой станции не требуется выполнять широковещательную передачу ее ГО, что исключает использование ID с большим значением. Кроме того, базовой станции не требуется выполнять установление местоположения, что исключает проблему с трудностью оповещения, вызванную необходимостью ввода технологии определения местоположения. Кроме того, терминалу не требуется определять географическое местоположение базовой станции, что уменьшает сложность выбора соответствующей базовой станции.

Шестой вариант осуществления показан на фиг.10. Этот вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает СРС АР, включающую в себя:

модуль 1001 приема запроса инициализации, выполненный с возможностью принимать сообщение запроса инициализации частоты, переданное базовой станцией;

модуль 1002 выделения частного ресурса, выполненный с возможностью выделения частных ресурсов СРС для базовой станции после приема сообщения запроса на инициализацию частоты, переданного базовой станцией;

модуль 1003 передачи ответа на инициализацию, выполненный с возможностью передачи сообщения отклика инициализации частоты в базовую станцию, где сообщение отклика инициализации частоты включает в себя информацию описания частного ресурса СРС; и

модуль 1004 широковещательной передачи, выполненный с возможностью широковещательной передачи сообщения отклика инициализации частоты в терминал. Далее, как показано на фиг.11,

модуль 1002 выделения частного выделенного ресурса дополнительно выполнен с возможностью, если сообщение запроса ресурса, переданное базовой станцией, будет принято, повторно выделять ресурсы СРС в соответствии с сообщением запроса ресурса; и

СРС АР дополнительно включает в себя модуль 1101 передачи информации ресурса, выполненный с возможностью передавать информацию о выделенных ресурсах СРС в базовую станцию и в терминал.

В данном варианте осуществления частные ресурсы СРС выделены для базовой станции и терминала. Терминал непосредственно связывается с базовой станцией, то есть больше не связывается с базовой станцией, что экономит ресурсы канала между базовой станцией и СРС АР; кроме того, базовой станции не требуется выполнять широковещательную передачу своего ГО, что исключает использование ГО с большим значением; кроме того, базовой станции не требуется выполнять определение местоположения, что исключает проблему с трудностью оповещения, вызванную необходимостью ввода технологии определения местоположения; и, наконец, терминалу и базовой станции не требуется передавать большое количество сообщений через магистральный канал СРС АР, что экономит ресурсы канала СРС.

Седьмой вариант осуществления показан на фиг.12. Этот вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно предусматривает терминал, включающий в себя:

модуль 1201 приема отклика инициализации, выполненный с возможностью принимать сообщение отклика инициализации частоты, переданное в режиме широковещательной передачи СРС АР, где сообщение отклика инициализации частоты включает в себя информацию описания частного ресурса СРС;

модуль 1202 приема информации, выполненный с возможностью принимать когнитивную информацию базовой станции и информацию описании восходящего канала доступа через канал, указанный в информации описания частного ресурса СРС;

модуль 1203 передачи когнитивной информации, выполненный с возможностью передачи, когда пересечение между когнитивной информацией терминала и базовой станцией не равно нулю, когнитивной информации терминала в базовую станцию через канал, указанный в информации об описании восходящего канала доступа, где когнитивную информацию терминала используют для обеспечения для базовой станции возможности определения рабочей частоты работы;

модуль 1204 приема рабочей частоты, выполненный с возможностью приема рабочей частоты, переданной базовой станцией; и

модуль 1205 установления соединения, выполненный с возможностью установления соединения с базовой станцией на рабочей частоте.

Кроме того, как показано на фиг.13, терминал дополнительно включает в себя:

модуль 1301 передачи запроса случайного доступа, выполненный с возможностью передачи сообщения запроса случайного доступа в базовую станцию; и

модуль 1302 приема информации ресурса, выполненный с возможностью приема информации ресурса; где

модуль 1203 передачи когнитивной информации выполнен с возможностью передачи через канал указанной информации ресурса, когнитивной информации терминала в базовую станцию, в соответствии с информацией описания канала восходящего доступа.

Далее, как показано на фиг.14, терминал дополнительно включает в себя:

модуль 1401 определения, выполненный с возможностью определения, в соответствии с силой сигнала базовой станции, удовлетворяет ли базовая станция требованиям обслуживания терминала; где

модуль 1203 передачи когнитивной информации выполнен с возможностью передачи когнитивной информации терминала, когда модуль 1401 определения определяет, что базовая станция удовлетворяет требованиям обслуживания терминала.

Далее, как показано на фиг.15, терминал дополнительно включает в себя:

модуль 1501 детектирования, выполненный с возможностью детектирования, удовлетворяет ли рабочая частота требованиям обслуживания терминала;

модуль 1502 передачи запроса согласования, выполненный с возможностью передачи запроса согласования в базовую станцию, если результат детектирования модуля 1501 детектирования, состоит в том, что рабочая частота не удовлетворяет требованиям обслуживания терминала, где запрос согласования содержит рабочую частоту, ожидаемую терминалом; где

модуль 1204 приема рабочей частоты, дополнительно выполненный с возможностью принимать новую рабочую частоту, передаваемую базовой станцией; и

модуль 1205 установления соединения выполненный с возможностью установления соединения с базовой станцией на новой рабочей частоте.

Восьмой вариант осуществления показан на фиг.16. Этот вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает когнитивную систему, поддерживаемую когнитивным пилотным каналом, включающую в себя:

базовую станцию 1601, выполненную с возможностью передачи сообщения запроса инициализации частоты в СРС АР (1602); принимать сообщение отклика инициализации частоты, переданное СРС АР, где сообщение отклика инициализации частоты включает в себя информацию описания частного ресурса СРС; широковещательную когнитивную информацию базовой станции 1601 и информацию описания восходящего канала в терминал 1603 через канал, указанный в информации описания частного ресурса СРС; принимать когнитивную информацию терминала 1603, определять рабочую частоту в соответствии с когнитивной информацией терминала 1603 и передавать определенную рабочую частоту в терминал 1603; и устанавливать по определенной рабочей частоте соединение с терминалом 1603; и

терминал 1603, выполненный с возможностью принимать сообщение отклика инициализации частоты, передаваемое в режиме широковещательной передачи СРС АР (1602), где сообщение отклика инициализации частоты включает в себя информацию описания частного ресурса СРС; принимать когнитивную информацию базовой станции 1601 и информацию описания восходящего канала доступа через канал, указанный в информации описания частного ресурса СРС; передавать когнитивную информацию терминала 1603 в базовую станцию 1601 через канал, указанный в информации описания канала восходящего канала доступа, где пересечение между когнитивной информацией терминала 1603 и базовой станцией 1601 не равно нулю; принимать рабочую частоту, переданную базовой станцией 1601, и устанавливать по рабочей частоте соединение с базовой станцией 1601.

Кроме того, базовая станция 1601 дополнительно выполнена с возможностью принимать запрос случайного доступа терминала 1603 перед приемом когнитивной информации терминала 1603, и если количество ресурсов, запрашиваемое в запросе случайного доступа терминала 1603 превысит количество частных ресурсов СРС, указанных в информации описания частного ресурса СРС, передавать сообщение запроса ресурса в СРС АР (1602) и передавать в терминал 1603 принятую информацию ресурса, которая возвращается СРС АР (1602).

Терминал 1603 дополнительно выполнен с возможностью передавать сообщение запроса случайного доступа в базовую станцию 1601 и принимать информацию ресурса перед передачей когнитивной информации терминала 1603, где передача когнитивной информации терминала 1603 в базовую станцию 1601 через канал, указанный в информации описания восходящего канала доступа, включает в себя: передают когнитивную информацию терминала 1603 в базовую станцию 1601 через канал, указанный в информации ресурса.

Кроме того, базовая станция 1601 дополнительно выполнена с возможностью принимать перед установлением, на определенной рабочей частоте, соединения с терминалом 1603, запрос на согласование, переданный терминалом 1603, где в запросе на согласование содержится рабочая частота, ожидаемая терминалом 1603; определять новую рабочую частоту в соответствии с рабочей частотой, ожидаемой терминалом 1603, и передавать новую рабочую частоту в терминал 1603; и в этом случае, установление, на определенной рабочей частоте, соединения с терминалом 1603 включает в себя: устанавливают соединение с терминалом 1603 на новой частоте; и

терминал 1603 дополнительно выполнен с возможностью детектировать, удовлетворяет ли рабочая частота требованиям услуги терминала 1603 перед установлением на рабочей частоте соединения с базовой станцией 1601, и если рабочая частота не удовлетворяет требованиям обслуживания терминала 1603, передавать запрос на согласование в базовую станцию 1601, где запрос на согласование содержит рабочую частоту, ожидаемую терминалом 1603; и принимать новую рабочую частоту, переданную в базовую станцию 1601; и в этом случае установления на рабочей частоте соединения с базовой станцией 1601, включает в себя: устанавливают, на новой рабочей частоте, соединение с базовой станцией 1601.

В этом варианте осуществления частные ресурсы СРС выделяют для базовой станции и терминала. Терминал непосредственно связывается с базовой станцией, то есть больше не связывается с базовой станцией через СРС АР, что экономит ресурсы канала СРС; частные ресурсы СРС могут повторно использоваться в других географических местоположениях, что исключает частое использование базовой станцией и терминалом ресурсов СРС, и, таким образом, также экономит ресурсы канала СРС; кроме того, базовой станции не требуется выполнять широковещательную передачу своего ID, что исключает использование ID с большим значением; кроме того, базовой станции не требуется выполнять определение местоположения, что исключает проблему с трудностью оповещения, вызванную необходимостью ввода технологии определения местоположения. Терминалу не требуется определять географическое местоположение базовой станции, что уменьшает сложность выбора правильной базовой станции.

Для специалистов в данной области должно быть понятно, что все или часть этапов способов в вариантах осуществления могут быть воплощены с помощью программы, которая передает инструкции в соответствующие аппаратные средства. Программа может быть сохранена на считываемом в компьютере носителе информации. Носитель информации может представлять собой постоянное запоминающее устройство, магнитный диск, CD-ROM и так далее.

Способ, устройство и когнитивная система для инициализации когнитивной системы, поддерживаемая когнитивным пилотным каналом, которые предусмотрены в вариантах осуществления настоящего изобретения, подробно описаны выше. В этом документе конкретные примеры используются для иллюстрации принципов и способов воплощения настоящего изобретения. Предшествующее описание вариантов осуществления используется только для помощи в понимании способов и основной идеи настоящего изобретения; в то же время, специалисты в данной области техники могут выполнить вариации конкретных способов воплощения и объема заявки в соответствии с идеей настоящего изобретения. В заключение, содержание данного описания не следует рассматривать, как ограничение настоящего изобретения.