确定空闲频段的方法和系统、 中心节点和感知节点 技术领域 本发明实施例涉及通信技术领域， 特别涉及一种确定空闲频段的方法和系统、 中 心节点和感知节点。
背景技术 认知无线电 (Cognitive Radio ； 以下简称 ： CR) 技术是解决目前频谱资源紧张的 最有前景的技术之一， 认知无线电技术通过感知无线频谱环境， 可以发现已固定分配的频 谱中未被充分使用的频段， 并在不干扰主用户 (Primary User ； 以下简称 ： PU) 的前提下动 态接入这些频段， 从而提高频谱利用率。
频谱感知是认知无线电的关键技术， 频谱感知的目的是监视和检测特定频段上主 用户信号的活动情况， 当在该特定频段上未检测到主用户信号， 即该特定频段空闲时， 认知 无线电系统可以使用该特定频段 ； 当在该特定频段上再次检测到主用户信号时， 认知无线 电系统必须在规定的时间内退出该特定频段。 频谱感知在认知无线电系统中起着重要的作
用， 通过频谱感知， 认知无线电系统才能够避免干扰主用户， 并且提高频谱利用率。
频谱感知包括单节点频谱感知和多节点协同频谱感知。 在电气和电子工程师学会 (Institute for Electrical and Electronic Engineers ； 以下简称 ： IEEE)802.22 中， 多 节点协同频谱感知分为带外 (out-of-band) 感知和带内 (in-band) 感知两类。其中， 带外 频段是当前 802.22 系统尚未使用的频段， 这些频段由基站 (Base Station ； 以下简称 ： BS) 调度空闲的用户端设备 (Customer PremiseEquipment ； 以下简称 ： CPE) 进行感知， 即带外 感知。而带内频段为当前 802.22 系统正在使用的频段以及与正在使用的频段相邻的频段， 为了避免对频谱感知产生干扰， 在进行带内感知时， 工作在 in-band 频段上的设备， 包括 BS 和 CPE， 均需保持静默。
对于带内感知， 现有技术采用的是一种两级的感知机制， 其静默期分为帧内感知 静默期和帧间感知静默期两种。
帧内感知静默期设置在每一帧的末尾， 为了保证业务的服务质量 (Qualityof Service ； 以下简称 ： QoS)， 帧内感知静默期通常持续时间较短。 在帧内感知静默期， BS 需调 度一定数量的 CPE 进行感知， 同时该 BS 也参与感知。帧内感知可以采用速度较快的感知算 法， 而不要求感知结果完全准确， 即粗感知。感知结束后， CPE 上报感知结果， BS 根据所有的 感知结果挑选出一定数量的候选频段提供给下一级的帧间感知。
帧间感知静默期可以持续更长的时间， 在帧间感知静默期， BS 同样调度一定数量 的 CPE 对候选频段进行感知， 同时该 BS 也参与感知。 帧间感知结束后， 所有参与感知的 CPE 向 BS 上报感知结果， BS 融合所有的感知结果， 得出最终的判决结果。与帧内感知不同的 是， 由于帧间感知会得出最终的判决结果， 因此帧间感知对感知灵敏度有较高要求， 帧间感 知应采用较精细的感知算法， 即细感知， 以保证感知结果的准确性。
在实现本发明的过程中， 发明人发现现有技术至少存在以下间题 ： 现有的频谱感 知方式中， 帧内感知和帧间感知均需要 BS 和 CPE 参加， 因此 BS 和 CPE 的信令开销较大 ； 并且， CPE 需要参与帧内感知和帧间感知这两级感知， CPE 的总体功耗开销较大， 当 CPE 是手持 设备时， 较大的功耗开销将对 CPE 的正常使用产生较大的影响。 发明内容 本发明实施例提供一种确定空闲频段的方法和系统、 中心节点和感知节点， 以实 现降低多点协同频谱感知方式中的信令开销和用户端设备的功耗开销。
本发明实施例提供了一种确定空闲频段的方法， 包括 ：
在专用感知时隙， 对待检测频段进行感知， 根据所述专用感知时隙的感知结果确 定候选频段 ；
向感知节点发送感知调度指示， 调度所述感知节点在公共感知时隙对所述候选频 段进行感知 ；
接收所述感知节点上报的感知结果， 根据所述感知节点上报的感知结果确定空闲 频段。
本发明实施例还提供一种中心节点， 包括 ：
宽带感知模块， 用于在专用感知时隙， 对待检测频段进行感知 ；
候选频段确定模块， 用于根据所述宽带感知模块的感知结果确定候选频段 ；
指示发送模块， 用于向感知节点发送感知调度指示， 调度所述感知节点在公共感 知时隙对所述候选频段确定模块确定的候选频段进行感知 ；
感知结果接收模块， 用于接收所述感知节点上报的感知结果 ；
空闲频段确定模块， 用于根据所述感知结果接收模块接收的感知结果确定空闲频 段。
本发明实施例还提供一种感知节点， 包括 ：
接收模块， 用于接收中心节点发送的感知调度指示， 所述感知调度指示用于指示 所述感知节点在公共感知时隙对候选频段进行感知 ；
感知模块， 用于根据所述接收模块接收的感知调度指示， 对所述候选频段进行感 知；
上报模块， 用于在所述公共感知时隙结束之后， 向所述中心节点上报所述感知模 块的感知结果。
本发明实施例还提供一种确定空闲频段的系统， 包括上述中心节点和至少一个上 述感知节点。
通过本发明实施例， 在专用感知时隙， 仅中心节点对待检测频段进行感知， 因此无 信令开销 ； 并且利用专用感知时隙的感知结果确定候选频段， 提高了候选频段为空闲频段 的可能性， 因此需要感知节点进行感知的频段减少， 不仅降低了感知节点的总体功耗， 也进 一步减少了信令开销。因此， 本发明实施例实现了减少多点协同频谱感知方式中的中心节 点和感知节点的信令开销， 降低了感知节点的总体功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其他的附图。
图 1 为本发明确定空闲频段的方法一个实施例的流程图 ；
图 2 为本发明感知周期一个实施例的示意图 ；
图 3 为本发明确定空闲频段的方法另一个实施例的流程图 ；
图 4 为本发明确定空闲频段的方法再一个实施例的流程图 ；
图 5 为本发明静默期设置位置一个实施例的示意图 ；
图 6 为本发明中心节点一个实施例的结构示意图 ；
图 7 为本发明中心节点另一个实施例的结构示意图 ；
图 8 为本发明感知节点一个实施例的结构示意图 ；
图 9 为本发明确定空闲频段的系统一个实施例的结构示意图。 具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本 发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 本发明实施例提供一种确定空闲频段的方法， 图 1 为本发明确定空闲频段的方法 一个实施例的流程图， 该实施例介绍中心节点侧的处理流程， 如图 1 所示， 该实施例包括 ：
步骤 101， 在专用感知时隙， 中心节点对待检测频段进行感知， 根据专用感知时隙 的感知结果确定候选频段。
本实施例中， 将一个完整的感知周期分为至少一个专用感知时隙和至少一个公共 感知时隙。图 2 为本发明感知周期一个实施例的示意图， 图 2 中专用感知时隙和公共感知 时隙的数量相同， 但本发明实施例并不仅限于此， 在实际应用时， 可以根据实际需要灵活配 置专用感知时隙和公共感知时隙的数量。
具体地， 根据专用感知时隙的感知结果确定候选频段可以为 ： 根据专用感知时隙 的感知结果， 确定已被占用的频段， 并确定待检测频段中排除已被占用的频段之后剩余频 段的优先级 ； 根据优先级对剩余频段进行排序， 并在排序后的剩余频段中选择一定数量的 频段作为候选频段。举例来说， 假设在专用感知时隙， 中心节点采用能量检测方式， 则专用 感知时隙的感知结果反映的是待检测频段上测量到的功率大小 ； 若部分待检测频段的功率 大于预先设定的门限， 则可以确定这些频段已被占用， 将其排除。 由于待检测频段中排除已 被占用的频段之后剩余频段的测量功率越小， 该剩余频段被占用的概率越低， 即该剩余频 段为空闲频段的概率越大， 因此可以根据剩余频段的测量功率值确定剩余频段的优先级， 剩余频段的测量功率值越小， 优先级越高。 然后根据该优先级对剩余频段进行排序， 排序之 后， 可以根据当前的带宽需求和剩余频段的优先级， 按照优先级由高到低的顺序， 在排序后 的剩余频段中选择一定数量的频段作为候选频段， 例如选择小于预先设定的阈值个数的频 段作为候选频段。
步骤 102， 中心节点向感知节点发送感知调度指示， 调度感知节点在公共感知时隙 对候选频段进行感知。该感知调度指示包括下面信息中的一个或多个 ：
(1) 分配给感知节点的需要其检测的候选频段的频率位置和带宽 ； (2) 感知持续时间 ； (3) 被感知信号的类型 ； (4) 对感知性能的要求。 步骤 103， 接收感知节点上报的感知结果， 根据感知节点上报的感知结果确定空闲频段。 本实施例中， 在专用感知时隙， 仅中心节点对待检测频段进行感知， 因此无信令开 销； 并且在公共感知时隙， 由于排除了部分已被占用的频段， 因此信令开销减少， 从而实现 了减少中心节点和感知节点的信令开销。另外， 利用专用感知时隙的感知结果确定候选频 段， 提高了候选频段为空闲频段的可能性， 因此需要感知节点进行感知的频段减少， 降低了 感知节点的总体功耗。
图 3 为本发明确定空闲频段的方法另一个实施例的流程图， 该实施例介绍中心节 点侧的处理流程， 如图 3 所示， 该实施例包括 ：
步骤 301， 在专用感知时隙， 中心节点对待检测频段进行感知， 根据专用感知时隙 的感知结果确定候选频段。
本实施例中， 将一个完整的感知周期分为至少一个专用感知时隙和至少一个公共 感知时隙。图 2 为本发明感知周期一个实施例的结构示意图， 图 2 中专用感知时隙和公共 感知时隙的数量相同， 但本发明实施例并不仅限于此， 在实际应用时， 可以根据实际需要灵 活配置专用感知时隙和公共感知时隙的数量。
具体地， 根据专用感知时隙的感知结果确定候选频段可以为 ： 根据专用感知时隙 的感知结果， 确定已被占用的频段， 并确定待检测频段中排除已被占用的频段之后剩余频 段的优先级 ； 根据优先级对剩余频段进行排序， 并在排序后的剩余频段中选择一定数量的 频段作为候选频段。举例来说， 假设在专用感知时隙， 中心节点采用能量检测方式， 则专用 感知时隙的感知结果反映的是待检测频段上测量到的功率大小 ； 若部分待检测频段的功率 大于预先设定的门限， 则可以确定这些频段已被占用， 将其排除。 由于待检测频段中排除已 被占用的频段之后剩余频段的测量功率越小， 该剩余频段被占用的概率越低， 即该剩余频 段为空闲频段的概率越大， 因此可以根据剩余频段的测量功率值确定剩余频段的优先级， 剩余频段的测量功率值越小， 优先级越高。 然后根据该优先级对剩余频段进行排序， 排序之 后， 可以根据当前的带宽需求和剩余频段的优先级， 按照优先级由高到低的顺序， 在排序后 的剩余频段中选择一定数量的频段作为候选频段， 例如选择小于预先设定的阈值个数的频 段作为候选频段。
步骤 302， 中心节点向感知节点发送感知调度指示， 调度感知节点在公共感知时隙 对候选频段进行感知 ； 并且在该公共感知时隙， 该中心节点也对候选频段进行感知。 该感知 调度指示包括下面信息中的一个或多个 ：
(1) 分配给感知节点的需要其检测的候选频段的频率位置和带宽 ；
(2) 感知持续时间 ；
(3) 被感知信号的类型 ；
(4) 对感知性能的要求。
步骤 303， 中心节点获得该中心节点的候选频段的感知结果， 并接收感知节点上报
的感知结果。
步骤 304， 中心节点根据感知节点上报的感知结果和该中心节点的候选频段的感 知结果确定空闲频段。
本实施例中， 在专用感知时隙， 仅中心节点对待检测频段进行感知， 因此无信令开 销； 并且在公共感知时隙， 由于排除了部分已被占用的频段， 因此信令开销减少， 从而实现 了减少中心节点和感知节点的信令开销。另外， 根据专用感知时隙的感知结果确定候选频 段， 提高了候选频段为空闲频段的可能性， 因此需要感知节点进行感知的频段减少， 降低了 感知节点的总体功耗。并且， 在公共感知时隙， 中心节点参与候选频段的感知， 最后根据感 知节点上报的感知结果和该中心节点对该候选频段的感知结果确定空闲频段， 提高了确定 空闲频段的准确性。
图 4 为本发明确定空闲频段的方法再一个实施例的流程图， 该实施例介绍感知节 点侧的处理流程， 如图 4 所示， 该实施例包括 ：
步骤 401， 感知节点接收中心节点发送的感知调度指示， 该感知调度指示用于指示 该感知节点在公共感知时隙对候选频段进行感知。 该感知调度指示包括下面信息中的一个 或多个 ： (1) 分配给感知节点的需要其检测的候选频段的频率位置和带宽 ；
(2) 感知持续时间 ；
(3) 被感知信号的类型 ；
(4) 对感知性能的要求。
本实施例中， 中心节点在专用感知时隙对待检测频段进行感知， 根据感知结果确 定候选频段， 然后中心节点向感知节点发送感知调度指示， 指示感知节点在公共感知时隙 对候选频段进行感知。
步骤 402， 根据感知调度指示， 感知节点对候选频段进行感知。
步骤 403， 感知节点向中心节点上报感知结果。然后， 由中心节点根据感知节点上 报的感知结果， 确定空闲频段。
本实施例中， 感知节点不参与专用感知时隙的感知， 只在公共感知时隙对候选频 段进行感知， 从而减少了信令开销。并且候选频段是中心节点根据专用感知时隙的感知结 果确定的， 提高了候选频段为空闲频段的可能性， 因此感知节点需要进行感知的频段减少， 降低了感知节点的总体功耗。
本发明实施例提出的确定空闲频段的方法可以用在蜂窝网络中， 这时中心节点可 以位于基站、 中继站和 / 或网关， 而感知节点可以位于终端、 基站、 中继站和 / 或传感器节点 等具有空中接口的节点。 这时， 在采用本发明实施例提出的方法确定空闲频段时， 还需要根 据中心节点的能力和感知类型确定是否在无线帧中设置至少一个静默期， 以该静默期作为 专用感知时隙或公共感知时隙。
具体地， 对于专用感知时隙， 当中心节点具有同时进行频谱感知和数据传输的能 力， 且感知类型为带外感知时， 则不需要在无线帧中设置静默期 ；
当中心节点不具有同时进行频谱感知和数据传输的能力， 并且感知类型为带外感 知时， 则确定需要在无线帧中设置至少一个静默期， 并以静默期作为专用感知时隙， 在该静 默期中， 中心节点停止接收正常的业务信号， 而是接收待检测频段上的信号 ；
当中心节点具有同时进行频谱感知和数据传输的能力， 且感知类型为带内感知 时， 则不需要在无线帧中设置静默期， 中心节点和感知节点只需要在待检测频段上保持静 默， 除待检测频段之外的其他频段上的正常业务不受影响 ；
当中心节点不具有同时进行频谱感知和数据传输的能力， 并且感知类型为带内感 知时， 则确定需要在无线帧中设置至少一个静默期， 并以静默期作为专用感知时隙， 在该静 默期， 中心节点停止接收正常的业务信号， 而是接收待检测频段上的信号 ； 当中心节点位于 BS 时， 该 BS 所服务的终端的上行信号也应避开待检测频段。
对于公共感知时隙， 当中心节点具有同时进行频谱感知和数据传输的能力， 且感 知类型为带外感知时， 无论中心节点是否参与公共感知时隙的感知， 均不需要在无线帧中 设置静默期 ；
当中心节点不具有同时进行频谱感知和数据传输的能力， 且感知类型为带外感知 时， 中心节点若要对候选频段进行感知， 则确定需要在无线帧中设置至少一个静默期， 以该 静默期作为公共感知时隙， 在该静默期中， 中心节点需要停止接收正常的业务信号， 而是接 收候选频段上的信号 ；
当中心节点具有同时进行频谱感知和数据传输的能力， 且感知类型为带内感知 时， 无论中心节点是否参与公共感知时隙的感知， 均不需要在无线帧中设置静默期， 只需要 中心节点和感知节点在候选频段上保持静默， 而除候选频段之外的其他频段上的正常业务 不受影响 ；
当中心节点不具有同时进行频谱感知和数据传输的能力， 且感知类型为带内感知 时， 中心节点若要对候选频段进行感知， 则确定需要在无线帧中设置至少一个静默期， 以该 静默期作为公共感知时隙， 在该静默期中， 中心节点需要停止接收正常的业务信号， 而是接 收候选频段上的信号 ； 如果中心节点不参与公共感知时隙的感知， 则只需要在候选频段上 保持静默， 除候选频段之外的其他频段上的正常业务不受影响。
在时分双工 (Time Division Duplex ； 以下简称 ： TDD) 系统中， 由于设备能力的 限制以及传播延时的影响， 在无线帧的上行子帧到下行子帧转换的位置以及下行子帧到上 行子帧转换的位置， 需预留一定的保护时间， 分别为收 / 发转换间隔 (Receive/Transmit Transition Gap ； 以下简称 ： RTG) 和发 / 收转换间隔 (Transmit/Receive Transition Gap ； 以下简称 ： TTG)。RTG 和 TTG 是 TDD 系统固有的开销。而上述静默期是认知无线电系统不 可避免的信令开销， 因此可以将 RTG 和 / 或 TTG 与静默期完全重叠或部分重叠， 以减少总的 信令开销。具体地， 在 TDD 系统中， 可以将上述静默期设置在无线帧中上行子帧和下行子 帧相互转换的位置， 并以该静默期作为上行子帧和下行子帧相互转换时的保护间隔， 如图 5 所示， 图 5 为本发明静默期设置位置一个实施例的示意图。
本领域普通技术人员可以理解 ： 实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成， 前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中， 该程序 在执行时， 执行包括上述方法实施例的步骤 ； 而前述的存储介质包括 ： ROM、 RAM、 磁碟或者 光盘等各种可以存储程序代码的介质。
图 6 为本发明中心节点一个实施例的结构示意图， 该实施例的中心节点可以作为 基站、 中继站或网关， 或者位于基站、 中继站和网关中的一种或几种， 例如 ： 中心节点可以只 位于基站上， 也可以部分位于基站， 部分位于网关， 实现如本发明图 1 所示实施例的流程。如图 6 所示， 该中心节点包括 ： 宽带感知模块 61、 候选频段确定模块 62、 指示发送 模块 63、 感知结果接收模块 64 和空闲频段确定模块 65。
本实施例中， 将一个完整的感知周期分为至少一个专用感知时隙和至少一个公共 感知时隙。图 2 为本发明感知周期一个实施例的结构示意图， 图 2 中专用感知时隙和公共 感知时隙的数量相同， 但本发明实施例并不仅限于此， 在实际应用时， 可以根据实际需要灵 活配置专用感知时隙和公共感知时隙的数量。
其中， 宽带感知模块 61 可以在专用感知时隙， 对待检测频段进行感知 ； 候选频段 确定模块 62 可以根据宽带感知模块 61 的感知结果确定候选频段 ； 指示发送模块 63 可以向 感知节点发送感知调度指示， 调度感知节点在公共感知时隙对候选频段确定模块 62 确定 的候选频段进行感知 ； 感知结果接收模块 64 接收感知节点上报的感知结果， 然后由空闲频 段确定模块 65 根据感知结果接收模块 64 接收的感知结果确定空闲频段。
本实施例中的感知调度指示包括下面信息中的一个或多个 ：
(1) 分配给感知节点的需要其检测的候选频段的频率位置和带宽 ；
(2) 感知持续时间 ；
(3) 被感知信号的类型 ； (4) 对感知性能的要求。
本实施例中， 在专用感知时隙， 宽带感知模块 61 对待检测频段进行感知， 感知节 点不参与专用感知时隙的感知， 因此无信令开销 ； 并且候选频段确定模块 62 根据宽带感知 模块 61 的感知结果确定候选频段， 排除了部分已被占用的频段， 因此减少了公共感知时隙 的信令开销， 从而实现了减少中心节点和感知节点的信令开销。 另外， 候选频段确定模块 62 根据宽带感知模块 61 的感知结果确定候选频段， 提高了候选频段为空闲频段的可能性， 因 此需要感知节点进行感知的频段减少， 降低了感知节点的总体功耗。
图 7 为本发明中心节点另一个实施例的结构示意图， 该实施例的中心节点可以作 为基站、 中继站或网关， 或者位于基站、 中继站和网关中的一种或几种， 例如 ： 中心节点可 以只位于基站上， 也可以部分位于基站， 部分位于网关， 实现如本发明图 2 所示实施例的流 程。
如图 7 所示， 该中心节点包括 ： 宽带感知模块 71、 候选频段确定模块 72、 指示发送 模块 73、 感知结果接收模块 74、 空闲频段确定模块 75 和细感知模块 76。
本实施例中， 将一个完整的感知周期分为至少一个专用感知时隙和至少一个公共 感知时隙。图 2 为本发明感知周期一个实施例的结构示意图， 图 2 中专用感知时隙和公共 感知时隙的数量相同， 但本发明实施例并不仅限于此， 在实际应用时， 可以根据实际需要灵 活配置专用感知时隙和公共感知时隙的数量。
其中， 宽带感知模块 71 可以在专用感知时隙， 对待检测频段进行感知 ； 候选频段 确定模块 72 可以根据宽带感知模块 71 的感知结果确定候选频段 ； 指示发送模块 73 可以向 感知节点发送感知调度指示， 调度感知节点对候选频段确定模块 72 确定的候选频段进行 感知 ； 在公共感知时隙结束之后， 感知结果接收模块 74 接收感知节点上报的感知结果， 然 后由空闲频段确定模块 75 根据感知结果接收模块 74 接收的感知结果确定空闲频段。
本实施例中的感知调度指示包括下面信息中的一个或多个 ：
(1) 分配给感知节点的需要其检测的候选频段的频率位置和带宽 ；
(2) 感知持续时间 ；
(3) 被感知信号的类型 ；
(4) 对感知性能的要求。
其中， 候选频段确定模块 72 可以包括确定子模块 721、 排序子模块 722 和选择子模 块 723。确定子模块 721 可以根据宽带感知模块 71 的感知结果， 确定已被占用的频段 ； 排 序子模块 722 可以对待检测频段中排除上述已被占用的频段之后的剩余频段进行优先级 排序， 然后， 选择子模块 723 可以在排序子模块 722 排序后的上述剩余频段中选择一定数量 的频段作为候选频段。举例来说， 假设在专用感知时隙， 中心节点采用能量检测方式， 则专 用感知时隙的感知结果反映的是待检测频段上测量到的功率大小 ； 若部分待检测频段的功 率大于预先设定的门限， 则确定子模块 721 可以确定这些频段已被占用， 将其排除。由于待 检测频段中排除已被占用的频段之后剩余频段的测量功率越小， 该剩余频段被占用的概率 越低， 即该剩余频段为空闲频段的概率越大， 因此确定子模块 721 可以根据剩余频段的测 量功率值确定剩余频段的优先级， 剩余频段的测量功率值越小， 优先级越高。 然后排序子模 块 722 根据该优先级对剩余频段进行排序， 排序之后， 选择子模块 723 根据当前的带宽需求 和确定子模块 721 确定的剩余频段的优先级， 按照优先级由高到低的顺序， 在排序后的剩 余频段中选择一定数量的频段作为候选频段， 例如选择小于预先设定的阈值个数的频段作 为候选频段。 该中心节点还可以包括 ： 细感知模块 76。细感知模块 76 可以在公共感知时隙， 对 候选频段进行感知， 并在公共感知时隙结束之后， 获得候选频段的感知结果 ； 这时， 空闲频 段确定模块 75 可以进一步根据细感知模块 76 获得的候选频段的感知结果确定空闲频段， 即空闲频段确定模块 75 可以根据感知结果接收模块 74 接收的感知结果和细感知模块 76 获得的候选频段的感知结果确定空闲频段。
本实施例中， 在专用感知时隙， 宽带感知模块 71 对待检测频段进行感知， 感知节 点不参与专用感知时隙的感知， 因此无信令开销 ； 并且候选频段确定模块 72 根据宽带感知 模块 71 的感知结果确定候选频段， 排除了部分已被占用的频段， 因此减少了公共感知时隙 的信令开销， 从而实现了减少中心节点和感知节点的信令开销。另外， 候选频段确定模块 72 根据宽带感知模块 71 的感知结果确定候选频段， 提高了候选频段为空闲频段的可能性， 因此感知节点需要进行感知的频段减少， 降低了感知节点的总体功耗。 并且， 在公共感知时 隙， 细感知模块 76 对候选频段进行感知， 最后空闲频段确定模块 75 根据感知结果接收模块 74 接收的感知结果和细感知模块 76 获得的候选频段的感知结果确定空闲频段， 提高了确 定空闲频段的准确性。
需要说明的是， 在图 6 或图 7 所示的中心节点中， 图 6 中的宽带感知模块 61， 或者 图 7 中的宽带感知模块 71 和细感知模块 76 可以和其他信号的接收共用一个接收机 ； 也可 以在中心节点中单独设置感知接收机， 这时中心节点具有同时进行频谱感知和数据传输的 能力， 图 6 中的宽带感知模块 61， 或者图 7 中的宽带感知模块 71 和细感知模块 76 无需与其 他信号的接收共用接收机。
图 8 为本发明感知节点一个实施例的结构示意图， 该实施例的感知节点可以作为 具有空中接口的节点， 或者位于具有空中接口的节点中， 实现如本发明图 4 所示实施例的 流程 ； 具有空中接口的节点包括终端、 基站、 中继站和传感器节点等。 如图 8 所示， 该感知节
点包括 ： 接收模块 81、 感知模块 82 和上报模块 83。
其中， 接收模块 81 用于接收中心节点发送的感知调度指示， 该感知调度指示用于 指示感知节点在公共感知时隙对候选频段进行感知。本实施例中， 中心节点在专用感知时 隙对待检测频段进行感知， 根据感知结果确定候选频段， 然后在公共感知时隙， 中心节点向 感知节点发送感知调度指示， 指示感知节点对候选频段进行感知， 接收模块 81 接收该感知 调度指示。
本实施例中的感知调度指示包括下面信息中的一个或多个 ：
(1) 分配给感知节点的需要其检测的候选频段的频率位置和带宽 ；
(2) 感知持续时间 ；
(3) 被感知信号的类型 ；
(4) 对感知性能的要求。
在接收模块 81 接收到感知调度指示之后， 感知模块 82 可以根据接收模块 81 接收 的感知调度指示， 对候选频段进行感知 ； 然后在公共感知时隙结束之后， 上报模块 83 向中 心节点上报感知模块 82 的感知结果。然后， 由中心节点根据上报模块 83 上报的感知结果， 确定空闲频段。 本实施例中， 感知节点的感知模块 82 不参与专用感知时隙的感知， 只在公共感知 时隙对候选频段进行感知， 从而减少了信令开销。并且候选频段是中心节点根据专用感知 时隙的感知结果确定的， 提高了候选频段为空闲频段的可能性， 因此感知模块 82 需要进行 感知的频段减少， 降低了感知节点的总体功耗。
图 9 为本发明确定空闲频段的系统一个实施例的结构示意图， 该实施例的确定空 闲频段的系统可以作为一个认知无线电系统或作为一个认知无线电系统的一部分。如图 9 所示， 该系统包括一个中心节点 91 和至少一个感知节点 92。
本实施例中， 将一个完整的感知周期分为至少一个专用感知时隙和至少一个公共 感知时隙。图 2 为本发明感知周期一个实施例的结构示意图， 图 2 中专用感知时隙和公共 感知时隙的数量相同， 但本发明实施例并不仅限于此， 在实际应用时， 可以根据实际需要灵 活配置专用感知时隙和公共感知时隙的数量。
中心节点 91 在专用感知时隙， 对待检测频段进行感知， 根据专用感知时隙的感知 结果确定候选频段 ； 然后， 中心节点 91 向感知节点 92 发送感知调度指示， 调度感知节点 92 在公共感知时隙对候选频段进行感知， 并接收感知节点 92 上报的感知结果， 根据感知节点 92 上报的感知结果确定空闲频段 ；
感知节点 92 接收中心节点 91 发送的感知调度指示， 该感知调度指示用于指示感 知节点 92 在公共感知时隙对候选频段进行感知 ； 根据该感知调度指示， 感知节点 92 对候选 频段进行感知， 并向中心节点 91 上报感知结果。
另外， 中心节点 91 也可以在公共感知时隙， 对候选频段进行感知， 并获得候选频 段的感知结果 ； 这时， 中心节点 91 可以根据感知节点 92 上报的感知结果和上述候选频段的 感知结果确定空闲频段。
具体地， 中心节点 91 可以由图 6 或图 7 所示的中心节点实现， 感知节点 92 可以由 图 8 所示的感知节点实现。
本实施例中， 在专用感知时隙， 仅中心节点 91 对待检测频段进行感知， 因此无信
令开销 ； 并且在公共感知时隙， 由于排除了部分已被占用的频段， 因此信令开销减少， 从而 实现了减少中心节点 91 和感知节点 92 的信令开销。另外， 中心节点 91 利用专用感知时隙 的感知结果确定候选频段， 提高了候选频段为空闲频段的可能性， 因此感知节点 92 需要进 行感知的频段减少， 降低了感知节点 92 的总体功耗。并且， 在公共感知时隙， 中心节点 91 可以参与候选频段的感知， 最后根据感知节点 92 上报的感知结果和该中心节点 91 对该候 选频段的感知结果确定空闲频段， 提高了确定空闲频段的准确性。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图， 附图中的模块或流 程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分 布于实施例的装置中， 也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上 述实施例的模块可以合并为一个模块， 也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是 ： 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制， 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通技术人员应当理解 ： 其依 然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换， 而这些修改或者等同替换亦不能使修 改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。