專利名稱：：一種實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，特別涉及一種實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
：認(rèn)知無線電技術(shù)可以動(dòng)態(tài)感知周圍環(huán)境，并根據(jù)環(huán)境的變化自適應(yīng)的動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)，從而在不干擾其它系統(tǒng)的前提下，有效利用空閑頻譜，進(jìn)而大大提高頻譜利用率?，F(xiàn)有技術(shù)中，已分配給無線局域網(wǎng)(WLAN)的頻段包括5GHz的U-NII頻段和2.4GHz的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)用(ISM,IndustrialScientificMedical)頻段，在這些頻段上WLAN可能受到其它工作在該頻段的設(shè)備，如雷達(dá)等，的干擾而造成頻段沖突。為了解決這一問題，現(xiàn)有技術(shù)提出了動(dòng)態(tài)頻率選擇(DFS)和傳輸功率控制(TPC)技術(shù)，使現(xiàn)有的WLAN在已分配給WLAN的頻段上規(guī)避來自其它設(shè)備的干擾，解決頻段沖突的問題。但現(xiàn)有技術(shù)并不能實(shí)現(xiàn)WLAN的頻段范圍的擴(kuò)展，解決由于眾多WLAN同時(shí)存在而造成的頻段緊張問題，即現(xiàn)有技術(shù)仍然無法實(shí)現(xiàn)WLAN的認(rèn)知無線電功能，使WLAN能夠動(dòng)態(tài)感知周圍環(huán)境，并根據(jù)環(huán)境的變化自適應(yīng)地動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)，從而在不干擾其它系統(tǒng)的前提下，有效利用已分配給WLAN和非分配給WLAN的頻段中的空閑頻譜。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例一方面提供了一種實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的系統(tǒng)，另一方面提供了一種實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的方法，實(shí)現(xiàn)WLAN的認(rèn)知無線電功能。一種實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的系統(tǒng)，包括物理層和媒體接入控制MAC層，所述物理層包括傳輸模塊和頻譜探測(cè)模塊；所述MAC層與所述物理層之間設(shè)置有認(rèn)知適配層，所述認(rèn)知適配層至少包括頻語管理服務(wù)模塊，所述頻譜探測(cè)模塊，用于在指定的時(shí)間范圍，利用指定的探測(cè)方法對(duì)指定的探測(cè)頻段范圍的頻譜使用情況進(jìn)行探測(cè)，并將探測(cè)結(jié)果反饋給所述認(rèn)知適配層；所述頻譜管理服務(wù)模塊，用于接收并保存來自所述頻譜探測(cè)模塊以及所述系統(tǒng)所在網(wǎng)絡(luò)中其它系統(tǒng)的探測(cè)結(jié)果；確定所述網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段無法滿足業(yè)務(wù)需求時(shí)，根據(jù)保存的探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的頻段，指令所述網(wǎng)絡(luò)中所有系統(tǒng)進(jìn)行頻段切換；或根據(jù)來自所述其它系統(tǒng)的頻段切換指令進(jìn)行頻段切換；所述傳輸模塊與所述認(rèn)知適配層相連，用于實(shí)現(xiàn)所述系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的信息交互。一種實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的方法，包括在指定的時(shí)間范圍內(nèi)，利用指定的探測(cè)方法對(duì)指定的探測(cè)頻段范圍的頻語使用情況進(jìn)行探測(cè)，保存探測(cè)結(jié)果；確定網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段無法滿足業(yè)務(wù)需求時(shí)，根據(jù)所述探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的工作頻段，將所述網(wǎng)絡(luò)切換到所選擇的工作頻段。由以上技術(shù)方案可見，本發(fā)明實(shí)施例通過在原有WLAN的々某體接入控制層(MAC)和物理層(PHY)之間增加認(rèn)知適配層，在物理層增加頻譜探測(cè)模塊，實(shí)現(xiàn)了WLAN的認(rèn)知無線電功能。在物理層中增加的頻譜探測(cè)模塊可以在指定的時(shí)間范圍，利用指定的探測(cè)方法對(duì)指定的頻段范圍的頻譜使用情況進(jìn)行探測(cè)，并將探測(cè)結(jié)果反饋給認(rèn)知適配層。認(rèn)知適配層接收并保存來自頻語探測(cè)模塊以及網(wǎng)絡(luò)中其它系統(tǒng)的探測(cè)結(jié)果；在確定網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段無法滿足業(yè)務(wù)需求時(shí)，根據(jù)保存的探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的頻段，指令網(wǎng)絡(luò)中所有系統(tǒng)進(jìn)行頻段切換。因此本發(fā)明實(shí)施例提供的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)WLAN的認(rèn)知無線電功能，即可以實(shí)現(xiàn)WLAN動(dòng)態(tài)感知周圍環(huán)境，并根據(jù)環(huán)境的變化自適應(yīng)的動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)，從而在不干擾其它系統(tǒng)的前提下，有效利用已分配給WLAN和非分配給WLAN的頻段中的空閑頻譜。圖1為本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例幀結(jié)構(gòu)實(shí)施例的示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例CSDU域的組成結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例固定域的組成結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明實(shí)施例信息單元的格式；圖6為本發(fā)明實(shí)施例圖1所示系統(tǒng)的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的方法實(shí)施例的流程示意圖。具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚明白，下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步地詳細(xì)說明。本發(fā)明實(shí)施例中，在不改變?cè)袠?biāo)準(zhǔn)的MAC協(xié)議基礎(chǔ)上，為了實(shí)現(xiàn)WLAN的認(rèn)知無線電功能，在物理層和MAC層之間插入認(rèn)知適配層(CognitiveRadioLayer)，同時(shí)在物理層增加具有頻譜探測(cè)功能的頻語探測(cè)模塊，由頻譜探測(cè)模塊在指定的時(shí)間范圍，利用指定的探測(cè)方法對(duì)指定的探測(cè)頻段范圍的頻譜使用情況進(jìn)行探測(cè)，并將探測(cè)結(jié)果反饋給認(rèn)知適配層，從而使得認(rèn)知適配層在確定網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段無法滿足業(yè)務(wù)需求時(shí)，根據(jù)保存的探測(cè)結(jié)果選擇網(wǎng)絡(luò)要切換到的頻段。圖1為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該系統(tǒng)包括物理層、媒體接入控制(MAC)層以及在MAC層與物理層之間設(shè)置的認(rèn)知適配層。其中物理層包括傳輸模塊和頻譜探測(cè)模塊；認(rèn)知適配層至少包括頻譜管理服務(wù)模塊，頻譜探測(cè)模塊，用于在指定的時(shí)間范圍，利用指定的探測(cè)方法對(duì)指定的探測(cè)頻段范圍的頻語使用情況進(jìn)行探測(cè)，并將探測(cè)結(jié)果反饋給認(rèn)知適配層；頻譜管理服務(wù)模塊，用于接收并保存來自頻譜探測(cè)模塊以及該系統(tǒng)所在網(wǎng)絡(luò)中其它系統(tǒng)的探測(cè)結(jié)果；確定網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段無法滿足業(yè)務(wù)需求時(shí)，根據(jù)保存的探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的頻段，指令網(wǎng)絡(luò)中所有系統(tǒng)進(jìn)行頻段切換；或根據(jù)來自其它系統(tǒng)的頻段切換指令進(jìn)行頻段切換；傳輸模塊與認(rèn)知適配層相連，用于實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的信息交互。這里的指定的探測(cè)時(shí)間范圍、探測(cè)方法以及探測(cè)頻段范圍可以是預(yù)先設(shè)置在頻譜探測(cè)模塊中的，也可以由認(rèn)知適配層向頻譜探測(cè)模塊發(fā)送頻譜探測(cè)請(qǐng)求，在該請(qǐng)求中攜帶指定的探測(cè)時(shí)間范圍、探測(cè)方法以及探測(cè)頻段范圍。該系統(tǒng)的認(rèn)知適配層進(jìn)一步包括狀態(tài)廣播模塊，狀態(tài)廣播模塊，用于按照設(shè)定時(shí)間在指定頻段廣播網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)；從指定頻段接收網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)廣播。在WLAN中，這里的指定頻段指現(xiàn)有技術(shù)中已分配給WLAN的頻段。該認(rèn)知適配層還可以進(jìn)一步包括參數(shù)報(bào)告處理模塊，參數(shù)報(bào)告處理模塊，用于向其它系統(tǒng)發(fā)送攜帶該系統(tǒng)工作能力參數(shù)的參數(shù)報(bào)告，接收來自其它系統(tǒng)的參數(shù)報(bào)告響應(yīng)；接收來自其它系統(tǒng)的參數(shù)報(bào)告，確定是否允許其它系統(tǒng)接入網(wǎng)絡(luò)，并向其它系統(tǒng)返回參數(shù)報(bào)告響應(yīng)。這里，狀態(tài)廣播模塊和參數(shù)報(bào)告處理模塊可以統(tǒng)稱為接入控制服務(wù)模塊，因?yàn)檫@兩個(gè)模塊都是與用戶終端接入網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的模塊。該系統(tǒng)中的頻譜管理服務(wù)模塊具體包括頻譜測(cè)量處理模塊和頻段切換處理模塊，頻語測(cè)量處理模塊，用于向頻語探測(cè)模塊發(fā)送頻譜探測(cè)請(qǐng)求，該請(qǐng)求中攜帶指定的探測(cè)時(shí)間范圍、探測(cè)方法以及探測(cè)頻段范圍；接收并保存來自頻譜探測(cè)模塊以及其它系統(tǒng)的探測(cè)結(jié)果；頻段切換處理模塊，用于在確定網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段無法滿足業(yè)務(wù)需求時(shí)，根據(jù)保存的探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的頻段，指令網(wǎng)絡(luò)中所有系統(tǒng)進(jìn)行頻段切換；或根據(jù)來自其它系統(tǒng)的頻段切換指令進(jìn)行頻段切換。該頻鐠管理服務(wù)模塊進(jìn)一步包括靜默請(qǐng)求模塊，用于向其它系統(tǒng)發(fā)送靜默請(qǐng)求，指定網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前工作頻段的靜默期；從來自其它系統(tǒng)的靜默請(qǐng)求中獲知網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段的靜默期。該頻譜管理服務(wù)模塊還可以進(jìn)一步包括子載波分配模塊，用于根據(jù)該系統(tǒng)保存的探測(cè)結(jié)果確定是否可以通過調(diào)整當(dāng)前工作頻段的子栽波分配使其滿足業(yè)務(wù)需求，如果是，則調(diào)整子載波分配，使當(dāng)前工作頻段滿足業(yè)務(wù)需求，并在指定頻段廣播調(diào)整后的子載波分配情況。該系統(tǒng)中認(rèn)知適配層可以進(jìn)一步包括功率控制服務(wù)模塊，用于對(duì)向其它系統(tǒng)發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行功率控制。該功率控制服務(wù)模塊具體包括功率控制模塊和傳輸參數(shù)設(shè)置模塊，功率控制模塊，用于根據(jù)其它系統(tǒng)返回的接收功率和鏈路增益，對(duì)向其它系統(tǒng)發(fā)射信號(hào)的功率進(jìn)行控制；接收來自其它系統(tǒng)的功率控制請(qǐng)求消息，根據(jù)其中攜帶的該功率控制請(qǐng)求消息所在幀的各子載波的發(fā)射功率計(jì)算該系統(tǒng)與其它系統(tǒng)之間的鏈路增益，將接收功率以及計(jì)算所得的鏈路增益攜帶在功率控制響應(yīng)消息中發(fā)送給其它系統(tǒng)；傳輸參數(shù)設(shè)置模塊，用于對(duì)傳輸模塊進(jìn)行傳輸參數(shù)設(shè)置。該系統(tǒng)的認(rèn)知適配層還包括封裝和解封裝模塊，用于接收傳輸模塊轉(zhuǎn)發(fā)的來自其它系統(tǒng)的報(bào)文，將其中的與認(rèn)知無線電功能相關(guān)的消息提取出來，按照消息類別的不同分別發(fā)送給狀態(tài)廣播模塊、或參數(shù)報(bào)告處理模塊、或功率控制服務(wù)模塊、或頻譜管理服務(wù)模塊；接收來自所述狀態(tài)廣播模塊和/或參數(shù)報(bào)告處理模塊和/或功率控制服務(wù)模塊和/或頻語管理服務(wù)模塊的信息，將其封裝在報(bào)文中發(fā)送給傳輸模塊。該系統(tǒng)可以設(shè)置在用戶終端或接入點(diǎn)AP中。本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄅc現(xiàn)有技術(shù)相同，只需要對(duì)原有的物理層的幀結(jié)構(gòu)做一定修改，增加用于傳輸實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能必須的信息的字段(CSDU)。系統(tǒng)可以通過信令控制是否傳送CSDU字段，例如通過在幀頭的SIGNAL域中，用一比特來表示是否傳送CSDU字段。圖2為本發(fā)明幀結(jié)構(gòu)實(shí)施例的示意圖，該幀結(jié)構(gòu)的SIGNAL域中增加了CR—EN域，用于表示DATA中是否攜帶CSDU域；CSDU位于SERVICE域之后，PSDU之前。圖2給出的只是一種可能的攜帶CSDU的幀結(jié)構(gòu)，在實(shí)際應(yīng)用中還可以采用其它幀結(jié)構(gòu)，只要在其中攜帶有CSDU字段即可。CSDU字段用于傳輸實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能必須的信息，這些信息可以包括接入控制信息、頻率管理信息和功率控制信息，以支持對(duì)應(yīng)的接入控制服務(wù)模塊、頻率管理服務(wù)模塊和功率控制服務(wù)模塊的功能實(shí)現(xiàn)。其中，接入控制信息可以包括參數(shù)報(bào)告、參數(shù)報(bào)告響應(yīng)以及狀態(tài)廣播；頻率管理信息可以包括頻語測(cè)量請(qǐng)求、頻譜測(cè)量響應(yīng)、頻段切換聲明、靜默請(qǐng)求以及子載波分配聲明；功率控制信息可以包括功率控制請(qǐng)求和功率控制響應(yīng)。下面給出CSDU字段中傳輸?shù)男畔⒌脑敿?xì)說明。設(shè)定接入點(diǎn)AP，為獨(dú)立基本服務(wù)組(IBSS)中當(dāng)前信標(biāo)(Beacon)周期內(nèi)發(fā)送Beacon幀的端站(STA),設(shè)定AP，，為IBSS中上一Beacon周期內(nèi)發(fā)送Beacon幀的STA。接入控制信息包含的各種消息以及對(duì)應(yīng)各種消息的消息類型、消息子類型、消息內(nèi)容、消息傳輸方向以及消息功能，如下所述1)參數(shù)報(bào)告消息類型接入控制管理消息子類型參數(shù)報(bào)告消息內(nèi)容支持的工作頻段、子載波發(fā)射功率范圍以及幀結(jié)構(gòu)消息的傳輸方向BSS中由STA到AP，IBSS中由STA到AP，消息功能通過參數(shù)報(bào)告，確定消息發(fā)送者的能力以決定是否允許該消息發(fā)送者接入到網(wǎng)絡(luò)中2)參數(shù)報(bào)告響應(yīng)消息類型接入控制管理消息子類型參數(shù)報(bào)告響應(yīng)消息內(nèi)容消息的傳輸方向消息功能3)狀態(tài)廣播消息類型消息子類型消息內(nèi)容消息的傳輸方向消息功能參數(shù)報(bào)告的結(jié)果BSS中由AP到STA,IBSS中由AP，到STA根據(jù)參數(shù)報(bào)告消息發(fā)送者的能力，通過該消息通知發(fā)送者是否被允許接入網(wǎng)絡(luò)及原因。當(dāng)被允許接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，同時(shí)告知當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的工作基本參數(shù)。接入控制管理狀態(tài)廣播當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)工作狀況，工作的頻段，使用的幀結(jié)構(gòu)，最大發(fā)射功率BSS中采用廣播方式由AP到S丁A，IBSS中采用廣播方式由AP"到STA周期性廣播當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的工作參數(shù)，用于具有認(rèn)知無線電功能網(wǎng)絡(luò)的發(fā)現(xiàn)。同時(shí)該消息具有通知與網(wǎng)絡(luò)斷開的認(rèn)知無線電再次接入網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。頻譜管理信息包含的各種消息以及對(duì)應(yīng)各種消息的消息類型、消息子類型、消息內(nèi)容、消息傳輸方向以及消息功能，如下所述1)頻鐠測(cè)量請(qǐng)求頻i普管理頻鐠探測(cè)請(qǐng)求測(cè)量頻段，測(cè)量的開始結(jié)束時(shí)間，測(cè)量周期，測(cè)量的頻率分辨率BSS中由AP到STA，IBSS中由AP，到STA用于網(wǎng)絡(luò)中用戶終端向另一個(gè)用戶終端發(fā)送頻譜測(cè)量請(qǐng)求。)頻譜測(cè)量響應(yīng)13消息類型消息子類型消息內(nèi)容消息的傳輸方向消息功能消息類型頻譜管理消息子類型頻譜探測(cè)響應(yīng)消息內(nèi)容頻鐠測(cè)量結(jié)果消息的傳輸方向BSS中由STA到AP,IBSS中由STA到STA，廣播方式消息功能用于將頻譜測(cè)量結(jié)果反饋給發(fā)送測(cè)量請(qǐng)求的用戶終端或廣播到其他用戶終端3)頻段切換聲明消息類型頻譜管理頻段切換聲明頻段切換的模式，目標(biāo)頻段的參數(shù)，工作在目標(biāo)頻段使用的幀結(jié)構(gòu)BSS中由AP到STA，廣播方式，IBSS中由AP，到STA，廣播方式用于在網(wǎng)絡(luò)中廣播頻段切換信息，進(jìn)行工作頻段切換操作消息子類型消息內(nèi)容消息的傳輸方向消息功能4)靜默請(qǐng)求消息類型消息子類型消息內(nèi)容消息的傳輸方向頻譜管理靜默請(qǐng)求靜默請(qǐng)求的開始和終止時(shí)間，靜默周期BSS中由AP到STA，廣播方式，IBSS中由AP，到STA,廣播方式消息功能用于通知網(wǎng)絡(luò)中所有用戶終端保持靜默，以便測(cè)量工作頻段內(nèi)頻譜使用狀況5)子載波分配聲明消息類型頻譜管理消息內(nèi)容消息的傳輸方向消息功能子載波分配聲明使用的子載波BSS中由AP到STA,廣播方式，舊SS中由AP，到S丁A,廣播方式用于在網(wǎng)絡(luò)中廣播或通知其它用戶終端，發(fā)送該聲明的用戶終端在之后的通信中使用的子載波，以便其他用戶終端對(duì)接收到的幀進(jìn)行正確解調(diào)。功率控制管理信息包含的各種消息以及對(duì)應(yīng)各種消息的消息類型、消息子類型、消息內(nèi)容、消息傳輸方向以及消息功能，如下所述1)功率控制請(qǐng)求消息類型功率控制管理消息子類型功率控制請(qǐng)求消息內(nèi)容各子載波的發(fā)射功率消息的傳輸方向BSS中由AP到STA,廣播方式，或由STA到STA,AP,廣播方式，IBSS中由STA到STA,廣播方式消息功能用于發(fā)起功率控制請(qǐng)求，發(fā)送請(qǐng)求的用戶終端通知目的用戶終端本次通信所使用的各子載波的發(fā)射功率。2)功率控制響應(yīng)消息類型功率控制管理消息子類型功率控制響應(yīng)消息內(nèi)容測(cè)量狀態(tài)，子載波接收功率，鏈路損耗消息的傳輸方向BSS中由AP到STA，或由STA到AP,或由STA到STA，IBSS中由STA到STA消息功能通知發(fā)送功率控制請(qǐng)求的用戶終端，接收該請(qǐng)求的用戶終端接收到各子載波的功率，以及發(fā)送功率控制請(qǐng)求的用戶終端5lj接收該請(qǐng)求的用戶終端之間的傳播損耗。下面給出通過CSDU字段傳輸上述消息的一種傳輸方法。CSDU域由固定域和信息單元兩個(gè)部分組成，如圖3所示。CSDU域中由固定長度且強(qiáng)制要求填入的部分稱為固定域，而長度可變且強(qiáng)制要求填入的部分和所有可選的部分被定義為信息單元。固定域的長度為3個(gè)字節(jié)，該域包含協(xié)議版本，域長度，多重信息三個(gè)部分，其格式如圖4所示。其中，協(xié)議版本域?yàn)?比特固定長度，取值范圍為0-3，用于存儲(chǔ)當(dāng)前認(rèn)知適配層協(xié)議的版本號(hào)。本方案中值為O,其它所有值作為保留值。只有當(dāng)協(xié)議修訂版和舊版根本上不兼容時(shí)，協(xié)議版本號(hào)才被增加。當(dāng)接收到版本號(hào)高于自己支持的版本號(hào)時(shí)，丟棄該幀并不做通知。域長度域?yàn)?2比特的固定長度，其取值范圍為1-4095,用于指示€8011占用的字節(jié)數(shù)。通過該值可以確定CSDU后面的PSDU在幀中的起始位置。多重信息為4比特的固定長度。其取值范圍為0-15,用于表明CSDU中包含的信息單元數(shù)目。CSDU中可以包含最多15個(gè)獨(dú)立的信息單元。信息單元組域由多個(gè)獨(dú)立的信息單元組成。每個(gè)信息單元被定義為通用格式，包含4比特的服務(wù)類型、4比特的單元信息識(shí)別碼、6個(gè)字節(jié)的源地址、6個(gè)字節(jié)的目的地址和可變長度的單元信息域。對(duì)于不同的消息，其所占用的單元信息的字節(jié)數(shù)是固定的。因此，這里不需要增加長度域?qū)勺冮L度的單元信息的大小進(jìn)行標(biāo)示。信息單元的格式，如圖5所示。其中，服務(wù)識(shí)別碼表示所傳輸?shù)南?duì)應(yīng)的服務(wù)類型，如表1所示，<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>功率控制服務(wù)2每一種消息被分配一個(gè)唯一的單元識(shí)別碼。信息單元中包含的目的地址和源地址是按照IEEEstd802-1990定義的48比特的地址，繼承了上層的MAC地址。單元信息域中可以填充的單元信息對(duì)應(yīng)的單元識(shí)別碼，如表2所示服務(wù)名稱單元信息名稱對(duì)應(yīng)消息名稱單元識(shí)別碼接入控制服務(wù)參數(shù)報(bào)告單元參數(shù)報(bào)告1參數(shù)報(bào)告響應(yīng)單元參數(shù)報(bào)告響應(yīng)2狀態(tài)廣播單元狀態(tài)廣播3頻譜管理服務(wù)靜默請(qǐng)求單元靜默請(qǐng)求4頻語測(cè)量請(qǐng)求單元頻語測(cè)量請(qǐng)求頻譜測(cè)量響應(yīng)單元頻i普測(cè)量響應(yīng)6頻段切換聲明單元頻段切換聲明7子載波分配聲明單元子載波分配聲明8功率控制服務(wù)功率控制請(qǐng)求單元功率控制請(qǐng)求9功率控制響應(yīng)單元功率控制響應(yīng)100,11-15保留表2由以上描述可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的系統(tǒng)中，認(rèn)知適配層位于MAC子層和物理層匯聚子層(PLCP)之間，盡量屏蔽物理層的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，在保證原有IEEE802.U的MAC層協(xié)議不做更改的前提下，實(shí)現(xiàn)頻率選擇、功率控制、工作頻段切換等多種功能。認(rèn)知無線電功能相關(guān)的消息，即認(rèn)知適配層的消息，通過CSDU字段傳輸，并在接收端的認(rèn)知適配層進(jìn)行接收和解碼，認(rèn)知無線電功能相關(guān)的消息不會(huì)傳遞到MAC層。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)WLAN的認(rèn)知無線電功能，并且對(duì)于MAC層而言，任何底層的更改都是不可見的，相應(yīng)的認(rèn)知無線電活動(dòng)和對(duì)工作頻段的利用方法和程度也是不可見的，從而實(shí)現(xiàn)了上層設(shè)計(jì)的簡化。另外，本發(fā)明實(shí)施例提供的頻語探測(cè)模塊可以探測(cè)已分配給WLAN的頻段，也可以探測(cè)非分配給WLAN的頻段，因此在頻段切換時(shí)也可以切換到非分配給WLAN的頻段，即本發(fā)明實(shí)施例提供的系統(tǒng)擴(kuò)展了WLAN的工作頻段，進(jìn)而解決了由于眾多WLAN同時(shí)存在而造成的頻道緊張問題。圖6為圖1所示系統(tǒng)的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該系統(tǒng)包括物理層、MAC層以及在MAC層與物理層之間設(shè)置的認(rèn)知適配層。圖6所示系統(tǒng)可以應(yīng)用到用戶終端中，即用戶終端由所述物理層、MAC層以及認(rèn)知適配層組成。其中物理層包括傳輸模塊和頻譜探測(cè)模塊。頻譜探測(cè)模塊直接接收來自認(rèn)知適配層的頻譜探測(cè)請(qǐng)求，提供頻鐠測(cè)量功能。該頻譜探測(cè)請(qǐng)求中包含探測(cè)目標(biāo)頻段的起止頻率，起止時(shí)間，探測(cè)要求的分辨率和使用的方法等信息。同時(shí)探測(cè)結(jié)束后，探測(cè)結(jié)果將反饋給認(rèn)知適配層。這里的探測(cè)結(jié)果隨探測(cè)方法的不同而呈現(xiàn)不同的形式。這里，頻譜探測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)頻譜感知的方法在現(xiàn)有技術(shù)中已提供了很多種，例如頻語估計(jì)方法，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言屬于公知技術(shù)，這里不再贅述。頻譜探測(cè)模塊和認(rèn)知適配層之間的交互包括1)認(rèn)知適配層向頻譜探測(cè)模塊發(fā)送頻譜探測(cè)請(qǐng)求，該請(qǐng)求要求頻語探測(cè)模塊對(duì)如下參數(shù)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)進(jìn)行檢測(cè)，包括要探測(cè)的頻率范圍、探測(cè)時(shí)間、探測(cè)周期、探測(cè)方法以及探測(cè)分辨率等參數(shù)。2)頻鐠探測(cè)模塊將探測(cè)結(jié)果反饋給認(rèn)知適配層，探測(cè)結(jié)果中可能攜帶的參數(shù)與對(duì)應(yīng)的頻譜探測(cè)請(qǐng)求中要求探測(cè)的參數(shù)一致，可以包括探測(cè)的頻率、實(shí)際執(zhí)行的探測(cè)時(shí)間、探測(cè)周期、探測(cè)采用的方法、探測(cè)結(jié)果等參數(shù)。認(rèn)知適配層包括頻譜管理服務(wù)模塊、接入控制服務(wù)模塊、功率控制服務(wù)模塊、本地?cái)?shù)據(jù)庫以及封裝解封裝模塊。其中，接入控制服務(wù)模塊在指定頻段按照設(shè)定時(shí)間廣播網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的工作狀態(tài)，包括工作頻段及其它參數(shù)。新用戶終端接入網(wǎng)絡(luò)或與網(wǎng)絡(luò)暫時(shí)斷開的用戶終端重新接入到網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以在指定頻段獲取網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的工作狀態(tài)。該模塊還可以用于在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的工作頻段向其它用戶終端發(fā)送參數(shù)報(bào)告，該報(bào)告中攜帶該模塊所在用戶終端的工作能力參數(shù)，接收來自其它用戶終端的參數(shù)報(bào)告響應(yīng)；接收來自其它用戶終端的參數(shù)報(bào)告，確定是否允許其它用戶終端接入網(wǎng)絡(luò)，并向其它用戶終端返回參數(shù)報(bào)告響應(yīng)。接入控制服務(wù)模塊實(shí)現(xiàn)接入控制服務(wù)的過程具體為在BSS網(wǎng)絡(luò)中，用戶終端在接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將該用戶終端所能支持的工作頻段和最大最小發(fā)射功率攜帶在關(guān)聯(lián)請(qǐng)求中發(fā)送給AP。AP獲悉所有用戶終端的可以支持的工作頻段和發(fā)射功率，計(jì)算確定當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)可以工作的頻段范圍，確定是否允許發(fā)送關(guān)聯(lián)請(qǐng)求的用戶終端接入網(wǎng)絡(luò)。AP可以拒絕來自用戶終端的關(guān)聯(lián)請(qǐng)求。當(dāng)請(qǐng)求關(guān)聯(lián)的用戶終端的工作參數(shù)不能滿足要求時(shí)，AP將拒絕該用戶終端的關(guān)聯(lián)。由于是否接受關(guān)聯(lián)還受到MAC層決策的影響，因此存在如下兩種情況1)當(dāng)認(rèn)知適配層拒絕某一用戶終端的關(guān)聯(lián)時(shí)，認(rèn)知適配層將丟棄所接收到的來自該用戶終端的關(guān)聯(lián)請(qǐng)求幀或重新關(guān)聯(lián)幀，從而實(shí)現(xiàn)拒絕該用戶終端關(guān)聯(lián)的目的。2)當(dāng)認(rèn)知適配層接受某一用戶終端的關(guān)聯(lián)時(shí)，認(rèn)知適配層將向MAC層正常傳遞所接收到的來自該用戶終端的關(guān)聯(lián)請(qǐng)求幀或重新關(guān)聯(lián)幀，并在AP的MAC層發(fā)送的關(guān)聯(lián)響應(yīng)中附帶參數(shù)報(bào)告響應(yīng)單元。此時(shí)該用戶終端是否可以與網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)由MAC層決定。在IBSS網(wǎng)絡(luò)中不需要關(guān)聯(lián)，為了保證用戶終端所能支持的工作頻段和最大最小發(fā)射功率能夠被其他用戶終端獲得，用戶終端需要根據(jù)預(yù)設(shè)的策略周期性地廣播參數(shù)報(bào)告單元，該單元中攜帶該用戶終端所能支持地工作頻段和最大最小發(fā)射功率。頻譜管理服務(wù)模塊的主要功能為周期性檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前所在工作頻段范圍內(nèi)的頻譜使用情況,以避免對(duì)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前所在工作頻段內(nèi)原有授權(quán)用戶正常通信的干擾。同時(shí)通過指定的探測(cè)方法，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的用戶終端可工作的其它工作頻段的頻譜使用情況進(jìn)行探測(cè)，并根據(jù)業(yè)務(wù)的需求選擇工作頻段進(jìn)行通信。頻語管理服務(wù)模塊實(shí)現(xiàn)頻語管理服務(wù)的過程具體為1)在設(shè)定的靜默期內(nèi)對(duì)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段進(jìn)行測(cè)量對(duì)工作頻段的測(cè)量包括對(duì)當(dāng)前工作頻段的測(cè)量和對(duì)其它可工作頻段的測(cè)量。頻譜測(cè)量請(qǐng)求由BSS中的AP或IBSS中的發(fā)送Beacon幀的用戶終端發(fā)起，通過表2中的頻譜測(cè)量請(qǐng)求單元攜帶。對(duì)當(dāng)前工作頻段的頻譜使用狀況的測(cè)量，需要在設(shè)定的靜默期內(nèi)實(shí)行。在靜默期終止之前，測(cè)量必須結(jié)束，從而避免由于用戶終端的工作對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾。因此，在每次攜帶對(duì)當(dāng)前工作頻段的測(cè)量請(qǐng)求單元的Beacon幀中必須攜帶有相應(yīng)的靜默請(qǐng)求單元或者必須有相應(yīng)的已經(jīng)計(jì)劃的周期性靜默期與之對(duì)應(yīng)。當(dāng)一個(gè)靜默期失效的時(shí)候，該靜默期內(nèi)的測(cè)量請(qǐng)求也同時(shí)失效。測(cè)量獲得的探測(cè)結(jié)果，將在有限時(shí)間內(nèi)通過在MAC層發(fā)出的幀中攜帶的測(cè)量響應(yīng)單元廣播到網(wǎng)絡(luò)中。在靜默期，所有用戶終端都停止使用當(dāng)前工作頻段，以對(duì)當(dāng)前工作頻段進(jìn)行測(cè)量。認(rèn)知適配層將通過置當(dāng)前工作頻段忙的方法來阻止MAC層繼續(xù)發(fā)送幀。所有幀的發(fā)送需要在靜默期開始之前完成。當(dāng)靜默期終止時(shí)，用戶將恢復(fù)對(duì)當(dāng)前工作頻段的使用權(quán)，認(rèn)知適配層將正常反饋當(dāng)前工作頻段的狀態(tài)。靜默期由BSS網(wǎng)絡(luò)中的AP或IBSS網(wǎng)絡(luò)中上一次發(fā)送Beacon幀的用戶終端計(jì)劃，靜默請(qǐng)求由BSS網(wǎng)絡(luò)中的AP或IBSS網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送Beacon幀的用戶通過Beacon幀發(fā)出。新的靜默請(qǐng)求將取消或更改上一次的未執(zhí)行的靜默期或者取消一個(gè)周期性的靜默期。任何時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)中僅可以存在一個(gè)靜默期的計(jì)劃，任何新來的靜默請(qǐng)求都將覆蓋上一次未執(zhí)行的靜默請(qǐng)求，從而令上一次靜默請(qǐng)求失效。2)其它頻段的測(cè)量BSS網(wǎng)絡(luò)中的AP或IBSS網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)送Beacon幀的用戶終端可以根據(jù)指定的策略令其他用戶終端對(duì)指定的頻段的頻語狀況進(jìn)行測(cè)量。該頻語測(cè)量請(qǐng)求通過在Beacon幀中攜帶的頻諳測(cè)量請(qǐng)求單元實(shí)現(xiàn)，如表2所示的頻語測(cè)量單元。同一時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)總可以存在多個(gè)頻譜測(cè)量請(qǐng)求，但對(duì)于一個(gè)用戶終端而言，僅存在一個(gè)頻語測(cè)量計(jì)劃。對(duì)任何用戶終端，新的頻語測(cè)量計(jì)劃將取代舊的測(cè)量計(jì)劃。在網(wǎng)絡(luò)中存在用戶終端處于測(cè)量期時(shí)，不得發(fā)送靜默請(qǐng)求和子載波分配請(qǐng)求。測(cè)量期指用戶終端在使用頻譜探測(cè)模塊進(jìn)行探測(cè)的期間，通常是對(duì)非當(dāng)前工作頻段的其它頻段的探溯'J。用戶終端在測(cè)量期開始之前，必須完成正在進(jìn)行的幀的發(fā)送，之后認(rèn)知適配層將阻止MAC層新的幀的發(fā)送。測(cè)量期開始時(shí)，對(duì)應(yīng)用戶終端將根據(jù)測(cè)量請(qǐng)求的參數(shù)對(duì)指定頻段的頻譜使用狀況進(jìn)行探測(cè)。測(cè)量期終止時(shí)，認(rèn)知適配層停止對(duì)MAC層的阻止，測(cè)量得到的結(jié)果通過該用戶終端來自MAC層的幀廣播到網(wǎng)絡(luò)中。3)頻段切換BSS網(wǎng)絡(luò)中，是否切換到一個(gè)新的工作頻段是由且僅能由AP決定的。AP根據(jù)之前測(cè)量獲得的其他工作頻段的頻譜使用狀況和與之關(guān)聯(lián)的所有用戶終端的能力確定目的工作頻段。在IBSS網(wǎng)絡(luò)中，任何發(fā)送Beacon幀的用戶都可以決定是否需要切換到一個(gè)新的工作頻段。工作頻段的切換通過在Beacon幀中攜帶的切換聲明單元實(shí)現(xiàn)。但是BSS網(wǎng)絡(luò)中的非AP用戶終端不能夠發(fā)起工作頻段切換聲明。在切換發(fā)生時(shí)刻之前，聲明的發(fā)送者要在每次Beacon幀均發(fā)送該切換聲明。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中其它用戶終端接收到切換聲明單元后，可以獲得目的工作頻段的具體參數(shù)和使用的子載波，網(wǎng)絡(luò)中接收到切換聲明的用戶終端必須根據(jù)所獲得的信息切換到目的工作頻段，除非它不具備工作在目的工作頻段的能力。BSS網(wǎng)絡(luò)中的AP和/或IBSS網(wǎng)絡(luò)中的STA在切換到非WLAN頻段后，根據(jù)設(shè)定的策略，暫時(shí)返回到原有的切換前的WLAN頻段進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)廣播，通知所有關(guān)聯(lián)的STA,切換到非WLAN工作頻段。用戶終端接收到該狀態(tài)廣播消息后，可以根據(jù)該信息內(nèi)容切換到對(duì)應(yīng)的工作頻段。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)工作在非WLAN頻段時(shí)，可能會(huì)由于某些原因而通信中斷，則失去網(wǎng)絡(luò)連接的用戶終端可以切換到原有的WLAN頻段，等待來自AP的狀態(tài)廣播信息。當(dāng)接收到來自AP的狀態(tài)廣播信息后，可以切換到AP所在的工作頻段建立新的連接。在IBSS網(wǎng)絡(luò)中，失去連接的用戶終端切換到原有的WLAN頻段等待當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)廣播，在接收到網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的狀態(tài)廣播時(shí)，切換到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)所在的工作頻段建立新的連接。4)子載波分配網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)對(duì)子載波進(jìn)行重分配。對(duì)支持子載波重分配的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)剛剛切換到新的工作頻段時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中所有用戶終端均使用切換聲明所規(guī)定的子載波組合。網(wǎng)絡(luò)中的子載波分配結(jié)果由BSS中的AP或IBSS中發(fā)送Beacon幀的用戶終端決定。這些節(jié)點(diǎn)通過對(duì)當(dāng)前工作頻段內(nèi)無線環(huán)境的測(cè)量獲得新的可用子載波組合。在使用新的可用子載波進(jìn)行通信之前必須借助于子載波分配單元將子載波的分配結(jié)果廣播到網(wǎng)絡(luò)中。在新的子載波分配被使用之前，BSS中的AP需要在每次Beacon幀發(fā)送過程中攜帶該子載波分配單元，直到分配結(jié)果被使用，而IBSS中的發(fā)送Beacon幀的用戶終端需要在每次Beacon幀對(duì)分配結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。同一時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)中僅有一個(gè)分配結(jié)果有效，在舊的分配結(jié)果被使用之前，新的分配結(jié)果將取代舊的分配結(jié)果。功率控制模塊的主要功能是對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行有效的功率控制，使用戶終端的發(fā)射功率滿足網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前所在工作頻段的發(fā)射功率策略要求，避免對(duì)所在工作頻段內(nèi)原有授權(quán)用戶正常通信的干擾，同時(shí)通過功率控制服務(wù)可以為有效利用頻i普資源提供必要的信息。功率控制過程包括最大發(fā)射功率選擇和自適應(yīng)調(diào)整發(fā)射功率。1)最大發(fā)射功率選擇BSS網(wǎng)絡(luò)中的AP或IBSS網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)送工作頻段切換聲明的用戶必須在發(fā)送切換聲明中包含目的工作頻段的最大發(fā)射功率。這一發(fā)射功率必須為如下二者的最小值對(duì)應(yīng)工作頻段內(nèi)國家所規(guī)定的最大發(fā)射功率或本地?cái)?shù)據(jù)庫或頻譜管理中心等指定的對(duì)應(yīng)工作頻段內(nèi)的最大發(fā)射功率。網(wǎng)絡(luò)中最大發(fā)射功率的獲得主要通過兩個(gè)方面，一是來自用戶終端自身數(shù)據(jù)庫的各頻段的最大發(fā)射功率，二是在工作頻段切換聲明或狀態(tài)廣播聲明中所規(guī)定的最大發(fā)射功率。最終工作頻段內(nèi)各頻段可以使用的最大發(fā)射功率為二者的較小值。每一個(gè)用戶終端的發(fā)射功率不得超過上述獲得的最大發(fā)射功率，即使該用戶終端使用該發(fā)射功率無法滿足對(duì)應(yīng)工作頻段內(nèi)的通信要求。2)自適應(yīng)調(diào)整發(fā)射功率用戶終端可以使用任何策略或方法動(dòng)態(tài)地調(diào)整向另一個(gè)用戶終端發(fā)送幀時(shí)所使用的發(fā)射功率，如利用二者之間的鏈路增益和背景噪聲等信息。一個(gè)用戶終端可以向目的用戶終端發(fā)送功率控制請(qǐng)求消息，請(qǐng)求目的用戶終端返回功率控制響應(yīng)消息，該功率控制請(qǐng)求消息中攜帶該消息所在幀對(duì)應(yīng)的各子載波的發(fā)射功率的值。用戶終端發(fā)送功率控制請(qǐng)求消息的幀對(duì)應(yīng)的各子載波的發(fā)射功率必須按照功率控制請(qǐng)求消息中所設(shè)置的發(fā)射功率進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)目的用戶終端接收到功率控制請(qǐng)求消息后，需要通過獲得的功率請(qǐng)求消息中的對(duì)應(yīng)幀各子載波的發(fā)射功率計(jì)算自身和發(fā)送功率控制請(qǐng)求消息的用戶終端之間的鏈路增益，然后將包含接收功率和計(jì)算所得的鏈路增益的功率控制響應(yīng)消息反饋給發(fā)送功率控制請(qǐng)求消息的用戶終端。發(fā)送功率控制請(qǐng)求消息的用戶終端接收到來自目的用戶終端的功率控制響應(yīng)消息后，根據(jù)該響應(yīng)消息中攜帶的接收功率和鏈路增益對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行調(diào)整。在靜默期對(duì)工作頻段的測(cè)量過程中，網(wǎng)絡(luò)中的用戶終端可以大致估計(jì)出用戶終端在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段的噪聲功率，用戶終端可以根據(jù)該噪聲功率對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行控制。本實(shí)施例中的認(rèn)知適配層還包括封裝解封裝模塊，該模塊接收來自接入控制服務(wù)模塊，功率控制服務(wù)模塊和頻譜管理服務(wù)模塊的消息，如表2中所示的各種消息，包括參數(shù)報(bào)告、狀態(tài)廣播、功率控制請(qǐng)求消息、功率控制響應(yīng)消息、頻譜測(cè)量請(qǐng)求消息、頻段切換聲明等，將接收到的消息生成CSDU字段，封裝在接收到的來自MAC層的報(bào)文中發(fā)送給物理層的傳輸模塊；接收到來自傳輸模塊的包含CSDU的報(bào)文，將CSDU中的消息提取出來，根據(jù)消息的不同類別遞給對(duì)應(yīng)模塊，如頻譜管理服務(wù)模塊、接入控制服務(wù)模塊以及功率控制模塊中的一個(gè)或多個(gè)；將去除CSDU后的報(bào)文發(fā)送給MAC層。本發(fā)明實(shí)施例中還包括本地?cái)?shù)據(jù)庫，用于保存接入控制服務(wù)模塊、功率控制服務(wù)模塊以及頻語管理服務(wù)模塊接收到的信息，比如接入控制服務(wù)模塊接收到的來自其它用戶終端的參數(shù)報(bào)告中攜帶其它用戶終端的工作能力參數(shù)、頻譜管理服務(wù)模塊接收到的來自頻譜探測(cè)模塊的探測(cè)結(jié)果以及來其它用戶終端的探測(cè)結(jié)果等。這樣，接入控制服務(wù)模塊、功率控制服務(wù)模塊以及頻譜管理服務(wù)模塊可以共享該系統(tǒng)獲取的信息。當(dāng)然，設(shè)置本地?cái)?shù)據(jù)庫只是一種較佳的實(shí)現(xiàn)方式，在實(shí)際應(yīng)用中，也可以不設(shè)置統(tǒng)一的本地?cái)?shù)據(jù)庫，而是在接入控制服務(wù)模塊、功率控制服務(wù)模塊以及頻鐠管理服務(wù)模塊中分別設(shè)置存儲(chǔ)模塊，保存接收到的信息，同時(shí)各個(gè)模塊之間互相連接，用于從相應(yīng)模塊中獲取所需的信息。本發(fā)明實(shí)施例同時(shí)公開了一種實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的方法，圖7為該方法的流程示意圖。該方法至少包括如下步驟在指定的時(shí)間范圍內(nèi)，利用指定的探測(cè)方法對(duì)指定的探測(cè)頻段范圍的頻語使用情況進(jìn)行探測(cè)，保存探測(cè)結(jié)果；確定網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段無法滿足業(yè)務(wù)需求時(shí)，根據(jù)保存的探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的工作頻段，將網(wǎng)絡(luò)切換到所選擇的工作頻段。其中，對(duì)指定的探測(cè)頻段范圍的頻譜使用情況進(jìn)行探測(cè)，保存探測(cè)結(jié)果的步驟具體包括網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)用戶終端在指定的時(shí)間范圍內(nèi)，利用指定的探測(cè)方法對(duì)指定的頻段范圍的頻譜使用情況進(jìn)行探測(cè)，保存自身測(cè)得的探測(cè)結(jié)果以及接收到的其它用戶終端測(cè)得的探測(cè)結(jié)果；確定網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段無法滿足業(yè)務(wù)需求時(shí)，根據(jù)保存的探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的工作頻段，將網(wǎng)絡(luò)切換到所選擇的工作頻段的步驟具體包括發(fā)起頻段切換的用戶終端確定當(dāng)前工作頻段無法滿足業(yè)務(wù)需求時(shí)，根據(jù)自身保存的探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的工作頻段，指令所述網(wǎng)絡(luò)中所有用戶終端進(jìn)行頻段切換，按照指定時(shí)間在指定頻段中廣播所述網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)，包括所述網(wǎng)絡(luò)所在的工作頻段。這里發(fā)起頻段切換的用戶終端在BSS網(wǎng)絡(luò)中為接入點(diǎn)AP,在IBSS網(wǎng)絡(luò)中為上一次發(fā)送Beacon幀的用戶終端。網(wǎng)絡(luò)中的用戶終端進(jìn)行頻段切換后，該方法進(jìn)一步包括用戶終端完成頻段切換后，向目的用戶終端發(fā)送功率控制請(qǐng)求；目的用戶終端接收到所述功率控制請(qǐng)求后，向用戶終端返回?cái)y帶自身接收功率的響應(yīng)消息；用戶終端根據(jù)接收到的響應(yīng)消息調(diào)整發(fā)射信號(hào)的功率，直到滿足業(yè)務(wù)需求進(jìn)行穩(wěn)定通信為止。當(dāng)有新的用戶終端要接入所述網(wǎng)絡(luò)時(shí)，該方法進(jìn)一步包括新的用戶終端通過獲取指定頻段上的狀態(tài)廣播獲知網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的工作頻段等參數(shù)，并在獲知的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的工作頻段向網(wǎng)絡(luò)中具有接入控制能力的用戶終端發(fā)送參數(shù)報(bào)告，該報(bào)告中攜帶新的用戶終端的工作能力參數(shù)；具有接入控制能力的用戶終端根據(jù)接收到的參數(shù)報(bào)告確定是否允許新的用戶終端接入網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)用戶終端對(duì)指定的頻段范圍的頻語使用情況進(jìn)行探測(cè)的步驟包括網(wǎng)絡(luò)中發(fā)起頻譜探測(cè)的用戶終端向網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)用戶終端發(fā)送頻譜探測(cè)請(qǐng)求，該請(qǐng)求中攜帶指定的探測(cè)時(shí)間、探測(cè)方法以及探測(cè)頻段；用戶終端接收到頻譜探測(cè)請(qǐng)求后，根據(jù)頻譜探測(cè)請(qǐng)求攜帶的探測(cè)時(shí)間、探測(cè)方法以及探測(cè)頻段進(jìn)行頻語探測(cè)。如果頻語探測(cè)請(qǐng)求中攜帶的探測(cè)頻段為網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的工作頻段，則發(fā)起頻譜探測(cè)的用戶終端進(jìn)一步在頻譜探測(cè)請(qǐng)求中攜帶指定的靜默期；用戶終端在指定的靜默期對(duì)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的工作頻段進(jìn)行探測(cè)。當(dāng)然，用戶終端也可以根據(jù)預(yù)先的設(shè)定對(duì)指定頻段進(jìn)行頻譜探測(cè)，并非一定要在接收到頻譜探測(cè)請(qǐng)求候再執(zhí)行頻譜探測(cè)。發(fā)起頻段切換的用戶終端根據(jù)自身保存的探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的工作頻段前，進(jìn)一步可以包括發(fā)起頻段切換的用戶終端根據(jù)自身保存的探測(cè)結(jié)果確定是否可以通過調(diào)整當(dāng)前工作頻段的子載波分配使得當(dāng)前工作頻段滿足業(yè)務(wù)需求，如果是，則調(diào)整子載波分配，使當(dāng)前工作頻段滿足業(yè)務(wù)需求，并在指定頻段中廣播調(diào)整后的子載波分配情況，該流程結(jié)束；否則，根據(jù)自身保存的探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的工作頻段。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的用戶終端在穩(wěn)定通信過程中，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)拓樸和/或無線環(huán)境的變化時(shí)，該方法進(jìn)一步包括網(wǎng)絡(luò)中的用戶終端根據(jù)目的用戶終端反饋的接收功率和鏈路增益對(duì)當(dāng)前工作頻段內(nèi)的發(fā)射信號(hào)的功率進(jìn)行調(diào)整，如果調(diào)整后的工作頻段仍然無法滿足業(yè)務(wù)需求，則網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)起頻段切換的用戶終端根據(jù)自身保存的探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的頻段，指令網(wǎng)絡(luò)中所有用戶終端切換到所選擇的頻段，網(wǎng)絡(luò)中無法實(shí)現(xiàn)頻段切換的用戶終端切換回指定頻段，從指定頻段獲取網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)廣播，向該狀態(tài)廣播中指定的工作頻段切換。這里指定頻段指現(xiàn)有技術(shù)中已分配給WLAN的頻^殳。本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的系統(tǒng)和方法，通過在MAC層和PHY層之間加入認(rèn)知適配層，在物理層增加頻語探測(cè)模塊，實(shí)現(xiàn)了WLAN的認(rèn)知無線電功能，擴(kuò)展了WLAN的工作頻段范圍。因此，應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的系統(tǒng)和方法，WLAN用戶可以具有更廣闊的工作頻率范圍和工作頻段適應(yīng)性，能夠在一定的地理范圍容忍更高的WLAN密度。在26WLAN實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能，使WLAN可以利用非分配給WLAN的頻段進(jìn)行通信，因此可以有效提高無線頻譜資源的利用率，降低或避免WLAN工作頻段內(nèi)各個(gè)用戶之間的干擾。另外，在物理層和MAC層之間加入的認(rèn)知適配層并不破壞原有協(xié)議的架構(gòu)，對(duì)于MAC層而言，認(rèn)知適配層是透明的，具有良好的兼容性。本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的系統(tǒng)和方法，不僅可以應(yīng)用到WLAN中，也可以用于實(shí)現(xiàn)其它對(duì)幀長沒有特定約束的單跳網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知絡(luò)支持的協(xié)議中，幀長可以改變，因此可以在原有的協(xié)議幀中填充新的內(nèi)容，如實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能所需的信息?？傊?，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一種實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括物理層和媒體接入控制MAC層，其特征在于，所述MAC層與所述物理層之間設(shè)置有認(rèn)知適配層，所述物理層包括傳輸模塊和頻譜探測(cè)模塊，所述認(rèn)知適配層至少包括頻譜管理服務(wù)模塊，所述頻譜探測(cè)模塊，用于在指定的時(shí)間范圍，利用指定的探測(cè)方法對(duì)指定的探測(cè)頻段范圍的頻譜使用情況進(jìn)行探測(cè)，并將探測(cè)結(jié)果反饋給所述認(rèn)知適配層；所述頻譜管理服務(wù)模塊，用于接收并保存來自所述頻譜探測(cè)模塊以及所述系統(tǒng)所在網(wǎng)絡(luò)中其它系統(tǒng)的探測(cè)結(jié)果；確定所述網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段無法滿足業(yè)務(wù)需求時(shí)，根據(jù)保存的探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的頻段，指令所述網(wǎng)絡(luò)中所有系統(tǒng)進(jìn)行頻段切換；或根據(jù)來自所述其它系統(tǒng)的頻段切換指令進(jìn)行頻段切換；所述傳輸模塊與所述認(rèn)知適配層相連，用于實(shí)現(xiàn)所述系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的信息交互。2、如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述認(rèn)知適配層進(jìn)一步包括狀態(tài)廣播模塊，所述狀態(tài)廣播模塊，用于按照設(shè)定時(shí)間在所述指定頻段廣播所述網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)；從所述指定頻段接收所述網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)廣播。3、如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述認(rèn)知適配層進(jìn)一步包括參數(shù)報(bào)告處理模塊，所述參數(shù)報(bào)告處理模塊，用于向所述其它系統(tǒng)發(fā)送攜帶所述系統(tǒng)工作能力參數(shù)的參數(shù)報(bào)告，接收來自所述其它系統(tǒng)的參數(shù)報(bào)告響應(yīng)；接收來自所述其它系統(tǒng)的參數(shù)報(bào)告，確定是否允許所述其它系統(tǒng)接入網(wǎng)絡(luò)，并向所述其它系統(tǒng)返回參數(shù)報(bào)告響應(yīng)。4、如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頻譜管理服務(wù)模塊具體包括頻語測(cè)量處理模塊和頻段切換處理模塊，所述頻語測(cè)量處理模塊，用于向所述頻語探測(cè)模塊發(fā)送頻鐠探測(cè)請(qǐng)求，該請(qǐng)求中攜帶指定的探測(cè)時(shí)間范圍、探測(cè)方法以及探測(cè)頻段范圍；接收并保存來自所述頻語探測(cè)模塊以及所述其它系統(tǒng)的探測(cè)結(jié)果；所述頻段切換處理模塊，用于在確定所述網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段無法滿足業(yè)務(wù)需求時(shí)，根據(jù)保存的探測(cè)結(jié)杲選擇要切換到的頻段，指令所述網(wǎng)絡(luò)中所有系統(tǒng)進(jìn)行頻段切換；或根據(jù)來自所述其它系統(tǒng)的頻段切換指令進(jìn)行頻段切換。5、如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頻譜管理服務(wù)模塊進(jìn)一步包括靜默請(qǐng)求模塊，用于向所述其它系統(tǒng)發(fā)送靜默請(qǐng)求，指定所述網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前工作頻段的靜默期；從來自所述其它系統(tǒng)的靜默請(qǐng)求中獲知所述網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段的靜默期。6、如權(quán)利要求4或5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頻語管理服務(wù)模塊進(jìn)一步包括子載波分配模塊，用于根據(jù)所述系統(tǒng)保存的探測(cè)結(jié)果確定是否可以通過調(diào)整所述當(dāng)前工作頻段的子載波分配使其滿足業(yè)務(wù)需求，如果是，則調(diào)整子栽波分配，使所述當(dāng)前工作頻段滿足業(yè)務(wù)需求，并在所述指定頻段廣播調(diào)整后的子載波分配情況。7、如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述認(rèn)知適配層進(jìn)一步包括功率控制服務(wù)模塊，用于對(duì)向所述其它系統(tǒng)發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行功率控制。8、如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述功率控制服務(wù)模塊具體包括功率控制模塊和傳輸參數(shù)設(shè)置模塊，所述功率控制模塊，用于根據(jù)所述其它系統(tǒng)返回的接收功率和鏈路增益，對(duì)向所述其它系統(tǒng)發(fā)射信號(hào)的功率進(jìn)行控制；接收來自所述其它系統(tǒng)的功率控制請(qǐng)求消息，根據(jù)其中攜帶的該功率控制請(qǐng)求消息所在幀的各子載波的發(fā)射功率計(jì)算所述系統(tǒng)與所述其它系統(tǒng)之間的鏈路增益，將接收功率以及計(jì)算所得的鏈路增益攜帶在功率控制響應(yīng)消息中發(fā)送給所述其它系統(tǒng)；所述傳輸參數(shù)設(shè)置模塊，用于對(duì)所述傳輸模塊進(jìn)行傳輸參數(shù)設(shè)置。9、如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述認(rèn)知適配層還包括封裝和解封裝模塊，用于接收所述傳輸模塊轉(zhuǎn)發(fā)的來自所述其它系統(tǒng)的報(bào)文，將其中的與認(rèn)知無線電功能相關(guān)的消息提取出來，按照消息類別的不同分別發(fā)送給所述狀態(tài)廣播模塊、或參數(shù)報(bào)告處理模塊、或功率控制服務(wù)模塊、或頻譜管理服務(wù)模塊；接收來自所述狀態(tài)廣播模塊、和/或參數(shù)報(bào)告處理模塊、和/或功率控制服務(wù)模塊、和/或頻譜管理服務(wù)模塊的信息，將其封裝在報(bào)文中發(fā)送給所述傳輸模塊。10、如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)設(shè)置在用戶終端或接入點(diǎn)AP中。11、一種實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟在指定的時(shí)間范圍內(nèi)，利用指定的探測(cè)方法對(duì)指定的探測(cè)頻段范圍的頻譜使用情況進(jìn)行探測(cè)，保存探測(cè)結(jié)果；確定網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段無法滿足業(yè)務(wù)需求時(shí)，根據(jù)所述探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的工作頻段，將所述網(wǎng)絡(luò)切換到所選擇的工作頻段。12、如權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，所述對(duì)指定的探測(cè)頻段范圍的頻譜使用情況進(jìn)行探測(cè)，保存探測(cè)結(jié)果的步驟具體為網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)用戶終端在指定的時(shí)間范圍內(nèi)，利用指定的探測(cè)方法對(duì)指定的探測(cè)頻段范圍的頻語使用情況進(jìn)行探測(cè)，保存自身測(cè)得的探測(cè)結(jié)果以及接收到的其它用戶終端測(cè)得的探測(cè)結(jié)果；所述確定網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段無法滿足業(yè)務(wù)需求時(shí)，根據(jù)所述探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的工作頻段，將所述網(wǎng)絡(luò)切換到所選擇的工作頻段的步驟具體包括發(fā)起頻段切換的用戶終端確定當(dāng)前工作頻段無法滿足業(yè)務(wù)需求時(shí)，根據(jù)自身保存的探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的工作頻段，指令所述網(wǎng)絡(luò)中所有用戶終端進(jìn)行頻段切換。13、如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括如下步驟按照設(shè)定時(shí)間在指定頻段中廣播所述網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)，包括所述網(wǎng)絡(luò)所在的工作頻段。14、如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所迷網(wǎng)絡(luò)切換到所選擇的工作頻段后，該方法進(jìn)一步包括所述用戶終端向目的用戶終端發(fā)送功率控制請(qǐng)求消息，其中攜帶該功率控制請(qǐng)求消息所在幀對(duì)應(yīng)的各子載波的發(fā)射功率的值；所述目的用戶終端接收到所述功率控制請(qǐng)求消息后，根據(jù)其中攜帶的所述功率控制請(qǐng)求消息所在幀對(duì)應(yīng)的各子載波的發(fā)射功率計(jì)算自身和所述用戶終端之間的鏈路增益，將包含接收功率和計(jì)算所得的鏈路增益的功率控制響應(yīng)消息反饋給所述用戶終端；所述用戶終端根據(jù)所述功率控制響應(yīng)消息攜帶的接收功率和鏈路增益調(diào)整發(fā)射信號(hào)的功率，直到滿足業(yè)務(wù)需求進(jìn)行穩(wěn)定通信為止。15、如權(quán)利要求12或14所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括當(dāng)有新的用戶終端要接入所述網(wǎng)絡(luò)時(shí)，所述新的用戶終端在所述指定頻段獲取所述網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的工作頻段，在該工作頻段向所述網(wǎng)絡(luò)中具有接入控制能力的用戶終端發(fā)送參數(shù)報(bào)告，該報(bào)告中攜帶所述新的用戶終端的工作能力參數(shù)；所述具有接入控制能力的用戶終端根據(jù)所述參數(shù)報(bào)告確定是否允許所述新的用戶終端接入所述網(wǎng)絡(luò)，并向所述新的用戶終端返回參數(shù)報(bào)告響應(yīng)。16、如權(quán)利要求12或14所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)用戶終端對(duì)指定的探測(cè)頻段范圍的頻譜使用情況進(jìn)行探測(cè)的步驟包括所述網(wǎng)絡(luò)中發(fā)起頻譜探測(cè)的用戶終端向所述網(wǎng)絡(luò)中的其它用戶終端發(fā)送頻語探測(cè)請(qǐng)求，該請(qǐng)求中攜帶指定的探測(cè)時(shí)間、探測(cè)方法以及探測(cè)頻段范圍；所述用戶終端接收到所述頻鐠探測(cè)請(qǐng)求后，根據(jù)所述頻譜探測(cè)請(qǐng)求攜帶的探測(cè)時(shí)間和探測(cè)方法對(duì)指定的探測(cè)頻段范圍進(jìn)行頻譜探測(cè)。17、如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，如果所述頻譜探測(cè)請(qǐng)求中攜帶的探測(cè)頻段為所述網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的工作頻段，則所述發(fā)起頻譜探測(cè)的用戶終端進(jìn)一步向所述網(wǎng)絡(luò)中的其它用戶終端發(fā)送靜默請(qǐng)求，該請(qǐng)求中攜帶所述網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段的靜默期；所述網(wǎng)絡(luò)中的其它用戶終端在所述靜默期內(nèi)對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段進(jìn)行纟冢測(cè)。18、如權(quán)利要求12或14所述的方法，其特征在于，所述發(fā)起頻段切換的用戶終端根據(jù)自身保存的探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的工作頻段前，進(jìn)一步包括所述發(fā)起頻段切換的用戶終端根據(jù)自身保存的探測(cè)結(jié)果確定是否可以通過調(diào)整當(dāng)前工作頻段的子載波分配使得當(dāng)前工作頻段滿足業(yè)務(wù)需求，如果是，則調(diào)整子載波分配，使當(dāng)前工作頻段滿足業(yè)務(wù)需求，并在所述指定頻段中廣播調(diào)整后的子載波分配情況，該流程結(jié)束；否則，根據(jù)自身保存的探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的工作頻段。19、如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)中的用戶終端在穩(wěn)定通信過程中，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)拓樸和/或無線環(huán)境的變化時(shí)，該方法進(jìn)一步包括所述網(wǎng)絡(luò)中的用戶終端根據(jù)所述目的用戶終端反饋的接收功率和鏈路增益對(duì)當(dāng)前工作頻段內(nèi)的發(fā)射信號(hào)的功率進(jìn)行調(diào)整，如果調(diào)整后的工作頻段仍然無法滿足業(yè)務(wù)需求，則所述網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)起頻段切換的用戶終端根據(jù)自身保存的探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的頻段，指令所述網(wǎng)絡(luò)中所有用戶終端切換到所選擇的頻段，所述網(wǎng)絡(luò)中無法實(shí)現(xiàn)頻段切換的用戶終端切換回所述指定頻段，從所述指定頻段獲取所述網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)廣播，向該狀態(tài)廣播中指定的工作頻段切換。20、如權(quán)利要求12或19所述的方法，其特征在于，所述指定頻段為已分配給無線局域網(wǎng)WLAN的頻段。全文摘要本發(fā)明實(shí)施例公開了一種實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的系統(tǒng)，包括物理層、MAC層以及二者之間的認(rèn)知適配層，該認(rèn)知適配層至少包括頻譜管理服務(wù)模塊，物理層中進(jìn)一步設(shè)置頻譜探測(cè)模塊。本發(fā)明實(shí)施例同時(shí)公開了一種實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的方法，包括在指定的時(shí)間范圍內(nèi)，利用指定的探測(cè)方法對(duì)指定的探測(cè)頻段范圍的頻譜使用情況進(jìn)行探測(cè)，保存探測(cè)結(jié)果；確定網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前工作頻段無法滿足業(yè)務(wù)需求時(shí)，根據(jù)所述探測(cè)結(jié)果選擇要切換到的工作頻段，將所述網(wǎng)絡(luò)切換到所選擇的工作頻段。利用本發(fā)明實(shí)施例公開的實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電功能的系統(tǒng)和方法可以實(shí)現(xiàn)WLAN的認(rèn)知無線電功能。文檔編號(hào)H04Q7/38GK101291522SQ200710096940公開日2008年10月22日申請(qǐng)日期2007年4月19日優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日發(fā)明者馮淑蘭,劉勁楠,李維英,東陳申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司;西安電子科技大學(xué)