基于白频谱的小区切换方法、设备及系统 |
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| 申请号 | CN201210278777.5 | 申请日 | 2012-08-07 | 公开(公告)号 | CN103582056B | 公开(公告)日 | 2017-05-10 |
| 申请人 | 华为技术有限公司; | 发明人 | 王晓娜; 龚磊; 姚宗明; | ||||
| 摘要 | 本 发明 实施例 提供一种基于白 频谱 的小区切换方法、设备及系统。该方法包括：接收切换源 节点 发送的切换 请求 消息，向 数据库 发送白频谱授权获取消息，接收所述数据库反馈的授权响应消息。本发明实施例提供的基于白频谱的小区切换方法，用户设备在接入新的小区之前，通知数据库并获取数据库的允许，使得进入新的小区后，可以合法使用白频谱资源。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于白频谱的小区切换方法，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 基于白频谱的小区切换方法、设备及系统技术领域[0001] 本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种基于白频谱的小区切换方法、设备及系统。 背景技术[0002] 目前，频谱是针对特定用户的特定业务而固定分配的，如电视、广播、雷达、导航等都使用固定的频点。但是，其中一些频点并非总被使用，因此，固定分配的频谱资源并未被充分使用，这些未被使用的频谱即称为白频谱。 [0003] 一般来讲，根据接入数据库的能力可将白频谱设备（White Space Device，以下简称WSD）分为主白频谱设备（master WSD）和从属白频谱设备（slave WSD）。master WSD可直接与数据库相连，而slave WSD与数据库之间不能进行直接通信，需要通过master WSD从数据库获取可用频谱等信息。 [0004] 为了有效使用白频谱资源，各大法规和标准组织都制定了一个数据库（Database，以下简称DB），用来存储主用户的频谱使用信息、授权并登记白频谱设备的白频谱使用信息。由于slave WSD不能直接与数据库进行通信，数据库发给slave WSD的所有指令都要通过master WSD转发给slave WSD。因此数据库需要存储slave WSD与master WSD之间的关联关系。各法规组织还要求不论是master WSD还是slave WSD，在使用白频谱之前都要将实际使用的信道和功率信息通知数据库，在收到数据库的确认信息后，才可以使用信道进行通信。 [0005] 以移动通信网络来说，对于小区中的用户设备（User Equipment，以下简称UE），在使用白频谱进行通信之前，需要得到数据库的许可，并将其工作频点、工作带宽、带内发射功率、指标、所属基站标识符等参数在数据库内进行登记。 [0006] 但是，针对UE进行小区切换的场景来说，如何在切换后的小区中合法使用白频谱资源成为亟待解决的技术问题。 发明内容[0007] 本发明实施例提供一种基于白频谱小区的切换方法、设备及系统，使得用户设备进入新的小区后合法使用白频谱资源。 [0008] 本发明实施例提供一种基于白频谱的小区切换方法，包括： [0010] 向数据库发送白频谱授权获取消息，所述白频谱授权获取消息用于向所述数据库请求白频谱使用权； [0011] 接收所述数据库反馈的授权响应消息，所述授权响应消息携带允许用户设备使用的白频谱信息。 [0012] 本发明实施例提供一种基于白频谱的小区切换方法，包括： [0013] 接收切换目标节点反馈的切换响应消息； [0014] 向数据库发送白频谱授权获取消息，所述白频谱授权获取消息用于向所述数据库请求白频谱使用权； [0015] 接收所述数据库反馈的授权响应消息，所述授权响应消息携带允许用户设备使用的白频谱信息。 [0016] 本发明实施例提供一种节点设备，包括： [0017] 第一接收模块，用于接收切换源节点发送的切换请求消息； [0018] 发送模块，用于向数据库发送白频谱授权获取消息，所述白频谱授权获取消息用于向所述数据库请求白频谱使用权； [0019] 第二接收模块，用于接收所述数据库反馈的授权响应消息，所述授权响应消息携带允许用户设备使用的白频谱信息。 [0020] 本发明实施例提供一种节点设备，包括： [0021] 第三接收模块，用于接收切换目标节点反馈的切换响应消息； [0022] 白频谱授权获取消息模块，用于向数据库发送白频谱授权获取消息，所述白频谱授权获取消息用于向所述数据库请求白频谱使用权； [0023] 第四接收模块，用于接收所述数据库反馈的授权响应消息。 [0024] 本发明实施例提供一种通信系统，包括：上述两个实施例提供节点设备。 [0026] 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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0027] 图1为本发明基于白频谱的小区切换方法实施例一的流程示意图； [0028] 图2为本发明基于白频谱的小区切换方法实施例二的流程示意图； [0030] 图3B为图2所示方法实施例二应用于LTE系统中基于S1接口切换的信令流程图； [0031] 图3C为图2所示方法实施例二应用于WiFi协议接入点切换的信令流程图； [0032] 图4为本发明基于白频谱的小区切换方法实施例三的流程示意图； [0033] 图5为本发明基于白频谱的小区切换方法实施例四的流程示意图； [0034] 图6A为图5所示方法实施例四应用于LTE系统中基于X2接口切换成功的信令流程图； [0035] 图6B为图5所示方法实施例四应用于LTE系统中基于S1接口切换成功的信令流程图； [0036] 图6C为图5所示方法实施例四应用于WiFi协议接入点切换成功的信令流程图； [0037] 图6D为图5所示方法实施例四应用于LTE系统中基于X2接口切换失败的信令流程图； [0038] 图6E为图5所示方法实施例四应用于LTE系统中基于S1接口切换失败的信令流程图； [0039] 图6F为图5所示方法实施例四应用于WiFi协议接入点切换成功的信令失败的流程图； [0040] 图7为本发明基于白频谱的小区切换方法实施例五的流程示意图； [0041] 图8为本发明基于白频谱的小区切换方法实施例六的流程示意图； [0042] 图9A为图8所示方法实施例六应用于LTE系统中基于X2接口切换的信令流程图； [0043] 图9B为图8所示方法实施例六应用于LTE系统中基于S1接口切换的信令流程图； [0044] 图9C为图8所示方法实施例六应用于WiFi协议接入点切换的信令流程图； [0045] 图10为本发明基于白频谱的小区切换方法实施例七的流程示意图； [0046] 图11A为图10所示方法实施例七应用于LTE系统中基于X2接口切换成功的信令流程图； [0047] 图11B为图10所示方法实施例七应用于LTE系统中基于S1接口切换成功的信令流程图； [0048] 图11C为图10所示方法实施例七应用于WiFi协议接入点切换成功的信令流程图； [0049] 图12为本发明节点设备实施例一的结构示意图； [0050] 图13为本发明节点设备实施例二的结构示意图； [0051] 图14为本发明节点设备实施例三的结构示意图； [0052] 图15为本发明节点设备实施例四的结构示意图； [0053] 图16为本发明节点设备实施例五的结构示意图； [0054] 图17为本发明节点设备实施例六的结构示意图； [0055] 图18为本发明节点设备实施例七的结构示意图； [0056] 图19为本发明节点设备实施例八的结构示意图； [0057] 图20为本发明基于白频谱的小区切换系统的示意图。 具体实施方式[0058] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。 [0059] 图1为本发明基于白频谱的小区切换方法实施例一的流程示意图。本实施例中，切换目标节点与数据库进行信令交互，以获得白频谱授权获取消息。如图1所示，该基于白频谱的小区切换方法包括下列步骤： [0060] S101：接收切换源节点发送的切换请求消息。 [0061] 在需要小区切换的时候，切换目标节点接收切换源节点发送的切换请求消息。 [0062] S102：向数据库发送白频谱授权获取消息。 [0063] 切换目标节点需要将白频谱授权获取消息发送给数据库，该白频谱授权获取消息用于向数据库请求白频谱的使用权，其至少包括以下一种参数：源节点标识符、用户设备标识符、目标节点标识符、用户设备射频指标、天线参数、工作频点、最大发射功率、带内功率谱密度，该白频谱授权获取消息。 [0064] S103：接收数据库反馈的授权响应消息。 [0065] 切换目标节点收到数据库反馈的携带允许用户设备使用的白频谱信息的授权响应消息，经数据库的确认后，用户设备才可以接入到新的小区。该授权响应消息至少包括以下一种参数：用户设备可用频谱列表、每个频段可用最大功率、最大可用功率谱密度、是否支持载波聚合、数据库标识符，白频谱设备标识符、频谱信息登记结果指标符等。 [0066] S102及S103中，切换目标节点与数据库之间的交换信令，如白频谱授权获取消息、授权响应消息等，可能由频谱管理器（spectrum manager,以下简称SM）、移动性管理实体（mobility management entity，以下简称MME）、PDN网关（packet data network-gate way,以下简称P-GW）、业务网关（service-gate way,以下简称S-GW）等实体的一个或多个进行转发。 [0067] 本实施例中，无线通信设备主要分为节点设备和用户设备两类，节点设备属于master WSD，用户设备属于slave WSD；用户设备在进行小区切换（handover）时，将会改变接入节点，切换到新的小区的工作频点、功率这些信息也可能会变。因此，在用户设备接入新的小区之前，需要将新小区的节点设备标识、工作频点、功率等参数通知数据库，以便获得在切换后的小区中使用白频谱资源的授权。 [0068] 本发明实施例提供的基于白频谱的小区切换方法，在进行小区切换时，切换目标节点接收切换源节点发送的切换请求消息，向数据库发送白频谱授权获取消息并接收数据库反馈的授权响应消息，以获取数据库的允许，严格的遵循了法规对白频谱的使用规定，使得用户设备进入新的小区后，可以合法使用白频谱资源。 [0069] 图2为本发明基于白频谱的小区切换方法实施例二的流程示意图。本实施例中，切换目标节点向数据库发送白频谱更新请求消息。如图2所示，该基于白频谱的小区切换方法包括下列步骤： [0070] S201：接收切换源节点发送的切换请求消息。 [0071] 具体的，请参照实施例一S101的描述，此处不再赘述。 [0072] S202：向数据库发送白频谱更新请求消息。 [0073] 当用户设备从一个白频谱小区切换到另一白频谱小区，此时用户设备已在数据库内进行认证。因此，向数据库发送白频谱更新请求消息，该白频谱更新请求消息用于更新数据库内存储的与用户设备相关的白频谱使用信息，其包括以下至少一种参数：UE切换后要使用的频点、工作带宽、带内功率谱密度、UE标识符、目标eNB标识符、源eNB标识符、频谱更新的原因信息。在切换到新的小区之前，切换目标节点可以将用户设备存储在数据库的信息做更新。 [0074] S203：切换目标节点接收数据库反馈的白频谱更新响应消息。 [0075] 本步骤中，切换目标节点接收数据库反馈的白频谱更新响应消息，该白频谱更新响应消息用于指示是否允许用户设备使用新小区的频谱，以确保遵循法规对白频谱的使用的规定。其中白频谱更新响应消息包括以下至少一种参数：频谱信息更新结果指示符，数据库标识符，目标节点标识符等。 [0076] 根据上述可知，各个法组织规定用户设备在使用白频谱之前都要通知数据库，在得到数据库的允许后才可以合法使用白频谱。因此，本发明实施例是针对用户设备进行小区切换后在新的小区中使用白频谱进行通信时，增加节点设备与数据库之间的信令交互。下面针对具体的应用场景，对图2所示方法实施例二的具体实现进行详细说明。 [0077] 图3A为图2所示方法实施例二应用于LTE系统中基于X2接口切换的信令流程图。在LTE系统中，节点设备为增强型基站（enhanced Node B，以下简称eNodeB），图中虚线框所示为切换目标节点eNodeB与数据库之间信令交互的简要过程，以下进行详细描述，虚线框以外部分具体可采用现有技术实现。如3A所示，该实施例的技术方案，包括： [0078] 步骤301a：源基站（以下简称source eNodeB）向目标基站（以下简称target eNodeB）发送切换请求消息（以下简称handover request）； [0079] 步骤3a1：target eNodeB向数据库发送白频谱更新请求消息； [0080] 步骤3a2：Target eNodeB接收数据库反馈的白频谱更新响应消息； [0081] 步骤302a：target eNodeB向source eNodeB发送切换请求确认消息（handover request acknowledge）； [0082] 步骤303a：source eNodeB向UE发送切换命令（handover command）以进行小区切换。 [0083] 具体的，在切换准备阶段，target eNodeB在收到source eNodeB发送的handover request时，向数据库发送白频谱更新请求消息，该白频谱更新请求消息包括：UE切换后要使用的频点、带宽、带内功率谱密度、UE标识符、target eNodeB标识符、source eNodeB标识符、频谱更新的原因等至少一种参数。 [0084] Target eNodeB接收数据库反馈的白频谱更新响应消息，该白频谱更新响应消息包括：频谱更新结果指示符、数据库标识符、目标节点标识符等至少一种参数。 [0085] Target eNodeB成功更新完UE储存在数据库中的信息，且已完成其他准备工作后，target eNodeB向source eNodeB发送表示允许UE接入目标小区的切换请求确认消息（handover request acknowledge），该消息中携带有UE接入target eNodeB所允许的功率信息。 [0086] 图3B为图2所示方法实施例二应用于LTE系统中基于S1接口切换的信令流程图。S1切换的原因可能是Source eNodeB和Target eNodeB之间不存在X2接口，或者source eNodeB根据具体情况做出的判断。图中虚线框所示步骤3b1、3b2为Target eNodeB与数据库之间的信令交互的简要过程，以下进行详细描述，虚线框以外部分具体可采用现有技术实现。如3B所示，该实施例的技术方案，包括： [0087] 步骤301b：source eNodeB因某些原因启动基于S1接口的切换； [0088] 步骤302b：source eNodeB向源MME发送切换请求消息（以下简称handover required）； [0090] 步骤304b：源MME选定相应的目标服务网关（Service Gate Way，以下简称SGW），发送创建会话请求消息（以下简称Create Session Request）给目标SGW； [0091] 步骤305b：目标SGW返回创建会话响应（以下简称Create Session Response）消息给源MME； [0092] 步骤306b：目标MME发送切换请求消息（以下简称Handover Request）消息给目标eNodeB； [0093] 步骤3b1：target eNodeB向数据库发送白频谱更新请求消息； [0094] 步骤3b2：数据库向Target eNodeB反馈白频谱更新响应消息； [0095] 步骤307b：target eNodeB回送切换请求确认消息（以下简称Handover Request Ack）给目标MME； [0096] 步骤308b：目标MME发送创建间接数据转发隧道请求（以下简称Create Indirect Data Fowarding Tunnel Request）消息给目标SGW； [0097] 步骤309b：目标SGW回复创建间接数据转发隧道响应（以下简称Create Indirect Data Forwarding Tunnel Response）消息； [0098] 步骤310b：目标MME发送前向重定位响应（以下简称Forward Relocation Response）消息给源MME； [0099] 步骤311b：在间接隧道（以下简称Indirect Tunnel）的情况下，源MME发送Create Indirect Data Forwarding Tunnel Request消息给SGW； [0100] 步骤312b：源SGW回复Create Indirect Data Fowarding Response； [0101] 步骤313b：源MME发送Handover Command消息给source eNodeB； [0102] 步骤314b：source eNodeB向UE发送切换命令（handover command）以进行小区切换。 [0103] 本实施例中，步骤301b-步骤306b是切换源节点发送的切换请求经过Source eNodeB、源MME、目标MME、源SGW、目标SGW、PDN GW、HSS的传递到达Target eNodeB的过程；步骤307b-步骤314b是切换命令经过Source eNodeB、源MME、目标MME、源SGW、目标SGW、PDN GW、HSS的传递到达UE的过程，即图中虚线框以外的部分，该些步骤具体可采用现有技术实现。而步骤3b1、3b2即图中虚线框以内的过程，为target eNodeB与数据库之间的信令交互过程，具体请参照图3A的描述，此处不再赘。 [0104] 图3C为图2所示方法实施例二应用于WiFi协议接入点切换的信令流程图，图中虚线框所示步骤3c1、3c2为目标节点（以下简称Target AP）与数据库之间的信令交互的简要过程，以下进行详细描述，虚线框以外部分具体可采用现有技术实现。如图3C所示，该实施例的技术方案，包括： [0105] 步骤301c：源节点（以下简称source AP）向Target AP发送快速切换请求消息（Fast Transfer Request，以下简称FT Request）； [0106] 步骤3c1：Target AP向数据库发送白频谱更新请求消息； [0107] 步骤3c2：数据库向Target AP反馈白频谱更新响应消息； [0108] 步骤302c：Target AP向Source AP发送快速切换响应消息（成功）； [0109] 步骤303c：Source AP将收到的快速切换响应消息（成功）发送给向UE。 [0110] 上述步骤3c1、3c2为wifi协议中目标无线访问节点与数据库之间的信令交互，具体的，在切换准备阶段，target AP在收到source AP发送的FT request时，向数据库发送白频谱更新请求消息，该白频谱更新请求消息包括：UE切换后要使用的频点、带宽、带内功率谱密度、UE标识符、target AP标识符、source AP标识符、频谱更新的原因等至少一种参数。 [0111] Target AP接收数据库反馈的白频谱更新响应消息，该白频谱更新响应消息包括：频谱更新结果指示符、数据库标识符、目标AP标识符等至少一种参数。 [0112] Target AP成功更新完UE储存在数据库中的信息，且已完成其他准备工作后，target AP向source AP发送快速切换响应消息（FT Response）并将该切换请求响应消息发送给用户设备以进行小区切换。 [0113] 本实施例提供的基于白频谱的小区切换方法，在进行小区切换时，目标切换节点可以向数据库发起白频谱更新请求消息，获取数据库允许的切换后要使用的切换频点，避免无白频谱资源时进行不必要的切换。 [0114] 图4为本发明基于白频谱的小区切换方法实施例三的流程示意图。本实施例中，用户设备在接入新小区之前，切换目标节点向数据库为用户设备申请频谱资源。如图4所示，该基于白频谱的小区切换方法包括下列步骤： [0115] S401:接收切换源节点发送的切换请求消息。 [0116] 具体的，请参照实施例一S101的描述，此处不再赘述。 [0117] S402：向数据库发送白频谱申请消息。 [0118] 当用户从一个合法使用的频谱切换到另一个白频谱小区，或者用户从一个白频谱小区切换到另一个白频谱小区，在切换到新的小区之前，切换目标节点向数据库发送白频谱申请消息，该消息用于向数据库申请用户设备接入到新的小区的可用频点信息，以供用户设备进行小区切换。其中，白频谱申请消息包括：白频谱设备标识符、射频指标、天线高度、天线方向图、天线增益、白频谱设备天线位置信息、感知参数、频谱资源时间有效性信息等至少一种参数。 [0119] S403：接收数据库反馈的白频谱申请响应消息。 [0120] 本步骤中，切换目标节点接收数据库反馈的白频谱申请响应消息，该白频谱申请响应消息携带有允许用户设备接入新小区后的可用频谱信息。该消息包括：可用频谱列表、每个频段可用最大功率、最大可用功率谱密度、是否支持载波聚合等至少一种参数。 [0121] 本实施例提供的小区切换方法，在切换到新的小区之前，切换目标节点向数据库申请用户设备接入到该小区的可用频谱信息，以接入新的小区，避免用户在没有可用频谱资源下的无效切换。 [0122] 图5为本发明基于白频谱的小区切换方法实施例四的流程示意图。本实施例是对图4实施例三的执行步骤的进一步改进，如图5所示，该基于白频谱的小区切换方法包括下列步骤： [0123] S501：切换目标节点接收切换源节点发送的切换请求消息； [0124] S502：切换目标节点向数据库发送白频谱申请消息。 [0125] 具体的，S501及S502请参照图4实施例三S401及S402的描述，此处不再赘述。 [0126] S503：切换目标节点接收数据库反馈的白频谱申请响应消息。 [0127] 本步骤中，切换目标节点接收数据库反馈的白频谱申请响应消息，该白频谱申请响应消息携带有允许用户设备接入新小区后的可用频谱信息，其包括：可用频谱列表、每个频段可用最大功率、最大可用功率谱密度、是否支持载波聚合等至少一种参数。 [0128] S504：切换目标节点根据其当前的工作频点和用户设备所允许的工作频点及功率信息，判断是否允许用户设备接入切换目标节点。 [0129] 例如，白频谱列表信息中有F1、F2、F3、F4总共四个可供用户设备使用的频点，若当前状况下切换目标节点使用F4频点，可以分配给用户使用该频点，且该频点下满足用户设备工作所需的功率，则允许用户设备接入该小区，否则，无需进行以下S505和S506这两步操作，而直接执行S507，切换目标节点拒绝用户设备的接入。 [0130] S505：切换目标节点向数据库发送通知消息。 [0131] 切换目标节点向数据库发送通知消息，通知数据库用户设备接入切换目标节点之后的实际使用的白频谱使用信息。该通知消息包括：用户设备切换后的工作带宽、工作频点、最大发射功率、带内功率谱密度、终端标识符、目标基站标识符、源基站标识符等至少一种参数。 [0132] S506：切换目标节点接收数据库反馈的确认消息。 [0133] 切换目标节点接收数据库反馈的确认消息，确认数据库已收到通知消息及相关白频谱使用信息已在数据库登记成功。该确认消息包括：数据库标识符，白频谱设备标识符、频谱信息登记结果指标符等至少一种参数。 [0134] S507：切换目标节点向切换源节点发送切换失败响应消息。 [0135] 本步骤中，切换目标节点收切换失败响应消息后拒绝用户设备的接入，该切换失败响应消息至少包括切换失败原因等参数。 [0136] 下面针对具体的应用场景，对图5所示方法实施例四的具体实现进行详细说明。 [0137] 图6A为图5所示方法实施例四应用于LTE系统中基于X2接口切换成功的信令流程图。在LTE系统中，节点设备为增强型基站（enhanced Node B，以下简称eNodeB），图中虚线框内所示步骤6a3至6a7为切换目标节点eNodeB与数据库之间信令交互的简要过程，以下进行详细描述，虚线框以外部分如步骤601a、602a、603a具体可采用现有技术实现。如6A所示，其中切换目标节点与数据库的信令交互包括： [0138] 6a3：target eNodeB向数据库发送白频谱申请消息； [0139] 6a4：Target eNodeB接收数据库反馈的白频谱申请响应消息； [0140] 6a5：Target eNodeB判断是否允许UE使用Target eNodeB的当前工作频点，所允许的功率是否满足UE的需求； [0141] 6a6：target eNodeB向数据库发送通知消息； [0142] 6a7：数据库向target eNodeB反馈确认消息 [0143] 具体的，在切换准备阶段，targete eNodeB在收到source eNodeB的handover request时，向数据库发送白频谱申请请求消息，该白频谱申请请求消息包括：技术标识（终端类型），设备标识，固定还是手持移动，天线高度等至少一种参数。 [0144] Targete eNodeB接收数据库反馈的白频谱申请响应消息，该白频谱申请响应消息包括：可用频谱列表、每个频段可用最大功率、最大可用功率谱密度等至少一种参数。 [0145] 根据所述切换目标节点当前的工作频点和用户设备所允许的工作频点及功率信息，判断是否允许用户设备接入切换目标节点。若允许，则Targete eNodeB向数据库发送通知消息，通知数据库UE将要使用的工作频点及功率信息。 [0146] 否则，向source eNodeB发送切换失败响应消息，停止小区切换，该切换失败响应消息至少包括切换失败原因，如图6D所示。 [0147] Targete eNodeB接收数据库反馈的确认消息，并发送请求应答消息给Source eNodeB，Source eNode发送切换命令（handover command）给用户设备以进行小区切换。 [0148] 图6B为图5所示方法实施例四应用于LTE系统中基于S1接口切换成功的信令流程图，S1切换的原因可能是Source eNodeB和Target eNodeB之间不存在X2接口，或者source eNodeB根据具体情况做出的判断。图中虚线框内所示为Target eNodeB与数据库之间的信令交互的简要过程，如步骤6b3、6b4、6b5、6b6、6b7，具体请参照图6A中步骤6a3、6a4、6a5、6a6、6a7的描述；虚线框以外部分如步骤601b-步骤614b具体可采用现有技术实现。此处不再赘述。 [0149] 图6C为图5所示方法实施例四应用于WiFi协议接入点切换成功的信令流程图。请参照图6C，本实施例中，节点设备为无线访问节点（Access Point，以下简称AP），图中虚线框内所示为AP与数据库之间的信令交互的简要过程，如步骤6c3、6c4、6c5、6c6、6c7，具体请参照图6A中步骤6a3、6a4、6a5、6a6、6a7的描述；虚线框以外部分如步骤601c-603c，具体可采用现有技术实现。 [0150] 图6D为图5所示方法实施例四应用于LTE系统中基于X2接口切换失败的信令流程图。本实施例中，当Target eNodeB根据切换目标节点当前的工作频点和用户设备所允许的工作频点及功率信息，判断出不允许用户设备接入时，Target eNodeB向source eNodeB发送切换失败响应消息，停止小区切换，该切换失败响应消息至少包括切换失败原因，如图6D所示。图中虚线框内所示为Target eNodeD与数据库之间的信令交互的简要过程，如步骤6d3、6d4、6d5，具体请参照图6A中步骤6a3、6a4、6a5的描述；虚线框以外部分如步骤601d-步骤602d具体可采用现有技术实现。此处不再赘述。 [0151] 图6E为图5所示方法实施例四应用于LTE系统中基于S1接口切换失败的信令流程图，S1切换的原因可能是Source eNodeB和Target eNodeB之间不存在X2接口，或者source eNodeB根据具体情况做出的判断。图中虚线框内所示为Target eNodeB与数据库之间的信令交互的简要过程，如步骤6e3、6e4、6e5，具体请参照图6A中步骤6a3、6a4、6a5的描述；虚线框以外部分如步骤601e-步骤613e具体可采用现有技术实现，此处不再赘述。 [0152] 图6F为图5所示方法实施例四应用于WiFi协议接入点切换成功的信令失败的流程图。请参照图6F，本实施例中，节点设备为无线访问节点（Access Point，以下简称AP），图中虚线框内所示为AP与数据库之间的信令交互的简要过程，如步骤6f3、6f4、6f5，具体请参照图6A中步骤6a3、6a4、6a5的描述；虚线框以外部分如步骤601f-602f，具体可采用现有技术实现，此处不再赘述。 [0153] 本实施例提供的基于白频谱的小区切换方法，目标切换节点可以向数据库发起白频谱申请请求消息，在进入新的小区前，获取可用频谱列表，根据用户设备及目标切换节点均支持的频点信息，判断是否允许用户设备接入新的小区，避免无白频谱资源时进行不必要的切换，从而合法使用频谱。 [0154] 图7为本发明基于白频谱的小区切换方法实施例五的流程示意图。本实施例中，切换源标节点与数据库进行信令交互，以获得白频谱授权获取消息。如图7所示，该基于白频谱的小区切换方法包括下列步骤： [0155] S701：接收切换目标节点反馈的切换响应消息。 [0156] 在需要小区切换的时候，切换源标节点向切换目标节点发送的切换请求消息并接收切换目标节点反馈的切换响应消息。 [0157] S702：向数据库发送白频谱授权获取消息。 [0158] 切换源节点需要向数据库发生白频谱授权获取消息，请求获取用户接入目标小区的白频谱使用权，以将用户接入切换目标节点后的工作频点、工作带宽、带内功率谱密度、最大发射功率、切换源节点标识符、目标节点的标识等参数通知给数据库。 [0159] S703：接收数据库反馈的授权响应消息。 [0160] 切换源节点收到数据库的授权响应消息，确认得到了数据库的白频谱使用许可后，用户设备才可以接入到新的小区。 [0161] S702及S703中，切换源节点与数据库之间的交换信令，如白频谱指示消息、白频谱响应消息等，可能由频谱管理器（spectrum manager,以下简称SM）、移动性管理实体（mobility management entity，以下简称MME）、PDN网关（packet data network-gate way,以下简称P-GW）、业务网关（service-gate way,以下简称S-GW）等实体的一个或多个进行转发。 [0162] 本发明实施例提供的基于白频谱的小区切换方法，用户设备在进行小区切换时，切换源节点通知数据库并获取数据库的允许，严格的遵循了法规对白频谱的使用规定，使得用户设备进入新的小区后，可以合法使用白频谱资源。另外，切换源节点在确认目标小区允许用户设备进行切换之后，才会去通知数据库并获取数据库的允许，避免了目标小区拒绝用户设备进行小区切换所带来的信令浪费。 [0163] 图8为本发明基于白频谱的小区切换方法实施例六的流程示意图。本实施例中，切换源节点向数据库发送白频谱更新请求消息。如图8所示，该基于白频谱的小区切换方法包括下列步骤： [0164] S801:接收切换目标节点反馈的切换请求确认消息，该消息表示切换准备工作已成功完成。 [0165] 具体的，请参照实施例五S701的描述，此处不再赘述。 [0166] S802：向所述数据库发送白频谱更新请求消息。 [0167] 当用户设备从一个白频谱小区切换到另一白频谱小区，此时用户设备已在数据库内进行认证，在切换到新的小区之前，切换源节点可以向数据库发送白频谱更新请求消息，将用户设备存储在数据库的信息做更新，该白频谱更新请求消息包括：用户设备切换后要使用的频点、工作带宽、带内功率谱密度、用户设备标识符、切换目标节点标识符、切换源节点标识符、频谱更新的原因信息等至少一种参数 [0168] S803：接收所述数据库反馈的白频谱更新响应消息。 [0169] 本步骤中，切换源节点接收数据库反馈的白频谱更新响应消息，获得数据库的许可，以确保遵循法规对白频谱的使用的规定。其中，该白频谱更新响应消息包括：频谱信息更新结果指示符，数据库标识符，切换目标节点标识符等至少一种参数。 [0170] 下面针对具体的应用场景，对图8所示方法实施例六的具体实现进行详细说明。 [0171] 图9A为图8所示方法实施例六应用于LTE系统中基于X2接口切换的信令流程图，步骤901a-903a具体可采用现有技术实现，步骤9a1、9a2为source eNodeB与数据库之间的信令交互过程；图9B为图8所示方法实施例六应用于LTE系统中基于S1接口切换的信令流程图，步骤901b-914b具体可采用现有技术实现，步骤9b1、9b2为source eNodeB与数据库之间的信令交互过程；图9C为图8所示方法实施例六应用于WiFi协议接入点切换的信令流程图，步骤901c-903c具体可采用现有技术实现，步骤9c1、9c2为source eNodeB与数据库之间的信令交互过程。综合上述可知，图8实施例六与图2实施例二的差别之处仅在于实施例二中，是切换目标节点与数据库之间进行信令交互以获得可用频点，而实施例六中，是切换源节点与数据库之间进行信令交互以获得可用频点。因此，对于图9A至图9C的详细过程，请参见3A至图3C，此处不再赘述。 [0172] 图10为本发明基于白频谱的小区切换方法实施例七的流程示意图。本实施例中，切换目标节点与切换源标节点先后与数据库进行信令交互，以获得可用的频点信息。如图10所示，该基于白频谱的小区切换方法包括下列步骤： [0173] S1001：切换目标节点接收切换源节点发送的切换请求消息； [0174] S1002：切换目标节点向数据库发送白频谱申请消息； [0175] S1003:切换目标节点接收数据库反馈的白频谱申请响应消息。 [0176] 具体的，S1001-S1003请参照图5实施例四S501-S503的描述，此处不再赘述[0177] S1004：切换目标节点根据其当前的工作频点和用户设备所允许的工作频点及功率信息，判断是否允许用户设备接入切换目标节点。 [0178] 本步骤与图5实施例四S504的差异之处在于：本实施例中，若切换目标节点判断出允许用户设备接入，则执行S1004a向切换源节点发送切换请求确认消息，该切换请求确认消息携带切换终端接入目标小区后允许使用的最大发射功率信息；否则，执行S1007，切换目标节点拒绝用户设备的接入。 [0179] S1004a：切换目标节点向切换源节点发送切换请求确认消息，该消息表示允许用户设备接入目标小区。 [0180] 本实施例是对图5实施例四中S505、S506由切换源节点执行的实施例。当切换目标节点判断出允许用户接入时，切换目标节点向切换源节点发送包含切换终端接入目标小区后允许使用的最大发射功率信息的切换请求确认消息。 [0181] S1005：切换源节点向数据库发送通知消息。 [0182] 切换源标节点向数据库发送通知消息，通知用户设备将要使用的工作频点及功率信息。该通知消息包括：终端切换后的工作带宽、工作频点、最大发射功率、带内功率谱密度、终端标识符、切换目标节点标识符、切换源节点标识符，该消息用于通知数据库终端的白频谱使用信息等至少一种参数。 [0183] S1006:切换源节点接收所述数据库反馈的确认消息。 [0184] 本步骤中，切换源标节点接收数据库反馈的确认消息，该确认消息包括：数据库标识符，白频谱设备标识符、频谱信息登记结果指标符等其中至少一种参数，该消息用于通知白频谱设备相关白频谱使用信息已在数据库登记成功。 [0185] S1007：切换目标节点向切换源节点发送切换失败响应消息。 [0186] 本步骤中，切换目标节点收切换失败响应消息后拒绝用户设备的接入，该切换失败响应消息至少包括切换失败原因等参数。 [0187] 下面针对具体的应用场景，对图10所示方法实施例七的具体实现进行详细说明。 [0188] 图11A为图10所示方法实施例七应用于LTE系统中基于X2接口切换成功的信令流程图，步骤1101a-1103a具体可采用现有技术实现，步骤11a3、11a4、11a5为Target eNodeB与数据库之间的信令交互过程，11a6、11a7为source eNodeB与数据库之间的信令交互过程；图11B为图10所示方法实施例七应用于LTE系统中基于S1接口切换成功的信令流程图，步骤1101b-1114b具体可采用现有技术实现，步骤11b3、11b4、11b5为Tbrget eNodeB与数据库之间的信令交互过程，11b6、11b7为source eNodeB与数据库之间的信令交互过程；图11C为图10所示方法实施例七应用于WiFi协议接入点切换成功的信令流程图，步骤1101c-1103c具体可采用现有技术实现，步骤11c3、11c4、11c5为TargetAP与数据库之间的信令交互过程，11c6、11c7为source AP与数据库之间的信令交互过程。 [0189] 另外，当图10所示方法实施例七应用于LTE系统中基于X2接口切换失败时的信令流程、图10所示方法实施例七应用于LTE系统中基于S1接口切换失败时的信令流程、图10所示方法实施例七应用于WiFi协议接入点切换失败时的信令流程，即当切换目标节点判断出不允许用户设备接入时，由切换目标节点向切换源节点发送切换失败响应消息，此时就不需要进行上述S1005和S1006这两步操作了。具体的，可参见图6D-图6F，此处不再赘述。 [0190] 综合上述可知，图10实施例七与图5实施例四的差别之处仅在于实施例四中，在切换目标节点判断出允许用户接入时，是由切换目标节点向数据库发送通知消息并接收数据库发送的确认消息。而实施例七中，在切换目标节点判断出允许用户接入后，切换目标节点向切换源节点发送切换请求确认消息；当切换源节点接收到切换目标节点发送包含用户设备可用的频点信息的切换请求确认消息后，由切换源节点向数据库发送通知消息并接收数据库发送的确认消息。 [0191] 因此，对于图11A至图11C成功切换及失败切换的详细过程，请参见图6A至图6F，此处不再赘述。 [0192] 本发明实施例提供的基于白频谱的小区切换方法，用户设备在接入新的小区之前，切换源节点通知数据库并获取数据库的允许，严格的遵循了法规对白频谱的使用规定，使得用户设备进入新的小区后，可以合法使用白频谱资源。 [0193] 在本发明的另一基于白频谱的小区切换方法实施例八中，用户设备在进行小区切换时，切换目标节点收到切换源节点发送的切换请求消息，通知数据库并获取数据库的允许并获得数据库发送的白频谱更新响应消息后，当切换目标节不允许用户设备接入的时候，切换目标节点向切换源节点发送切换失败响应消息（Handover Preparation failure）。由于此时储存在数据库中的用户设备信息已被更新，因此，切换源节点重新向数据库发送白频谱更新请求消息，以将用户设备储存在数据库中的信息更新并接收数据库发送的白频谱更新响应消息。 [0194] 本发明实施例提供的基于白频谱的小区切换方法，可以通过切换目标节点对用户设备存储在数据库中的信息进行更新或是重新申请新的可用频谱列表；也可以通过切换源节点对用户设备存储在数据库中的信息获取可用频点或重新申请新的可用频谱列表；在目标切换节点发送切换失败命令后，还可以重新发起白频谱更新请求消息，以更新数据库中的用户设备的信息；另外，也可以由目标切换发起白频谱申请消息并判断是否允许用户设备使用该目标切换节点当前的工作频点，且功率是否满足用户设备的需求，然后由切换目标节点或是切换源节点向数据库发送白频谱申请响应消息并接收数据库反馈的确认消息以进行小区切换。 [0195] 图12为本发明节点设备实施例一的结构示意图。如图12所示，该节点设备包括：第一接收模块1、发送模块2、第二接收模块3。 [0196] 第一接收模块1，用于接收切换源节点发送的切换请求消息。 [0197] 发送模块2，用于向数据库发送白频谱授权获取消息，所述白频谱授权获取消息用于向所述数据库请求白频谱使用权； [0198] 第二接收模块3，用于接收所述数据库反馈的授权响应消息，所述授权响应消息携带允许用户设备使用的白频谱信息。 [0199] 本实施例中，白频谱授权获取消息至少包括以下一种参数：所述切换源节点标识符、所述用户设备标识符、所述切换目标节点标识符、所述用户设备射频指标、天线参数、工作频点、最大发射功率、带内功率谱密度。 [0200] 授权响应消息至少包括以下一种参数：所述用户设备可用频谱列表、每个频段可用最大功率、最大可用功率谱密度、是否支持载波聚合、数据库标识符，白频谱设备标识符、频谱信息登记结果指标符。 [0201] 本实施例的节点设备用于执行上述图1所示方法实施例一的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。 [0202] 图13为本发明节点设备实施例二的结构示意图。如图13所示，该节点设备包括：第一接收模块1、发送模块2、第二接收模块3。其中，发送模块包括更新请求发送单元21和/或申请消息发送单元22，第二接收模块3包括更新响应接收单元31和/或申请响应接收单元32。 [0203] 第一接收模块1，用于接收切换源节点发送的切换请求消息。 [0204] 更新请求发送单元21，用于向所述数据库发送白频谱更新请求消息，所述白频谱更新请求消息用于更新所述数据库内存储的与所述用户设备相关的白频谱使用信息。 [0205] 申请消息发送单元22，用于向所述数据库发送白频谱申请消息，所述白频谱申请消息用于向所述数据库申请白频谱资源。 [0206] 更新响应接收单元31，用于接收所述数据库反馈的白频谱更新响应消息，所述白频谱更新请求消息用于更新所述数据库内存储的与所述用户设备相关的白频谱使用信息。 [0207] 申请响应接收单元32，用于接收所述数据库反馈的白频谱申请响应消息，所述白频谱申请响应消息携带允许所述用户设备使用的白频谱资源。 [0208] 本实施例中，白频谱更新请求消息至少包括以下一种参数：用户设备切换后要使用的频点、工作带宽、带内功率谱密度、用户设备的标识符、切换目标节点的标识符、切换源节点的标识符、频谱更新的原因信息。 [0209] 白频谱更新响应消息至少包括以下一种参数：频谱信息更新结果指示符，数据库标识符，目标节点标识符。 [0210] 白频谱申请消息至少包括以下一种参数：用户设备标识符、射频指标、天线高度、天线方向图、天线增益、用户设备天线位置信息、感知参数、频谱资源时间有效性信息。 [0211] 白频谱申请响应消息至少包括以下一种参数：可用频谱列表、每个频段可用最大功率、最大可用功率谱密度、是否支持载波聚合。 [0212] 本实施例的节点设备用于执行上述方法实施例二及方法实施例三的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。 [0213] 图14为本发明节点设备实施例三的结构示意图。如图14所示，该节点设备包括：第一接收模块1、申请消息发送单元22、申请响应接收单元32、判断模块4、通知模块5和确认模块6。其中，第一接收模块1、申请消息发送单元22、申请响应接收单元32的具体实施请参照图13节点设备实施例二。 [0214] 判断模块4用于根据切换目标节点当前工作频点和终端被允许的频谱信息判断是否允许终端接入所述切换目标节点。 [0215] 通知模块5，用于向所述数据库发送通知消息，所述通知消息用于向所述数据库通知所述用户设备接入所述切换目标节点后实际使用的频谱和功率信息。 [0216] 确认模块6，用于接收所述数据库反馈的确认消息，所述确认消息用于确认所述数据库收到所述通知消息。 [0217] 本实施例中，通知消息至少包括以下一种参数：用户设备切换后的工作带宽、工作频点、最大发射功率、带内功率谱密度、用户设备的标识符、切换目标节点的标识符及切换源节点的标识符。 [0218] 确认消息至少包括以下一种参数：数据库标识符，用户设备标识符、频谱信息登记结果指标符。 [0219] 图15为本发明节点设备实施例四的结构示意。如图15所示，该节点设备除了第一接收模块1、发送模块2的申请消息发送单元22、第二接收模块3的申请响应接收单元32、判断模块4外，还包括失败响应模块7。其中，第一接收模块1、发送模块2的申请消息发送单元22、第二接收模块3的申请响应接收单元32、判断模块4的功能及作用请参见图13及图14的描述。本实施例中，判断模块4根据接收到的白频谱列表信息，判断不允许用户设备使用其自身的频点信息，或者该频点信息不满足用户设备的需求，则向失败响应模块6发送切换失败响应消息，该切换失败响应消息的触发原因包括所述用户设备未获得所述切换目标节点的白频谱使用权，进而停止小区切换。 [0220] 图16为本发明节点设备实施例五的结构示意。如图16所示，该节点设备除了第一接收模块1、发送模块2的申请消息发送单元22、第二接收模块3的申请响应接收单元32、判断模块4外，还包括切换请求确认消息模块8。其中，第一接收模块1、发送模块2的申请消息发送单元22、第二接收模块3的申请响应接收单元32、判断模块4的功能及作用请参见图13及图14的描述。本实施例中，判断模块4根据接收到的白频谱列表信息，判断是否允许用户设备使用其自身的频点信息，且该频点信息是否满足用户设备的需求。若允许，则通过切换请求确认消息模块8向切换源节点发送切换请求确认消息，所述切换请求确认消息携带允许所述用户设备接入所述切换目标节点所允许的功率信息。 [0221] 本实施例的节点设备用于执行上述方法实施例四的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。 [0222] 本发明上述实施例提供的节点设备，在LTE网络中时增强型基站eNodeB，在WiFI协议中，是无线访问节点AP。 [0223] 图17为本发明节点设备实施例六的结构示意图。如图17所示，该节点设备包括：第三接收模块9、白频谱授权获取消息模块10及第四接收模块11。 [0224] 第三接收模块9，用于接收切换目标节点反馈的切换响应消息； [0225] 白频谱授权获取消息模块10，用于向数据库发送白频谱授权获取消息，所述白频谱授权获取消息用于向所述数据库请求白频谱使用权； [0226] 第四接收模块11，用于接收所述数据库反馈的授权响应消息。 [0227] 本实施例中，白频谱授权获取消息至少包括以下一种参数：切换源节点标识符、用户设备标识符、切换目标节点标识符、用户设备射频指标、天线参数、工作频点、最大发射功率、带内功率谱密度。 [0228] 授权响应消息至少包括以下一种参数：用户设备可用频谱列表、每个频段可用最大功率、最大可用功率谱密度、是否支持载波聚合、数据库标识符，白频谱设备标识符、频谱信息登记结果指标符。 [0229] 本实施例的节点设备用于执行上述方法实施例五的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。 [0230] 图18为本发明节点设备实施例七的结构示意图。如图18所示，本实施例中在图17所示结构的基础上，进一步地，白频谱授权获取消息模块10包括更新请求发送单元101，第四接收模块11包括更新响应接收单元111。 [0231] 更新请求发送单元101，用于向所述数据库发送白频谱更新请求消息，所述白频谱更新请求消息用于更新所述数据库内存储的与所述用户设备相关的白频谱使用信息； [0232] 更新响应接收单元111，用于接收所述数据库反馈的白频谱更新响应消息，所述白频谱更新响应消息用于指示是否允许所述用户设备使用所述切换目标节点的白频谱。 [0233] 本实施例中，白频谱更新请求消息至少包括以下一种参数：用户设备切换后要使用的频点、工作带宽、带内功率谱密度、用户设备的标识符、切换目标节点的标识符、切换源节点的标识符、频谱更新的原因信息。 [0234] 白频谱更新响应消息至少包括以下一种参数：频谱信息更新结果指示符，数据库标识符，目标节点标识符。 [0235] 本实施例的节点设备用于执行上述方法实施例六的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。 [0236] 图19为本发明节点设备实施例八的结构示意图。如图19所示，本实施例中在图15所示结构的基础上，进一步地，第三接收模块9包括第一接收单元91，白频谱授权获取消息模块10包括发送通知消息单元102，第四接收模块11包括确认单元112。 [0237] 第一接收单元91，用于接收所述切换目标节点发送的包含用户设备可用的频点信息的切换请求确认消息； [0238] 发送通知消息单元102，用于向所述数据库发送通知消息，所述通知消息用于向所述数据库通知所述用户设备接入所述切换目标节点后实际使用的频谱和功率信息； [0239] 确认单元112，用于接收所述数据库反馈的确认消息，所述确认消息用于确认所述数据库收到所述通知消息。 [0240] 本实施例中，切换请求确认消息携带允许用户设备接入切换目标节点所允许的功率信息。 [0241] 通知消息至少包括以下一种参数：用户设备切换后的工作带宽、工作频点、最大发射功率、带内功率谱密度、用户设备的标识符、切换目标节点的标识符及切换源节点的标识符。 [0242] 确认消息至少包括以下一种参数：数据库标识符，用户设备标识符、频谱信息登记结果指标符。 [0243] 本实施例的节点设备用于执行上述方法实施例七的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。 [0244] 本发明上述实施例提供的节点设备，在LTE网络中时增强型基站eNodeB，在WiFI协议中，是无线访问节点AP。 [0245] 本发明实施例提供的基于白频谱的小区切换设备，在小区切换的过程中，与数据库进行信令交互，获取用户设备切换后要使用的频点，并获得数据库的允许，避免无白频谱资源时进行不必要的切换。 [0246] 图20为本发明基于白频谱的小区切换系统的示意图。如图20所示，该系统包括第一节点设备12及第二节点设备13。其中，第一节点设备12为切换目标节点，具有如图12至图16所示节点设备的结构，第二节点设备13为切换源节点，具有图17至图19所示节点设备的结构。如在LTE系统中，第一节点设备12及第二节点设备13分别为Target eNodeB和Source eNodeB，在WiFi中，分别为Target AP和Source AP。具体的，请参照上述方法的实施例，此处不再赘述。 [0247] 本发明实施例提供的基于白频谱的小区切换方法、设备及系统，切换目标节点和切换源节点均可以和数据库进行信令交互，以更新用户设备存储在频谱设备中的信息，通过获通知数据库并获取数据库的允许，严格的遵循了法规对白频谱的使用规定，使得用户设备进入新的小区后，可以合法使用白频谱资源。 [0248] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。 |
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