认知无线电通信系统中基于帧的资源共享的方法和装置

摘要

提供一种认知无线电(CR)通信系统中用于帧间资源共享的帧结构、方法、和装置。一种用于在多个CR通信系统共存的环境中共享信道的装置针对每个BS在一个超帧中组成超帧控制首标(SCH)，其包括关于分配给基站(BS)的帧信息的帧分配MAP，并且在分配给BS的帧的起始帧处发送和接收所述SCH。

说明书

技术领域

本发明涉及认知无线电(CR)通信系统。更具体地，本发明涉及当共享一个信道的一个或多个CR系统重叠时用于在帧之间共享资源的超帧结构、方法和装置。

背景技术

在其中各种无线通信系统使用不同频谱的环境中，可用频率的缺乏限制了通过分配新频带来支持高速多媒体服务。为了解决可用频率的缺乏，正引入用于提高频率利用的认知无线电(CR)技术。

CR技术允许次用户(SU)在具有现有频率许可的主用户(PU)不使用对应频带的同时共享频带。CR技术应该能够保护PU并且保证SU的服务质量，以下称为自我共存。为了通过数十公里到100Km提供宽带无线接入服务，用于基于CR共享当前分配的TV频带的电气和电子工程师协会(IEEE)802.22无线地区区域网(WRAN)标准正在进行中。

在具有自我共存功能的CR系统中，基站(BS)扫描未被主/许可系统使用的至少一个空信道，并且在扫描的信道上建立通信。

当几个CR系统共处一块时，它们需要交换共存信标协议(CBP)分组以增强频谱利用。同时，当两个接近的CR系统操作相同信道或相邻信道时，它们需要安排用于主系统的安静时段以便增强信道感测性能。在安静时段中，它们放弃数据传输并且扫描使用中的信道。

为了促进自我共存功能，CR系统通常采用超帧结构。例如，IEEE 802.22标准将时间轴中的16个帧定义为一个超帧。这里，超帧的起始帧被设置为递送超帧控制首标(SCH)。该标准描述超帧的结构按照这样的方式来使用，其中一个CR系统或一个CR BS在一个频率信道中占据超帧单元的全部资源。SCH包含不仅用于小区中的消费者住所设备(CPE)而且用于CR系统或CRBS的共存所必须的信息。

当CR系统包括多个BS时，由于可用信道的数量少，故CR系统或CR BS不得不在相同信道上发送SCH。由于如上所述在超帧的起始点处发送SCH，当CR BS在相同时间发送SCH时，发送的SCH很可能彼此冲突。即，当关于CPE控制和CR系统(或CR BS)的共存的信息在传统超帧结构中发送时，可以发生在相邻CR系统或相邻CR BS之间的信号冲突。

当使用有限的信道资源时，期望用于减少BS之间的干扰并且更高效率地利用和共享资源的方法和装置。另外，CR通信系统中期望用于帧间信息共享的超帧结构、以及用于高效率地使用有限的频率资源的方法和装置。

发明内容

技术方案

本发明的一个方面在于解决至少以上所述的问题和/或不足并且提供至少以下所述的优点。因此，本发明的一个方面在于提供用于在认知无线电(CR)无线通信系统中的多个基站(BS)处在帧之间共享资源的超帧结构。

本发明的另一个方面提供用于在CR无线通信系统中的多个BS处在帧之间共享资源的方法和装置。

本发明的另一个方面提供用于在CR无线通信系统中在帧间资源共享中阻止超帧控制首标(SCH)的冲突的方法和装置。

依据本发明的一个方面，提供一种用于至少两个无线蜂窝通信系统在相同频率资源上进行发送的操作方法。该方法包括：将频率资源划分为时间上的多个帧，使得该至少两个无线蜂窝通信系统的每个被适配为根据为该至少两个无线蜂窝通信系统的每个协商的帧样式在一组多个帧期间进行发送；以及通过该至少两个无线蜂窝通信系统的每个，在为该至少两个无线蜂窝通信系统的每个协商的该组多个帧的至少一个帧中广播协商的帧样式。

依据本发明的一个方面，提供一种由至少两个无线蜂窝通信系统用于在相同频率资源上共存的方法。该方法包括：将频率资源划分为时间上的多个帧，使得该至少两个无线蜂窝通信系统的每个被适配为根据为该至少两个无线蜂窝通信系统的每个协商的帧样式在一组多个帧期间进行发送；以及通过该至少两个无线蜂窝通信系统的每个，在为该至少两个无线蜂窝通信系统的每个协商的该组多个帧的至少一个帧中广播包括协商的帧样式的控制信息。

依据本发明的另一个方面，提供一种由至少两个基站用于在相同频率资源上共存的方法。该方法包括：将频率资源划分为时间上的多个帧，使得该至少两个基站的每个被适配为根据为该至少两个基站的每个协商的帧样式在一组多个帧期间进行发送；以及通过该至少两个基站的每个，在为该至少两个基站的每个协商的该组多个帧的至少一个帧中发送包括协商的帧样式的控制信息。

依据本发明的另一个方面，提供一种在其中多个CR通信系统共存的环境中用于帧间资源共享的CPE的装置。该装置包括：帧处理器，用于接收超帧控制信息；帧管理器，用于在接收超帧控制信息之后，确定使用帧单元的共存模式是否被指示；以及控制器，用于在共存模式被指示时，检测在超帧中分配的至少一个帧。

依据本发明的另一个方面，提供一种在其中至少两个无线蜂窝通信系统共存的环境中用于在相同频率资源上共存的基站(BS)的装置。该装置包括：帧管理器，用于将频率资源划分为时间上的多个帧，使得该至少两个无线蜂窝通信系统的每个被适配为根据为该至少两个无线蜂窝通信系统的每个协商的帧样式在一组多个帧期间进行发送；和发送器，用于在为该至少两个无线蜂窝通信系统的每个协商的该组多个帧的至少一个帧中广播包括协商的帧样式的控制信息。

依据本发明的另一个方面，提供一种在其中至少两个无线蜂窝通信系统共存的环境中用于在相同频率资源上共存的基站(BS)的装置。该装置包括：帧管理器，用于将频率资源划分为时间上的多个帧，使得该至少两个基站的每个被适配为根据为该至少两个基站的每个协商的帧样式在一组多个帧期间进行发送；和发送器，用于在为该至少两个基站的每个协商的该组多个帧的至少一个帧中发送包括协商的帧样式的控制信息。

依据本发明的另一个方面，提供一种用于在其中多个认知无线电(CR)通信系统共存的环境中操作的消费者住所设备(CPE)的装置。该装置包括：帧处理器，用于接收超帧控制信息；帧管理器，用于在接收超帧控制信息之后，确定使用帧单元的共存模式是否被指示；以及控制器，用于如果共存模式被指示，则检测在超帧中分配的至少一个帧。

依据本发明的另一个方面，提供一种其中多个CR通信系统共存的环境中用于共享信道的装置。该装置包括：帧偏移，其在多个分配的帧当中指示一个超帧的起始帧，其中该装置针对每个BS在一个超帧中组成包括关于分配给BS的帧信息的帧分配MAP的SCH，并且在分配的帧的起始帧处发送和接收SCH。

依据本发明的另一个方面，提供一种在其中多个CR通信系统共存的环境中用于帧间资源共享的BS的操作方法。该方法包括：扫描可用的信道，当不存在可用的信道时，相对于由另一CR通信系统占用的信道确定组成超帧的帧的占用状态，通过考虑帧占用状态来确定超帧中的可用帧，并且在超帧的对应的帧上发送包括确定的至少一个可用帧的信息的SCH。

依据本发明的另一个方面，提供一种在其中多个CR通信系统共存的环境中用于帧间资源共享的CPE的操作方法。该方法包括：确定共存模式和正常模式中的一个，以及在共存模式下，从超帧内的对应帧中提取帧分配信息，并且确定在超帧中分配的至少一个帧。

通过结合公开本发明的示范性实施例的附图的以下具体描述，本发明的其他方面、优点和突出特征对本领域的技术人员将变得明了。

附图说明

通过结合附图的以下描述，本发明具体示范性实施例的以上和其它方面、特征和优点将变得更明了，其中：

图1说明根据本发明的示范性实施例的认知无线电(CR)系统中使用的超帧结构的图；

图2说明根据本发明的示范性实施例的CR通信系统中帧间共享的图；

图3说明根据本发明的示范性实施例的超帧结构的图；

图4和5说明根据本发明的示范性实施例的CR通信系统中用于帧间共享的基站(BS)的操作的流程图；

图6说明根据本发明的示范性实施例的CR通信系统中用于帧间共享的消费者住所设备(CPE)的操作的流程图；以及

图7是根据本发明的示范性实施例的CR通信系统中用于帧间共享的装置的框图。

全部附图中，类似的引用数字将被理解为指代类似的部件、组件和结构。

具体实施方式

提供参照附图的以下说明以帮助充分理解由权利要求书及其等价物限定的本发明的示范性实施例。其包括各种特定的细节以有助于理解，但是这应当看成仅是示范。因此，本领域普通技术人员不难理解，可以对这里描述的实施例进行各种变更和修改而不背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简洁起见，略去公知的功能和构造的描述。

以下说明和权利要求书中使用的术语和单词不限于文献的意思，而是仅由发明人用于使得本发明的理解清楚和一致。因此，本领域普通技术人员显然可知，本发明的示范性实施例的以下说明是提供用于说明的目的而不是限制由所附权利要求及其等价物限定的本发明的目的。

应该理解，单数形式“一”、“一个”、和“该”包括复数形式，除非上下文清楚地另有指明。因此，例如，引用“一个组件表面”包括对一个或多个这样的表面的引用。

术语“基本上”意味着所述的特性、参数、或值不需要精确地实现，而是可以以不排除意图提供的效果和特性的数量上出现包括例如公差、测量误差、测量精度限制和本领域技术人员公知的其他因素的偏差或变化。

本发明的示范性实施例提供用于在认知无线电(CR)通信系统中基于帧的资源共享的帧结构、方法、和装置。

图1说明根据本发明的示范性实施例的CR系统中使用的超帧结构。

参考图1，16个帧构成一个超帧。超帧的第一帧#1包括超帧前导码100、帧前导码105、超帧控制首标(SCH)110、下行流(DS)115、上行流(US)120、和自我共存窗口(SCW)130。DS 115包括US-MAP/DS-MAP/DCD/UCD116和帧控制首标(FCH)117。

第二帧包括帧前导码135、DS 140、US 145、和SCW 150。同样，第三帧到第N帧(第16帧)和第二帧基本上构成相同。DS 140包括US-MAP/DS-MAP/DCD/UCD 141和FCH 142。

超帧前导码100仅插入第一帧#1中，而不插入到其他帧(第二帧到第N帧)。即，一个超帧仅包括一个超帧前导码100。

如此，每个超帧的第一帧承载超帧前导码100、帧前导码105、和SCH 110。SCH 110不仅承载安静时段调度算法而且承载关于系统中的小区的基本系统信息。

在超帧的结束处(第N帧)，基站(BS)通过调度SCW间隔130和150来控制在相邻小区之间交换共存信标协议(CBP)分组。使用CBP分组交换，执行几种频谱共存协议/算法。因此，借助频谱共存机制，相邻小区可以共享频谱。

图2说明根据本发明的示范性实施例的帧间共享。假定如图2所示位于彼此接近的CR系统仅使用一个可用信道通信，或者可用信道在数量上小于共存CR系统并且要使用的信道不足够。传统方法基于超帧让一个CR系统(或一个CR BS)使用一个频率信道。因此，当多个CR系统彼此接近时，需要一种新的共享机制来以更好的方案支持频谱共享。为此，本发明的示范性实施例定义最小帧单元中的频谱共享。即，本发明的示范性实施例提供使得BS能够在超帧中基于每个帧共享一个信道的方法和装置。

参考图2，第一小区210、第二小区220、和第三小区230彼此重叠，然而第四小区240与第一小区210和第二小区220重叠但是不与第三小区230重叠。

假定四个小区210到240可以通过协商根据传输调度方案执行数据传输。通过在SCW中交换CBP分组来执行该协商。这里，共存小区通过其获取调度的特定协议和算法在本公开的范围之外并且为解释简洁起见将被省去。

根据调度结果，第一小区210在帧1、4、7、10和13上发送数据，第二小区220在帧2、5、8、11和14上发送数据，而第三小区230和第四小区240在帧3、6、9、12、15和16上发送数据。在共享和使用一个信道的CR通信系统中，执行调度以阻止重叠的小区210和220和230在相同时间发送数据。相反，即使第三小区230和第四小区240(它们彼此不重叠)在相同时间发送数据，由于在它们之间的距离而不会发生干扰。因此，第三小区230和第四小区240可以同时发送数据。

第一小区210在第一分配帧间隔中发送超帧前导码和SCH信息。第二小区220在第二分配帧间隔中发送超帧前导码和SCH信息。第三小区230和第四小区240在第三分配帧间隔中发送超帧前导码和SCH信息。

为了允许帧间共存模式，需要修改传统超帧结构和传统SCH格式。

图3说明根据本发明的示范性实施例的超帧结构。

参考图3，为了第一小区210到第四小区240基于帧共享资源，在一个超帧结构中将超帧前导码和SCH添加到由第一小区210到第四小区240发起的帧中。例如，当在一个超帧中，帧1、4、7、10和13被分配给第一小区210，帧2、5、8、11和14被分配给第二小区220，而帧3、6、9、12、15和16被分配给第三小区230和第四小区240时，第一小区210的起始帧是第一帧，第二小区220的起始帧是第二帧，而第三小区230和第四小区240的起始帧是第三帧。第一帧、第二帧、和第三帧各自包括对应的超帧前导码和对应的SCH信息。即，第一、第二、和第三帧包括超帧前导码350、帧前导码355、SCH 360、DS 365、和US 370。DS 365包括US、DS-MAP/DCD/UCD366、和FCH 367。在帧的结束处，定义SCW间隔373。

超帧的其他帧(除第一、第二、和第三帧以外的帧)包括帧前导码375、DS 380、和US 385。DS 385包括US、DS-MAP/DCD/UCD 381、和FCH 382。在帧的结束处，定义SCW间隔390。

第三帧包括在相同时间分配给第三小区230和第四小区240的帧300、310、305和315，且第三小区230和第四小区240彼此不重叠。因此，即使当在相同信道中同时共享第三帧也不会发生干扰。

图3的超帧中，各帧被分配到BS1、BS2、和BS3，而且它们的起始帧(如，BS1的起始帧是帧1，BS2的起始帧是帧2，而BS3的起始帧是帧3)各自包括SCH。在各种实施方式中，可以将SCH包含在超帧中的不同于分配给BS的帧的起始帧的另外的帧中。

表1示出根据本发明的示范性实施例的新SCH格式。

表1

SCH信息包括SCH类型、帧分配映射(Frame Allocation Map)、超帧编号、TxID、CN、CP、安静时段信息、和要广播的其他信息。

SCH类型指示当前小区的操作模式。例如，SCH类型“0”指示正常模式而SCH类型“1”指示基于帧的共存模式。在正常模式下，一个CR系统(或一个CR BS)在超帧的第一帧间隔中定期发送SCH信息，如参考图1所述。另外，一个CR系统(或一个CR BS)在正常模式下占据基于超帧的资源。在基于帧的共存模式下，多个CR系统(或CR BS)可以共享基于帧的资源，如参考图3所述

在基于帧的共存模式下，帧分配映射指示超帧中的哪些帧被分配给当前小区(或BS)。例如，图3中，第一小区210的帧分配映射指示将帧1、4、7、10和13分配给第一小区210，第二小区220的帧分配映射指示将帧2、5、8、11和14分配给第二小区220，而第三小区230和第四小区240的帧分配映射指示将帧3、6、9、12、15和16分配给第三小区230和第四小区240。

内容类型(CT)指示在SCH的传输之后的内容的类型。例如，CT“0”指示超帧，而CT“1”指示CBP分组。超帧编号是表示超帧的正整数，TxID是用于识别BS或CPE的媒介访问控制(MAC)地址，CN指示BS使用的物理TV信道编号，循环前缀(CP)指示超帧中CP的尺寸，而安静时段信息是安静时段调度信息。

如此，根据新的SCH信息，小区内的CPE(或BS)能够获取超帧的起始点和可用的资源(帧)。更具体地，特定小区中的CPE(或BS)能够基于帧偏移信息获取超帧的起始点并且区分其小区中服务的资源(帧)。

图4和5说明概括根据本发明的示范性实施例的CR通信系统中用于帧间共享的BS的操作的流程图。

在步骤400，BS执行第一频谱规矩(etiquette)(即，第一频谱扫描)。通过第一频谱规矩，BS选择不会与其他主系统和其他CR通信系统干扰的信道。

在步骤402，BS确定是否存在不会与主系统和其他CR通信系统干扰的可用信道。当检测到可用信道时，BS在步骤430组成传统SCH格式(即，BS组成SCH信息以占据整个超帧)，并且在步骤432基于包括组成的SCH格式的超帧(如，在图1说明的超帧结构)通信。例如，BS通过将SCH信息的SCH类型设置为表1中的“0”来指示正常模式。接下来，BS维持正常模式操作，直到需要从选择的可用信道到另一信道的信道切换。此时，BS重新扫描可用信道。

返回步骤402，当在步骤402确定没有可用信道时，BS在步骤404确定由其他CR通信系统使用的信道当中的在帧之间共享的信道(假定信道N允许帧间资源共享)。即，通过监听其他共存CR通信系统的超帧前导码和SCH，BS确定其他CR通信系统使用的某个信道N是否可以在帧之间共享。

当在步骤406检测到用于帧间共享的信道时，BS前进到步骤408。当在步骤406没有检测到用于帧间共享的信道时，BS返回步骤400并且扫描另一信道。

在步骤408，BS通过执行帧规矩来确定信道N的帧占用状态。帧规矩扫描超帧并且检测来自共存CR通信系统的信号。当一个或多个帧作为扫描的结果被确定为“空”时；即，当该帧不被共存CR系统占据或占据该帧的共存CR系统相距足够远时，空帧被占用。

当在步骤410仅一个CR通信系统排他地占据信道N时，BS前进到步骤420，下面进一步讨论。当在步骤410不是仅一个CR通信系统排他地占据信道N时(当一个或多个CR通信系统占据信道N时)，BS在步骤412确定是否信道N的全部帧被占据。当在步骤412全部帧被占据时，BS在步骤414执行帧间共享机制。例如，帧间共享机制包括帧租用/提供算法和帧竞争算法。当在步骤412没有占据全部帧时，BS前进到步骤424。在步骤424，BS在对应的信道中选择至少一个未使用的帧。

当全部帧被共存系统占据时发起帧租用/提供算法。当前BS从占据的帧中选择至少一个想要的帧，并且通过在SCW间隔中交换CBP分组来向占据对应的帧的目标共存系统发送请求想要的数量的帧资源的资源租用请求(RR-REQ)。占据对应的帧的目标共存系统利用资源分配(RA)-响应(RSP)消息来响应以分配其额外的帧。

帧租用/提供算法基于令牌来执行。即，当前BS命令令牌信用的数量以掌握(seize)基于帧的传输。目标共存系统接收RR-REQ消息并且以RA-RSP消息响应BS。在成功执行帧租用/提供算法之后，BS和其他共存系统可以共享一个超帧中的各帧。

根据帧竞争算法，BS使用SCW间隔的CBP分组向已经占据帧的其他共存系统发送帧竞争(FC)-REQ，并且该其他共存系统确定帧的优先级并且发送FC-答复(REP)。FC-REQ消息包括想要的帧的帧索引、帧占用的起始点和结束点、以及具有随机变量的竞争参数。这里，随机变量确定帧的优先级。例如，在接收竞争请求的同时，当其他共存系统的随机变量大于FC-REQ消息承载的随机变量时，信道竞争失败。相反，当其他共存系统的随机变量小于FC-REQ消息承载的随机变量时，信道竞争成功。

这里，共存系统也可以采用作为几个算法(如帧租用/提供算法和帧竞争算法)的组合的机制。例如，BS在步骤408执行帧规矩以扫描空帧。当没有空帧时，BS在步骤414执行帧租用/提供算法和帧竞争算法。当即便通过帧租用/提供算法也没有获取足够的帧资源时，BS执行帧竞争算法以获得足够的帧资源。

接下来，BS在步骤416组成第二SCH格式(即，BS组成SCH格式使得如图3所示多个BS共存于一个超帧内)。例如，当BS没有可用的信道且能够通过在其他CR系统使用的信道当中选择帧资源的可共享的信道来实现帧间共享时，将SCH类型值设置为“1”。另外，使用SCH的帧分配映射来通告未占用的帧、或通过帧间共存机制分配的帧信息。

在步骤418，BS通过发送包括SCH的超帧来基于帧通信。

相反，当在步骤410仅一个CR通信系统排他地占据信道N时，BS在步骤420执行包括几个算法的基于信道的共存机制以扫描基于信道的资源共享。例如，基于信道的共存机制可以包括信道租用/提供算法和信道竞争算法。信道租用/提供算法和信道竞争算法类似于帧租用/提供算法和帧竞争算法。

在步骤422，BS确定在基于信道的共存机制之后是否需要帧间资源共享。当需要帧间资源共享时，BS在步骤424在对应的信道中选择至少一个未使用的帧。当不需要帧间资源共享时，BS前进到对应的模式。例如，BS可以在对应的模式中维持基于信道的资源共享机制。

在步骤426，BS确定要使用的帧是否足够。当帧足够时，BS前进到步骤416然后到步骤418。当帧不足够时，BS在步骤428前进到对应的模式，然后返回步骤426。

在步骤418之后，BS结束该过程。

如此，当全部帧被主CR系统占据时，或当BS使用可用的帧建立通信之后需要更多的帧资源时，触发基于帧的共存机制以从主CR系统请求帧资源。

当基于帧的共存机制成功时，BS可以获得一个或多个帧资源。当基于帧的共存机制不成功时，BS无法获得一个或多个帧资源。该情况下，BS可以转移到其他共存CR系统的另一信道并且重复步骤408到426(图4和5中未示出)。

图6说明概述根据本发明的示范性实施例的CR通信系统中用于帧间共享的CPE的操作的流程图。

参考图6，在步骤500，CPE扫描超帧前导码。借助扫描超帧前导码，CPE通过传统初始过程搜索工作的BS。例如，图3所示的超帧结构中，CPE在第一小区210的第一帧、第二小区220的第二帧、以及第三小区230和第三小区240的第三帧中扫描其超帧前导码。

在步骤502，CPE检查是否检测到对应的BS。当检测到对应的BS时，CPE前进到步骤504。当没有检测到对应的BS时，CPE返回步骤500并且扫描其超帧。

在步骤504，CPE使用在超帧前导码之后的帧前导码来维持与检测的BS的同步过程，解码SCH信息，并且识别SCH的类型和当前小区的操作模式。当SCH指示正常模式时，CPE继续传统的初始过程和网络进入过程。

在步骤506，CPE确定它是否能够连接到BS。当连接可能时，CPE前进到步骤508。当连接不可能时，CPE返回步骤500。这里，使用CPE或BS的唯一标识符(TxID)信息来执行确定CPE是否能够连接到BS。

在步骤508，CPE基于SCH的类型信息确定其是否处于共存模式。在共存模式下，CPE在步骤510在当前BS的分配帧上继续初始过程和网络进入过程。可以通过获取帧分配映射信息来定位分配的帧。

当CPE不处于共存模式时，CPE在步骤512在当前BS的分配帧中继续初始过程和网络进入过程。

接下来，CPE结束该过程。

图7说明根据本发明的示范性实施例的CR通信系统中用于帧间共享的装置的框图。该装置可以是BS或CPE。由于BS和CPE的结构类似，以下参考图7描述对应于CPE和BS两者的框图。

参考图7，该装置包括正交频分复用(OFDM)接收器600、帧处理器602、信道传感器604、控制器606、帧产生器608、OFDM发送器610、帧状态检查器612、和帧管理器614。

OFDM接收器600将从BS或CPE接收的射频(RF)信号转换为基带信号，并且将基带模拟信号转换为数字采样数据。OFDM接收器600将采样数据OFDM-解调并输出副载波值。这里，OFDM解调包括循环前缀(CP)移除操作、快速傅立叶变换(FFT)操作等。

帧处理器602分解从OFDM接收器600输出的控制消息并向控制器606提供结果。

控制器606控制BS或CPE，对应地处理从帧处理器602输出的信息，并且向帧产生器608提供处理的结果。

帧产生器608产生具有从控制器606输出的各种信息的消息，并且将产生的消息输出到物理层的OFDM发送器610。

OFDM发送器610按照预设的调制级别(调制和编码方案(MCS)级别)编码和调制从帧产生器608输出的数据。接下来，OFDM发送器610通过逆FFT(IFFT)-处理经调制的数据来输出采样数据(OFDM码元)。在转换采样数据为模拟信号之后，OFDM发送器610将模拟信号转换为RF信号并且通过天线发送RF信号。

在BS操作中，帧状态检查器612确定是否需要帧间资源共享。例如，从信道传感器604告知帧状态检查器612指示没有被共存系统使用的信道的扫描结果。当没有可用的信道时，帧状态检查器612从正由共存系统使用的信道中选择用于帧间共享的信道，并且检查所选择的用于帧间共享的信道的帧的占用状态。

当仅一个共存系统占用所选择的用于帧间共享的信道时，帧状态检查器612控制控制器606使用基于信道的共存机制(信道租用/提供算法或信道竞争算法)来共享信道。当一个或多个共存系统占用所选择的用于帧间共享的信道时，帧状态检查器612确定帧占用状态。

当从控制器606提供必须的信息且需要帧间资源共享时，帧产生器608组成基于帧的包括第一SCH的超帧。第一SCH信息包括对应的CR通信系统的起始帧信息(帧偏移)和分配给对应的CR通信系统(见表1)的帧样式信息(帧分配映射)。

当不需要帧间资源共享时，帧产生器608组成基于信道的第二超帧。

当选择用于帧间共享的信道的全部帧被占用时，帧管理器614通过帧间共存机制(帧租用/提供算法和帧竞争算法)被分配至少一个帧。当选择用于帧间共享的信道的帧没有全部被占用时，帧管理器614选择至少一个未占用的帧。接下来，当要使用的帧不足够时，帧管理器614通过帧间共存机制被分配一个或多个另外的帧。

在CPE操作中，帧处理器602接收对应的超帧前导码。在接收对应的超帧前导码之后，帧管理器614确定其是否处于基于帧的共存模式。在基于帧的共存模式下，控制器606通过定位超帧中的分配的帧来通信。这里，在基于帧的共存模式下，多个CR系统使用一个超帧中分配的帧。

为了定位超帧中分配的帧，控制器606利用对应的CR通信系统的起始帧信息(帧偏移)和分配给对应的CR通信系统的帧样式信息(帧分配映射)等。

当不处于基于帧的共存模式时，控制器606在分配的信道上通信。

如上所述，CR通信系统中的新超帧结构允许帧间资源共享。另外，在帧间资源共享中，解决了SCH冲突。

虽然已经参照其某些示范性实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员不难理解，，这里可以在形式和细节上进行各种改变而不背离由所附权利要求书及其等价物限定的本发明的精神和范围。