[发明专利]一种无线网络间集中式动态频谱管理方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更确切地说是一种无线网络间采用干扰抑制技术的集中式动态频谱管理方法和系统。

背景技术

无线接入技术的不断涌现构成了多种无线接入技术(Radio AccessTechnology，RAT)共存的无线通信网络格局。与此同时，无线业务的迅速增长及其高速化和宽带化需求使得未来无线通信系统中频谱的缺乏显得十分严重。传统的频谱分配方法是固定频谱管理方法(FixedSpectrum Management，FSM)，即将频谱分配给不同的无线接入技术和相应的运营商。然而，随着新无线接入技术的涌现，几乎所有适合于无线通信传输的频谱都已经被分配出去，新的无线接入技术很难得到频谱分配，从而限制了新技术的发展。此外，固定频谱管理导致了频谱利用效率低，很多频段在几乎所有的时间和地点几乎是空闲的，形成了很多“频谱空洞”。因此，固定频谱分配无法满足未来无线通信网络对频谱管理的需求。

端到端重配置(End-to-end Reconfigurability，E2R)是无线通信中的新概念，它是软件无线电(Software Defined Radio，SDR)的演进技术。重配置技术的诞生使得终端设备以及基站设备可以灵活动态地配置其工作频率，并允许其工作在任意频段。这种灵活配置频率的能力使得动态频谱管理(Dynamic Spectrum Management，DSM)在无线网络的应用变为可能。随着重配置技术的出现，动态频谱管理作为一种有效的频谱管理方法可以提高频谱利用率的有效途径，进而能够利用有限的频谱资源给用户提供尽可能多的无线业务。

现有的动态频谱管理技术大多数是解决非授权用户如何有效利用授权用户的频谱资源，通过频谱检测技术，发现频谱接入机会，并进行接入使用。针对于授权的无线网络的频谱分配问题则很少有相关的研究。现有的研究成果均采用周期性进行频谱资源的分配方法。然而，在这些频谱分配机制中，几乎都忽略了干扰问题，或者简单设置频谱保护带来解决干扰，因此动态频谱管理中干扰问题未能得到很好的解决。此外，这些机制中并没有考虑到网络之间的竞争与合作关系对频谱分配的影响，同时也没有考虑到网络之间增益分配问题。尤其在考虑到多运营商的场景下，这种网络间的相互竞争与合作显得十分突出。

发明内容

鉴于以上问题，本发明提出了一种无线网络间集中式的动态频谱管理方法和系统，解决了无线网络之间动态频谱分配和干扰抑制的问题，从而能够最大化频谱的使用效率、提高运营商的增益、保证无线通信系统的干扰性能、并优化网络业务的服务质量。

本发明提供一种无线网络间集中式的动态频谱管理方法，包括：

由无线接入小区已经发生的实际业务量计算出该无线接入小区的预测业务量；

根据所述预测业务量以及单位业务量的增益计算得到该无线接入小区的预期增益；

判断分配方案中已分配频谱的各无线接入小区之间是否存在干扰，包括：

从无线接入小区中选择小区对，以及从所述小区对中各自选择信道组成信道对；

计算出所述小区对中所有信道对彼此造成干扰的载干比，并与载干比门限进行比较，若载干比高于载干比门限则该信道对不存在干扰，否则存在干扰；

如果没有相互干扰，则根据所述已分配频谱的各无线接入小区的所述预期增益计算得到所有无线接入小区的预期总增益；

从多个所述分配方案中选择获取最大预期总增益的分配方案，并根据所述分配方案将频谱分配给各无线接入小区，从而获取最大频谱利用率的频谱分配方案。

此外，还包括：根据获取最大预期总增益的方案将增益分配给各无线接入小区。

此外，还包括：由无线接入小区根据所述频谱信息调整正在通信的终端的资源分配情况；和/或将相应的无线接入小区的频谱资源情况通过基站告知所属的终端，以使终端根据新的频谱资源进行接入。

一种无线网络间集中式动态频谱管理系统，其中：

无线接入小区资源管理模块包括：

业务预测单元，用于根据无线接入小区已经发生的实际业务量计算出该无线接入小区的预测业务量；以及根据所述预测业务量以及单位业务量的增益计算得到该无线接入小区的预期增益，并将所述预期增益发送给交易单元；

交易单元，用于将所述预期增益发送给频谱与增益管理模块，以及接收所述频谱与增益管理模块返回的频谱分配；

频谱与增益管理模块包括：