CN101156485B - 一种调整共同体内通信资源的方法和网络设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术，特别涉及一种调整基站共同体内通信资源的方法和网络设备，本发明技术方案在共同体拓扑结构发生变化时，例如有新的基站加入或退出，以及共同体发生合并或分裂时，由各基站利用统一的算法重新分配通信资源、或者由共同体内的服务器或其中一个基站统一分配通信资源，然后共同体各基站根据重新分配的结果在统一时刻调整到本基站的可用资源上，本发明所述的通信资源是一个广义上的概念，不仅是指频谱，还可以是基站正常工作所需的所有其他独占的资源，如时间片、CDMA码字、子信道等。利用本发明所述方法实现了共同体内通信资源的自动优化分配和调整。

Description

一种调整共同体内通信资源的方法和网络设备

技术领域

本发明涉及通信技术，特别涉及一种调整基站共同体内通信资源的方法和网络设备。

背景技术

宽带无线接入技术目前蓬勃发展，利用无线资源开展宽带城域接入的技术具有很强的生命力和市场空间。与此同时，无线的频谱资源非常宝贵，特别是在没有很好规划区域或没有许可的频段(LE Band，License-Exempt Band)，往往会需要相同的信道有多个基站运行，导致所属系统的相互干扰。为了协调同频段下各设备之间的共存，尤其是免许可频段的设备共存，或没有经过网络频率规划设备，需要建立一些设备间的共存机制。

本文中提到的邻站(Neighbor BS)是指有共同覆盖区域，且共同覆盖区域中含有有效终端的基站(BS，Base Station)。如图1所示，图中星号表示有效终端所处的位置，BS1和BS2虽然地理很近，且BS1和BS2站点本身各自都在对方的覆盖区域，但由于共同覆盖区域中没有终端，没有对对方无线网络造成严重干扰，所以不算邻站。而BS2和BS3间虽然交叠区域比较小，各自都不在对方的覆盖区域，但交叠覆盖区域中存在有效终端，对对方无线网络造成干扰，所以BS2和BS3在本文中称为邻站。

本文中提到的共同体(Community)是处于同一环境下的一组基站的集合，由其中的任何一个基站或部分基站组成的子集都至少与一个本共同体内、但不属于该子集的基站具有有效的共同覆盖区域。如图2所示，BS1、BS2、BS3、BS4共同组成一个共同体C1。而BS5虽然与BS3有重叠的覆盖区域，但由于该重叠区域内并不存在有效终端，所以BS5并不属于共同体C1，而是独立地组成共同体C2。对于BS6和BS7，它们本身并不属于共同体C1，而是组成另一个共同体C3。

邻接关系表可以完整地记录共同体内的邻接关系，即每个基站与其他各基站之间是否互为邻站，反映了共同体的网络拓扑结构。该表的行、列排序相同，例如按邻站数量由大到小依次排列。邻接关系表的值是一个对称矩阵，对于每个元素，0值表示对应的行、列两个基站不互为邻站，1值则表示对应的两基站互为邻站。表1为邻接关系表的示例，各基站BS1、BS2、...、BSn的邻站数量依次减小。

表1.邻接关系表

基站标识	BS1	BS2	...	BSn
					BS1	1	0/1	...	0/1
BS2	0/1	1	...	0/1
					...	...	...	...	...
BSn	0/1	0/1	...	1

共同体内所有基站拥有相同的有限频谱资源。基站作为共同体的一个成员，其工作频率不能任意选择，而需要统筹地规划，特别是共同体的规模比较大时，这关系到频谱资源能否有效被利用，利用是否充分，进而影响到基站及共同体的性能。

现有各种网络规划方法是对基站采取静态方式进行频段配置，使共同体内各基站尽可能地工作在不同频段。这种方法不支持动态配置，运营商之间难以协调。在网络发生变化的时候，不能自动进行调整和协商，必须重新进行规划，工作效率低下。

发明内容

本发明提供一种调整共同体内通信资源的方法和网络设备，以解决现有技术固定分配通信资源方法中存在的资源利用率低、资源配置不灵活的问题。

本发明所述一种调整共同体内通信资源的方法包括如下步骤：

接收共同体中的一个基站或共同体服务器在所述共同体结构发生变化时更新并发送的共同体邻接关系表；

根据更新后的邻接关系表重新分配使用的目标通信资源；

确定共同体内各基站的相同调整时刻，并在相同调整时刻将通信资源调整为新分配的目标通信资源。

所述方法中：接收更新后的邻接关系表到同时，还接收共同体中的一个基站或共同体服务器同时发送的所述更新后邻接关系表的发送时刻信息或者共同体变化时间信息；以及

所述确定共同体内各基站的相同调整时刻具体包括：根据所述发送时刻信息或者共同体变化时间信息确定所述相同调整时刻。

较佳的，当根据所述发送时刻信息确定所述相同调整时刻时，所述发送时刻信息为发送时的帧序号，所述相同调整时刻为帧序号延长设定帧周期的时刻。

较佳的，当根据所述共同体变化时间信息确定所述相同调整时刻时，所述共同体变化时间信息为共同体内的帧序列号、或在共同体内同步的绝对时间。

其中，共同体内各基站将所述共同体变化时间信息延迟设定阈值得到所述调整时刻。

所述设定的阈值是共同体内的帧的数量、或绝对时间长度。所述在共同体结构变化时更新共同体邻接关系表的共同体服务器是根据处于共同体变化位置的基站上报的信息更新所述共同体邻接关系表。

所述方法中，处于共同体变化位置的基站同时上报共同体变化时间信息，所述共同体服务器记录所述共同体变化时间信息。

所述在共同体结构变化时更新共同体邻接关系表的基站是处于共同体变化位置的基站。

较佳的，处于共同体变化位置的基站根据自己邻站的邻接关系表更新本地共同体邻接关系表，并记录共同体变化时间信息。

共同体内各基站获取更新后的共同体邻接关系表及共同体变化时间信息的过程包括如下步骤：

共同体服务器或处于共同体变化位置的基站更新共同体邻接关系表和共同体变化时间信息；然后将更新后的共同体邻接关系表和所述共同体变化时间信息发送给共同体内其他基站；共同体内其他基站根据接收的邻接关系表更新本基站的共同体邻接关系表并保存所述共同体变化时间信息；或者

共同体服务器或处于共同体变化位置的基站更新共同体邻接关系表和共同体变化时间信息；然后将更新后的共同体邻接关系表和所述共同体变化时间信息发送给自己的邻站；各邻站再逐级根据邻接关系广播到共同体内所有基站。

所述的处于共同体变化位置的基站至少包括：共同体内新增基站、该新增基站的邻站、即将关闭的基站、关闭基站的邻站、主动变化资源配置的基站、主动变化资源配置的基站的邻站、覆盖区域变化的基站及其邻站，以及由于在共同体内新启动的终端而形成的邻站。

当共同体内新增基站时，所述方法还包括：新增基站在加入共同体时与邻站同步帧定时和所述帧序列号。

所述的方法中，所述的通信资源包括基站使用的频率、时间、CDMA系统中的码字或OFDM/OFDMA系统中的子信道；和/或重新分配通信资源的算法包括贪婪算法。

一种调整共同体内通信资源的方法，所述共同体包括两个或两个以上基站，所述方法包括如下步骤：

在所述共同体结构发生变化时由共同体内每个基站或其中一个基站或者共同体服务器更新共同体邻接关系表；

根据更新后的邻接关系表重新分配各基站使用的目标通信资源，并确定共同体内各基站的相同调整时刻；

将所述相同调整时刻和各基站目标通信资源分配结果发送给各基站，通知各基站在相同调整时刻分别调整各自的通信资源为新分配给本基站的通信资源。

本发明还提供一种网络设备，包括收发模块，所述网络设备还包括：更新模块、存储模块和处理模块；

所述更新模块连接在收发模块和存储模块之间，根据从共同体内其它网络设备接收的共同体变化信息和/或自身感知的共同体变化信息更新存储模块中保存的邻接关系表，或者将接收到的共同体邻接关系表更新到存储模块中；

所述处理模块连接存储模块，根据更新后的邻接关系表重新分配通信资源，并确定切换时间。

进一步，所述网络设备还包括：通知模块，连接在所述收发模块和处理模块之间，生成包括资源分配结果和切换时间的通知消息、或者生成包含共同体邻接关系表的通知消息，并通过收发模块将所述通知消息发送给共同体内其它网络设备。

进一步，所述网络设备还包括：调整模块，连接所述处理模块，在切换时间到达时将本基站调整到对应的目标资源。

本发明技术方案带来的有益效果：

1、本发明提供了一种自动分配通信资源的方法和网络设备，使通信资源在共存基站间的实现协同自动分配，提高了资源的优化分配和利用；

2、应用本发明所述技术方案，当共同体发生变化时，变化后的共同体可以自动完成通信资源的自动调整，实现了利用最少数量的资源达到系统最大容量的目的；

3、由于本发明所述技术方案中的共同体包括现有各种通信系统中的共存性基站集合，并且本发明所述方法可用于调整现有大部分通信资源，包括基站使用的频率、时间、CDMA系统中的码字或OFDM/OFDMA系统中的子信道等，因此本发明为一种通用的优化资源配置的方法；

4、并且，本发明所述技术方案可以实现全程动态自动完成，不需要人工配置，便于维护，降低对建网前的网络规划工作的要求。

附图说明

图1邻站概念示意图；

图2为共同体概念示意图；

图3、图4为本发明所述方法原理示意图；

图5为本发明所述分布式调整模式下，各基站分别自动计算目标资源并调整的流程图；

图6为本发明所述分布式调整模式下，各基站根据共同体结构发生变化时对应的帧序号确定统一调整时间的示意图；

图7为本发明所述集中式调整模式下，主站计算目标资源并通知从站同步调整的流程图；

图8为本发明所述混合式调整模式下，主站请求由从站自行计算目标资源调整并同步调整的流程图；

图9为本发明所述时频块示例一；

图10为本发明所述时频块示例二；

图11、图12为构成子信道的两种方式示意图；

图13为本发明所述一种网络设备的主要结构示意图；

图14为本发明所述集中式控制方案中，作为主站的服务器的主要结构示意图；

图15为本发明所述集中式控制方案中，作为主站的基站的主要结构示意图；

图16为本发明所述分布式控制方案中，基站的主要结构示意图；

图17为贪婪算法计算步骤示意图。

具体实施方式

本发明提供一种根据共同体结构变化情况动态分配可用通信资源的方法，当共同体有新的基站加入或退出，以及共同体发生合并或分裂，都会导致共同体的拓扑结构发生改变，这势必会影响到通信资源在共同体内的布局，这时通信资源可以在共同体内重新分配，为新加入的成员分配出可用的通信资源。

本发明所述的通信资源是一个广义上的概念，不仅是指频谱，还可以是基站正常工作所需的所有其他独占的资源，如时间片、CDMA码字、子信道等。此外，各种资源的组合也是一种新的资源形态。共同体的共存性就是要求所有成员基站在各种资源上进行共享且互不干扰。只不过有些资源并不稀有，个体的数量远多于共同体成员的数量。而有些资源可供给共同体使用的个体数量并不多，需要在共同体内不相邻的基站间共享复用。

本发明不描述允许邻站使用同样资源的情况，如两个基站互为邻站，实际上也就只有位于共同覆盖区域内的各终端才会存在同一资源下的干扰问题，而对于共同覆盖区外的各终端，即使是这两个基站使用同样的频谱资源或其他资源，都不会有任何干扰。

如图3所示，假设相交的基站均互为邻站，如果它们使用了相同的频点，则会产生干扰。为此它们需要工作在不同的频点上。图中BS1～BS6是正在正常工作的基站，分别属于两个不同的共同体。假设这两个共同体所处的区域可用频点只有3个，每一个频点的使用区域分别用不同的背景色表示。假设这三个频点在这两个共同体内的分配如图3所示，这时如果另有一个新基站BS7在图中所示的位置启动，则两个共同体发生合并。但由于BS7的三个邻站BS3、BS4和BS5已经占用了所有的频点，如果要求BS7与各邻站均无干扰，则需要提供另外的频点。

如图4所示，如果频点按图4所示的布局在BS1～BS6间分配，则既可以保证两个共同体内原有的基站无干扰地独享一个频点，也可以为新加入的基站BS7分配一个现有的频点，当然，还有其他的频点分配方式也可以为BS7分配其他背景色区域使用的频点中的一个。

同理，其他通信资源的分配情况也是如此，由此可见，通信资源在共同体内的不同分配，所需的资源数量也将不同。因此，在共同体扩张时，可以对共同体内当前的通信资源分配布局进行调整，降低共同体对通信资源数量的需求。

本发明技术构思正是在共同体发生变化后，根据更新的共同体邻接关系，重新分配各基站使用的通信资源，达到优化分配的目的，具体调整方式有分布式调整和集中式调整两种，下面现以通信资源中的频谱为例分别描述。

实施例一、分布式调整

分布调整方式下，各种运算是在共同体的每个成员基站上同时进行，计算完毕后所有基站同步跳转到自行计算得到的目标资源个体上。

采用分布式调整时，共同体内的每个基站都需要存储共同体的邻接关系表。邻接关系表记录共同体内各基站的邻接关系，表明两两基站间是否互为邻站。

共同体拓扑结构发生变化时，处于变化位置处的基站可以直接获知该变化及其时间点，再由这些基站通过有线网络途经广播给其他基站；或者也可以由处于变化位置处的基站将获知的变化及其时间点，广播到它们各自的邻站，再由这些邻站广播给它们的邻站，如此逐级广播，若基站已经收到过该消息，则不再继续广播，由此各基站都能够获知该变化，以及变化的时刻。

处于共同体变化位置的基站包括如下几种：共同体内新增基站、该新增基站的邻站、即将关闭的基站、关闭基站的邻站、主动变化资源配置的基站、主动变化资源配置的基站的邻站、覆盖区域变化的基站及其邻站，以及由于在共同体内新启动的终端而形成的邻站，这些基站覆盖区域的有效终端检测到其他基站发送的消息时，将干扰信息上报所属基站，所述基站从而获知共同体发生变化，并可以收集邻站的邻接关系表，然后整合为更新后的共同体邻接关系表后，再通过广播或逐级广播的方式发送给其他基站。

如图5所示，分布方式下，各基站处于同等的地位，各基站的操作完全相同，以其中一轮资源调整过程为例，包括如下过程：

S501、各基站分别根据获知的共同体变化的消息更新邻接关系表，各基站更新后的邻接关系表仍然是相同；

S502、更新完毕，共同体内的各基站分别依据统一的计算准则，根据更新后的邻接关系表进行运算处理，得到本基站需要跳转到的目标资源以及切换时间；

这里选择的统一计算准则必须是一种最优的节省资源算法，如贪婪算法，保证可以使用最少的资源数量来满足同样的需求。所有基站都完成后就形成整个共同体的新的资源分配方案。

基站还自行计算资源切换的时间，该时间点可以是采用相同的公式计算得到，因为共同体内各基站完全是同步操作的，所以很容易实现。

例如：在通知各共同体更新邻接关系表的时候，将共同体拓扑结构发生更改时的帧序号跟随更新消息一起传递给各基站。这样，每个基站都可以在该帧序号的基础上，延迟一个相等的帧周期，即可做到在同样的时刻进行切换，但这个延迟的帧周期数需要保证最慢的基站也已经完成目标资源的计算。

S503、各基站在切换时间到达时统一调整到本基站的目标资源。

如图6所示，共同体内有三个基站，BS1、BS2和BS3。它们都被告知共同体拓扑结构是在帧序号为n的时刻发生了改变，并假设各基站都延迟N帧后进行切换，则三个基站只要在N个帧周期内完成目标资源的计算就可以在第n+N+1帧处切换至目标资源个体。其中，新增基站加入时，根据邻站的帧序号同步本地帧序号。

在切换的时间点，各基站向目标资源进行切换，释放原来占用的资源。所有基站都切换到目标资源后，共同体这一轮的更新操作完毕，各基站正常工作。

实施例二、集中式调整

集中调整方式下，由一个基站或服务器存储、维护共同体的邻接关系表。下面为方便描述，称该基站或服务器为主站，其他基站为从站。例如但不限于由共同体内最先启动的基站作为主站、邻接关系表中邻站最多的基站为主站等，其他基站为从站。邻接关系表记录共同体内各基站的邻接关系，表明两两基站间是否互为邻站。

如图7所示，以其中一轮资源调整过程为例，主站为共同体内一个基站，具体处理流程包括如下过程：

S701、主站根据在共同体内获知的信息更新邻接关系表；

首先，当共同体拓扑结构发生变化时，新的共同体生成，主站需要获知该变化。因为共同体发生变化时，处于变化位置处的基站总是能直接获知该变化，如果该基站本身只是从站，则可以由该基站将此变化、时间点上报给主站。主站由此可以获知该变化，以及该变化发生的时刻，并据此对邻接关系表做相应的更新，从站无需处理。

S702、主站根据更新后的邻接关系表计算新共同体内各基站(主站和从站)的目标资源和统一切换时间；

接下来，主站根据更新后的邻接关系表后重新计算共同体内该资源的分配方案，同样也可采用贪婪算法。计算的结果是用最少的资源数量如何在共同体内分配，每次计算出的结果都是最优的结果，都是最节省该资源的分配布局，与分布式不同的是，各从站无需自行计算。

S703、主站向共同体内各从站发送切换指示；

主站计算出共同体内所有基站的目标资源之后，就需要指示各从站切换到相应的目标资源，切换指示主要包括以下几个部分：

1、目标资源标识：从站需要切换到的资源标识；

2、切换时间：可以用帧序号来表示，是从站切换的时刻点，共同体内所有基站都在该时刻进行切换。

切换时间仍然可以是共同体变化时的帧序号延迟一定的帧周期，也可以将发送切换指示时，发送时刻对应的帧序号延迟一定的帧周期，因此，主站可以将共同体结构变化时的帧序号或发送时刻对应的帧序号发送给各基站，各基站根据收到的帧序号再延迟设定帧周期后各自进行调整。

S704、从站接收来自主站的切换指示；

S705a、S705b、主站和从站分别在统一的切换时间调整到目标资源。

如果主站不是一个基站，则步骤S702中无需将主站作为一个基站分配目标资源，相应也没有步骤S705a。

所有基站都切换到目标资源后，共同体这一轮的更新操作完毕，各基站正常工作。

实施例三、混合式调整

混合式调整是分布式和集中式两种调整方式的结合，首先由一个基站或服务器存储、维护共同体的邻接关系表，然后由各基站自行计算自己的目标资源个体，计算完毕后所有基站同步跳转到该目标资源个体上。下面同样称该基站或服务器为主站，其他基站为从站。例如但不限于由共同体内最先启动的基站作为主站、邻接关系表中邻站最多的基站为主站等，其他基站为从站。邻接关系表记录共同体内各基站的邻接关系，表明两两基站间是否互为邻站。

如图8所示，以其中一轮资源调整过程为例，主站为共同体内一个基站，具体处理流程包括如下过程：

S801、主站根据在共同体内获知的信息更新邻接关系表；

首先，当共同体拓扑结构发生变化时，新的共同体生成，主站需要获知该变化。因为共同体发生变化时，处于变化位置处的基站总是能直接获知该变化，如果该基站本身只是从站，则可以由该基站将此变化、时间点上报给主站。主站由此可以获知该变化，以及该变化发生的时刻，并据此对邻接关系表做相应的更新，从站无需处理。

S802、主站向共同体内各从站发送资源调整请求；

主站向共同体内所有基站发送资源调整请求，就需要指示各从站切换到相应的目标资源，切换指示主要包括以下几个部分：

1、更新后的邻接关系表：

2、切换时间：可以用帧序号来表示，是从站切换的时刻点，共同体内所有基站都在该时刻进行切换。

切换时间仍然可以是共同体变化时的帧序号延迟一定的帧周期，也可以将发送切换指示时的帧序号延迟一定的帧周期。

S803、从站接收来自主站的资源调整请求；

S804、共同体内的各基站分别依据统一的计算准则，根据更新后的邻接关系表进行运算处理，得到本基站需要跳转到的目标资源以及切换时间；

这里选择的统一计算准则必须是一种最优的节省资源算法，如贪婪算法，保证可以使用最少的资源数量来满足同样的需求。所有基站都完成后就形成整个共同体的新的资源分配方案。

基站还自行计算资源切换的时间，该时间点可以是采用相同的公式计算得到，因为共同体内各基站完全是同步操作的，所以很容易实现。

例如：在通知各共同体更新邻接关系表的时候，将共同体拓扑结构发生更改时的帧序号跟随更新消息一起传递给各基站。这样，每个基站都可以在该帧序号的基础上，延迟一个相等的帧周期，即可做到在同样的时刻进行切换，但这个延迟的帧周期数需要保证最慢的基站也已经完成目标资源的计算。

S805a、S805b、主站和从站分别在统一的切换时间调整到目标资源。

如果主站不是一基站，则步骤S802中无需将主站作为一个基站请求调整资源，相应也没有步骤S805a。

如前所述，频谱只是各种通信资源中最直观的一种。对于其他资源，也具备和频谱一样的独占性。在必要的时候，这些资源也必须在共同体内合理分配和布局，才能以最少的资源数量满足要求。

本发明根据时分复用的原理，将频谱资源和时间资源整合为时频块资源，可以对扩展有限的频谱资源的应用，时频块是频率和时间片进行组合形成的资源，如图9所示，是时频块的一个举例，图中有4个可用的频点，f₁、f₂、...、f₄，如果把每个帧周期划分两个时间片t₁和t₂，则可以构成8个时频块资源，b₁、b₂、...、b₈。

如图10所示，在允许的情况下，甚至还可以进行类似下图多频点多时段混合的方式进行时频块划分。假设某个基站BS_x、BS_y分别占用上图中的b₁、b₂两时频块，则BS_x在每帧的前段时间工作在频点f₁上，后段时间空闲，而BS_y在每帧的前段时间工作在频点f₂上，后段时间工作在频点f₁上，而中间一段时间空闲。

本发明所述的共同体结构不限于宽带接入网中的共存基站，还可以应用到是CDMA(Code Division Multiple Addressing，码分多址)系统中，对各基站使用的码字进行分配，码字是CDMA系统中的通信资源，用来区分信道或用户的编码，CDMA系统允许用户使用不同码字来共享相同的频谱。码字长度的不同，信道提供的速率就不同，所需要的功率也不同，这为CDMA系统有效支持多种业务、提供不同等级的服务质量奠定了基础。如果应用本发明所述方法，CDMA系统中的各基站在启动时可以实现码字的自动分配和动态调整，从而实现通信资源的最优分配。

同理，本发明所述方法还可以应用在OFDM/OFDMA(OrthogonalFrequency DivisionMultiple/Orthogonal Frequency Division Multiple Access)系统中，实现OFDM/OFDMA系统中子信道的自动分配和动态调整，子信道是由多个子载波组成，在OFDMA系统中，如图11所示，子信道可由相邻的连续多个子载波组成，如图12所示，子信道也可以由分散在整个频谱内的多个子载波组成。

本发明所述方法不限于应用在共同体扩张时，当共同体发生缩小时，应用本发明所述方法仍然可以重新优化资源分配。

如图13所示，为实现上述资源调整方法，本发明还提供一种网络设备1300，该网络设备1300内保存有所属共同体的邻接关系表，并能够根据共同体的变化及时更新连接关系表，然后根据邻接关系表确定新的资源分配方案，因此网络设备1300包括如下结构：

收发模块1301，接收其它网络实体发送的共同体变化信息；

更新模块1302和存储模块1303，更新模块1302连接在收发模块1301和存储模块1302之间，根据从其它网络实体接收的共同体变化信息和/或自身感知的共同体变化信息更新存储模块1303中保存的邻接关系表；或者将接收到的共同体邻接关系表更新到存储模块1303中；

处理模块1304，连接存储模块1303，根据更新后的邻接关系表重新分配通信资源，并确定切换时间。

如图14所示，当该上述网络设备为共同体内作为主站的进行集中式或混合式资源调整的服务器时，除具备图13所示结构外，该服务器还包括如下结构：

通知模块1305，连接在收发模块1301和处理模块1304之间，生成包括资源分配结果和切换时间信息的通知消息，或者生成包含共同体邻接关系表的通知消息，并通过收发模块1301将通知消息发送给共同体内各基站；

如图15所示，当该服务器的功能由其中一个基站承担时，除具备图14所示结构外，该基站还包括如下结构：

调整模块1306，连接处理模块1304，在切换时间到达时将本基站调整到对应的目标资源。

如图16所示，如果是分布式控制方式，则共同体内每一个基站除具备图13所示结构外，还包括调整模块1306，连接处理模块1304，在切换时间到达时将本基站调整到对应的目标资源。

本发明方法可以应用各种优化算法，这里仅以常用的贪婪算法为例说明如何分配频点，直观起见，这里用背景色来表示频点，不同的背景色代表不同的频点。而如果把基站看成一个节点的话，为共同体内各基站选择频点的过程就是为各节点着色的过程。共同体的邻接关系表也就是各节点的邻接关系，互相邻接的两个节点用线条相连，即构成了节点的拓扑结构图。共同体内基站自动选择频点的问题就等价于著名的着色问题。

仍以前面讲述不同频点分配布局有不同结果的示例图为例，生成的新共同体的拓扑结构可以抽象成如图17所示的节点拓扑结构。该共同体对应的邻接关系表如表2所示，其中，按邻站数量多少由大至小排序。

表2邻接关系表

目前贪婪算法是比较实用的解决着色问题的算法之一。贪婪算法执行的着色过程可以用下式来说明。

初始：G＝[所有节点的集合]

重复：while(G非空)

{

选择一种新背景色作为当前背景色C

尽量多地在未着色的节点中给没有与C色节点相连的节点着成C色

把该节点从G中剔除

}

在本例中，如图17第一步所示，假设先用深灰色，从邻接关系表的第一行开始，BS3被着成深灰色，其后BS4也可以着成深灰色，剩下来的节点不是和BS3相连，就是和BS4相连。

如图17第二步所示，使用新的背景色，如黑色。还有BS5、BS7、BS1、BS2和BS6未着色。首先选择BS5着成黑色，其后BS1也可以着成黑色，剩下来的节点不是和BS5相连，就是和BS1相连。

如图17第三步所示，再使用一种新的背景色，如浅灰色。还剩有BS7、BS2和BS6未着色。首先选择BS7着成浅灰色，而BS2和BS7无线条相连，所以BS2也可以着成浅灰色。BS6既不和BS7有线条相连，也不和BS2有线条相连，所以BS6也可着成浅灰色。

至此，各节点都已经着色完毕，只需要三种背景色即可达到目的。这就是仅用三个频点在该共同体内实现无干扰共存的一种分配方式。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (22)

1.一种调整共同体内通信资源的方法，所述共同体包括两个或两个以上基站，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

接收共同体中的一个基站或共同体服务器在所述共同体结构发生变化时更新并发送的共同体邻接关系表；

根据更新后的邻接关系表重新分配使用的目标通信资源；

确定共同体内各基站的相同调整时刻，并在相同调整时刻将通信资源调整为新分配的目标通信资源。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中：接收更新后的邻接关系表的同时，还接收共同体中的一个基站或共同体服务器同时发送的所述更新后邻接关系表的发送时刻信息或者共同体变化时间信息；以及

所述确定共同体内各基站的相同调整时刻具体包括：根据所述发送时刻信息或者共同体变化时间信息确定所述相同调整时刻。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当根据所述发送时刻信息确定所述相同调整时刻时，所述发送时刻信息为发送时的帧序号，所述相同调整时刻为帧序号延长设定帧周期的时刻。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当根据所述共同体变化时间信息确定所述相同调整时刻时，所述共同体变化时间信息为共同体内的帧序列号、或在共同体内同步的绝对时间。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，共同体内各基站将所述共同体变化时间信息延迟设定阈值得到所述调整时刻。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述设定的阈值是共同体内的帧的数量、或绝对时间长度。

7.如权利要求4、5或6所述的方法，其特征在于，所述在共同体结构变化时更新共同体邻接关系表的共同体服务器是根据处于共同体变化位置的基站上报的信息更新所述共同体邻接关系表。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法中，处于共同体变化位置的基站同时上报共同体变化时间信息，所述共同体服务器记录所述共同体变化时间信息。

9.如权利要求4、5或6所述的方法，其特征在于，所述在共同体结构变化时更新共同体邻接关系表的基站是处于共同体变化位置的基站。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，处于共同体变化位置的基站根据自己邻站的邻接关系表更新本地共同体邻接关系表，并记录共同体变化时间信息。

11.如权利要求8或10所述的方法，其特征在于，共同体内各基站获取更新后的共同体邻接关系表及共同体变化时间信息的过程包括如下步骤：

共同体服务器或处于共同体变化位置的基站更新共同体邻接关系表和共同体变化时间信息；然后将更新后的共同体邻接关系表和所述共同体变化时间信息发送给共同体内其他基站；共同体内其他基站根据接收的邻接关系表更新本基站的共同体邻接关系表并保存所述共同体变化时间信息；或者

共同体服务器或处于共同体变化位置的基站更新共同体邻接关系表和共同体变化时间信息；然后将更新后的共同体邻接关系表和所述共同体变化时间信息发送给自己的邻站；各邻站再逐级根据邻接关系广播到共同体内所有基站。

12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的处于共同体变化位置的基站至少包括：共同体内新增基站、该新增基站的邻站、即将关闭的基站、关闭基站的邻站、主动变化资源配置的基站、主动变化资源配置的基站的邻站、覆盖区域变化的基站及其邻站，以及由于在共同体内新启动的终端而形成的邻站。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，当共同体内新增基站时，所述方法还包括：新增基站在加入共同体时与邻站同步帧定时和所述帧序列号。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述的通信资源包括基站使用的频率、时间、CDMA系统中的码字或OFDM/OFDMA系统中的子信道；和/或

重新分配通信资源的算法包括贪婪算法。

15.一种调整共同体内通信资源的方法，所述共同体包括两个或两个以上基站，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

在所述共同体结构发生变化时由共同体内每个基站或其中一个基站或者共同体服务器更新共同体邻接关系表；

根据更新后的邻接关系表重新分配各基站使用的目标通信资源，并确定共同体内各基站的相同调整时刻；

将所述相同调整时刻和各基站目标通信资源分配结果发送给各基站，通知各基站在相同调整时刻分别调整各自的通信资源为新分配给本基站的通信资源。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述确定共同体内各基站的相同调整时刻具体包括：根据发送所述相同调整时刻和各基站目标通信资源分配结果的发送时刻信息、或者共同体变化时间信息确定所述相同调整时刻。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，当根据所述发送时刻信息确定所述相同调整时刻时，所述发送时刻信息为发送时的帧序号，所述相同调整时刻为帧序号延长设定帧周期的时刻。

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，当根据所述共同体变化时间信息确定所述相同调整时刻时，所述共同体变化时间信息为共同体内的帧序列号、或在共同体内同步的绝对时间。

19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，

所述的通信资源包括基站使用的频率、时间、CDMA系统中的码字或OFDM/OFDMA系统中的子信道；和/或

重新分配通信资源的算法包括贪婪算法。

20.一种网络设备，包括收发模块，其特征在于，所述网络设备还包括：更新模块、存储模块和处理模块；

所述更新模块连接在收发模块和存储模块之间，根据从共同体内其它网络设备接收的共同体变化信息和/或自身感知的共同体变化信息更新存储模块中保存的邻接关系表，或者将接收到的共同体邻接关系表更新到存储模块中；

所述处理模块连接存储模块，根据更新后的邻接关系表重新分配通信资源，并确定切换时间。

21.如权利要求20所述的网络设备，其特征在于，所述网络设备还包括：

通知模块，连接在所述收发模块和处理模块之间，生成包括资源分配结果和切换时间的通知消息、或者生成包含共同体邻接关系表的通知消息，并通过收发模块将所述通知消息发送给共同体内其它网络设备。

22.如权利要求20或21所述的网络设备，其特征在于，所述网络设备还包括：

调整模块，连接所述处理模块，在切换时间到达时将本基站调整到对应的目标资源。

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