CN102843696B - 一种无线系统间共用频谱资源的方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线系统间共用频谱资源的方法、装置及系统，用以在非授权系统大范围组网的应用场景下，实现授权系统与非授权系统之间的频谱共用。其中，所述方法包括：接收非授权系统可用频带的统计信息，所述可用频带的统计信息根据授权系统的频带使用信息确定，包括可用频带信息、可用频带的区域对应的区域信息和可用频带的时间对应的时间信息；根据所述可用频带信息，确定处于所述区域信息对应的区域内的基站在所述时间信息对应的时间段内的可用载波集合；从所述可用载波集合所包含的载波中，按照预设的分配策略，确定分配给所述区域信息对应的区域内的基站所包含的每一个扇区的目标载波。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种无线系统间共用频谱资源的方法、装置及系统。
背景技术
无线通信网络目前正向宽带化，异构化，全IP(InternetProtocol，互联网协议)化的方向发展，对无线频谱资源的需求不断增加，而频谱资源作为无线通信最宝贵的资源，不可再生，用户日益增长的无线通信需求与有限的无线频谱资源间的矛盾持续加大。但研究表明目前适宜无线通信的频谱资源一方面十分稀缺，有些频段频谱十分紧张，如移动通信频率；另一方面有些频段频谱利用率十分低下，浪费严重，如广播电视频率。无线频谱利用率存在严重不平衡的现象，频谱使用的整体效率较低。因此，现有技术提出了频谱共用技术，希望能够实现频谱紧张的无线应用系统(如移动通信系统)共用频谱利用率低的无线系统(如广播电视系统)的频谱，缓解频谱利用率不均的局面。
在现有的频谱共用技术中，两个无线系统共用某些频段。为了便于描述，将共用频段的原使用系统称为授权系统，借用共用频段的系统称为非授权系统。授权系统频谱利用率低，即在一些地理区域中、在一些时间段内，一些频带上没有使用，存在空闲频带；非授权系统可以有自身的专用频段，但是非授权系统频谱利用率高，频谱资源紧张，因此，通过频谱共用技术使用授权系统的空闲频带，该空闲频带即可作为共用频段供授权系统和非授权系统共同使用。
但是，现有的频谱共用技术有其使用的限制条件：借用共用频段的非授权系统局限在一个较小的地理区域内，该地理区域内频谱使用环境相同，即在该地理区域内，非授权系统可用频带固定不变的。但是对于大范围组网的非授权系统来说，如蜂窝移动通信网络，由众多小区组成，每个小区的覆盖面积较小，在单个小区内可用频带差别不大，可以满足现有技术中频谱共用技术的限制条件。但是，整个蜂窝移动通信网络组网区域覆盖范围很大，整个组网区域内，授权系统的空闲频带可能随着地理位置的不同存在较大变化，使得蜂窝移动通信网络的各个小区可用频带不完全相同，因此，现有的频谱共用技术不适用于非授权系统大范围组网的应用场景。
由上述分析可知，如何实现频谱利用率低的授权系统与频谱利用率高的大范围组网的非授权系统间共用频谱资源，成为现有技术亟待解决的技术问题之
发明内容
本发明实施例提供一种无线系统间共用频谱资源的方法、装置及系统，用以在非授权系统大范围组网的应用场景下，实现频谱利用率低的授权系统与频谱利用率高的非授权系统之间的频谱共用。
本发明实施例提供一种无线系统间共用频谱资源的方法，包括：
接收非授权系统可用频带的统计信息，所述可用频带的统计信息根据授权系统的频带使用信息确定，包括可用频带信息、可用频带的区域对应的区域信息和可用频带的时间对应的时间信息；
根据所述可用频带信息，确定处于所述区域信息对应的区域内的基站在所述时间信息对应的时间段内的可用载波集合；
从所述可用载波集合所包含的载波中，按照预设的分配策略，确定分配给所述区域信息对应的区域内的基站所包含的每一个扇区的目标载波。
一种无线系统间共用频谱资源的装置，包括：
接收单元，用于接收非授权系统可用频带的统计信息，所述可用频带的统计信息根据授权系统的频带使用信息确定，包括可用频带信息、可用频带的区域对应的区域信息和可用频带的时间对应的时间信息；
第一确定单元，用于根据所述可用频带信息，确定处于所述区域信息对应的区域内的基站在所述时间信息对应的时间段内的可用载波集合；
第二确定单元，用于从所述可用载波集合所包含的载波中，按照预设的分配策略，确定分配给所述区域信息对应的区域内的基站所包含的每一个扇区的目标载波。
一种信息上报方法，包括：
按照预设的周期测量指定区域内授权系统的频带使用信息；
根据所述频带使用信息，确定非授权系统可用频带的统计信息；
将确定出的非授权系统可用频带的统计信息发送给无线系统间共用频谱资源的装置。
一种信息上报装置，包括：
测量单元，用于按照预设的周期测量指定区域内授权系统的频带使用信息；
确定单元，用于根据所述频带使用信息，确定非授权系统可用频带的统计信息；
上报单元，用于将确定出的非授权系统可用频带的统计信息发送给无线系统间共用频谱资源的装置。
一种无线系统间共用频谱资源的系统，包括信息上报装置和无线系统间共用频谱资源的装置，其中：
所述信息上报装置，用于按照预设的周期测量指定区域内授权系统的频带使用信息；根据所述频带使用信息确定非授权系统可用频带的统计信息，所述可用频带的统计信息包括可用频带信息、可用频带的区域对应的区域信息和可用频带的时间对应的时间信息；以及将确定出的非授权系统可用频带的统计信息发送给所述无线系统间共用频谱资源的装置；
所述无线系统间共用频谱资源的装置，用于接收所述信息上报装置发送的非授权系统可用频带的统计信息；根据所述可用频带的统计信息中携带的可用频带信息，确定处于所述区域信息对应的区域内的基站在所述时间信息对应的时间段内的可用载波集合；并从所述可用载波集合所包含的载波中，按照预设的分配策略，确定分配给所述区域信息对应的区域内的基站所包含的每一个扇区的目标载波。
有益效果
本发明实施例提供的无线系统间共用频谱资源的方法及装置，非授权系统获得的可用频带的统计信息，该可用频带的统计信息中包括可用频带信息、可用频带的区域对应的区域信息和可用频带的时间对应的时间信息，非授权系统确定区域信息对应的区域内的基站在时间信息对应的时间段内的可用载波集合以及该可用载波集合所包含的载波的类别信息，并针对该可用频带上的每一个载波，并按照预先划分的载波复用簇和预设的在该载波复用簇中该载波对应的类别信息对应的权值，确定该载波的排序参数值，根据该排序参数值，非授权系统确定自身所包含各个扇区的预分配载波集合，以及针对每一扇区，根据该扇区所属基站的可用载波集合和在载波复用簇中在载波的类别信息，从预分配载波中选择分配给该扇区的载波，这样，在非授权系统大范围组网的场景下，实现了频谱利用率高的频谱利用率低的非授权系统与频谱利用率低的授权系统共用频谱的目的。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明实施例中，无线系统间共用频谱资源的方法实施流程示意图；
图2为本发明实施例中，按照划分的载波复用簇确定簇，确定簇内各扇区的预分配载波集合的示意图；
图3为本发明实施例中，载波复用簇内对各扇区的预分配载波集合包含的载波进行调整的示意图；
图4为本发明实施例中，载波均衡调整示意图；
图5为本发明实施例中，授权系统占用某载波后，非授权系统调整相应扇区内分配到的目标载波示意图；
图6a为本发明实施例中，为授权系统空闲的载波为非授权系统初始已分配的载波时的调整示意图；
图6b为本发明实施例中，为授权系统空闲载波是未分配给非授权系统的目标载波时的调整示意图；
图7为本发明实施例中，无线系统间频谱资源共用的装置一种结构示意图；
图8为本发明实施例中，信息上报方法的实施流程示意图；
图9为本发明实施例中，信息上报装置一种结构示意图；
图10为本发明实施例中，无线系统间共用频谱资源的系统一种结构示意图；
图11为本发明实施例中，授权系统与非授权系统共用频谱资源的系统架构图；
图12为本发明实施例中，授权系统与非授权系统之间共用频谱资源的方法实施流程示意图。
具体实施方式
为了在授权系统大范围组网的场景下，实现频谱利用率低的授权系统与频谱利用率高的非授权系统共用频谱资源的目的，本发明实施例将提供一种无线系统间共用频谱资源的方法及装置。
发明人发现，现有的频谱共用技术有其使用的限制条件：即在一个较小的地理区域内，非授权系统可用频带固定不变的，而实际应用中，特别是非授权系统大范围组网时，由于授权系统在不同地理区域内的频带占用情况不同，使得非授权系统的可用频带有所差别。且现有技术中，为了在授权系统与非授权系统之间实现共用频谱，需要两个系统之间建立连接进行通信，两个系统之间通过协商进行频谱资源的共用，这样将影响授权系统对频谱资源的使用。从而，现有的频谱共用技术不适用于非授权系统大范围组网的场景，基于此，本发明实施例提供一种无线系统间共用频谱资源的方法及装置。
以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明实施例提供的授权系统以广播电视系统为例，本发明实施例涉及的非授权系统以移动通信系统为例进行说明。特别的，本发明实施例涉及的移动通信系统可以为全球移动通信系统(GSM，GlobalSystemForMobileCommunication)，通用移动通信系统(UMTS，UniversalMobileTelecommunicationSystem)，长期演进(LTE，LongTermEvolution)，码分多址访问(CDMA2000，CodeDivisionMultipleAccess2000)，全球微波互联接入(WiMAX，WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)，时分同步码分多址(TD-SCDMA，TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess)，TD-SCDMA的长期演进系统(TD-LTE，TimeDivision-LongTermEvolution)等系统，尤其是TD-SCDMA和TD-LTE等时分双工(TDD，TimeDivisionDuplexing)系统。
如图1所示，为本发明实施例提供的无线系统间共用频谱资源的方法实施流程示意图，可以包括：
S101、接收非授权系统可用频带的统计信息，该可用频带的统计信息根据授权系统的频带使用信息确定，包括可用频带信息、可用频带的区域对应的区域信息和可用频带的时间对应的时间信息；
S102、根据该可用频带信息，确定处于区域信息对应的区域内的基站在时间信息对应的时间段内的可用载波集合；
S103、从该可用载波集合所包含的载波中，按照预设的分配策略，确定分配给区域信息对应的区域内的基站所包含的每一个扇区的目标载波。
具体实施中，授权系统在某时间段内使用自身授权使用的频段内的某些频谱资源，这里的频谱资源是指授权系统所使用的信道或者载波；授权系统在不同时间段以及不同地理区域内根据自己业务的需要使用不同的频谱资源。为了便于描述，将授权系统的所有频谱资源集合记为RE，RE中共包括N个频谱资源，RE＝{R1，R2L，Rn}，将授权系统在某区域内占用的频谱资源集合记为Oc，假设Oc中包括M个频谱资源；在该区域内，授权系统未使用的频谱资源集合记为RF，RF包含的频谱资源数量为N-M。授权系统未使用的频谱资源也称为空闲频带，当非授权系统使用空闲频带时，为了避免非授权系统使用空闲频带造成两个系统之间的干扰，因此，该区域内在某时间段满足预设的频谱共用干扰要求的空闲频带，例如，空闲频带中满足预设的信噪比的空闲频带可以作为非授权系统的可用频带。非授权系统的可用频带所包含的可用资源集合记为RV，RV中共包含的频谱资源数量为T，T小于等于N。
具体实施中，可用频带信息还可以包括授权系统在区域信息对应的区域和时间信息对应的时间段内的信号强度信息和载波检测概率信息，基于此，步骤103中，可以按照如下步骤确定分配给区域信息对应的区域内的基站所包含的每一个扇区的目标载波：
步骤1、根据该信号强度信息和载波检测概率信息，确定可用载波集合所包含的载波的类别信息；
具体的，在非授权系统与授权系统共用频段的过程中，为了避免两个系统之间的相互干扰，非授权系统通过预先设置授权系统信号强度阈值和载波检测概率阈值，来确认授权系统信号和授权系统载波检测概率是否会干扰自身的正常工作。
较佳的，可以分别预设三个信号强度阈值以及三个载波检测概率阈值。分别为：
第一信号强度阈值为检测阈值、第二信号强度阈值和第三信号强度阈值；以及第一载波检测概率阈值、第二载波检测概率阈值和第三载波检测概率阈值。其中，第一信号强度阈值为检测阈值，是指检测装置能够检测到授权系统信号强度；第二信号强度阈值为告警阈值，是指检测装置检测出的授权系统信号强度高于第一信号强度阈值，但是不会对非授权系统信号造成干扰；第三信号强度阈值为切换阈值，是指检测装置检测出的授权系统信号强度较强，授权系统的接收机已基本可以实现正常接收(或者低于授权系统接收机灵敏度数个分贝)。当授权系统信号强度达到第三信号强度阈值时，非授权系统的信号强度将受到授权系统信号的干扰，或者非授权系统的信号强度已经干扰到授权系统信号。而预设的第一载波检测概率阈值为忽略概率，是指检测装置检测到授权系统信号的概率较低，检测出的信号可能是其它干扰信号造成的虚假信号，此时可以认为授权系统信号不存在；预设的第二载波检测概率阈值为告警概率，是指检测装置检测出的授权系统信号的概率较高，已经达到一定的水平，需要警惕；预设的第三载波检测概率阈值为切换概率，是指检测装置检测出的授权系统信号的概率已达到非常高的水平，非授权系统需要切换出当前占用的载波。
基于上述设置的信号强度阈值以及载波检测概率阈值，本发明实施例中可以按照如下方式确定可用载波集合中包含的载波的类别信息：若该载波对应的信号强度低于预设的第一信号强度阈值以及该载波对应的载波检测概率低于预设的第一载波检测概率阈值，确定该载波属于一类载波，一类载波是指在特定时间段上基本检测不出授权系统信号，是非授权系统大范围组网的最重要的频谱资源；若该载波对应的信号强度高于预设的第一信号强度阈值低于预设的第二信号强度阈值，以及该载波对应的载波检测概率高于预设的第一载波检测概率阈值低于预设的第二载波检测概率阈值，确定该载波属于二类载波，二类载波在特定时间段内可以检测出授权系统信号，虽然二类载波上已能够检测出授权系统信号，但是授权系统信号不会干扰非授权系统，是非授权系统大范围组网的重要频谱资源；若该载波对应的信号强度高于预设的第二信号强度阈值低于预设的第三信号强度阈值，以及该载波对应的载波检测概率高于预设的第二载波检测概率阈值低于预设的第三载波检测概率阈值，确定该载波属于三类载波，三类载波在特定时间段内可以检测出授权系统信号，且授权系统在三类载波上的占用程度已经达到一定水平，非授权系统在使用三类载波时可能受到干扰；若该载波对应的信号强度高于预设的第三信号强度阈值，以及该载波对应的载波检测概率高于预设的第三载波检测概率阈值，确定该载波属于四类载波，四类载波在特定时间段内，授权系统信号已经能够对非授权系统造成干扰，非授权系统应该切换出四类载波。
具体实施中，信号强度阈值和载波检测概率阈值可以根据非授权系统的实际业务情况进行设置。需要说明的是，若授权系统单个发射台或者发射站的覆盖范围较大时，在较小的区域内，每个基站的可用载波集合差异不大，特别是可用载波集合包含的载波中，一类载波和二类载波可能完全相同，三类载波差异也不大，四类载波可能会有一定差异。
步骤2、根据确定出的各载波的类别信息，分别设定各载波对应的权值，类别信息相同的载波设定的权值相同；并
步骤3、确定复用所述可用载波集合所包含的载波的载波复用簇，所述载波复用簇包括至少一个扇区；
具体实施中，在划分载波复用簇时，可以根据非授权系统的性能确定载波复用簇的大小。划分好载波复用簇后，非授权系统可以以簇为单位进行频率复用。其中，载波复用簇的大小可以为一个基站，也可以为多个基站，如果频谱资源充足的话，载波复用簇还可以为一个扇区。在载波复用簇内，不同扇区的可用载波集合可以认为是相同的，特别是一类载波和二类载波相同，三类载波和四类载波可能会存在少许差异。由于授权系统信号在不同区域内的分布差异，非授权系统在规划区域内的可用载波集合将存在差异。因此，本发明实施例中，在授权系统的规划区域内，不同区域的不同位置的基站的可用载波集合不同，从而非授权系统内各个载波复用簇的可用载波集合将会出现一定的不同。而在现有技术中，在载波复用簇之间的载波分配相同，其使用方式也相同。
步骤4、针对所述可用载波集合中包含的每一个载波，根据确定出的载波复用簇以及载波在该载波复用簇内对应的权值，确定该载波的排序参数值；
具体实施中，根据对各基站的可用载波集合中所包含的载波按照各载波的类别信息为各载波设置权值：一类载波的组网性能最优，因此，可以设置一类载波的权值最大，二类载波次之，以此类推，分别为三类载波和四类载波设置权值。亦即，一类载波对应的权值最大，二类载波对应的权值小于一类载波对应的权值，三类载波对应的权值小于二类载波对应的权值，四类载波对应的权值最小。各类别载波对应的权值大小可以根据网络性能的具体需求而定。
可用载波集合中包含的载波的排序参数值，可以按照如下步骤确定：
针对所述可用载波集合中包含的每一个载波，将该载波在不同载波复用簇内对应的类别信息所对应的权值之和，确定为该载波的排序参数值。
具体的，可以将可用载波集合所包含的所有载波进行统一编号，根据划分的载波复用簇，对于不同载波复用簇内相同编号的载波按照其所属的类别信息进行权值求和，例如，将可用载波集合包含的所有载波，统一编号后得到的载波集合为{1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12}，以载波复用簇为一个基站为例，一个基站包括三个扇区，即在这三个扇区内复用这些载波。由于在不同载波复用簇内，各载波的类别信息不同，因此各载波对应的权值不同，将同一编号载波在不同载波复用簇内对应的权值相加，以此作为该载波在整个规划区域内的排序参数值。将各载波按照排序参数值由大到小进行优先级排序，若排序参数值相同，在按照编号由小到大排列，得到排序载波集合。
步骤5、针对确定出的每一个载波复用簇，将所述可用载波集合中包含的载波按照确定出的排序参数值，依次分配给该载波复用簇所包含的各扇区，作为各扇区的预分配载波集合；
具体的，针对每一个载波复用簇所包含的扇区，将排序载波集合中的载波按照一定顺序分配给该载波复用簇包含的扇区。例如，针对每一个载波复用簇所包含的扇区，依次从所述排序载波集合中选择一个载波按照预设的顺序依次分配给每个扇区，直至所有载波分配完毕；确定每一个扇区分配到的载波的集合为该扇区的预分配载波集合。
如图2所示，为按照划分的载波复用簇，确定各载波复用簇内各扇区的预分配载波集合的示意图。以7个载波复用簇21个扇区为例，假设按照确定出的排序参数值进行排序后得到的排序载波集合为{5，6，8，9，11，12，10，4，7，1，3，2}，在同一载波复用簇内，由任意扇区开始，依次从排序载波集合中选择一个载波，按照一定的顺序(如顺时针方向)分配给该载波复用簇内包含的扇区，直至所有的可用载波分配完毕。例如，载波复用簇内包含三个扇区，首先从排序载波集合中选择第一个载波分配给任一扇区，假设为扇区1，之后，从排序载波集合中选择第二个载波分配给下一个扇区，假设为扇区2，依此类推，直至排序载波集合中的载波分配完毕，各扇区分配到的载波集合即为个扇区的预分配载波集合。本发明实施例中，各扇区分配到的预分配载波集合分别为：扇区1的预分配载波集合为{5，9，10，1}，扇区2的预分配载波集合为{6，11，4，3}，扇区3的预分配载波集合为{8，12，7，2}。
步骤6、针对该载波复用簇所包含的每一个扇区，从该扇区的预分配载波集合中选择指定类别信息的载波，作为分配给该扇区的目标载波。
具体的，上述步骤S1035针对非授权系统可用载波集合所包含的所有载波进行统一分配得到了各个扇区的预分配载波集合，但是，由于对于各个载波复用簇来说，在不同的区域，授权系统载波占用情况不同，各个扇区分配到的预分配载波集合不一定是该扇区可以使用的载波，因此，需要对各个扇区分配到的预分配载波集合包含的载波进行调整。
具体的，针对该载波复用簇所包含的每一个扇区，从该扇区的所述预分配载波集合所包含的载波中，选择除对应的类别信息为四类载波以外的载波为分配给该扇区的目标载波，即将该扇区的预分配载波集合所包含的载波中，对应的类别信息为四类载波的载波剔除。
如图3所示，为在载波复用簇内对各扇区的预分配载波集合包含的载波进行调整的示意图。以授权系统在实线以右的区域内占用载波2、7、10为例，即非授权系统处于该区域内的基站所包含的各个扇区的预分配载波集合中包括载波2、7、10时，需要剔除。
具体实施中，为了保证非授权系统的性能，在进行载波分配时，应尽可能保证各个扇区分配到的目标载波中的一类载波和二类载波的数量均衡。由于对各扇区的预分配载波集合进行调整后，可能使得同一载波复用簇包含的各扇区内，一类载波和二类载波的数量分配不均衡，最极端的情况下，有可能发生扇区空载(即该扇区分配到的目标载波数量为零)。对于同一载波复用簇，各扇区分配到的目标载波中，一类载波和二类载波数量不均衡的情况，本发明实施例中，可以按照如下步骤为各个扇区调整分配到的目标载波：
步骤1、针对每个载波复用簇所包含的各扇区，按照分配给该扇区的各目标载波对应的类别信息，分别统计各类别信息对应的载波的数量；
步骤2、若存在两个扇区的一类载波与二类载波的数量之和的差值超过预设值，从一类载波与二类载波的数量之和高的扇区调配一个目标载波给一类载波与二类载波的数量之和低的扇区。
具体的，若一类载波与二类载波的数量之和高的扇区存在二类载波，则从该扇区调配一个二类载波给一类载波与二类载波的数量之和低的扇区；若一类载波与二类载波的数量之和高的扇区不存在二类载波，则从该扇区调配一个一类载波给一类载波与二类载波的数量之和低的扇区。即将一类载波与二类载波的数量之和高的扇区中，排序参数值最低的载波调配给一类载波与二类载波的数量之和低的扇区。
对于空载的扇区，本发明实施例中，可以按照如下步骤为该扇区调配一个目标载波：
针对每个载波复用簇，若存在分配到的目标载波数量为零的扇区，且不存在与该扇区的一类载波与二类载波的数量之和的差值超过预设值的扇区时，则从该扇区的相邻扇区中调配一个目标载波给该扇区。
具体的，针对每个载波复用簇所包含的每一个扇区，将该扇区分配到的目标载波按照一类载波、二类载波和三类载波的顺序排序，这样，在从该发生空载扇区的相邻扇区中调配一个目标载波给该发生空载的扇区时，将该发生空载的扇区的相邻扇区中排序最后的目标载波调配给该发生空载的扇区。
具体的，预设值可以根据实际业务情况进行设置，较佳的，预设值可以为2。
如图4所示，为载波均衡调整示意图。在图3中，进行预分配载波调整时，对某些扇区进行调整后，发生了各个扇区的一类载波和二类载波数量不均衡情况，此时按照上述两个步骤进行调整，即存在两个扇区的一类载波与二类载波的数量之和的差值超过预设值，从一类载波和二类载波数量多的扇区调配一个载波给一类载波和二类载波数量少的扇区。若有扇区空载，且不存在两个扇区的一类载波与二类载波的数量之和的差值超过预设值，则从该发生空载的扇区的相邻扇区调配一个目标载波给该发生空载的扇区。
通过上述过程，较好地保证了不同载波复用簇间的复用距离。但是在同一载波复用簇内调整各个扇区的载波时，可能会导致部分载波复用簇间的同频干扰，从而影响非授权系统的性能。针对这种情况，非授权系统可以通过功率控制和功率分配进行有差别的覆盖区域设置，实现干扰的抑制与消除。例如，通过缩小干扰载波的发射功率，使其覆盖范围靠近扇区中央，以增加复用距离，降低了它对同一载波复用簇内的其他扇区的干扰。
为各个扇区确定了分配的目标载波后，处于区域信息对应的区域内的各个基站，可以根据自身包含的各个扇区的业务情况，为接入自身的移动终端调度目标载波用于传输数据。
但是，由于授权系统占用空闲频带的时间可变性，根据接收到的非授权系统的可用频带的统计信息调整非授权系统的可用载波集合。
具体实施中，无线系统间共用频谱资源的方法，还可以包括：
获得授权系统在区域信息对应的区域和时间信息对应的时间段内占用可用载波集合所包含的任一载波的载波占用信息；
确定在区域信息对应的区域和时间信息对应的时间段内，正在使用载波占用信息对应的载波的所有扇区；以及
针对确定出的每一个扇区，指示该扇区所属的基站，从该扇区被分配到的其它目标载波中选择一个目标载波调度给该扇区。
具体的，当授权系统占用非授权系统可用载波集合中包含的载波时，非授权系统需要确定正在使用该载波的扇区，并指示该扇区所属的基站，为该扇区调度其分配到的其它目标载波。同时，针对确定出的每一个正在使用该载波的扇区，从该扇区分配到的目标载波中删除载波占用信息对应的载波。
另外，根据各个载波复用簇内的业务量及服务质量需求判断是否需要触发载波的调整机制，即针对确定出的每一个扇区，判断出该扇区不存在分配到的其它目标载波时，从该扇区的相邻扇区中调配给一个目标载波该扇区。同时，根据获得的载波占用信息，更新授权系统信号强度信息和授权系统载波检测概率信息；以及根据更新后的授权系统信号强度信息和授权系统载波检测概率信息，更新处于区域信息对应的区域内的基站的可用载波集合中所包含的载波的类别信息。
如图5所示，为授权系统占用某载波后，非授权系统调整相应扇区内分配到的目标载波示意图。以授权系统占用圆形以内区域的载波4、11、12为例，非授权系统接收到载波占用信息后，立即指示处于该区域内的各个正在使用载波4、11、12的扇区对这些载波的占用，并将这些载波从该区域内包含的扇区的分配到的目标载波中删除。
具体实施中，当授权系统对某一载波由占用变化为空闲时，无线系统间频谱资源共用的方法，还可以包括：
获得授权系统在区域信息对应的区域和时间信息对应的时间段内空闲任一载波的载波空闲信息；
判断所述载波空闲信息对应的载波是否为已分配给指定扇区的目标载波；
若判断结果为是，且确定载波空闲信息对应的载波的排序参数值与分配给所述指定扇区时相同时，将该载波空闲信息对应的载波重新分配给该指定扇区；
若判断结果为否，在处于区域信息对应的区域内的基站所包含的每一个扇区分配到的目标载波中增加该载波空闲信息对应的载波，载波空闲信息对应的载波在每个扇区分配到的目标载波中排序最后。
具体实施中，若根据载波空闲信息确定对应的载波为初始时已分配给某些扇区的目标载波时，且经过一定的检测周期后，该载波的排序参数值与最初分配给各扇区时相同，此时，按照各扇区最初分配到的目标载波集合，将其重新分配到原来的位置，即在该扇区的分配到的载波中排序位置与原来相同，以保证组网的一致性。如图6a所示，为授权系统空闲的载波为非授权系统初始已分配的载波时的调整示意图。
若授权系统在区域信息对应的区域内，载波空闲信息对应的载波是未分配给处于该区域内的基站所包含的各个扇区的目标载波时，针对该区域内的每一个载波复用簇，将该空闲载波分配给相应的扇区作为目标载波，刚开始分配时，该空闲载波在该扇区分配到的目标载波中排序最后。需要说明的是，该空闲载波在相应扇区中排序最后，即其调用优先级最低，只有该扇区负荷高时，才会被使用，因此，该新增加的目标载波不会影响原来的目标载波产生影响。如图6b所示，为授权系统空闲载波是未分配给非授权系统的目标载波时的调整示意图。
随着时间的不同，在授权系统对某个载波在某个区域内由空闲变为占用，或者由占用变为空闲，且经过一定的检测周期的检测后，该状态在较长的一段时间内稳定不变时，需要重复上述整个过程，包括为各个扇区确定预分配载波和对预分配载波进行调整，对各载波复用簇内载波进行优先级排序以及不同载波复用簇之间的干扰消除等操作。当授权系统对空闲频带占用变化缓慢时，这一调整过程可以相对较慢，调整周期取决于非授权系统的服务提供商是否进行全网的重新规划判断。
具体实施中，无线系统间共用频谱的方法，还可以包括：
针对处于区域信息对应的区域内的每一个基站，指示该基站在时间信息对应的时间段内，将为该基站所包含的扇区分配的目标载波按照预设的调度顺序调度给移动终端。其中，调度顺序可以按照各个目标载波当前对应的类别信息确定，一类载波调度优先级最高，二类载波调用优先级次之，三类载波调度优先级最低。
特别的，为了保证对移动终端的服务质量，针对处于所述区域信息对应的区域内的每个基站所包含的每一个扇区，确定分配给该扇区的、非授权系统专用频段上包含的载波为主载波，确定分配给该扇区的目标载波为辅载波；并
指示该扇区所属的基站在时间信息对应的时间段内，将主载波调度给该扇区内的移动终端传输控制信道，将辅载波调度给该扇区内的移动终端传输数据信道。
其中，非授权系统的专用频段是指非授权系统自身分配到的工作频段。自身工作频段内的载波可以设置为主载波，各个扇区分配的授权系统的目标载波可以作为辅载波。非授权系统中的基站在为移动终端调度载波时，根据接收到的指示信息采用多载波技术(例如TD_SCDMA的N频点技术，LTE-Advanced的载波聚合技术等)进行调用，其中，对于主载波可以用于传输控制信道，而对于辅载波可以用于传输数据信道。这样，主载波和辅载波组合使用，能够避免非授权系统工作载波切换，避免了网络服务中断，从而减小了对业务的服务质量的影响。
本发明实施例中，对于各个扇区分配到的授权系统的目标载波，为了便于描述，也称之为共用载波。非授权系统对于共用载波通过预定义的接口指示各基站的无线资源管理模块，供各基站调用。
另外，非授权系统规划区域内的基站根据移动终端对共用载波的支持性能，将移动终端分为两类，一类是支持共用载波的移动终端，一类是不支持共用载波的终端，基站在为移动终端调用载波时，按照移动终端的类别进行调用，若移动终端支持共用载波，则可以为其调用共用载波和专用载波；若移动终端不支持共用载波，则可以只为其调用专用载波。同时，为了避免扇区间的同频干扰，根据各个目标载波的排序顺序进行调用。
具体实施中，为了使得基站能够支持在自身专用工作频段上和共用频段上同时工作，需要将移动通信系统中的所有或者部分基站的射频模块升级为增强射频模块，配置了增强射频模块的基站可以支持在自身专用工作频段上和共用频段上同时工作。相应的，需要将移动通信系统中，基站的所有或者部分的无线资源管理模块升级为增强无线资源管理模块，增强无线资源管理模块支持同时管理专用频段上的专用载波和共用频段上的共用载波的使用。
而对于移动终端来说，为了能够使用基站为其调度的共用载波，需要将移动终端升级为增强移动终端，升级后的增强移动终端支持同时工作原专用频段和共用频段上。
具体实施中，基站可以按照如下过程确定接入自身的移动终端是否支持在共用频段上传输数据：
向移动终端发送询问消息，该询问消息中携带有共用频段的第一标识信息；
接收该移动终端发送的响应消息，该响应消息中携带有该移动终端是否支持在第一标识标识信息对应的共用频段上传输数据的第二标识信息；
若根据接收到的第二标识信息，确定该移动终端支持在第一标识信息对应的共用频段上传输数据时，为该移动终端调度共用频段上的共用载波；
若根据接收到的第二标识信息，确定该移动终端步支持在第一标识信息对应的共用频段上传输数据时，为该移动终端调度专用频段上的专用载波。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种无线系统间共用频谱资源的装置、系统以及一种信息上报的方法、装置和一种基站，由于无线系统间共用频谱资源的装置、系统以及信息上报的方法和装置、基站解决问题的原理与上述无线系统间共用频谱资源的方法相似，因此无线系统间共用频谱资源的装置、系统以及信息上报的方法和装置、基站的实施可以参见上述无线系统间共用频谱资源的方法的实施，重复之处不再赘述。
如图7所示，为本发明实施例提供的无线系统间频谱资源共用的装置一种结构示意图，包括：
接收单元701，用于接收非授权系统可用频带的统计信息，该可用频带的统计信息根据授权系统的频带使用信息确定，包括可用频带信息、可用频带的区域对应的区域信息和可用频带的时间对应的时间信息；
第一确定单元702，用于根据该可用频带信息，确定处于该区域信息对应的区域内的基站在该时间信息对应的时间段内的可用载波集合；
第二确定单元703，用于从该可用载波集合所包含的载波中，按照预设的分配策略，确定分配给该区域信息对应的区域内的基站所包含的每一个扇区的目标载波。
具体实施中，可用频带的统计信息还包括授权系统在所述区域信息对应的区域和所述时间信息对应的时间段内的信号强度信息和载波检测概率信息；第二确定单元703，包括：
第一确定子单元，用于根据信号强度信息和载波检测概率信息，确定可用载波集合所包含的载波的类别信息；
具体的，第一确定子单元，可以用于根据信号强度信息和载波检测概率信息，若该载波对应的信号强度低于预设的第一信号强度阈值以及该载波对应的载波检测概率低于预设的第一载波检测概率阈值，确定该载波属于一类载波；若该载波对应的信号强度高于预设的第一信号强度阈值低于预设的第二信号强度阈值，以及该载波对应的载波检测概率高于预设的第一载波检测概率阈值低于预设的第二载波检测概率阈值，确定该载波属于二类载波；若该载波对应的信号强度高于预设的第二信号强度阈值低于预设的第三信号强度阈值，以及该载波对应的载波检测概率高于预设的第二载波检测概率阈值低于预设的第三载波检测概率阈值，确定该载波属于三类载波；若该载波对应的信号强度高于预设的第三信号强度阈值，以及该载波对应的载波检测概率高于预设的第三载波检测概率阈值，确定该载波属于四类载波。
设定子单元，用于根据确定出的各载波的类别信息，分别设定各载波对应的权值，类别信息相同的载波设定的权值相同；
第二确定子单元，用于确定复用可用载波集合所包含的载波的载波复用簇，该载波复用簇包括至少一个扇区；
第三确定子单元，用于针对可用载波集合中包含的每一个载波，根据确定出的载波复用簇以及载波在该载波复用簇内对应的权值，确定该载波的排序参数值；
其中，一类载波对应的权值最大，二类载波对应的权值小于一类载波对应的权值，三类载波对应的权值小于二类载波对应的权值，四类载波对应的权值最小，第三确定子单元，可以用于针对可用载波集合中包含的每一个载波，将该载波在不同载波复用簇内对应的类别信息所对应的权值之和，确定为该载波的排序参数值。
分配子单元，用于针对确定出的每一个载波复用簇，将可用载波集合中包含的载波按照确定出的排序参数值，依次分配给该载波复用簇所包含的各扇区，作为各扇区的预分配载波集合；
具体的，分配子单元，可以包括：
排序模块，用于根据确定出的排序参数值，将可用频带上包含的每一个载波，按照排序参数值由大到小排列，得到排序载波集合；
分配模块，用于针对每一个载波复用簇所包含的扇区，依次从排序载波集合中选择一个载波按照预设的顺序依次分配给每个扇区，直至所有载波分配完毕；
确定模块，确定每一个扇区分配到的载波的集合为该扇区的预分配载波集合。
选择子单元，用于针对该载波复用簇所包含的每一个扇区，从该扇区的预分配载波集合中选择指定类别信息的载波，作为分配给该扇区的目标载波。
具体的，选择子单元，可以用于针对该载波复用簇所包含的每一个扇区，从该扇区的预分配载波集合所包含的载波中，选择除对应的类别信息为四类载波以外的载波为分配给该扇区的目标载波。
具体实施中，无线系统间频谱资源共用的装置，还可以包括：
统计单元，用于针对每个载波复用簇所包含的各扇区，按照分配给该扇区的各目标载波对应的类别信息，分别统计各类别信息对应的载波的数量；
第一调配单元，用于若存在两个扇区的一类载波与二类载波的数量之和的差值超过预设值时，从一类载波与二类载波的数量之和高的扇区调配一个目标载波给一类载波与二类载波的数量之和低的扇区。
具体的，第一调配单元，可以用于若一类载波与二类载波的数量之和高的扇区存在二类载波，则从该扇区调配一个二类载波给一类载波与二类载波的数量之和低的扇区；若一类载波与二类载波的数量之和高的扇区不存在二类载波，则从该扇区调配一个一类载波给一类载波与二类载波的数量之和低的扇区。
具体实施中，无线系统间频谱资源共用的装置，还可以包括：
第二调配单元，用于针对每个载波复用簇所包含的每一个扇区，若存在分配到的目标载波数量为零的扇区，且不存在与该扇区的一类载波与二类载波的数量之和的差值超过预设值的扇区时，则从该扇区的相邻扇区中调配一个目标载波给该扇区。
具体实施中，无线系统间频谱资源共用的装置，还可以包括排序单元707，其中：
排序单元，用于针对每个载波复用簇所包含的每一个扇区，将分配给该扇区的目标载波，按照一类载波、二类载波和三类载波的顺序排序；
第二调配单元，可以用于将该扇区相邻扇区中排序最后的目标载波调配给该扇区。
具体实施中，无线系统间频谱资源共用的装置，还可以包括：
功率调整单元，用于在载波复用簇所包含的扇区之间发生同频干扰时，针对造成干扰的目标载波，缩小该目标载波的发射功率。
具体实施中，无线系统间频谱资源共用的装置，还可以包括：
第一获得单元，用于获得授权系统在区域信息对应的区域和时间信息对应的时间段内占用可用载波集合所包含的任一载波的载波占用信息；
第三确定单元，用于确定在该区域信息对应的区域和该时间信息对应的时间段内，正在使用载波占用信息对应的载波的所有扇区；
第一指示单元，用于针对确定出的每一个扇区，指示该扇区所属的基站，从该扇区被分配到的其它目标载波中选择一个目标载波调度给该扇区。
具体实施中，无线系统间频谱资源共用的装置，还可以包括：
删除单元，用于针对确定出的每一个扇区，从该扇区分配到的目标载波中删除载波占用信息对应的载波。
具体实施中，无线系统间频谱资源共用的装置，还可以包括：
第三调配单元，用于针对确定出的每一个扇区，判断出该扇区分配到的目标载波中不存在其它目标载波时，从该扇区的相邻扇区中调配一个目标载波给该扇区。
具体实施中，无线系统间频谱资源共用的装置，还可以包括：
第一更新单元，用于根据第一获得单元获得的载波占用信息，更新授权系统信号强度信息和授权系统载波检测概率信息；
第二更新单元，用于根据根据第一更新单元更新后的授权系统信号强度信息和授权系统载波检测概率信息，更新处于区域信息对应的区域内的基站的可用载波集合中所包含的载波的类别信息。
具体实施中，无线系统间频谱资源共用的装置，还可以包括：
第二获得单元，用于获得授权系统在该区域信息对应的区域和该时间信息对应的时间段内空闲任一载波的载波空闲信息；
判断单元，用于判断该载波空闲信息对应的载波是否为已分配给指定扇区的目标载波；
第一分配单元，用于在判断单元的判断结果为是，且确定该载波空闲信息对应的载波的排序参数值与分配给所述指定扇区时相同时，将该载波空闲信息对应的载波重新分配给所述指定扇区；
第二分配单元，用于在判断单元的判断结果为否时，在处于该区域信息对应的区域内的每一个扇区分配到的目标载波中增加该载波空闲信息对应的载波，该载波空闲信息对应的载波在每个扇区分配到的目标载波中排序最后。
具体实施中，无线系统间频谱资源共用的装置，还可以包括：
第二指示单元，用于针对处于该区域信息对应的区域内的每一个基站，指示该基站在该时间信息对应的时间段内，将为该基站所包含的扇区分配的目标载波按照预设的调度顺序调度给移动终端。
具体实施中，无线系统间共用频谱资源的装置，还可以包括：
第四确定单元，用于针对处于区域信息对应的区域内的每个基站所包含的每一个扇区，确定分配给该扇区的、非授权系统专用频段上包含的载波为主载波，确定分配给该扇区的目标载波为辅载波；
第三指示单元，用于指示该扇区所属的基站在时间信息对应的时间段内，将主载波调度给该扇区内的移动终端传输控制信道，将辅载波调度给该扇区内的移动终端传输数据信道。
如图8所示，为本发明实施例提供的信息上报方法的实施流程示意图，包括：
S801、按照预设的周期测量指定区域内授权系统的频带使用信息；
具体的，频带使用信息包括所述授权系统的频带占用信息，占用所述频带占用信息对应的频带的区域信息和时间信息。
S802、根据所述频带使用信息，确定非授权系统可用频带的统计信息；
具体的，根据频带使用信息中的频带占用信息，统计非授权系统的可用频带信息；并根据频带使用信息中的区域信息和时间信息统计非授权系统可用频带的区域对应的区域信息和可用频带的时间对应的时间信息；根据统计结果，确定非授权系统可用频带的统计信息。
S803、将确定出的非授权系统可用频带的统计信息发送给无线系统间共用频谱资源的装置。
具体的，确定单元802可以通过如下两种方式获得非授权系统可用频带的统计信息：
方式一
测量单元801将测量到的频带使用信息发送给确定单元；
具体的，测量单元801按照预设的周期测量授权系统的频带使用信息，该频带使用信息中包括授权系统的频带占用信息，占用所述频带占用信息对应的频带的区域信息和时间信息，频谱使用信息表示授权系统根据频谱资源的占用情况，即授权系统在某区域的某一时间段上占用频谱占用信息对应的频带；测量单元801将测量到的授权系统的频带使用信息发送给确定单元802，确定单元统计非授权系统可用频带信息，以及根据频谱使用信息中的区域信息和时间信息，统计非授权系统可用频带的区域对应的区域信息和可用频带的时间对应的时间信息；以及根据统计的结果，确定授权系统可用频带的统计信息，即授权系统在区域信息对应的区域和时间信息对应的时间段内可以使用的频带。
方式二
如果授权系统对于频带占用的变化缓慢，如授权系统长期在一些固定频率的频带上空闲，则可以通过人工配置方式获得非授权系统的可用频带的统计信息。
具体实施中，频带使用信息还可以包括授权系统在区域信息对应的区域和时间信息对应的时间内的信号强度信息和载波检测概率信息。
如图9所示，为本发明实施例提供的信息上报装置一种结构示意图，包括：
测量单元901，用于按照预设的周期测量指定区域内授权系统的频带使用信息；
确定单元902，用于根据该频带使用信息，确定非授权系统可用频带的统计信息；
上报单元903，用于将确定单元902确定出的非授权系统可用频带的统计信息发送给无线系统间共用频谱资源的装置。
具体实施中，确定单元902与上报单元903可以合并设置，即确定单元确定出非授权系统可用频带的统计信息后，将该可用频带信息通过预定义接口发送给无线系统间共用频谱资源的装置。
本发明实施例中，信息上报装置可以设置在基站中，或者以独立的实体网元的方式存在。特别的，由于授权系统在一定区域内的频带使用情况基本相同，因此，当信息上报装置为独立的实体网元方式存在时，可以在一定的区域范围内，几个基站共用一个信息上报装置。
应当理解，本发明实施例中，测量单元901与确定单元902均可以作为独立的实体网元存在，当测量单元901和确定单元902分别设置时，各单元的其功能与共同设置时相同，测量单元901将测量到的授权系统的频段使用信息通过预定义的接口发送给确定单元902。
如图10所示，为本发明实施例提供的无线系统间共用频谱资源的系统一种结构示意图，包括信息上报装置1001和频谱资源共用装置1002，其中：
信息上报装置1001，用于按照预设的周期测量指定区域内授权系统的频带使用信息；根据该频带使用信息确定非授权系统可用频带的统计信息，该可用频带的统计信息包括可用频带信息、可用频带的区域对应的区域信息和可用频带的时间对应的时间信息；以及将确定出的非授权系统可用频带的统计信息发送给所述无线系统间共用频谱资源的装置；
频谱资源共用装置1002，用于接收所述信息上报装置发送的非授权系统可用频带的统计信息；根据所述可用频带的统计信息中携带的可用频带信息，确定处于所述区域信息对应的区域内的基站在所述时间信息对应的时间段内的可用载波集合；并从所述可用载波集合所包含的载波中，按照预设的分配策略，确定分配给所述区域信息对应的区域内的基站所包含的每一个扇区的目标载波。
本发明实施例中，基站确定移动终端支持在共用频段的共用载波上传输数据时，才能为该移动终端调度共用载波，因此，本发明实施例涉及的基站，可以包括：
发送单元，用于向移动终端发送询问消息，该询问消息中携带有共用频段的第一标识信息；
接收单元，用于接收该移动终端发送的响应消息，该响应消息中携带有该移动终端是否支持在第一标识标识信息对应的共用频段上传输数据的第二标识信息；
第一调度单元，用于根据接收到的第二标识信息，确定该移动终端支持在第一标识信息对应的共用频段上传输数据时，为该移动终端调度共用频段上的共用载波，或者为该移动终端调度专用频段上的专用载波；
第二调度单元，用于根据接收到的第二标识信息，确定该移动终端步支持在第一标识信息对应的共用频段上传输数据时，为该移动终端调度专用频段上的专用载波。
如图11所示，为授权系统与非授权系统共用频谱资源的系统架构图，其中，非授权系统以移动通信系统为例进行说明。其中，授权系统的收发信设备在授权系统分配到的频段上正常工作，授权系统中的各设备与现有技术完全相同。为了实现授权系统与非授权系统共用频谱资源，本发明实施例中，对于移动通信系统中的接入网设备进行了改进，对于核心网设备，各设备的功能与现有技术完全相同。对于接入网，本发明实施例进行了如下改进：
为了实现对授权系统频带使用情况的测量，本发明实施例中增加了测量模块，该测量单元可以可以嵌入到传统移动通信系统基站中，或者以独立的实体网元存在。为了节约成本，在一定的区域范围内，可以以独立的实体网元部署的方式，多个基站共用一个测量单元。测量单元的主要功能时，按照预设的周期测量授权系统的频带使用情况；
增加确定单元，与测量单元一样，确定单元可以以单独的实体网元方式存在，也可以与测量模块一起部署，还可以嵌入传统移动通信系统基站中。确定单元的主要功能是，根据测量单元测量到的授权系统的频带使用情况，确定非授权系统可用频带的统计信息；
增加一无线系统间公用频谱资源的装置，该装置是实现移动通信系统与授权系统共用频谱资源的核心装置，其功能为：根据可用频带的统计信息，确定非授权系统的可用载波，并将确定出的可用载波按照预设的分配策略分配给各个扇区使用，并控制扇区间的同频干扰。
对于新增的单元或者装置之间，通过新增的接口进行通信。例如，测量单元与确定单元独立设置时，二者之间通过新增接口进行通信；对于确定单元与无线系统间公用频谱资源的装置之间也通过新增接口进行通信；对于无线系统间公用频谱资源的装置与无线资源管理模块之间也需要新增接口进行通信。
另外，为了支持与授权系统共用频谱资源，对于传统移动通信系统中所有或者部分基站的射频模块，需要升级为增强射频模块，配置了增强射频模块的基站可以支持在专用频段和共用频段上同时工作；对于传统移动通信系统中所有或者部分基站的无线资源管理模块，需要升级为增强无线资源管理模块，配置了增强无线资源模块的基站支持同时管理原有专用频段和共用频段的载波的使用；对于移动终端，为了支持同时工作在专用频段和共用频段上，该移动终端为多模终端。基站通过与多模终端之间新增的控制信令获知多模终端是否支持在共用频段上传输数据。
如图12所示，为本发明实施例授权系统与非授权系统之间共用频谱资源的方法实施流程示意图，包括：
S1201、测量单元测量授权系统的频带使用信息；
S1202、测量单元通过新增接口将测量到的频带使用信息发送给确定单元，确定单元根据接收到的频带频带使用信息确定非授权系统的可用频带的统计信息；
S1203、确定模块通过新增接口将可用频带的统计信息发送给无线系统间共用频谱资源的装置；
具体实施中，也可以通过人工方式获得非授权系统可用频带的统计信息息。
S1204、无线系统间共用频谱资源的装置根据可用频带的统计信息中的可用频带信息，确定非授权系统的可用载波集合；并从该可用载波集合所包含的载波中，按照预设的分配策略，确定分配给非授权系统的基站所包含的每一个扇区的目标载波；
S1205、无线系统间共用频谱资源的装置通过新增接口将为每个扇区确定出的目标载波发送给该扇区对应的基站的增强无线资源管理模块；
S1206、增强无线资源管理模块对非授权系统的专用频段上的专用载波和共用频段上的目标载波进行管理，根据各扇区的业务情况调度给移动终端使用，其中，为普通终端调度专用载波，为多模终端调度专用载波和目标载波。
S1207、判断授权系统的频带使用信息是否变化，如果是，执行步骤S1201，如果否，流程结束。
由上述过程可知，本发明实施例提供的无线系统间共用频谱资源的方法、装置与系统，对现有的移动通信系统改动较小。通过非授权系统单方面测量授权系统的频带使用情况，根据授权系统的频带使用情况确定自身的可用频带的统计信息，并根据确定出的可用频带的统计信息动态规划非授权系统的可用频带，这样，无需与授权系统建立通信连接，通过协商共用频谱资源，从而对授权系统的使用不会造成影响。
本发明实施例提供的无线系统间共用频谱资源的方法及装置，非授权系统获得的可用频带的统计信息，该可用频带的统计信息中包括可用频带信息、可用频带的区域对应的区域信息和可用频带的时间对应的时间信息，非授权系统确定区域信息对应的区域内的基站在时间信息对应的时间段内的可用载波集合以及该可用载波集合所包含的载波的类别信息，并针对该可用频带上的每一个载波，并按照预先划分的载波复用簇和预设的在该载波复用簇中该载波对应的类别信息对应的权值，确定该载波的排序参数值，根据该排序参数值，非授权系统确定自身所包含各个扇区的预分配载波集合，以及针对每一扇区，根据该扇区所属基站的可用载波集合和在载波复用簇中在载波的类别信息，从预分配载波中选择分配给该扇区的载波，这样，在非授权系统大范围组网的场景下，实现了频谱利用率高的频谱利用率低的非授权系统与频谱利用率低的授权系统共用频谱的目的。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
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 (35)
1.一种无线系统间共用频谱资源的方法，其特征在于，包括：
接收非授权系统可用频带的统计信息，所述可用频带的统计信息根据授权系统的频带使用信息确定，包括可用频带信息、可用频带的区域对应的区域信息和可用频带的时间对应的时间信息以及授权系统在所述区域信息对应的区域和所述时间信息对应的时间段内的信号强度信息和载波检测概率信息；
根据所述可用频带信息，确定处于所述区域信息对应的区域内的基站在所述时间信息对应的时间段内的可用载波集合；
从所述可用载波集合所包含的载波中，按照预设的分配策略，确定分配给所述区域信息对应的区域内的基站所包含的每一个扇区的目标载波，具体包括：根据所述信号强度信息和载波检测概率信息，确定可用载波集合所包含的载波的类别信息；根据确定出的各载波的类别信息，分别设定各载波对应的权值，类别信息相同的载波设定的权值相同；并确定复用所述可用载波集合所包含的载波的载波复用簇，所述载波复用簇包括至少一个扇区；针对所述可用载波集合中包含的每一个载波，根据确定出的载波复用簇以及载波在该载波复用簇内对应的权值，确定该载波的排序参数值；针对确定出的每一个载波复用簇，将所述可用载波集合中包含的载波按照确定出的排序参数值，依次分配给该载波复用簇所包含的各扇区，作为各扇区的预分配载波集合；并针对该载波复用簇所包含的每一个扇区，从该扇区的预分配载波集合中选择指定类别信息的载波，作为分配给该扇区的目标载波。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述可用载波集合中包含的载波按照确定出的排序参数值，依次分配给该载波复用簇所包含的各扇区，作为各扇区的预分配载波集合，具体包括：
根据确定出的排序参数值，将可用频带上包含的每一个载波，按照排序参数值由大到小排列，得到排序载波集合；
针对每一个载波复用簇所包含的扇区，依次从所述排序载波集合中选择一个载波按照预设的顺序依次分配给每个扇区，直至所有载波分配完毕；
确定每一个扇区分配到的载波的集合为该扇区的预分配载波集合。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述信号强度信息和载波检测概率信息，确定可用载波集合所包含的载波的类别信息，具体包括：
根据所述信号强度信息和所述载波检测概率信息，若该载波对应的信号强度低于预设的第一信号强度阈值以及该载波对应的载波检测概率低于预设的第一载波检测概率阈值，确定该载波属于一类载波；
若该载波对应的信号强度高于预设的第一信号强度阈值低于预设的第二信号强度阈值，以及该载波对应的载波检测概率高于预设的第一载波检测概率阈值低于预设的第二载波检测概率阈值，确定该载波属于二类载波；
若该载波对应的信号强度高于预设的第二信号强度阈值低于预设的第三信号强度阈值，以及该载波对应的载波检测概率高于预设的第二载波检测概率阈值低于预设的第三载波检测概率阈值，确定该载波属于三类载波；
若该载波对应的信号强度高于预设的第三信号强度阈值，以及该载波对应的载波检测概率高于预设的第三载波检测概率阈值，确定该载波属于四类载波。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，一类载波对应的权值最大，二类载波对应的权值小于一类载波对应的权值，三类载波对应的权值小于二类载波对应的权值，四类载波对应的权值最小，以及
针对所述可用载波集合中包含的每一个载波，根据确定出的载波复用簇以及载波在该载波复用簇内对应的权值，确定该载波的排序参数值，具体包括：
针对所述可用载波集合中包含的每一个载波，将该载波在不同载波复用簇内对应的类别信息所对应的权值之和，确定为该载波的排序参数值。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，针对该载波复用簇所包含的每一个扇区，从该扇区的预分配载波集合中选择指定类别信息的载波，作为分配给该扇区的目标载波，具体包括：
针对该载波复用簇所包含的每一个扇区，从该扇区的所述预分配载波集合所包含的载波中，选择除对应的类别信息为四类载波以外的载波为分配给该扇区的目标载波。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
针对每个载波复用簇所包含的各扇区，按照分配给该扇区的各目标载波对应的类别信息，分别统计各类别信息对应的载波的数量；
若存在两个扇区的一类载波与二类载波的数量之和的差值超过预设值，从一类载波与二类载波的数量之和高的扇区调配一个目标载波给一类载波与二类载波的数量之和低的扇区。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，从一类载波与二类载波的数量之和高的扇区调配一个目标载波给一类载波与二类载波的数量之和低的扇区，具体包括：
若一类载波与二类载波的数量之和高的扇区存在二类载波，则从该扇区调配一个二类载波给一类载波与二类载波的数量之和低的扇区；
若一类载波与二类载波的数量之和高的扇区不存在二类载波，则从该扇区调配一个一类载波给一类载波与二类载波的数量之和低的扇区。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
针对每个载波复用簇，若存在分配到的目标载波数量为零的扇区，且不存在与该扇区的一类载波与二类载波的数量之和的差值超过预设值的扇区时，则从该扇区的相邻扇区中调配一个目标载波给该扇区。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
针对每个载波复用簇所包含的每一个扇区，将所述目标载波按照一类载波、二类载波和三类载波的顺序排序；以及
从该扇区的相邻扇区中调配一个目标载波给该扇区，具体包括：
将该扇区的相邻扇区中排序最后的目标载波调配给该扇区。
10.如权利要求1～9任一权利要求所述的方法，其特征在于，还包括：
在载波复用簇所包含的扇区之间发生同频干扰时，针对造成干扰的目标载波，缩小该目标载波的发射功率。
11.如权利要求1～9任一权利要求所述的方法，其特征在于，还包括：
获得授权系统在所述区域信息对应的区域和所述时间信息对应的时间段内占用可用载波集合所包含的任一载波的载波占用信息；
确定在所述区域信息对应的区域和所述时间信息对应的时间段内，正在使用载波占用信息对应的载波的所有扇区；以及
针对确定出的每一个扇区，指示该扇区所属的基站，从该扇区被分配到的其它目标载波中选择一个目标载波调度给该扇区。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：
针对确定出的每一个扇区，从该扇区分配到的目标载波中删除所述载波占用信息对应的载波。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：
针对确定出的每一个扇区，判断出该扇区分配的目标载波中不存在其它目标载波时，从该扇区的相邻扇区分配的目标载波中，调配给一个目标载波该扇区。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：
根据获得的所述载波占用信息，更新授权系统信号强度信息和授权系统载波检测概率信息；以及
根据更新后的授权系统信号强度信息和授权系统载波检测概率信息，更新处于所述区域信息对应的区域内的基站的可用载波集合中所包含的载波的类别信息。
15.如权利要求1～9任一权利要求所述的方法，其特征在于，还包括：
获得授权系统在所述区域信息对应的区域和所述时间信息对应的时间段内空闲任一载波的载波空闲信息；
判断所述载波空闲信息对应的载波是否为已分配给指定扇区的目标载波；
若判断结果为是，且确定所述载波空闲信息对应的载波的排序参数值与分配给所述指定扇区时相同时，将所述载波空闲信息对应的载波重新分配给所述指定扇区；
若判断结果为否，针对处于所述区域信息对应的区域内的每一个载波复用簇，将该空闲载波信息对应的载波按照预设的分配策略分配给该载波复用簇包含的扇区，所述载波空闲信息对应的载波在该扇区分配到的目标载波中排序最后。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
针对处于所述区域信息对应的区域内的每一个基站，指示该基站在所述时间信息对应的时间段内，将为该基站所包含的扇区分配的目标载波按照预设的调度顺序调度给移动终端。
17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
针对处于所述区域信息对应的区域内的每个基站所包含的每一个扇区，确定分配给该扇区的、非授权系统专用频段上包含的载波为主载波，确定分配给该扇区的目标载波为辅载波；并
指示该扇区所属的基站在所述时间信息对应的时间段内，将主载波调度给该扇区内的移动终端传输控制信道，将辅载波调度给该扇区内的移动终端传输数据信道。
18.一种无线系统间共用频谱资源的装置，其特征在于，包括；
接收单元，用于接收非授权系统可用频带的统计信息，所述可用频带的统计信息根据授权系统的频带使用信息确定，包括可用频带信息、可用频带的区域对应的区域信息和可用频带的时间对应的时间信息以及授权系统在所述区域信息对应的区域和所述时间信息对应的时间段内的信号强度信息和载波检测概率信息；
第一确定单元，用于根据所述可用频带信息，确定处于所述区域信息对应的区域内的基站在所述时间信息对应的时间段内的可用载波集合；
第二确定单元，用于从所述可用载波集合所包含的载波中，按照预设的分配策略，确定分配给所述区域信息对应的区域内的基站所包含的每一个扇区的目标载波，所述第二确定单元，包括：第一确定子单元，用于根据所述信号强度信息和载波检测概率信息，确定可用载波集合所包含的载波的类别信息；设定子单元，用于根据确定出的各载波的类别信息，分别设定各载波对应的权值，类别信息相同的载波设定的权值相同；第二确定子单元，用于确定复用所述可用载波集合所包含的载波的载波复用簇，所述载波复用簇包括至少一个扇区；第三确定子单元，用于针对所述可用载波集合中包含的每一个载波，根据确定出的载波复用簇以及载波在该载波复用簇内对应的权值，确定该载波的排序参数值；分配子单元，用于针对确定出的每一个载波复用簇，将所述可用载波集合中包含的载波按照确定出的排序参数值，依次分配给该载波复用簇所包含的各扇区，作为各扇区的预分配载波集合；选择子单元，用于针对该载波复用簇所包含的每一个扇区，从该扇区的预分配载波集合中选择指定类别信息的载波，作为分配给该扇区的目标载波。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述分配子单元，包括：
排序模块，用于根据确定出的排序参数值，将可用频带上包含的每一个载波，按照排序参数值由大到小排列，得到排序载波集合；
分配模块，用于针对每一个载波复用簇所包含的扇区，依次从所述排序载波集合中选择一个载波按照预设的顺序依次分配给每个扇区，直至所有载波分配完毕；
确定模块，确定每一个扇区分配到的载波的集合为该扇区的预分配载波集合。
20.如权利要求18所述的装置，其特征在于，
所述第一确定子单元，具体用于根据所述信号强度信息和所述载波检测概率信息，若该载波对应的信号强度低于预设的第一信号强度阈值以及该载波对应的载波检测概率低于预设的第一载波检测概率阈值，确定该载波属于一类载波；若该载波对应的信号强度高于预设的第一信号强度阈值低于预设的第二信号强度阈值，以及该载波对应的载波检测概率高于预设的第一载波检测概率阈值低于预设的第二载波检测概率阈值，确定该载波属于二类载波；若该载波对应的信号强度高于预设的第二信号强度阈值低于预设的第三信号强度阈值，以及该载波对应的载波检测概率高于预设的第二载波检测概率阈值低于预设的第三载波检测概率阈值，确定该载波属于三类载波；若该载波对应的信号强度高于预设的第三信号强度阈值，以及该载波对应的载波检测概率高于预设的第三载波检测概率阈值，确定该载波属于四类载波。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，一类载波对应的权值最大，二类载波对应的权值小于一类载波对应的权值，三类载波对应的权值小于二类载波对应的权值，四类载波对应的权值最小；以及
所述第三确定子单元，具体用于针对所述可用载波集合中包含的每一个载波，将该载波在不同载波复用簇内对应的类别信息所对应的权值之和，确定为该载波的排序参数值。
22.如权利要求18所述的装置，其特征在于，
所述选择子单元，具体用于针对该载波复用簇所包含的每一个扇区，从该扇区的预分配载波集合所包含的载波中，选择除对应的类别信息为四类载波以外的载波为分配给该扇区的目标载波。
23.如权利要求18所述的装置，其特征在于，还包括：
统计单元，用于针对每个载波复用簇所包含的各扇区，按照分配给该扇区的各目标载波对应的类别信息，分别统计各类别信息对应的载波的数量；
第一调配单元，用于若存在两个扇区的一类载波与二类载波的数量之和的差值超过预设值时，从一类载波与二类载波的数量之和高的扇区调配一个目标载波给一类载波与二类载波的数量之和低的扇区。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，
所述第一调配单元，具体用于若一类载波与二类载波的数量之和高的扇区存在二类载波，则从该扇区调配一个二类载波给一类载波与二类载波的数量之和低的扇区；若一类载波与二类载波的数量之和高的扇区不存在二类载波，则从该扇区调配一个一类载波给一类载波与二类载波的数量之和低的扇区。
25.如权利要求23所述的装置，其特征在于，还包括：
第二调配单元，用于针对每个载波复用簇所包含的每一个扇区，若存在分配到的目标载波数量为零的扇区，且不存在与该扇区的一类载波与二类载波的数量之和的差值超过预设值的扇区时，则从该扇区的相邻扇区中调配一个目标载波给该扇区。
26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，还包括排序单元，其中：
所述排序单元，用于针对每个载波复用簇所包含的每一个扇区，将所述目标载波，按照一类载波、二类载波和三类载波的顺序排序；
所述第二调配单元，具体用于将该扇区的相邻扇区中排序最后的目标载波调配给该扇区。
27.如权利要求18～26任一权利要求所述的装置，其特征在于，还包括：
功率调整单元，用于在载波复用簇所包含的扇区之间发生同频干扰时，针对造成干扰的目标载波，缩小该目标载波的发射功率。
28.如权利要求18～26任一权利要求所述的装置，其特征在于，还包括：
第一获得单元，用于获得授权系统在所述区域信息对应的区域和所述时间信息对应的时间段内占用可用载波集合所包含的任一载波的载波占用信息；
第三确定单元，用于确定在所述区域信息对应的区域和所述时间信息对应的时间段内，正在使用载波占用信息对应的载波的所有扇区；
第一指示单元，用于针对确定出的每一个扇区，指示该扇区所属的基站，从该扇区被分配到的其它目标载波中选择一个目标载波调度给该扇区。
29.如权利要求28所述的装置，其特征在于，还包括：
删除单元，用于针对确定出的每一个扇区，从该扇区分配到的目标载波中删除所述载波占用信息对应的载波。
30.如权利要求28所述的装置，其特征在于，还包括：
第三调配单元，用于针对确定出的每一个扇区，判断出该扇区分配到的目标载波中不存在其它目标载波时，从该扇区的相邻扇区分配的目标载波中，调配一个目标载波给该扇区。
31.如权利要求28所述的装置，其特征在于，还包括：
第一更新单元，用于根据获得的所述载波占用信息，更新授权系统信号强度信息和授权系统载波检测概率信息；
第二更新单元，用于根据根据更新后的授权系统信号强度信息和授权系统载波检测概率信息，更新处于所述区域信息对应的区域内的基站的可用载波集合中所包含的载波的类别信息。
32.如权利要求18～26任一权利要求所述的装置，其特征在于，还包括：
第二获得单元，用于获得授权系统在所述区域信息对应的区域和所述时间信息对应的时间段内空闲任一载波的载波空闲信息；
判断单元，用于判断所述载波空闲信息对应的载波是否为已分配给指定扇区的目标载波；
第一分配单元，用于在判断单元的判断结果为是，且确定所述载波空闲信息对应的载波的排序参数值与分配给所述指定扇区时相同时，将所述载波空闲信息对应的载波重新分配给所述指定扇区；
第二分配单元，用于在判断单元的判断结果为否时，在处于所述区域信息对应的区域内的每一个扇区分配到的目标载波中增加所述载波空闲信息对应的载波，所述载波空闲信息对应的载波在每个扇区分配到的目标载波中排序最后。
33.如权利要求18所述的装置，其特征在于，还包括：
第二指示单元，用于针对处于所述区域信息对应的区域内的每一个基站，指示该基站在所述时间信息对应的时间段内，将为该基站所包含的扇区分配的目标载波按照预设的调度顺序调度给移动终端。
34.如权利要求18所述的装置，其特征在于，还包括：
第四确定单元，用于针对处于所述区域信息对应的区域内的每个基站所包含的每一个扇区，确定分配给该扇区的、非授权系统专用频段上包含的载波为主载波，确定分配给该扇区的目标载波为辅载波；
第三指示单元，用于指示该扇区所属的基站在所述时间信息对应的时间段内，将主载波调度给该扇区内的移动终端传输控制信道，将辅载波调度给该扇区内的移动终端传输数据信道。
35.一种无线系统间共用频谱资源的系统，其特征在于，包括信息上报装置和无线系统间共用频谱资源的装置，其中：
所述信息上报装置，用于按照预设的周期测量指定区域内授权系统的频带使用信息；根据所述频带使用信息确定非授权系统可用频带的统计信息，所述可用频带的统计信息包括可用频带信息、可用频带的区域对应的区域信息和可用频带的时间对应的时间信息以及授权系统在所述区域信息对应的区域和所述时间信息对应的时间段内的信号强度信息和载波检测概率信息；以及将确定出的非授权系统可用频带的统计信息发送给所述无线系统间共用频谱资源的装置；
所述无线系统间共用频谱资源的装置，用于接收所述信息上报装置发送的非授权系统可用频带的统计信息；根据所述可用频带的统计信息中的可用频带信息，确定处于所述区域信息对应的区域内的基站在所述时间信息对应的时间段内的可用载波集合；并从所述可用载波集合所包含的载波中，按照预设的分配策略，确定分配给所述区域信息对应的区域内的基站所包含的每一个扇区的目标载波，具体包括：根据所述信号强度信息和载波检测概率信息，确定可用载波集合所包含的载波的类别信息；根据确定出的各载波的类别信息，分别设定各载波对应的权值，类别信息相同的载波设定的权值相同；并确定复用所述可用载波集合所包含的载波的载波复用簇，所述载波复用簇包括至少一个扇区；针对所述可用载波集合中包含的每一个载波，根据确定出的载波复用簇以及载波在该载波复用簇内对应的权值，确定该载波的排序参数值；针对确定出的每一个载波复用簇，将所述可用载波集合中包含的载波按照确定出的排序参数值，依次分配给该载波复用簇所包含的各扇区，作为各扇区的预分配载波集合；并针对该载波复用簇所包含的每一个扇区，从该扇区的预分配载波集合中选择指定类别信息的载波，作为分配给该扇区的目标载波。
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