CN102958174A - 频谱资源重配方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种频谱资源重配方法，包括：触发频谱资源配置后，生成频谱资源配置决策，按所述配置决策为待配置链路配置频谱资源。本发明同时公开了一种实现上述方法的频谱资源重配装置及系统。本发明过设置频谱资源数据库，存储当前可用的频谱资源以及已使用的频谱资源，这样，当某些链路出现频谱资源紧张或频谱资源不可用的情况时，系统将会根据当前可用频谱资源的情况，为这些链路分配相应的频谱资源，从而保证这些频谱资源紧张的链路有资源可用，保证尽可能多的通信业务的开展。本发明的技术方案对频谱资源的使用更合理，能充分利用所有的频谱资源，不会局限于某一特定的频谱资源，使频谱资源的利用最大化。

Description

频谱资源重配方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及频谱资源重配技术，尤其涉及一种频谱资源重配方法、装置及系统。
背景技术
随着无线电技术的不断进步，各种各样的无线电业务大量涌现，而无线电业务所依托的频谱资源却是有限的，当前频谱资源极为紧张；而在传统的固定频谱分配模式下，频谱资源的利用率并不高。从某种意义上讲，这种将频谱资源固定分配给授权系统的分配制度造成了频谱资源极为紧张的局面。而认知无线电技术就打破了这种传统意义上的频谱固定分配制度，其通过将频谱在系统间动态分配，提高了频谱的利用效率。
随着人们日常通信需求的不断提高，已经不满足于简单的语音数据通信，视频流媒体业务在人们通信生活中的比重不断增加，这需要更大的带宽作为支撑，国际移动电话(IMT，International Mobile Telecom)系统显现出前所未有的频谱紧张局面，而对于广播电视系统来讲，频谱资源在很大程度上存在着可利用的空间，利用率偏低，却无法为IMT系统所用。通过认知无线电技术IMT系统通过对广播电视系统信息的获取，伺机占用广电系统在空间和时间上未使用的频谱资源(TVWS，TV White Space)，从而提高这部分频谱的利用率，能大大改善IMT系统频谱紧张的局面，同时利用可靠的功率控制、主用户发现机制等技术，保证不对主系统造成干扰。
对于长期演进(LTE，Long Term Evolution)技术或者演进的长期演进(LTE-A，Long Term Evolution-advanced)技术来说，目前的中继Relay技术炙手可热。但也存在着不可回避的资源紧张问题，由于中继(Relay)节点的引入，增加了一段新的链路，即增加了Relay节点与基站eNB之间的回程链路(backhaul link)。backhaul link在LTE/LTE-A中可能是无线的，如应用于偏远的地区、临时热点区域的覆盖、救灾时期、游牧状态的接入节点等。在这些场景下，由于部署有线的连接成本太高，或者无法估计其位置并提前进行有线覆盖，或者有线通信中断，都无法通过有线连接来进行有效覆盖。而无线链路可以迅速提供服务，因此，需要为这部分backhaul link分配频率资源，从而进行无线的连接。
而在上述场景下，针对无线backhaul link的资源分配，目前基本上还是考虑根据频谱管理组织的规定，将一部分授权频谱资源分配给LTE/LTE-A系统的无线backhaul link。由于每个运营商最终所得到的用于LTE/LTE-A系统运行的频谱是非常有限的，这种划分一部分资源给无线backhaul link的方式势必会对接入链路的容量和服务质量造成极大影响。尽管经过严格的物理层和高层协议的定义，可以尽量减少因频谱资源不足造成的损失，但这种损失却是不可避免的。引入认知无线电技术后，可以为backhaul link寻找到合适的空闲频谱资源(如TVWS)，从而使其不必在分享接入链路的授权频谱资源。
图1为TVWS频段认知无线电(CR，Cognitive Radio)系统的逻辑架构示意图，如图1所示，在相关的研究中，存在着若干应用场景，如利用TVWS频谱资源建立中远距离无线接入链路、利用TVWS频谱资源建立短距离无线接入链路、Ad-hoc网络在TVWS频谱上的应用、多媒体广播多播业务(MBMS，Multimedia Broadcast Multicast Service)在TVWS频谱上的应用以及backhaullink在TVWS频谱上的应用等。在这些场景下，进行资源重配决策的节点为中心控制节点(CCP，Central Control Point)。CCP主要负责频谱资源重配的决策，包括将获取到的来自于数据库(DB，Data Base)中的主用户空闲频谱资源，协调分配给各基站，并控制各基站进行重配。这里的数据库包含主用户的频谱使用情况信息。但现有技术中，并没有从整体上对TVWS频段CR技术的重配进行确定，而且缺乏对整体流程中阶段的划分，及各阶段功能的定义。也就是说，目前对TVWS频段CR技术尚处于讨论阶段，并没有成熟的技术可供利用和参考。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种频谱资源重配方法、装置及系统，能充分利用系统中各种无线频谱资源，充分保证无线通信系统中的资源分配。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种频谱资源重配方法，包括：
触发频谱资源配置后，生成频谱资源配置决策，按所述配置决策为待配置链路配置频谱资源。
优选地，所述方法还包括：
获取频谱资源配置决策所需的信息；其中，所述获取频谱资源配置决策所需的信息包括以下信息的至少一种：
获取当前能使用的频谱资源，所述待配置的链路的负载信息、当前占用的频谱资源信息、通信质量状况信息、各用户信息。
优选地，所述触发频谱资源配置为：
被配置的频谱资源被用户重新占用；
或者，相邻区域的资源重配触发频谱资源重配；
或者，接收到下属网络节点的频谱资源请求。
优选地，所述生成频谱资源配置决策为：
为发出频谱资源申请的网络节点分配频谱资源；
或者，主用户出现时，退出在用的指定频谱而进行频谱资源重配；
或者，进行频谱资源重配，协调相邻网络节点间干扰；
或者，根据网络节点的优先级，进行频谱资源优化重配。
优选地，所述方法还包括：
对所述生成的频谱资源配置决策进行优化：对链路的配置频谱进行测量，并根据获知的测量结果对所述配置决策进行调整，并按调整后的配置决策重新为待配置链路配置频谱资源。
优选地，所述根据获知的测量结果对所述配置决策进行调整为：
确定测量配置频谱资源的链路存在意外干扰，进行干扰源协调；
或在确定测量配置频谱资源的链路的发射功率在主用户保护带内时，根据测量的信号功率，减小发射功率，或重新分配新的频谱资源。
优选地，所述方法还包括：
按所述配置决策为待配置链路配置频谱资源后，接收所述待配置链路的网络节点对资源重配完成情况进行反馈，进行重配数据更新处理。
优选地，所述方法还包括：
对配置频谱资源的链路进行性能监测，所监测的指标包括以下至少一项：
用户吞吐量、频谱效率、覆盖率、移动性管理特性类指标、质量类指标；其中，所述移动性管理特性类指标包括切换成功率和/或切换时延；所述质量类指标包括以下至少一项：业务下载速度、业务呼叫时延、语音质量。
一种频谱资源重配装置，包括触发单元、生成单元和配置单元，其中：
触发单元，用于触发频谱资源配置；
生成单元，用于生成频谱资源配置决策；
配置单元，用于按所述配置决策为待配置链路配置频谱资源。
优选地，所述频谱资源重配装置还包括：
获取单元，用于获取频谱资源配置决策所需的信息，其中，所述信息包括以下信息的至少一种：
获取当前能使用的频谱资源，所述待配置的链路的负载信息、当前占用的频谱资源信息、通信质量状况信息、各用户信息。
优选地，所述触发单元进一步用于，在被配置的频谱资源被用户重新占用，或相邻区域的资源重配触发频谱资源重配，或接收到下属网络节点的频谱资源请求时触发频谱资源配置。
优选地，所述装置还包括测量单元和调整单元；其中：
测量单元，用于对链路的配置频谱进行测量；
调整单元，用于根据获知的测量结果对所述配置决策进行调整；
所述配置单元进一步用于，按调整后的配置决策重新为待配置链路配置频谱资源。
优选地，所述调整单元进一步用于，在确定测量配置频谱资源的链路存在意外干扰时，进行干扰源协调；
以及，在确定测量配置频谱资源的链路的发射功率在主用户保护带内时，根据测量的信号功率，减小发射功率，或重新分配新的频谱资源。
优选地，所述装置还包括：
完成单元，用于完成链路的频谱资源配置后，反馈频谱资源配置结果，并进行频谱资源配置数据更新。
优选地，所述装置还包括：
监测单元，用于对配置频谱资源的链路进行性能监测，所监测的指标包括以下至少一项：
用户吞吐量、频谱效率、覆盖率、移动性管理特性类指标、质量类指标；其中，所述移动性管理特性类指标包括切换成功率和/或切换时延；所述质量类指标包括以下至少一项：业务下载速度、业务呼叫时延、语音质量。
一种频谱资源重配系统，包括数据库DB、中心控制节点CCP和重配基站RBS，其中：
数据库DB，用于存储主系统频谱资源状态信息，CCP对主系统空闲频谱资源的使用信息；
中心控制节点CCP，与DB连接，用于汇聚来自各RBS的WS频谱资源申请，向DB发出WS资源分配请求；将获取到的WS频谱资源协调分配给RBS；接收来自DB的频谱资源重配命令，并控制RBS执行相应频谱资源重配；向DB反馈配置更新消息；向RBS发送感知测量配置消息，以及向DB反馈感知测量结果；
RBS，与CCP连接，用于将CCP指示的WS频谱资源配置到各无线链路；根据CCP的指示改变或调整无线通信参数；执行频谱感知测量。
优选地，所述主系统频谱状态信息包括以下信息的至少一种：正在使用的频谱资源信息、未使用的频谱资源信息和不允许使用的频谱资源信息；
其中，所述正在使用的频谱资源信息包括以下信息的至少一种：频点、带宽、可能的持续时间、覆盖范围和隔离带信息；
所述未使用的频谱资源信息包括以下信息的至少一种：频点、工作带宽、覆盖范围、可能的持续时间、允许最大发射功率信息；
所述不允许使用的频谱资源信息包括以下信息的至少一种：频点、工作带宽等信息；
所述CCP对主系统空闲频谱资源的使用信息包括以下信息的至少一种：
CCP使用的空闲频谱的频点、带宽，使用该空闲频谱的CCP所在位置。
本发明中，通过设置频谱资源数据库，存储当前可用的频谱资源以及已使用的频谱资源，这样，当某些链路出现频谱资源紧张或频谱资源不可用的情况时，系统将会根据当前可用频谱资源的情况，为这些链路分配相应的频谱资源，从而保证这些频谱资源紧张的链路有资源可用，保证尽可能多的通信业务的开展。本发明的技术方案对频谱资源的使用更合理，能充分利用所有的频谱资源，不会局限于某一特定的频谱资源，使频谱资源的利用最大化。
附图说明
图1为TVWS频段认知无线电系统的逻辑架构示意图；
图2为本发明频谱资源重配方法的流程图；
图3为本发明实施例一频谱资源重配方法的流程图；
图4为本发明实施例二频谱资源重配方法的流程图；
图5为本发明实施例三频谱资源重配方法的流程图；
图6为本发明实施例四频谱资源重配方法的流程图；
图7为本发明频谱资源重配装置的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明的频谱资源重配系统可参照图1所示的结构而理解，如图1所示，本发明的频谱资源重配系统包括DB、CCP和RBS；其中：
数据库(DB，Data Base)可由主系统运营商或第三方提供，数据库包含主系统频谱资源使用信息；中心控制节点对主系统空闲频谱资源的使用信息；同时数据库中还存储有管理域政策信息。DB中主要存储有主系统频谱状态信息，包括正在使用的频谱资源信息，未使用的频谱资源信息和不允许使用的频谱(可能是管理域限制频谱或运营商预留频谱等)资源信息；正在使用的频谱资源信息包括但不限于：频点，带宽，可能的持续时间，覆盖范围和隔离带等信息；未使用的频谱资源信息，包括但不限于：频点，工作带宽、覆盖范围、可能的持续时间、允许最大发射功率等信息；不允许使用的频谱资源信息，包括但不限于：频点，工作带宽等信息。各中心控制节点对主系统空闲频谱的使用信息包括：其使用的空闲频谱，及该中心控制节点所在位置。数据库负责为各中心控制节点提供主系统空闲频谱资源信息。
中心控制节点(CCP，Central Control Point)表示一个系统或运营商的中心控制节点，与DB间可以是固定连接，也可以是移动连接等；至少包含以下功能：1、汇聚来自各可重配基站(RBS，Reconfiguration Base Station)的WS频谱资源申请，并向DB发出WS资源分配请求；2、包含下属各RBS频谱资源使用信息，将获取到的WS频谱资源协调分配给下属RBS；3、接收来自DB的重配命令，并控制下属RBS执行相应重配；4、反馈配置更新消息给DB，包括获取WS资源后重配信息更新，及退出WS后的配置更新；5、向RBS发送感知测量配置消息，其中包括所分配空闲频谱的同频或邻频系统信息，感知测量门限等；6、反馈感知测量结果给DB。
可重配基站RBS可以直接与CCP相连，其功能包括但不限于：1、将得到的WS频谱资源分配到与其相连的各无线链路；2、改变或调整无线通信技术的参数，例如，调制类型，发射功率；3、管理和维护工作频谱，例如，工作频点和频段；4、负责和中心控制节点的通信；5、频谱感知测量功能；6、感知测量数据处理能力。
重配系统触发频谱资源重配；中心控制节点获取重配决策中所需的信息，并运行重配算法，作出重配决策；并将重配命令下发到相应基站，基站联合其下属具有感知测量功能的节点对指定频谱资源进行频谱感知，若存在意外干扰或在主用户保护带内，则反馈感知测量结果给上层节点；否则，基站与其下属节点执行重配命令；完成重配后，基站逐层向上反馈重配执行情况，相关节点进行重配性能监测。
图2为本发明频谱资源重配方法的流程图，如图2所示，本发明的频谱资源重配整体实现流程包含以下一个或多个步骤，为：步骤1、重配触发，步骤2、信息获取，步骤3、重配决策，步骤4、决策优化，步骤5、重配执行，步骤6、重配完成，步骤7、性能监测。需要说明的是，上述各步骤仅是按照信息交互的流程设置的处理步骤，上述各步骤可以根据需要进行合并，如例如重配触发步骤与信息获取步骤合并成重配触发信息获取步骤；合并不限于上述方式。以下分别介绍上述各步骤。：
步骤1，重配触发：重配系统触发频谱资源重配。
优选以下几种触发方式：中心控制节点获取到主用户数据库中其所占用主系统频谱上的主用户出现；相邻区域上的中心控制节点的重配引发本中心控制节点的重配；中心控制节点收到下属节点频谱资源请求；下属节点频谱感知测量结果表明其所占用的主系统频谱上的主用户出现。
步骤2，信息获取：CCP获取重配决策中所需的信息。
需要获取的信息包括但不限于：TVWS频谱资源信息、下属各基站负载状态信息和/或通信质量状况信息、各RBS下用户的相关信息。
具体的，TVWS频谱资源信息，用于将获取到的TVWS频谱资源在重配决策中分配给相应基站；
具体的，CCP下属各基站负载状态信息和/或通信质量状况信息，用于衡量下属各基站对TVWS频谱资源的需求程度，并在重配决策中考虑，如RBS1频谱资源紧张，发出频谱资源请求，而同CCP下RBS2此前获取过TVWS资源，但从其上报的负载状态信息显示，其负载较轻，CCP可将RBS2下的部分TVWS资源重配给RBS1，从而实现基站间频谱资源优化；
具体的，各RBS下用户的相关信息，如用户数，用户等级等信息，用于衡量下属RBS的优先级，并在重配决策中考虑，如CCP下RBS1与RBS2同时申请TVWS频谱资源，但CCP所申请下来的资源只能满足其中之一的需求，此时就需要考虑RBS间的优先级排序，如RBS 1下高等级用户的数目占所有用户的比重为60％，而RBS2下高等级用户的数目占所有用户的比重为30％，因此RBS1的优先级高于RBS2，CCP将该TVWS资源分配给RBS1。
步骤3，重配决策：CCP根据触发原因及获取到的信息，运行重配算法，作出重配决策，并与相邻CCP协商。
中心控制节点根据不同的重配触发原因，运行相应的重配算法，作出重配决策：如，主用户出现情况下，释放主用户出现频段上的频谱资源；当下属RBS请求TVWS资源时，CCP将获取到的TVWS配置给目标RBS下的链路；下属RBS请求TVWS资源，但TVWS频谱资源不足无新TVWS资源时，对其下属基站间频谱资源进行优化；与相邻中心控制节点就重配决策进行协商。
步骤4，决策优化：中心控制节点将作出的频谱重配决策形成命令下发至基站，基站联合其下属具有感知测量的节点，对目标TVWS频谱进行感知测量，并向上层反馈感知测量结果，用于上层节点优化其所作出的频谱资源重配决策。
所要感知的频段为指定的新分配的TVWS频谱资源，判断是否存在意外干扰，或根据指定的发射功率判断自身是否在主用户保护带内。若有干扰存在，就反馈测量报告信息给上层节点(包括中心控制节点及数据库)，包括了干扰信号，受干扰的频段，位置区域信息等。上层节点协调相关干扰源，或者重新分配新的资源。若在主用户保护带内，则反馈给上层的测量报告信息中指示其所检测到的主用户信号功率，并由上层节点决定减小认知用户的发射功率，或者重新分配新的资源。此步骤将反复执行直到感知测量结果显示干扰在可接受范围内，且不在主用户保护带范围内。
步骤5，重配执行：CCP将重配决策形成重配命令下发至需要重配的RBS，RBS将进行具体的资源重配控制，包括将获取到的TVWS资源配置到指定的链路上，并规定配置参数，如指定RBS下属重配时间、TVWS频点、带宽等。
步骤6，重配完成：终端获知了新的资源信息后，处于连接态的终端就新的频谱资源进行测量，完成重配后逐层反馈重配完成确认，CCP和DB更新频谱资源配置信息，以利于后续的TVWS频谱资源分配。
步骤7，性能监测：重配完成步骤后，基站及其下属节点最终完成重配确认后，相关节点要对系统整体性能做监测，如重配基站要监测其覆盖范围内的性能；触发重配及参与重配的中心控制节点要对其各自控制范围内的系统性能进行监测；数据库监测主用户系统性能指标。
所需监测的指标包括但不限于：用户吞吐量、频谱效率、覆盖率、移动性管理特性类指标(如切换成功率、切换时延等)、质量类指标(如果分组交换(PS，Packet Switching)业务下载速度、业务呼叫时延、语音质量等)。
需要说明的是，上述流程是实现本发明频谱资源重配方法的最佳实现流程，并非是实现本发明频谱资源重配方法的最基本的步骤。
实施例一
图3为本发明实施例一频谱资源重配方法的流程图，如图3所示，本示例的频谱资源重配方法包括以下步骤：重配触发，信息获取，重配决策，重配执行，以下详细说明之。
步骤1：重配触发：数据库通知中心控制节点其所在区域上，频谱f1的主用户出现，命令CCP下所有建立在频谱资源f1上链路切换到其他频谱，触发CCP做频谱资源重配决策；
步骤2：信息获取：由于CCP下利用f1频谱资源的链路需要切换到新的频谱资源上，因此CCP访问数据库，向其发出TVWS频谱资源请求，数据库向CCP反馈当前TVWS频谱资源信息，其中至少包括：TVWS频点(如f2)，带宽(6MHz)，其上的发射参数限制(如最大发射功率100W，天线方向图等)。
步骤3：重配决策：中心控制节点运行重配算法，这种场景下，CCP决定将所获取的TVWS频谱资源f2，分配给需要重配的RBS，并转发来自于DB的发射参数限制信息。作出重配决策后，CCP将发送所述的重配决策信息给相邻CCP2，与其协商是否存在干扰，如果对CCP2没有干扰，则所述的重配决策就成为了最终的决策，如果存在干扰还需与CCP2进行协商；CCP根据存储在其中的下属RBS的TVWS频谱资源利用情况信息，找出正在利用f1频谱的RBS，向其发送重配命令，其中包含让其退出的频谱资源f1，以及新分配给它的TVWS频谱资源f2，及相关发射参数限制信息。
步骤4：重配执行：RBS收到资源重配命令后，将对重配命令制定具体执行方案，如本次重配具体涉及哪些下属节点(如UE1、UE2、...、UE15)，重配时间控制：2秒内实现由f1向f2的频谱切换，基站发送频谱重配命令给下属需要重配的节点，并执行自身的重配(即频谱资源切换)，下属节点按照频谱重配命令执行对新频谱f2的接入。
步骤5：重配完成：UE1、UE2、...、UE15完成由f1向f2的重配后，向RBS反馈重配完成确认，RBS汇总下属UE的反馈结果，并向CCP1反馈资源重配完成，CCP1更新频谱资源配置信息，并向DB发送重配完成数据库信息更新请求，DB收到CCP1发送的完成后更新TVWS频谱资源使用情况信息。
实施例二
图4为本发明实施例二频谱资源重配方法的流程图，如图4所示，本示例的频谱资源重配方法包括以下步骤：重配触发、信息获取、重配决策、决策优化、重配执行、重配完成的频谱资源重配过程
步骤1：重配触发：中心控制节点收到下属节点频谱资源请求，如RBS当前负载状态为较重，超过预定的门限值业务量占系统容量90％，触发其向中心控制节点发送TVWS频谱资源请求。
步骤2：信息获取：CCP访问数据库，向其发出TVWS频谱资源请求，数据库向CCP1反馈当前TVWS频谱资源信息，其中至少包括：TVWS频点(如f1)，带宽(6MHz)，其上的发射参数限制(如最大发射功率100W，天线方向图等)。
步骤3：重配决策：中心控制节点运行重配算法，这种场景下，CCP将决定将所获取的TVWS频谱资源f1，分配给需要重配的RBS，并转发来自于DB的发射参数限制信息。作出重配决策后，CCP1将发送所述的重配决策信息给相邻CCP2，与其协商是否存在干扰，如果对CCP2没有干扰，则所述的重配决策就成为了最终的决策，如果存在干扰还需与CCP2进行协商。
步骤4：决策优化，中心控制节点将作出的频谱重配决策形成命令下发至基站，RBS联合其下属具有感知测量的节点，对目标TVWS频谱f1进行感知测量，如检测出f1上存在高于预设门限值V的干扰功率，RBS向上层反馈感知测量结果向CCP1指示所分配的f1上存在意外干扰，CCP1再向DB反馈该感知测量结果，数据库收到感知测量结果后，为所述的CCP1重新分配TVWS频谱资源f2，如果对于这个CCP1，频率f1上总是存在意外干扰，DB将把这样的统计规律存储起来作为后续重配决策参考，不再为这个CCP1分配频谱资源f1。CCP1将重新获取的TVWS频谱资源f2后，重复步骤四的决策优化流程，直到所分配的频谱资源不再存在意外干扰为止。
步骤5：重配执行：RBS收到资源重配命令后，将对重配命令制定具体执行方案，如本次重配具体涉及哪些下属节点(如UE1、UE2、...、UE15)，重配时间控制：2秒内实现由原授权频谱向f2的频谱切换，同时对于后续接入的UE，RBS优先将其接入到所获取的f2频谱上。
步骤6：重配完成：UE1、UE2、...、UE15完成由f1向f2的重配后，向RBS反馈重配完成确认，RBS汇总下属UE的反馈结果，并向CCP1反馈资源重配完成，CCP1更新频谱资源配置信息，并向DB发送重配完成数据库信息更新请求，DB收到CCP1发送的重配完成后更新TVWS频谱资源使用情况信息。
实施例三
图5为本发明实施例三频谱资源重配方法的流程图，如图5所示，本示例的频谱资源重配方法包括重配触发，信息获取，重配决策，重配执行，重配完成、性能监测的频谱资源重配流程
步骤1：重配触发：数据库通知中心控制节点其所在区域上，频谱f1的主用户出现，命令CCP下所有建立在频谱资源f1上链路切换到其他频谱，触发CCP做频谱资源重配决策；
步骤2：信息获取：由于CCP下利用f1频谱资源的链路需要切换到新的频谱资源上，因此CCP访问数据库，向其发出TVWS频谱资源请求，数据库向CCP反馈当前TVWS频谱资源信息，其中至少包括：TVWS频点(如f2)，带宽(6MHz)，其上的发射参数限制(如最大发射功率100W，天线方向图等)。
步骤3：重配决策：中心控制节点运行重配算法，这种场景下，CCP将决定将所获取的TVWS频谱资源f2，分配给需要重配的RBS，并转发来自于DB的发射参数限制信息。作出重配决策后，CCP将发送所述的重配决策信息给相邻CCP2，与其协商是否存在干扰，如果对CCP2没有干扰，则所述的重配决策就成为了最终的决策，如果存在干扰还需与CCP2进行协商；CCP根据存储在其中的下属RBS的TVWS频谱资源利用情况信息，找出正在利用f1频谱的RBS，向其发送重配命令，其中包含让其退出的频谱资源f1，以及新分配给它的TVWS频谱资源f2，及相关发射参数限制信息。
步骤4：重配执行：RBS收到资源重配命令后，将对重配命令制定具体执行方案，如本次重配具体涉及哪些下属节点(如UE1、UE2、...、UE15)，重配时间控制：2秒内实现由f1向f2的频谱切换，基站发送频谱重配命令给下属需要重配的节点，并执行自身的重配(即频谱资源切换)，下属节点按照频谱重配命令执行对新频谱f2的接入。
步骤5：重配完成：UE1、UE2、...、UE15完成由f1向f2的重配后，向RBS反馈重配完成确认，RBS汇总下属UE的反馈结果，并向CCP1反馈资源重配完成，CCP1更新频谱资源配置信息，并向DB发送重配完成数据库信息更新请求，DB收到CCP1发送的完成后更新TVWS频谱资源使用情况信息。
步骤6：性能监测：重配完成后，基站及其下属节点最终完成重配确认后，相关节点要对系统整体性能做监测，如重配基站要监测其覆盖范围内的性能；触发重配及参与重配的中心控制节点要对其各自控制范围内的系统性能进行监测；数据库监测主用户系统性能指标，如果性能监测结果表明重配系统性能并没有达到事先预计的性能或者对主用户系统造成了严重干扰，则触发重配回退(即退回到重配前的状态)，或触发其重新配置。
所需监测的指标包括但不限于：用户吞吐量、频谱效率、覆盖率、移动性管理特性类指标(如切换成功率、切换时延等)、质量类指标(如果PS业务下载速度、业务呼叫时延、语音质量等)。
实施例四
图6为本发明实施例四频谱资源重配方法的流程图，如图6所示，本示例的频谱资源重配方法包括重配触发，信息获取，重配决策，决策优化，重配执行，重配完成、性能监测的频谱资源重配流程
步骤1：重配触发：数据库通知中心控制节点其所在区域上，频谱f1的主用户出现，命令CCP下所有建立在频谱资源f1上链路切换到其他频谱，触发CCP做频谱资源重配决策；
步骤2：信息获取：由于CCP下利用f1频谱资源的链路需要切换到新的频谱资源上，因此CCP访问数据库，向其发出TVWS频谱资源请求，数据库向CCP反馈当前TVWS频谱资源信息，其中至少包括：TVWS频点(如f2)，带宽(6MHz)，其上的发射参数限制(如最大发射功率100W，天线方向图等)。
步骤3：重配决策：中心控制节点运行重配算法，这种场景下，CCP将决定将所获取的TVWS频谱资源f2，分配给需要重配的RBS，并转发来自于DB的发射参数限制信息。作出重配决策后，CCP将发送所述的重配决策信息给相邻CCP2，与其协商是否存在干扰，如果对CCP2没有干扰，则所述的重配决策就成为了最终的决策，如果存在干扰还需与CCP2进行协商；CCP根据存储在其中的下属RBS的TVWS频谱资源利用情况信息，找出正在利用f1频谱的RBS，向其发送重配命令，其中包含让其退出的频谱资源f1，以及新分配给它的TVWS频谱资源f2，及相关发射参数限制信息。
步骤4：决策优化：中心控制节点将作出的频谱重配决策形成命令下发至基站，RBS联合其下属具有感知测量的节点，对目标TVWS频谱f1进行感知测量，如检测出f1上存在高于预设门限值V的干扰功率，RBS向上层反馈感知测量结果向CCP1指示所分配的f1上存在意外干扰，CCP1再向DB反馈该感知测量结果，数据库收到感知测量结果后，为所述的CCP1重新分配TVWS频谱资源f2，如果对于这个CCP1，频率f1上总是存在意外干扰，DB将把这样的统计规律存储起来作为后续重配决策参考，不再为这个CCP1分配频谱资源f1。CCP1将重新获取的TVWS频谱资源f2后，重复步骤四的决策优化流程，直到所分配的频谱资源不再存在意外干扰为止。
步骤5：重配执行：RBS收到资源重配命令后，将对重配命令制定具体执行方案，如本次重配具体涉及哪些下属节点(如UE1、UE2、...、UE15)，重配时间控制：2秒内实现由f1向f2的频谱切换，基站发送频谱重配命令给下属需要重配的节点，并执行自身的重配(即频谱资源切换)，下属节点按照频谱重配命令执行对新频谱f2的接入。
步骤6：重配完成：UE1、UE2、...、UE15完成由f1向f2的重配后，向RBS反馈重配完成确认，RBS汇总下属UE的反馈结果，并向CCP1反馈资源重配完成，CCP1更新频谱资源配置信息，并向DB发送重配完成数据库信息更新请求，DB收到CCP1发送的完成后更新TVWS频谱资源使用情况信息。
步骤7：性能监测：重配完成后，基站及其下属节点最终完成重配确认后，相关节点要对系统整体性能做监测，如重配基站要监测其覆盖范围内的性能；触发重配及参与重配的中心控制节点要对其各自控制范围内的系统性能进行监测；数据库监测主用户系统性能指标，如果性能监测结果表明重配系统性能并没有达到事先预计的性能或者对主用户系统造成了严重干扰，则触发重配回退(即退回到重配前的状态)，或触发其重新配置。
所需监测的指标包括但不限于：用户吞吐量、频谱效率、覆盖率、移动性管理特性类指标(如切换成功率、切换时延等)、质量类指标(如果PS业务下载速度、业务呼叫时延、语音质量等)。
图7为本发明频谱资源重配装置的组成结构示意图，如图7所示，本发明频谱资源重配装置，包括触发单元70、生成单元71和配置单元72，其中：
触发单元70，用于触发频谱资源配置；
生成单元71，用于生成频谱资源配置决策；
配置单元72，用于按所述配置决策为待配置链路配置频谱资源。
生成单元71生成频谱资源配置决策为：
为发出频谱资源申请的网络节点分配频谱资源；
或者，主用户出现时，退出在用的指定频谱而进行频谱资源重配；
或者，进行频谱资源重配，协调相邻网络节点间干扰；
或者，根据网络节点的优先级，进行频谱资源优化重配。
在图7所示频谱资源重配装置的基础上，本发明的频谱资源重配装置还包括获取单元(图7中未示出)，其连接于触发单元70和生成单元72之间，用于获取频谱资源配置决策所需的信息；所述获取频谱资源配置决策所需的信息包括以下信息的至少一种：
获取当前能使用的频谱资源，所述待配置的链路的负载信息、当前占用的频谱资源信息、通信质量状况信息、各用户信息。
本领域技术人员应当理解，获取单元并非实现本发明频谱资源重配装置的必要技术特征，而是用于优化本发明频谱资源重配装置的技术方案的。
上述触发单元70进一步地，在被配置的频谱资源被用户重新占用，或相邻区域的资源重配触发频谱资源重配，或接收到下属网络节点的频谱资源请求时触发频谱资源配置。
在图7所示频谱资源重配装置的基础上，本发明的频谱资源重配装置还包括测量单元(图7中未示出)和调整单元(图7中未示出)；其中：
测量单元，用于对链路的配置频谱进行测量；
调整单元，与上述配置单元72连接，用于根据获知的测量结果对所述配置决策进行调整；
上述配置单元72进一步用于，按调整后的配置决策重新为待配置链路配置频谱资源。
上述调整单元进一步用于，在确定测量配置频谱资源的链路存在意外干扰时，进行干扰源协调；
以及，在确定测量配置频谱资源的链路的发射功率在主用户保护带内时，根据测量的信号功率，减小发射功率，或重新分配新的频谱资源。
在图7所示频谱资源重配装置的基础上，本发明的频谱资源重配装置还包括：
完成单元，用于完成链路的频谱资源配置后，反馈频谱资源配置结果，并进行频谱资源配置数据更新。
在图7所示频谱资源重配装置的基础上，本发明的频谱资源重配装置还包括：
监测单元，用于对配置频谱资源的链路进行性能监测，所监测的指标包括以下至少一项：
用户吞吐量、频谱效率、覆盖率、移动性管理特性类指标、质量类指标；其中，所述移动性管理特性类指标包括切换成功率和/或切换时延；所述质量类指标包括以下至少一项：业务下载速度、业务呼叫时延、语音质量。
本领域技术人员应当理解，图7所示的频谱资源重配装置中的各处理单元的实现功能可参照前述频谱资源重配方法及系统的相关描述而理解。图7所示的频谱资源重配装置中各单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种频谱资源重配方法，其特征在于，所述方法包括：
触发频谱资源配置后，生成频谱资源配置决策，按所述配置决策为待配置链路配置频谱资源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取频谱资源配置决策所需的信息；其中，所述获取频谱资源配置决策所需的信息包括以下信息的至少一种：
获取当前能使用的频谱资源，所述待配置的链路的负载信息、当前占用的频谱资源信息、通信质量状况信息、各用户信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发频谱资源配置为：
被配置的频谱资源被用户重新占用；
或者，相邻区域的资源重配触发频谱资源重配；
或者，接收到下属网络节点的频谱资源请求。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成频谱资源配置决策为：
为发出频谱资源申请的网络节点分配频谱资源；
或者，主用户出现时，退出在用的指定频谱而进行频谱资源重配；
或者，进行频谱资源重配，协调相邻网络节点间干扰；
或者，根据网络节点的优先级，进行频谱资源优化重配。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述生成的频谱资源配置决策进行优化：对链路的配置频谱进行测量，并根据获知的测量结果对所述配置决策进行调整，并按调整后的配置决策重新为待配置链路配置频谱资源。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据获知的测量结果对所述配置决策进行调整为：
确定测量配置频谱资源的链路存在意外干扰，进行干扰源协调；
或在确定测量配置频谱资源的链路的发射功率在主用户保护带内时，根据测量的信号功率，减小发射功率，或重新分配新的频谱资源。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
按所述配置决策为待配置链路配置频谱资源后，接收所述待配置链路的网络节点对资源重配完成情况进行反馈，进行重配数据更新处理。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对配置频谱资源的链路进行性能监测，所监测的指标包括以下至少一项：
用户吞吐量、频谱效率、覆盖率、移动性管理特性类指标、质量类指标；其中，所述移动性管理特性类指标包括切换成功率和/或切换时延；所述质量类指标包括以下至少一项：业务下载速度、业务呼叫时延、语音质量。
9.一种频谱资源重配装置，其特征在于，所述装置包括触发单元、生成单元和配置单元，其中：
触发单元，用于触发频谱资源配置；
生成单元，用于生成频谱资源配置决策；
配置单元，用于按所述配置决策为待配置链路配置频谱资源。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述频谱资源重配装置还包括：
获取单元，用于获取频谱资源配置决策所需的信息，其中，所述信息包括以下信息的至少一种：
获取当前能使用的频谱资源，所述待配置的链路的负载信息、当前占用的频谱资源信息、通信质量状况信息、各用户信息。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述触发单元进一步用于，在被配置的频谱资源被用户重新占用，或相邻区域的资源重配触发频谱资源重配，或接收到下属网络节点的频谱资源请求时触发频谱资源配置。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括测量单元和调整单元；其中：
测量单元，用于对链路的配置频谱进行测量；
调整单元，用于根据获知的测量结果对所述配置决策进行调整；
所述配置单元进一步用于，按调整后的配置决策重新为待配置链路配置频谱资源。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述调整单元进一步用于，在确定测量配置频谱资源的链路存在意外干扰时，进行干扰源协调；
以及，在确定测量配置频谱资源的链路的发射功率在主用户保护带内时，根据测量的信号功率，减小发射功率，或重新分配新的频谱资源。
14.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
完成单元，用于完成链路的频谱资源配置后，反馈频谱资源配置结果，并进行频谱资源配置数据更新。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
监测单元，用于对配置频谱资源的链路进行性能监测，所监测的指标包括以下至少一项：
用户吞吐量、频谱效率、覆盖率、移动性管理特性类指标、质量类指标；其中，所述移动性管理特性类指标包括切换成功率和/或切换时延；所述质量类指标包括以下至少一项：业务下载速度、业务呼叫时延、语音质量。
16.一种频谱资源重配系统，包括数据库DB、中心控制节点CCP和重配基站RBS，其特征在于：
数据库DB，用于存储主系统频谱资源状态信息，CCP对主系统空闲频谱资源的使用信息；
中心控制节点CCP，与DB连接，用于汇聚来自各RBS的WS频谱资源申请，向DB发出WS资源分配请求；将获取到的WS频谱资源协调分配给RBS；接收来自DB的频谱资源重配命令，并控制RBS执行相应频谱资源重配；向DB反馈配置更新消息；向RBS发送感知测量配置消息，以及向DB反馈感知测量结果；
RBS，与CCP连接，用于将CCP指示的WS频谱资源配置到各无线链路；根据CCP的指示改变或调整无线通信参数；执行频谱感知测量。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述主系统频谱状态信息包括以下信息的至少一种：正在使用的频谱资源信息、未使用的频谱资源信息和不允许使用的频谱资源信息；
其中，所述正在使用的频谱资源信息包括以下信息的至少一种：频点、带宽、可能的持续时间、覆盖范围和隔离带信息；
所述未使用的频谱资源信息包括以下信息的至少一种：频点、工作带宽、覆盖范围、可能的持续时间、允许最大发射功率信息；
所述不允许使用的频谱资源信息包括以下信息的至少一种：频点、工作带宽等信息；
所述CCP对主系统空闲频谱资源的使用信息包括以下信息的至少一种：
CCP使用的空闲频谱的频点、带宽，使用该空闲频谱的CCP所在位置。
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