CN105282750A - 一种资源分配的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种资源分配的方法，涉及通信技术领域，用于解决宏蜂窝用户与微蜂窝用户的同频干扰问题。本发明提供的方法包括：获取宏蜂窝网络中的授权频段；计算所述授权频段的检测概率P_D和虚警概率P_FA；对所述授权频段进行第一次忙闲检测，得到第一次忙闲检测结果；当所述第一次忙闲检测结果为闲，且1-P_FA处于第一区间时，或者，当所述第一次忙闲检测结果为忙，且P_D处于第二区间时，对所述授权频段进行第二次忙闲检测，得到第二次忙闲检测结果；根据所述第二次忙闲检测结果为微蜂窝用户分配资源。本发明适用于PRB分配的过程中。

Description

一种资源分配的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种资源分配的方法及装置。

背景技术

在现有的大部分LTE(LongTermEvolution，长期演进)立体异构网络组网方案中，宏蜂窝用户与微蜂窝用户共享全部的频谱资源，通常采用同频组网的方式。在该组网方式下，对距离宏蜂窝基站较远且离微蜂窝基站较近的宏蜂窝用户而言，容易受到微蜂窝基站的强烈下行干扰，因此，此类宏蜂窝用户具有较差的感知体验；同时，由于微蜂窝基站的发射功率一般远小于宏蜂窝基站的发射功率，因此，宏蜂窝基站容易对微蜂窝用户造成强烈的下行干扰，影响微蜂窝用户的感知体验。

发明内容

本发明的实施例提供一种资源分配的方法及装置，能够有效降低微蜂窝用户对宏蜂窝用户的干扰。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种资源分配的方法，其特征在于，包括：

获取宏蜂窝网络中的授权频段；

计算所述授权频段的检测概率P_D和虚警概率P_FA；

对所述授权频段进行第一次忙闲检测，得到第一次忙闲检测结果；

当所述第一次忙闲检测结果为闲，且1-P_FA处于第一区间时，或者，当所述第一次忙闲检测结果为忙，且P_D处于第二区间时，对所述授权频段进行第二次忙闲检测，得到第二次忙闲检测结果；

根据所述第二次忙闲检测结果为微蜂窝用户分配资源。

本发明实施例还提供了一种资源分配的装置，包括：

获取单元，用于获取宏蜂窝网络中的授权频段；

计算单元，用于计算所述授权频段的检测概率P_D和虚警概率P_FA；

第一检测单元，用于对所述授权频段进行第一次忙闲检测，得到第一次忙闲检测结果；

第二检测单元，用于当所述第一次忙闲检测结果为闲，且1-P_FA处于第一区间时，或者，当所述第一次忙闲检测结果为忙，且P_D处于第二区间时，对所述授权频段进行第二次忙闲检测，得到第二次忙闲检测结果；

第一分配单元，用于根据所述第二次忙闲检测结果为微蜂窝用户分配资源。

本发明实施例提供的资源分配的方法及装置，通过设置区间、虚警概率、检测概率等参数，以及至少两次对于授权频段业务状态的检测，以确定频段使用情况，根据二次检测结果进行资源块的分配，能够合理地对每个授权频段的所有PRB资源块进行重新分配，这样既能有效降低微蜂窝用户对宏蜂窝用户的干扰，又能有效提升整个系统的频谱利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种资源分配的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的虚警概率P_FA(τ,ε)与错误检测概率1-P_D(τ,ε)之间的对应关系图；

图3为本发明实施例提供的另一种资源分配的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种资源分配的方法流程图；

图5为本发明实施例提供的一种资源分配的装置组成图；

图6为本发明实施例提供的另一种资源分配的装置组成图；

图7为本发明实施例提供的另一种资源分配的装置组成图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种资源分配的方法，适用于宏蜂窝基站及微蜂窝基站同频组网的场景下，可根据宏蜂窝网络各有效频段的忙闲检测状态，以及虚警概率和检测概率，对各频段上宏蜂窝用户与微蜂窝用户如何使用PRB(physicalresourceblock，物理资源块)资源进行管理和控制。

其中，虚警概率是指宏蜂窝用户实际处于“闲”状态时，而检测到宏蜂窝用户业务的发生这类事件出现的概率。检测概率是指表示宏蜂窝用户处于“忙”状态时，能检测到宏蜂窝用户业务的发生这类事件出现的概率。

如图1所示，该方法包括：

101、获取宏蜂窝网络中的授权频段。

其中，所述授权频段是指预先配置给宏蜂窝用户，同时微蜂窝用户也可以使用的频段。

102、计算所述授权频段的检测概率P_D和虚警概率P_FA。其中， $P_d=\frac{1}{2}Erfc\left(\frac{1}{\sqrt{2}}\frac{\mathrm{\λ}-2m(\mathrm{\γ}+1)}{\sqrt{4m(2\mathrm{\γ}+1)}}\right),P_f=\frac{1}{2}Erfc\left(\frac{1}{\sqrt{2}}\frac{\mathrm{\λ}-2m}{\sqrt{4m}}\right).$ m＝TW且为整数，γ是信噪比，T为能量检测的持续时间，W为带宽,N₀为高斯加性白噪声系数，x(t)为待检测信号，Erfc(x)为互补误差函数，Erfc^-1(x)为其反函数。由此得到检测概率P_D和虚警概率P_FA的关系为 $P_d=\frac{1}{2}Erfc\left(\frac{{\mathrm{Erfc}}^{-1}\left(2P_f\right)\sqrt{m}\mathrm{\γ}/\sqrt{2}}{\sqrt{2\mathrm{\γ}+1}}\right).$

103、对所述授权频段进行第一次忙闲检测，得到第一次忙闲检测结果。

104、当所述第一次忙闲检测结果为闲，且1-P_FA处于第一区间时，或者，当所述第一次忙闲检测结果为忙，且P_D处于第二区间时，对所述授权频段进行第二次忙闲检测，得到第二次忙闲检测结果。

其中，P_FA具体可表示为P_FA(τ,ε)，P_D具体可表示为P_D(τ,ε)，τ和ε分别表示检测时长和检测门限阈值。

另外，本发明实施例提供了一种虚警概率P_FA(τ,ε)与错误检测概率1-P_D(τ,ε)之间的对应关系如图2所示，该对应关系由计算得来。

105、根据所述第二次忙闲检测结果为微蜂窝用户分配资源。

本发明实施例提供的资源分配的方法，通过设置区间、虚警概率、检测概率等参数，以及至少两次对于授权频段业务状态的检测，以确定频段使用情况，根据二次检测结果进行资源块的分配，能够合理地对每个授权频段的所有PRB资源块进行重新分配，这样既能有效降低微蜂窝用户对宏蜂窝用户的干扰，又能有效提升整个系统的频谱利用率。

由于对于频段上业务活动的检测并不是每次都会出现测量偏差，因此在一定情况下，只需要进行一次对授权频段上的检测，以下分别针对不同情况列举了只需要一次检测后的处理结果。

情况一：当所述第一次忙闲检测结果为闲时，如图3所示的方法流程，执行于步骤103之后，包括：

106、当1-P_FA处于第三区间时，为所述微蜂窝用户分配所述授权频段上所有的PRB。

107、当1-P_FA处于第四区间时，则使所述微蜂窝用户放弃接入所述授权频段。

其中，所述第三区间的左端点与所述第一区间的右端点相同，所述第四区间的右端点与所述第一区间的左端点相同。

在本发明实施例中示意性地提供一种区间的设置方式，例如，第一区间为(0.2,0.6)，第三区间为[0.6,1]，第四区间为[0,0.2]。

情况二：当所述第一次忙闲检测结果为忙，如图4所示的方法流程，执行于步骤103之后，包括：

108、当P_D处于第五区间时，使所述微蜂窝用户放弃接入所述授权频段。

其中，所述第五区间的左端点与所述第二间的右端点相同。

在本发明实施例中示意性地提供一种区间的设置方式，例如，第二区间为(0,0.8)，第五区间为[0.8,1]。

以上两种情况为对于第一次检测后的处理方式，下面会再进一步介绍有关第二次检测后的处理方式。

情况一：所述当所述第一次忙闲检测结果为闲，所述第二次忙闲检测结果为闲时，步骤105的第一种实现方式为为所述微蜂窝用户分配所述授权频段上所有的PRB。

情况二：当所述第一次忙闲检测结果为闲，所述第二次忙闲检测结果为忙，则步骤105的第二种实现方式为确定所述授权频段上各个PRB的吞吐率；在保证宏蜂窝用户在所述授权频段上的总吞吐量不低于吞吐量门限的条件下，按照吞吐率从小到大的顺序，依次将所述授权频段上的PRB分配给所述微蜂窝用户。

情况三：当所述第一次忙闲检测结果为忙，且当所述第二次忙闲检测结果为忙，步骤105的第三种实现方式为使所述微蜂窝用户放弃接入所述授权频段。

情况四：当所述第一次忙闲检测结果为忙，且所述第二次忙闲检测结果为闲时，步骤105的第四种实现方式为确定所述授权频段上各个PRB的吞吐率；在保证宏蜂窝用户在所述授权频段上的总吞吐量不低于吞吐量门限的条件下，按照吞吐率从小到大的顺序，依次将所述授权频段上的PRB分配给所述微蜂窝用户。

以上四种情况即为第二次检测后可能出现的全部情况。

另外，还需要补充说明的是，前述描述的方法可适用于所有授权频段，也就是说，对于宏蜂窝用户使用的授权片断来说，每个授权频段都可以单独使用前述方法流程。因此，就可能存在部分授权频段的全部PRB都可以给微蜂窝用户使用，部分授权频段不可接入微蜂窝用户，部分授权频段中的部分PRB给微蜂窝用户使用，而另一部分则不可接入微蜂窝用户。

在这种情况下，若对每个授权频段都执行了前述步骤101至108后，微蜂窝用户所使用的PRB的吞吐率达到预定门限，则可结束对微蜂窝用户资源分配。若微蜂窝用户所使用的PRB的吞吐率未达到预定门限，则可重新对因执行步骤107、108、步骤105的第三种实现方式而放弃接入的授权频段上各个PRB的吞吐率；在保证宏蜂窝用户在这些授权频段上的总吞吐量不低于吞吐量门限的条件下，按照吞吐率从小到大的顺序，依次将所述授权频段上的PRB分配给所述微蜂窝用户，直至微蜂窝用户所使用的PRB的吞吐率达到预定门限。该预定门限与宏蜂窝用户使用的吞吐量门限是不同的。

为方便理解，本发明实施例结合具体场景说明本发明技术方案的方法看流程。

假设宏蜂窝网络的可用频段为10MHz，可分配的PRB数目为50个。划分为子频段Band_1～Band_5，则每个频段有2MHz，PRB数目为10个。设定τ和ε值，使得P_FA(τ,ε)＝0.7，则1-P_FA(τ,ε)＝0.3。根据如图2所示的ROC(ReceiverOperatingCharacteristicCurve,接受者操作特性曲线)曲线，得出错误检测概率0.2<1-P_D(τ,ε)<0.8，则P_D(τ,ε)<0.8。

步骤1、微蜂窝基站对宏蜂窝网络中所有的授权频段Band_1～Band_5进行首次状态检测，得出频段Band_1、Band_2和Band_5的检测状态为“闲”，Band_3和Band_4的检测状态为“忙”；

步骤2、对于检测状态为“闲”的频段Band_1、Band_2和Band_5，由于1-P_FA(τ,ε)＝0.3处于区间(0.2,0.6)，则在预设时长λ后微蜂窝基站HNB对频段Band_1、Band_2和Band_5进行二次检测，得出Band_1、Band_2和Band_5的检测状态分别为“闲”、“忙”和“闲”。

步骤3、对于Band_1和Band_5，则为微蜂窝用户分配频段Band_1和Band_5所有的PRB资源；

步骤4、对于二次检测状态为“忙”的频段Band_2，计算宏蜂窝用户在Band_2的第m个PRB上的吞吐率其中，P_eNB(m)表示宏蜂窝基站的发射功率，表示宏蜂窝基站到主用户PU的信道增益，N₀表示高斯加性白噪声系数，B_PRB表示每个PRB的带宽。1≤m≤10，并从小到大进行排序。其从小到大的序号依次为3、6、8、5、2、1、9、10、4、7。宏蜂窝用户尝试放弃第3个PRB，计算其总吞吐率且大于吞吐量门限则宏蜂窝用户放弃Band_2的第3个PRB资源块给微蜂窝用户使用。接着，宏蜂窝用户尝试放弃第6个PRB，直至总吞吐量不大于吞吐量门限为止。最后PU放弃Band_2的第3、6、8个PRB资源块供微蜂窝用户使用。

步骤5、对于检测状态为“忙”的频段Band_3和Band_4，由于P_D(τ,ε)<0.8处于区间(0,0.8)，则在预设时长λ后微蜂窝基站对频段Band_3和Band_4进行二次检测。得出Band_3和Band_4的检测状态分别为“闲”、“忙”

步骤6、对于二次检测状态为“忙”的频段Band_4，则微蜂窝用户放弃接入该频段；

步骤7、对于Band_3，则计算宏蜂窝用户在Band_3的第m个PRB上的吞吐率相关参数如前说明，1≤m≤10，并从小到大进行排序。其从小到大的序号依次为2、1、5、7、4、10、8、9、3、6。宏蜂窝用户尝试放弃第2个PRB，计算其总吞吐率且大于阈值则宏蜂窝用户放弃Band_3的第2个PRB资源块给微蜂窝用户使用。接着，宏蜂窝用户尝试放弃第1个PRB，直至总吞吐量不大于吞吐量门限为止。最后总吞吐量不大于吞吐量门限放弃Band_3的第2、1个PRB资源块供微蜂窝用户使用。

步骤8、计算微蜂窝用户的总吞吐率且大于阈值则结束流程。

综上所述，微蜂窝用户可以使用频段Band_1和Band_5所有的PRB资源，Band_2的第3、6、8个PRB资源块，以及Band_3的第2、1个PRB资源块。

本发明实施例还提供了一种资源分配的装置，如图5所示，包括：

获取单元21，用于获取宏蜂窝网络中的授权频段。

计算单元22，用于计算所述授权频段的检测概率P_D和虚警概率P_FA。

第一检测单元23，用于对所述授权频段进行第一次忙闲检测，得到第一次忙闲检测结果。

第二检测单元24，用于当所述第一次忙闲检测结果为闲，且1-P_FA处于第一区间时，或者，当所述第一次忙闲检测结果为忙，且P_D处于第二区间时，对所述授权频段进行第二次忙闲检测，得到第二次忙闲检测结果。

第一分配单元25，用于根据所述第二次忙闲检测结果为微蜂窝用户分配资源。

可选的是，如图6所示，该装置还包括：

第二分配单元26，用于当所述第一次忙闲检测结果为闲，且1-P_FA处于第三区间时，为所述微蜂窝用户分配所述授权频段上所有的PRB；当所述第一次忙闲检测结果为闲，且1-P_FA处于第四区间时，则使所述微蜂窝用户放弃接入所述授权频段；

其中，所述第三区间的左端点与所述第一区间的右端点相同，所述第四区间的右端点与所述第一区间的左端点相同。

可选的是，所述第一分配单元25具体用于当所述第二次忙闲检测结果为闲，为所述微蜂窝用户分配所述授权频段上所有的PRB；当所述第二次忙闲检测结果为忙，则确定所述授权频段上各个PRB的吞吐率；在保证宏蜂窝用户在所述授权频段上的总吞吐量不低于吞吐量门限的条件下，按照吞吐率从小到大的顺序，依次将所述授权频段上的PRB分配给所述微蜂窝用户。

可选的是，如图7所示，还包括：

第三分配单元27，用于当所述第一次忙闲检测结果为忙，且P_D处于第五区间时，使所述微蜂窝用户放弃接入所述授权频段；

其中，所述第五区间的左端点与所述第二间的右端点相同。

可选的是，所述第一分配单元25具体用于当所述第二次忙闲检测结果为忙，使所述微蜂窝用户放弃接入所述授权频段；当所述第二次忙闲检测结果为闲，则确定所述授权频段上各个PRB的吞吐率；在保证宏蜂窝用户在所述授权频段上的总吞吐量不低于吞吐量门限的条件下，按照吞吐率从小到大的顺序，依次将所述授权频段上的PRB分配给所述微蜂窝用户。

本发明实施例提供的资源分配的装置，通过设置区间、虚警概率、检测概率等参数，以及至少两次对于授权频段业务状态的检测，以确定频段使用情况，根据二次检测结果进行资源块的分配，能够合理地对每个授权频段的所有PRB资源块进行重新分配，这样既能有效降低微蜂窝用户对宏蜂窝用户的干扰，又能有效提升整个系统的频谱利用率。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种资源分配的方法，其特征在于，包括：

获取宏蜂窝网络中的授权频段；

计算所述授权频段的检测概率P_D和虚警概率P_FA；

对所述授权频段进行第一次忙闲检测，得到第一次忙闲检测结果；

当所述第一次忙闲检测结果为闲，且1-P_FA处于第一区间时，或者，当所述第一次忙闲检测结果为忙，且P_D处于第二区间时，对所述授权频段进行第二次忙闲检测，得到第二次忙闲检测结果；

根据所述第二次忙闲检测结果为微蜂窝用户分配资源。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对所述授权频段进行第一次忙闲检测，得到第一次忙闲检测结果之后，还包括：

当所述第一次忙闲检测结果为闲，且1-P_FA处于第三区间时，为所述微蜂窝用户分配所述授权频段上所有的PRB；

当所述第一次忙闲检测结果为闲，且1-P_FA处于第四区间时，则使所述微蜂窝用户放弃接入所述授权频段；

其中，所述第三区间的左端点与所述第一区间的右端点相同，所述第四区间的右端点与所述第一区间的左端点相同。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当所述第一次忙闲检测结果为闲，且1-P_FA(τ,ε)处于第一区间时，根据所述第二次忙闲检测结果为微蜂窝用户分配资源包括：

当所述第二次忙闲检测结果为闲，为所述微蜂窝用户分配所述授权频段上所有的PRB；

当所述第二次忙闲检测结果为忙，则确定所述授权频段上各个PRB的吞吐率；在保证宏蜂窝用户在所述授权频段上的总吞吐量不低于吞吐量门限的条件下，按照吞吐率从小到大的顺序，依次将所述授权频段上的PRB分配给所述微蜂窝用户。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对所述授权频段进行第一次忙闲检测，得到第一次忙闲检测结果之后，还包括：

当所述第一次忙闲检测结果为忙，且P_D处于第五区间时，使所述微蜂窝用户放弃接入所述授权频段；

其中，所述第五区间的左端点与所述第二间的右端点相同。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当所述第一次忙闲检测结果为忙，且P_D处于第二区间时，对所述授权频段进行第二次忙闲检测，得到第二次忙闲检测结果包括：

当所述第二次忙闲检测结果为忙，使所述微蜂窝用户放弃接入所述授权频段；

当所述第二次忙闲检测结果为闲，则确定所述授权频段上各个PRB的吞吐率；在保证宏蜂窝用户在所述授权频段上的总吞吐量不低于吞吐量门限的条件下，按照吞吐率从小到大的顺序，依次将所述授权频段上的PRB分配给所述微蜂窝用户。

6.一种资源分配的装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取宏蜂窝网络中的授权频段；

计算单元，用于计算所述授权频段的检测概率P_D和虚警概率P_FA；

第一检测单元，用于对所述授权频段进行第一次忙闲检测，得到第一次忙闲检测结果；

第二检测单元，用于当所述第一次忙闲检测结果为闲，且1-P_FA处于第一区间时，或者，当所述第一次忙闲检测结果为忙，且P_D处于第二区间时，对所述授权频段进行第二次忙闲检测，得到第二次忙闲检测结果；

第一分配单元，用于根据所述第二次忙闲检测结果为微蜂窝用户分配资源。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

第二分配单元，用于当所述第一次忙闲检测结果为闲，且1-P_FA处于第三区间时，为所述微蜂窝用户分配所述授权频段上所有的PRB；当所述第一次忙闲检测结果为闲，且1-P_FA处于第四区间时，则使所述微蜂窝用户放弃接入所述授权频段；

其中，所述第三区间的左端点与所述第一区间的右端点相同，所述第四区间的右端点与所述第一区间的左端点相同。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一分配单元具体用于当所述第二次忙闲检测结果为闲，为所述微蜂窝用户分配所述授权频段上所有的PRB；当所述第二次忙闲检测结果为忙，则确定所述授权频段上各个PRB的吞吐率；在保证宏蜂窝用户在所述授权频段上的总吞吐量不低于吞吐量门限的条件下，按照吞吐率从小到大的顺序，依次将所述授权频段上的PRB分配给所述微蜂窝用户。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

第三分配单元，用于当所述第一次忙闲检测结果为忙，且P_D处于第五区间时，使所述微蜂窝用户放弃接入所述授权频段；

其中，所述第五区间的左端点与所述第二间的右端点相同。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一分配单元具体用于当所述第二次忙闲检测结果为忙，使所述微蜂窝用户放弃接入所述授权频段；当所述第二次忙闲检测结果为闲，则确定所述授权频段上各个PRB的吞吐率；在保证宏蜂窝用户在所述授权频段上的总吞吐量不低于吞吐量门限的条件下，按照吞吐率从小到大的顺序，依次将所述授权频段上的PRB分配给所述微蜂窝用户。