CN106912078B - 无线带内回传资源分配应用系统及分配方法 - Google Patents

无线带内回传资源分配应用系统及分配方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无线带内回传资源分配应用系统及资源分配方法。本发明的应用系统，包括宏基站，小基站，与所述宏基站通过回传链路会话通信，所述小基站被赋予标识，以被所述宏基站识别；所述小基站和所述宏基站之间，因回传链路而被分配有由高频段至低频段的回传频段资源；终端，与所述宏基站通过宏基站接入链路会话通信，或与所述小基站通过小基站接入链路会话通信。采用无线带内回传资源分配应用系统，利用带内频谱实现小基站的回传，能够有效的降低资源冲突和相互干扰，提高频谱资源利用率。

Description

无线带内回传资源分配应用系统及分配方法
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种无线带内回传资源分配应用系统，同时，本发明还涉及一种无线带内回传资源分配方法。
背景技术
现有的，随着频谱资源的逐渐紧缺，频谱资源的使用方式及分配方式，变得尤为重要。在CN201510470746.3专利中公开了一种利用宏基站收集其到所有小基站的自回传链路信道以及小基站到用户的接入链路信道的信道状态信息，采用虚拟完全协作法、区间消去法，通过交替迭代得到组稀疏化的预编码矩阵，实现对自资源分配与接入链路预编码的联合设计。
在201410064699.8专利中公开了一种宏基站根据所有小基站上报的信道状态信息及初始发射功率设定最大干扰容限，通过建立斯塔克尔伯格博弈模型，构建宏基站的效用函数和每个小基站的效用函数以确定总回传带宽。
在以上两个专利中，以构建预编码矩阵或效用函数模型计算回传资源，计算复杂，同时由于未考虑频谱的复用，导致带宽利用率不高。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种无线带内回传资源分配应用系统，以提高频谱资源的利用率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种无线带内回传资源分配应用系统，其包括：
宏基站，形成对频段资源的分配；
小基站，与所述宏基站通过回传链路会话通信，所述小基站被赋予标识，以被所述宏基站识别；所述小基站和所述宏基站之间，因回传链路而被分配有由高频段至低频段的回传频段资源；
终端，与所述宏基站通过宏基站接入链路会话通信，或与所述小基站通过小基站接入链路会话通信；所述终端和所述宏基站之间，因宏基站接入链路而被分配有由低频段至高频段的宏基站接入频段资源；所述终端和所述小基站之间，因小基站接入链路而被分配有优先从高频段至低频段的小基站接入频段资源。
进一步的，所述标识为一个bit或一个字符串的其中一个值。
进一步的，所述宏基站因设置资源分界线而形成对频段资源的分配。
采用无线带内回传资源分配应用系统，利用带内频谱实现小基站的回传，能够有效的降低资源冲突和相互干扰，提高频谱资源利用率。
同时，本发明还涉及一种无线带内回传资源分配方法，该方法包括如下步骤：
频段资源分配步骤：由宏基站对频段资源进行划界，以确定资源分配方案；
回传频段资源分配步骤：由所述宏基站接收小基站请求，根据小基站是否具有标识，以对具有标识的所述小基站分配由高频段至低频段的回传频段资源；
宏基站接入频段资源分配步骤：由所述宏基站同时接收终端的接入请求，按照由低频段至高频段的原则向所述终端分配宏基站接入频段资源；
小基站接入频段资源分配步骤：由所述小基站接收所述终端的接入请求，按照优先从高频段至低频段的原则向所述终端分配小基站接入频段资源。
进一步的，回传频段资源分配步骤包括：
测试结果发送步骤：小基站开通后，测试周边宏基站的信号，并发送建立S1接口的、包含有小基站的标识以及接收周边宏基站信号测试结果的中继链接请求消息；所述宏基站对中继链接请求中含有标识的小基站进行回传频段资源的分配。
进一步的，测试结果发送步骤包括：
锚定基站确定步骤：宏基站根据小基站发送的中继连接请求信息，判断是否初次收到所述小基站的请求，如果为初次，对所述小基站进行登记，并根据小基站发送的周边宏基站信号测试结果，将与所述小基站链路最强的宏基站作为该所述小基站的锚定基站，以由锚定基站对该小基站进行频段资源分配。
进一步的，当所述锚定基站资源充足时，单独向所述小基站进行频段资源分配；当所述锚定基站资源紧张时，依据所述小基站发送的周边宏基站信号测试结果，向周边宏基站申请分配频段资源。
进一步的，频段资源分配步骤中，由宏基站通过资源分配线L对频段资源进行划界，并指定频段资源的上边界LH和下边界LL，以作为回传频段资源，其中，LH>LL＝L。
进一步的，小基站接入频段资源分配步骤中，若小基站和宏基站间的回传链路，与小基站和终端间的小基站接入链路同扇区，且资源分配线L以上频谱全部由该小基站回传占用时，向宏基站发送终端接入分配请求，以使小基站收到宏基站指示后向所述终端分配频谱资源。
进一步的，若小基站和宏基站间的回传链路，与小基站和终端间的小基站接入链路处于不同扇区，则由小基站向所述终端分配资源分配线L以上的频谱资源。
本发明的无线带内回传资源分配方法，与如上的无线带内回传资源分配应用系统，具有相同的效果，在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例一的原理示意图；
图2为本发明实施例二中资源充裕时宏基站、小基站和回传频谱和接入频谱分配图；
图3为本发明实施例二中回传频谱由单一小基站占满时的回传频谱和接入频谱分配图；
图4为本发明实施例二中资源紧张下小基站的回传频谱和接入频谱分配图。
具体实施方式
需要说明的是，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。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一
由图1所示，本实施例涉及一种无线带内回传资源分配应用系统，其包括宏基站、小基站、以及终端。其中宏基站形成对频段资源的分配，如设置资源分界线，以对频段资源进行分配。小基站与所述宏基站通过回传链路会话通信，所述小基站被赋予标识，以被所述宏基站识别，标识可以为一个bit，或一个字符串的其中一个值。所述小基站和所述宏基站之间，因回传链路而被分配有由高频段至低频段的回传频段资源。
终端，与所述宏基站通过宏基站接入链路会话通信，或与所述小基站通过小基站接入链路会话通信；所述终端和所述宏基站之间，因宏基站接入链路而被分配有由低频段至高频段的宏基站接入频段资源；所述终端和所述小基站之间，因小基站接入链路而被分配有优先从高频段至低频段的小基站接入频段资源。本实施例中，终端为五个，分别为第一终端、第二终端、第三终端、第四终端，第五终端，其中，第一终端和第二终端位于小基站的同一扇区，即第二扇区；第三终端位于第一扇区；第四终端和第五终端位于扇区外。
基于如上结构，宏基站采用资源分界线将频段资源分为回传频段资源和接入频段资源，而接入频段资源包括宏基站接入频段资源和小基站接入频段资源。如图1中所示，宏基站和小基站之间形成的回传链路采用双虚线表示，其分配有回传频段资源；小基站和第一终端、第二终端、第三终端之间形成的小基站接入链路采用实线表示，其分配有小基站接入频段资源；宏基站和第一终端、第三终端、第四终端及第五终端之间，分别形成的宏基站接入链路采用单虚线表示，其可以分配有宏基站接入频段资源。
实施例二
本实施例涉及一种无线带内回传资源分配方法，该方法包括如下步骤：
频段资源分配步骤：由宏基站对频段资源进行划界，以确定资源分配方案；
回传频段资源分配步骤：由所述宏基站接收小基站请求，根据小基站是否具有标识，以对具有标识的所述小基站分配由高频段至低频段的回传频段资源；
宏基站接入频段资源分配步骤：由所述宏基站同时接收终端的接入请求，按照由低频段至高频段的原则向所述终端分配宏基站接入频段资源；
小基站接入频段资源分配步骤：由所述小基站接收所述终端的接入请求，按照优先从高频段至低频段的原则向所述终端分配小基站接入频段资源。
进一步的，回传频段资源分配步骤包括：
测试结果发送步骤：小基站开通后，测试周边宏基站的信号，并发送建立S1接口的、包含有小基站的标识以及接收周边宏基站信号测试结果的中继链接请求消息；所述宏基站对中继链接请求中含有标识的小基站进行回传频段资源的分配。
进一步的，测试结果发送步骤包括：
锚定基站确定步骤：宏基站根据小基站发送的中继连接请求信息，判断是否初次收到所述小基站的请求，如果为初次，对所述小基站进行登记，并根据小基站发送的周边宏基站信号测试结果，将与所述小基站链路最强的宏基站作为该所述小基站的锚定基站，以由锚定基站对该小基站进行频段资源分配。
进一步的，当所述锚定基站资源充足时，单独向所述小基站进行频段资源分配；当所述锚定基站资源紧张时，依据所述小基站发送的周边宏基站信号测试结果，向周边宏基站申请分配频段资源。
进一步的，频段资源分配步骤中，由宏基站通过资源分配线L对频段资源进行划界，并指定频段资源的上边界LH和下边界LL，以作为回传频段资源，其中，LH>LL＝L。
进一步的，小基站接入频段资源分配步骤中，若小基站和宏基站间的回传链路，与小基站和终端间的小基站接入链路同扇区，且资源分配线L以上频谱全部由该小基站回传占用时，向宏基站发送终端接入分配请求，以使小基站收到宏基站指示后向所述终端分配频谱资源。
进一步的，若小基站和宏基站间的回传链路，与小基站和终端间的小基站接入链路处于不同扇区，则由小基站向所述终端分配资源分配线L以上的频谱资源。
基于如上描述，在具体使用时，对需要通过带内回传的小基站在开通时赋予特定的标识，并在与宏基站和终端的会话建立消息中包含该标识，该标识可以为一个bit或一个字符串的某个值，其作用包括但不限于：启用带内回传；决定频谱资源分配方式；宏基站与小基站相互协作为用户分配频谱资源。通过其他回传方式(如通过光纤、微波等)的小基站不赋予该特定标识。
小基站开通后，首先测试周边宏基站的信号，并发送建立S1接口的中继链接请求消息，该链接请求消息中包含上述特定标识和接收宏基站信号的测试结果。宏基站接收到小基站请求后，根据该特定标识识别为中继回传链路请求。宏基站判断是否初次收到小基站的请求，如果是初次，对该小基站进行登记，并根据小基站上报的周围宏基站及信号测量结果，将与小基站间链路最强的宏基站作为该小基站回传的锚定基站。锚定基站启用带内回传模式下的资源分配策略，即宏基站与小基站间，从高频段至低频段分配资源；宏基站与终端间，从低频段到高频段分配资源；小基站与终端间，优先从高频段至低频段分配资源，若与回传链路同扇区，则向宏基站发送资源指配请求，按宏基站统一指配结果进行指配。
同时，锚定基站设置资源分配线L，并向小基站进行下发。当资源充足时，可单独向小基站提供回传链路，并在L以上由高到低指配资源；锚定基站资源紧张时，可依信号测量结果依次向周边宏基站申请回传资源，申请成功后指示小基站与相应的宏基站建立其它回传链路。如果是非初次，仅需根据小基站的回传带宽需求进行调整。
宏基站同时接收终端的接入请求，并按照既有流程处理终端的接入请求，在L以下区域由低到高指配资源。
小基站在与宏站建立S1接口的中继链接请求后，小基站至少记录宏基站下发的资源分界线L、宏基站指配资源的上边界LH和下边界LL，并满足LH>LL>＝L，完成回传链路的配置工作。
小基站回传链路配置完成后，获取其周边终端的接入请求。如果小基站和宏基站间的回传链路与小基站和终端间的接入链路同扇区，且L以上频谱全部由该小基站回传占用，如图3中小基站扇区1所示，应向宏站发送终端接入指配请求，请求消息中包含终端的测量结果及带宽需求，小基站收到宏站的指示后再向终端分配频谱资源。如果L以上频谱未全部由该小基站回传占用，如图2中小基站扇区1所示，则小基站优先分配L以上空闲资源，如果L以上频谱资源不足，再向宏站发送终端接入指配请求。如果小基站和宏基站间的回传链路与小基站和终端间的接入链路处于不同扇区，则由小基站向终端分配L以上的频谱，如图4中小基站扇区2所示。
宏基站收到小基站的终端接入指配请求时，将自己收到的终端请求与小基站发送的终端接入指配请求消息中的终端请求进行统一考虑，并将指配结果向小基站下发。
宏基站可根据回传链路和接入链路的资源需求情况、与小基站的链路状态等，定期更新资源分配线L的位置。
资源较充裕时：遵循资源分配基本策略，按需分配。
当资源紧张时，且资源分界线线上或线下有零碎空闲资源，允许混合分配，如图4所示，终端占用分界线上空闲资源时或小基站占用分界线下空闲资源时应由宏站进行指配，并优先释放。
当无空闲资源时，如果是终端申请，启动终端准入机制或在网终端的降速处理机制；如果是新小基站申请，启动在网小基站的降速处理机制，再按照加权平均机制分配资源，向新小基站分配保证资源，并重复如上步骤。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无线带内回传资源分配方法，其特征在于：该方法基于无线带内回传资源分配应用系统，该系统包括：
宏基站，形成对频段资源的分配；
小基站，与所述宏基站通过回传链路会话通信，所述小基站被赋予标识，以被所述宏基站识别；所述小基站和所述宏基站之间，因回传链路而被分配有由高频段至低频段的回传频段资源；
终端，与所述宏基站通过宏基站接入链路会话通信，或与所述小基站通过小基站接入链路会话通信；所述终端和所述宏基站之间，因宏基站接入链路而被分配有由低频段至高频段的宏基站接入频段资源；所述终端和所述小基站之间，因小基站接入链路而被分配有优先从高频段至低频段的小基站接入频段资源；
且所述方法包括如下步骤：
频段资源分配步骤：由宏基站对频段资源进行划界，以确定资源分配方案；
回传频段资源分配步骤：由所述宏基站接收小基站请求，根据小基站是否具有标识，以对具有标识的所述小基站分配由高频段至低频段的回传频段资源；
宏基站接入频段资源分配步骤：由所述宏基站同时接收终端的接入请求，按照由低频段至高频段的原则向所述终端分配宏基站接入频段资源；
小基站接入频段资源分配步骤：由所述小基站接收所述终端的接入请求，按照优先从高频段至低频段的原则向所述终端分配小基站接入频段资源；
其中，回传频段资源分配步骤包括：测试结果发送步骤：小基站开通后，测试周边宏基站的信号，并发送建立S1接口的、包含有小基站的标识以及接收周边宏基站信号测试结果的中继链接请求消息；所述宏基站对中继链接请求中含有标识的小基站进行回传频段资源的分配；
频段资源分配步骤中，由宏基站通过资源分配线L对频段资源进行划界，并指定频段资源的上边界LH和下边界LL，以作为回传频段资源，其中，LH>LL＝L。
2.根据权利要求1所述的无线带内回传资源分配方法，其特征在于：所述标识为一个bit或一个字符串的其中一个值。
3.根据权利要求1或2所述的无线带内回传资源分配方法，其特征在于：所述宏基站因设置资源分界线而形成对频段资源的分配。
4.根据权利要求1所述的无线带内回传资源分配方法，其特征在于，测试结果发送步骤包括：锚定基站确定步骤：宏基站根据小基站发送的中继连接请求信息，判断是否初次收到所述小基站的请求，如果为初次，对所述小基站进行登记，并根据小基站发送的周边宏基站信号测试结果，将与所述小基站链路最强的宏基站作为该所述小基站的锚定基站，以由锚定基站对该小基站进行频段资源分配。
5.根据权利要求4所述的无线带内回传资源分配方法，其特征在于:当所述锚定基站资源充足时，单独向所述小基站进行频段资源分配；当所述锚定基站资源紧张时，依据所述小基站发送的周边宏基站信号测试结果，向周边宏基站申请分配频段资源。
6.根据权利要求1所述的无线带内回传资源分配方法，其特征在于:小基站接入频段资源分配步骤中，若小基站和宏基站间的回传链路，与小基站和终端间的小基站接入链路同扇区，且资源分配线L以上频谱全部由该小基站回传占用时，向宏基站发送终端接入分配请求，以使小基站收到宏基站指示后向所述终端分配频谱资源。
7.根据权利要求6所述的无线带内回传资源分配方法，其特征在于:若小基站和宏基站间的回传链路，与小基站和终端间的小基站接入链路处于不同扇区，则由小基站向所述终端分配资源分配线L以上的频谱资源。
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