CN108601027B - 频谱资源分配方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种频谱资源分配方法、装置、计算机设备和存储介质。该方案将N个接入点划分为M个逻辑小区，并分别确定逻辑小区内的干扰区域以及干扰逻辑小区，将各逻辑小区除干扰区域外的区域划分为一个虚拟小区，获得M₁个第一虚拟小区；根据各干扰逻辑小区获取相干逻辑小区集合，其中所述相干逻辑小区集合中的任意两个逻辑小区之间存在干扰；将各所述相干逻辑小区集合中各逻辑小区之间的干扰区域划分为一个虚拟小区，获得M₂个第二虚拟小区；将M₁个第一虚拟小区以及M₂个第二虚拟小区作为目标虚拟小区划分为两个以上的虚拟小区分组；将频谱资源分配至各虚拟小区分组，该方案能够有效消除虚拟小区间的干扰，较大限度的实现资源复用。

Description

频谱资源分配方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种频谱资源分配方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

频谱资源是移动通信网络的重要资源，移动通信技术发展至今，有限的频谱资源成为制约网络性能的一个重要因素。针对该问题，移动运营商和移动设备商一方面将眼光放到非授权频谱，另一方面积极发展频谱利用技术，以期提供更高的系统吞吐量，缓解快速增长的用户需求与移动通信网络有限的频谱资源间的矛盾。

在5G中提出小区虚拟化的全新技术概念，在物理小区的基础上基于一定机制生成虚拟小区，将物理小区与频谱资源分割开来，以虚拟小区为基本单元划分频谱资源，在虚拟小区间复用资源来提高频谱利用率，以达到显著的系统吞吐量提升效果。但是，传统的虚拟小区资源复用的技术常常会引入虚拟小区间的干扰，无法达到频谱资源复用的预期效果，导致系统的性能大大降低。

发明内容

基于此，有必要针对传统的虚拟小区资源复用的技术常常会引入虚拟小区间的干扰，无法达到频谱资源复用的预期效果的问题，提供一种频谱资源分配方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种频谱资源分配方法，包括以下步骤：

将N个接入点划分为M个逻辑小区，其中，M≥1，N≥2，且N≥M；

确定各所述逻辑小区内被其他逻辑小区干扰的干扰区域以及对应的干扰逻辑小区，将各所述逻辑小区内除所述干扰区域外的区域分别划分为一个虚拟小区，获得M₁个第一虚拟小区；

根据各所述干扰逻辑小区获取相干逻辑小区集合，其中，所述相干逻辑小区集合中的任意两个逻辑小区之间存在干扰；

将各所述相干逻辑小区集合中各逻辑小区之间的干扰区域划分为一个虚拟小区，获得M₂个第二虚拟小区；

将所述M₁个第一虚拟小区以及M₂个第二虚拟小区作为目标虚拟小区，根据各所述目标虚拟小区间的干扰情况将所述目标虚拟小区划分为两个以上的虚拟小区分组；

将频谱资源分配至各所述虚拟小区分组，其中，各所述虚拟小区分组使用不同的频谱资源，各所述虚拟小区分组内的各所述目标虚拟小区使用相同的频谱资源。

在其中一个实施例中，所述将N个接入点划分为M个逻辑小区的步骤，包括以下步骤：

根据网络的总频谱资源需求值以及所述逻辑小区的个数N获取逻辑小区的平均频谱资源需求值；

获取用户终端的信号强度，根据所述用户终端的信号强度将所述用户终端寻址至信号强度最强的接入点；

将所述用户终端的频谱资源需求值加入到所述信号强度最强的接入点的频谱资源需求值中，获得各所述接入点的实际频谱资源需求值；

根据各所述接入点的实际频谱资源需求值、各所述接入点间的相邻关系以及所述平均频谱资源需求值将N个所述接入点划分为M个所述逻辑小区。

在其中一个实施例中，所述根据各所述接入点的实际频谱资源需求值、各所述接入点间的相邻关系以及所述平均频谱资源需求值将N个所述接入点划分为M个所述逻辑小区的步骤，包括以下步骤：

将实际频谱资源需求值与所述平均频谱资源需求值相差最小的单个接入点，或者处于相邻位置且实际频谱资源需求值的和与所述平均频谱资源需求值相差最小的两个以上的接入点，划分为一个逻辑小区。

在其中一个实施例中，所述将实际频谱资源需求值与所述平均频谱资源需求值相差最小的单个接入点，或者处于相邻位置且实际频谱资源需求值的和与所述平均频谱资源需求值相差最小的两个以上的接入点，划分为一个逻辑小区的步骤之前，还包括以下步骤：

将实际频谱资源需求值大于所述平均频谱资源需求值的接入点划分为一个逻辑小区。

在其中一个实施例中，所述根据各所述干扰逻辑小区获取相干逻辑小区集合的步骤，包括以下步骤：

根据各所述干扰区域以及对应的干扰逻辑小区获取各所述逻辑小区间的相干关系；

将各所述逻辑小区作为顶点、所述相干关系作为边生成无向图；

获取所述无向图的完全子图，并根据所述完全子图的顶点集合获取相干逻辑小区集合。

在其中一个实施例中，所述根据各所述目标虚拟小区间的干扰情况将所述目标虚拟小区划分为两个以上的虚拟小区分组的步骤，包括以下步骤：

获取各所述目标虚拟小区的逻辑小区集合，其中，所述逻辑小区集合包括所述目标虚拟小区不同区域对应的逻辑小区以及干扰逻辑小区；

在所述目标虚拟小区中，筛选出各目标虚拟小区对应的逻辑小区集合间无交集的目标虚拟小区，获得目标虚拟小区组；

将所述目标虚拟小区组中频谱资源需求值间的差值最小的目标虚拟小区划分为一个虚拟小区分组。

在其中一个实施例中，所述将频谱资源分配至各所述虚拟小区分组的步骤，包括以下步骤：

获取各所述虚拟小区分组的频谱资源需求值，根据各所述虚拟小区分组的频谱资源需求值将所述频谱资源分配至所述虚拟小区分组。

在其中一个实施例中，所述将N个接入点划分为M个逻辑小区的步骤之前，还包括以下步骤：

根据用户终端数量、网络系统硬件性能以及网络需求中至少一项确定所述逻辑小区的个数M。

一种频谱资源分配装置，包括：

逻辑小区划分模块，用于将N个接入点划分为M个逻辑小区，其中，M≥1，N≥2，且N≥M；

干扰区域确定模块，用于分别确定各所述逻辑小区内被其他逻辑小区干扰的干扰区域以及对应的干扰逻辑小区，将各所述逻辑小区内除所述干扰区域外的区域分别划分为一个虚拟小区，获得M₁个第一虚拟小区；

相干小区获取模块，用于根据各所述干扰逻辑小区获取相干逻辑小区集合，其中，所述相干逻辑小区集合中的任意两个逻辑小区之间存在干扰；

虚拟小区划分模块，用于将各所述相干逻辑小区集合中各逻辑小区之间的干扰区域划分为一个虚拟小区，获得M₂个第二虚拟小区；

虚拟小区分组模块，用于将所述M₁个第一虚拟小区以及M₂个第二虚拟小区作为目标虚拟小区，根据各所述目标虚拟小区间的干扰情况将所述目标虚拟小区划分为两个以上的虚拟小区分组；

频谱资源分配模块，用于将频谱资源分配至各所述虚拟小区分组，其中，各所述虚拟小区分组使用不同的频谱资源，各所述虚拟小区分组内的各所述目标虚拟小区使用相同的频谱资源。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

将N个接入点划分为M个逻辑小区，其中，M≥1，N≥2，且N≥M；

确定各所述逻辑小区内被其他逻辑小区干扰的干扰区域以及对应的干扰逻辑小区，将各所述逻辑小区内除所述干扰区域外的区域分别划分为一个虚拟小区，获得M₁个第一虚拟小区；

根据各所述干扰逻辑小区获取相干逻辑小区集合，其中，所述相干逻辑小区集合中的任意两个逻辑小区之间存在干扰；

将各所述相干逻辑小区集合中各逻辑小区之间的干扰区域划分为一个虚拟小区，获得M₂个第二虚拟小区；

将所述M₁个第一虚拟小区以及M₂个第二虚拟小区作为目标虚拟小区，根据各所述目标虚拟小区间的干扰情况将所述目标虚拟小区划分为两个以上的虚拟小区分组；

将频谱资源分配至各所述虚拟小区分组，其中，各所述虚拟小区分组使用不同的频谱资源，各所述虚拟小区分组内的各所述目标虚拟小区使用相同的频谱资源。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

将N个接入点划分为M个逻辑小区，其中，M≥1，N≥2，且N≥M；

确定各所述逻辑小区内被其他逻辑小区干扰的干扰区域以及对应的干扰逻辑小区，将各所述逻辑小区内除所述干扰区域外的区域分别划分为一个虚拟小区，获得M₁个第一虚拟小区；

根据各所述干扰逻辑小区获取相干逻辑小区集合，其中，所述相干逻辑小区集合中的任意两个逻辑小区之间存在干扰；

将各所述相干逻辑小区集合中各逻辑小区之间的干扰区域划分为一个虚拟小区，获得M₂个第二虚拟小区；

将所述M₁个第一虚拟小区以及M₂个第二虚拟小区作为目标虚拟小区，根据各所述目标虚拟小区间的干扰情况将所述目标虚拟小区划分为两个以上的虚拟小区分组；

将频谱资源分配至各所述虚拟小区分组，其中，各所述虚拟小区分组使用不同的频谱资源，各所述虚拟小区分组内的各所述目标虚拟小区使用相同的频谱资源。

上述频谱资源分配方法、装置、计算机设备和存储介质，将接入点划分为若干个逻辑小区，在将逻辑小区划分为虚拟小区时将逻辑小区间的信号干扰考虑在内，使得生成的虚拟小区间的干扰较小，然后将虚拟小区依据干扰情况分组，将存在干扰可能的虚拟小区划分为不同的分组，在后续分配频谱资源时，分组间使用不同的频谱资源，能够有效消除虚拟小区间的干扰，较大限度的实现资源复用，提高系统的性能以及系统的吞吐量。

附图说明

图1为本发明一个实施例中频谱资源分配方法的应用环境图；

图2为本发明一个实施例中频谱资源分配方法的流程图；

图3为本发明一个实施例中逻辑小区、干扰区域以及干扰逻辑小区的示意图；

图4为本发明一个实施例中将N个接入点划分为M个逻辑小区的流程图；

图5为本发明一个实施例中获取相干逻辑小区集合的流程图；

图6为本发明一个实施例中逻辑小区划分结果的示意图；

图7为由图6所示的逻辑小区划分结果生成的无向图；

图8为本发明一个实施例中将目标虚拟小区划分为两个以上的虚拟小区分组的流程图；

图9为由图6所示的逻辑小区划分第一虚拟小区以及第二虚拟小区的示意图；

图10为本发明一个实施例中频谱资源分配装置的结构示意图；

图11为本发明一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的频谱资源分配方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。该终端包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该处理器用于提供计算和控制能力。该存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统，还包括一种频谱资源分配系统。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信，接收获取网络系统中的接入点数量、地理位置以及频谱资源需求等数据，具体的，根据获取得到的接入点数量、地理位置以及频谱资源需求等数据进行频谱资源分配。其中，终端包括但不限于计算机、手提电脑等智能设备。

参见图2，图2为本发明一个实施例中频谱资源分配方法的流程图。本实施例中，频谱资源分配方法包括以下步骤：

步骤S210：将N个接入点划分为M个逻辑小区，其中，M≥1，N≥2，且N≥M。

本步骤中，接入点是用户接入网络的节点，可以是移动通信的基站，也可以是宽带的接入机房，与网络架构和网络中基站的架构无关，接入点的数量大于或等于2。根据预先设置好的逻辑小区的数目，将多个接入点映射为预设个数的逻辑小区。

步骤S220：确定各逻辑小区内被其他逻辑小区干扰的干扰区域以及对应的干扰逻辑小区，将各逻辑小区内除干扰区域外的区域分别划分为一个虚拟小区，获得M₁个第一虚拟小区。

本步骤中，干扰区域为一个逻辑小区被其他逻辑小区信号干扰的区域，干扰逻辑小区为对该逻辑小区的干扰区域产生干扰的逻辑小区。

具体的，确定各个逻辑小区内的被其他逻辑小区的信号干扰的干扰区域，并确定干扰区域对应的干扰逻辑小区，将各个逻辑小区内除干扰区域外的区域，即不存在干扰的区域，分别划分为一个虚拟小区，获得多个第一虚拟小区。

例如，如图3所示，假设将若干个接入点划分为两个逻辑小区，包括逻辑小区A以及逻辑小区B；逻辑小区A与逻辑小区B的覆盖区域310存在重叠，则逻辑小区A与逻辑小区B重叠覆盖区域310存在干扰；对于逻辑小区A来说，重叠区域310为逻辑小区A内的干扰区域，该干扰区域对应的干扰逻辑小区为逻辑小区B；对于逻辑小区B来说，重叠区域310为逻辑区域B内的干扰区域，该干扰区域对应的干扰逻辑小区为逻辑小区A。将逻辑小区A内除重叠区域310以外的区域，划分为一个虚拟小区，将逻辑小区B内除重叠区域310以外的区域，划分为一个虚拟小区。

步骤S230：根据各干扰逻辑小区获取相干逻辑小区集合，其中，相干逻辑小区集合中的任意两个逻辑小区之间存在干扰。

相干逻辑小区集合中包含至少两个逻辑小区，且满足任意两个逻辑小区相互干扰这一条件。

具体的，根据逻辑小区及其干扰逻辑小区获得逻辑小区间的相干关系，根据相干关系获取相干逻辑小区集合。

步骤S240：将各相干逻辑小区集合中各逻辑小区之间的干扰区域划分为一个虚拟小区，获得M₂个第二虚拟小区。

在获得相干逻辑小区集合后，将相干逻辑小区集合中的逻辑小区相互干扰的干扰区域都划分为一个虚拟小区。

步骤S250：将M₁个第一虚拟小区以及M₂个第二虚拟小区作为目标虚拟小区，根据各目标虚拟小区间的干扰情况将目标虚拟小区划分为两个以上的虚拟小区分组。

本步骤中，将M₁个第一虚拟小区以及M₂个第二虚拟小区依据干扰情况分组，将存在干扰可能的虚拟小区划分为不同的分组。

步骤S260：将频谱资源分配至各虚拟小区分组，其中，各虚拟小区分组使用不同的频谱资源，各虚拟小区分组内的各目标虚拟小区使用相同的频谱资源。

上述频谱资源分配方法中，将接入点划分为若干个逻辑小区，在将逻辑小区划分为虚拟小区时将逻辑小区间的信号干扰考虑在内，根据每个逻辑小区不同区域的干扰情况以及干扰逻辑小区划分虚拟小区，先将无干扰情况的区域划分为一个虚拟小区，再将相互干扰的区域划分为同一虚拟小区，使得生成的虚拟小区间的干扰较小，然后将虚拟小区依据干扰情况分组，将存在干扰可能的虚拟小区划分为不同的分组，在后续分配频谱资源时，分组间使用不同的频谱资源，能够有效消除虚拟小区间的干扰，较大限度的实现资源复用，提高系统的性能以及系统的吞吐量。

在其中一个实施例中，可在不增加干扰的情况下，部分虚拟小区分组可以使用相同的频谱资源，实现频谱资源复用。

参见图4，图4为本发明一个实施例中将N个接入点划分为M个逻辑小区的流程图。本实施例中，步骤S210将N个接入点划分为M个逻辑小区的步骤，包括以下步骤：

步骤S211：根据网络的总频谱资源需求值以及逻辑小区的个数M获取逻辑小区的平均频谱资源需求值。

步骤S222：获取用户终端的信号强度，根据用户终端的信号强度将用户终端寻址至信号强度最强的接入点。

本步骤中，用户终端至少被两个接入点检测到。

步骤S223：将用户终端的频谱资源需求值加入到信号强度最强的接入点的频谱资源需求值中，获得各接入点的实际频谱资源需求值。

步骤S224：根据各接入点的实际频谱资源需求值、各接入点间的相邻关系以及平均频谱资源需求值将N个接入点划分为M个逻辑小区。

可选的，平均频谱资源需求值可以是在网络的总频谱资源需求值除以逻辑小区的预设个数得到的频谱资源需求值的基础上，增加一定的余量的频谱资源需求得到的。

本实施例中，根据网络的总频谱资源需求值以及逻辑小区的预设个数，获取得到预计划分的每个逻辑小区的平均频谱资源需求值，并通过检测用户终端的信号强度值，将用户终端寻址至信号强度值最大的接入点中，并将用户终端的频谱资源需求值加入到该接入点的频谱资源需求值中，获得接入点的实际频谱资源需求值。根据频谱资源需求值将接入点划分得到逻辑小区，保证各个逻辑小区的频谱资源需求差异小，逻辑小区间频谱资源需求均衡。

在其中一个实施例中，根据各接入点的实际频谱资源需求值、各接入点间的相邻关系以及各逻辑小区的平均频谱资源需求值将N个接入点划分为M个逻辑小区的步骤，包括以下步骤：将实际频谱资源需求值与平均频谱资源需求值相差最小的单个接入点，或者处于相邻位置且实际频谱资源需求值的和与平均频谱资源需求值相差最小的两个以上的接入点，划分为一个逻辑小区。

本实施例中，在当前所有待划分的接入点中，若某单个接入点的频谱资源需求值与平均频谱资源需求值的差值最小，则这一个接入点划分映射为一个逻辑小区，或者，当某两个以上的接入点的位置处于相邻位置且频谱资源需求总和与平均频谱资源需求值的差值最小，则这两个以上的接入点划分映射为一个逻辑小区，根据该划分规则，将多个接入点划分为预设个数的逻辑小区。

例如，将实际频谱资源需求值与平均频谱资源需求值的差值为当前最小值的单个接入点，或者处于相邻位置且实际频谱资源需求值的和与频谱资源需求值的差值为当前最小值的两个以上的接入点，划分为一个逻辑小区；若逻辑小区未划分完成，则再次将剩余待划分的接入点根据相同的该划分规则划分逻辑小区，直至获得M个逻辑小区。

进一步的，在其中一个实施例中，将实际频谱资源需求值与平均频谱资源需求值相差最小的单个接入点，或者处于相邻位置且实际频谱资源需求值的和与平均频谱资源需求值相差最小的两个以上的接入点，划分为一个逻辑小区的步骤之前，还包括以下步骤：将实际频谱资源需求值大于平均频谱资源需求值的接入点划分为一个逻辑小区。

当单个接入点的频谱资源需求值大于平均频谱资源需求值，优先将该接入点单独划分映射为一个逻辑小区；再将剩余的待划分的接入点根据上述划分规则，划分为不同的逻辑小区。例如，有m个单个接入点的频谱资源需求值大于平均频谱资源需求值，优先将这m个接入点单独划分映射为一个逻辑小区，共划分了m个逻辑小区，再次将剩余待划分的接入点根据实际频谱资源需求值以及相邻关系划分为(M-m)个逻辑小区。

通过上述划分规则，将多个接入点划分得到M个的逻辑小区，且各个逻辑小区中的接入点相邻且各个逻辑小区间的频谱资源需求差异小，逻辑小区间频谱资源需求均衡。

参见图5，图5为本发明一个实施例中获取相干逻辑小区集合的流程图，在本实施例中，步骤S230根据各干扰逻辑小区获取相干逻辑小区集合的步骤，包括以下步骤：

步骤S231：根据各干扰区域以及对应的干扰逻辑小区获取各逻辑小区间的相干关系；

逻辑小区重叠覆盖的区域存在干扰，该干扰区域由对应的逻辑小区以及干扰逻辑小区形成，根据该干扰区域对应的干扰逻辑小区获取得到各个逻辑小区间的相干关系。

例如，参见图6，图6为本发明一个实施例中逻辑小区划分结果的示意图，图中仅有一个基站，该基站下连接有11个接入点，这11个接入点预先划分为4个逻辑小区分别为逻辑小区1、逻辑小区2、逻辑小区3以及逻辑小区4。其中，逻辑小区2中仅有一个接入点，逻辑小区1、3、4中分别有3、3、4个相邻的接入点，逻辑小区1、2、3、4中的接入点不同。图中，各逻辑小区的重叠区域为干扰区域，从中可获得各个逻辑小区间的相干关系。

步骤S232：将各逻辑小区作为顶点、相干关系作为边生成无向图；

参见图7，图7为图6所示的逻辑小区划分结果生成的无向图。图中，各个顶点对应着图7中的一个逻辑小区，顶点410对应着逻辑小区1，顶点420对应着逻辑小区2，顶点430对应着逻辑小区3，顶点440对应着逻辑小区4，顶点间的边为逻辑小区间的相干关系。

步骤S233：获取无向图的完全子图，并根据完全子图的顶点集合获取相干逻辑小区集合。

由图7的无向图的完全子图，可以获得图6所示的逻辑小区间的相干逻辑小区集合，其中，逻辑小区1、2、3为一个相干逻辑小区集合，逻辑小区1、3、4为一个相干逻辑小区集合。

本实施例中，通过根据逻辑小区以及逻辑小区间的相干关系生成无向图，根据无向图所有的完全子图生成相干逻辑小区集合，在后续根据相干逻辑小区集合将逻辑小区划分为虚拟小区。

参见图8，图8本发明一个实施例中将目标虚拟小区划分为两个以上的虚拟小区分组的流程图。本实施例中，根据各目标虚拟小区间的干扰情况将目标虚拟小区划分为两个以上的虚拟小区分组的步骤，包括以下步骤：

步骤S510：获取各目标虚拟小区的逻辑小区集合，其中，逻辑小区集合包括目标虚拟小区不同区域对应的逻辑小区以及干扰逻辑小区。

步骤S520：在目标虚拟小区中，筛选出各目标虚拟小区对应的逻辑小区集合间无交集的目标虚拟小区，获得目标虚拟小区组。

步骤S530：将目标虚拟小区组中频谱资源需求值间的差值最小的目标虚拟小区划分为一个虚拟小区分组。

具体的，获取每一个目标虚拟小区中不同区域对应的逻辑小区以及干扰逻辑小区，并形成每一个目标虚拟小区对应的逻辑小区集合。在(M₁+M₂)个目标虚拟小区中，筛选出逻辑小区集合间无交集的目标虚拟小区，形成目标虚拟小区组，并将目标虚拟小区组中频谱资源需求值间差异最小的目标虚拟小区划分为一个虚拟小区分组，从而将(M₁+M₂)个目标虚拟小区划分为多个虚拟小区分组。

为了更清楚本实施例中将虚拟小区分组的划分方法，现以图6为例子进行进一步说明。图6中逻辑小区1、2、3、4被划分为四个第一虚拟小区和两个第二虚拟小区，分别为图9中的第一虚拟小区610、第一虚拟小区620、第一虚拟小区630、第一虚拟小区640、第二虚拟小区650以及第二虚拟小区660。

其中，第一虚拟小区610的逻辑小区集合为{逻辑小区1}；

第一虚拟小区620的逻辑小区集合为{逻辑小区2}；

第一虚拟小区630的逻辑小区集合为{逻辑小区3}；

第一虚拟小区640的逻辑小区集合为{逻辑小区4}；

第二虚拟小区650的逻辑小区集合为{逻辑小区1，逻辑小区2，逻辑小区3}；

第二虚拟小区660的逻辑小区集合为{逻辑小区1，逻辑小区3，逻辑小区4}。

所以，目标虚拟小区组的划分情况可以为：第一虚拟小区610、第一虚拟小区620、第一虚拟小区630以及第一虚拟小区640划分一个虚拟小区分组，第二虚拟小区650划分为一个虚拟小区分组，第二虚拟小区660划分为一个虚拟小区分组，共三个虚拟小区分组。目标虚拟小区组的划分情况还可以为：第一种情况为第一虚拟小区610以及第一虚拟小区630划分一个虚拟小区分组，第一虚拟小区620以及第二虚拟小区660划分为一个虚拟小区分组，第一虚拟小区640以及第二虚拟小区650划分为一个虚拟小区分组。虚拟小区分组的划分还可以有其他情况，在此不一一赘述。

本实施例中，将逻辑小区集合间无交集的目标虚拟小区划分为不同虚拟小区分组，能够保证同一虚拟小区分组内的各个虚拟小区间无干扰情况，能够有效消除虚拟小区分组内的干扰，同时，虚拟小区分组中的目标虚拟小区的频谱资源需求值差异小，目标虚拟小区间的资源均衡，能够较大限度地实现频谱资源复用，提升系统性能以及系统吞吐量。

在其中一个实施例中，将频谱资源分配至各虚拟小区分组的步骤，包括以下步骤：获取各虚拟小区分组的频谱资源需求值，根据各虚拟小区分组的频谱资源需求值将频谱资源分配至虚拟小区分组。

可选的，虚拟小区分组的频谱资源需求值可以是虚拟小区分组中所有虚拟小区的频谱资源需求值中的最大值，也可以是虚拟小区分组中所有虚拟小区的频谱资源需求值的平均值。

本实施例中，在将频谱资源分配至各个虚拟小区分组时，给每个虚拟小区分组分配符合分组频谱资源需求值的不同频谱资源，使得不同的分组使用不同的频谱资源，分组内不同的目标虚拟小区使用相同的频谱资源，有效消除了虚拟小区间的干扰，并实现频谱资源复用，提高系统的性能以及系统的吞吐量。

在其中一个实施例中，将N个接入点划分为M个逻辑小区的步骤之前，还包括以下步骤：根据用户终端数量、网络系统硬件性能以及网络需求中至少一项确定逻辑小区的个数M。

本实施例中，逻辑小区的个数M可以是根据网络系统硬件性能、容纳的用户数量和网络频谱资源需求确定的，针对网络的不同的系统性能，逻辑小区的预设个数也不同，能够适用于不同的网络架构，适应网络硬件性能、组网形态的变化。

应该理解的是，虽然图2、图4、图5以及图8的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2、图4、图5以及图8中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

根据上述频谱资源分配方法，本发明还提供一种频谱资源分配装置，以下就本发明的频谱资源分配装置的实施例进行详细说明。

参见图10，图10为本发明一个实施例中频谱资源分配装置的结构示意图。本实施例中，频谱资源分配装置，包括：逻辑小区划分模块710、干扰区域确定模块720、相干小区获取模块730、虚拟小区划分模块740、虚拟小区分组模块750以及频谱资源分配模块760，其中：

逻辑小区划分模块710，用于将N个接入点划分为M个逻辑小区，其中，M≥1，N≥2，且N≥M；

干扰区域确定模块720，用于确定各逻辑小区内被其他逻辑小区干扰的干扰区域以及对应的干扰逻辑小区，将各逻辑小区内除干扰区域外的区域分别划分为一个虚拟小区，获得M₁个第一虚拟小区；

相干小区获取模块730，用于根据各干扰逻辑小区获取相干逻辑小区集合，其中，相干逻辑小区集合中的任意两个逻辑小区之间存在干扰；

虚拟小区划分模块740，用于将各相干逻辑小区集合中各逻辑小区之间的干扰区域划分为一个虚拟小区，获得M₂个第二虚拟小区；

虚拟小区分组模块750，用于将M₁个第一虚拟小区以及M₂个第二虚拟小区作为目标虚拟小区，根据各目标虚拟小区间的干扰情况将目标虚拟小区划分为两个以上的虚拟小区分组；

频谱资源分配模块760，用于将频谱资源分配至各虚拟小区分组，其中，各虚拟小区分组使用不同的频谱资源，各虚拟小区分组内的各目标虚拟小区使用相同的频谱资源。

在其中一个实施例中，逻辑小区划分模块710根据网络的总频谱资源需求值以及逻辑小区的个数M获取逻辑小区的平均频谱资源需求值；获取用户终端的信号强度，根据用户终端的信号强度将用户终端寻址至信号强度最强的接入点；将用户终端的频谱资源需求值加入到信号强度最强的接入点的频谱资源需求值中，获得各接入点的实际频谱资源需求值；根据各接入点的实际频谱资源需求值、各接入点间的相邻关系以及平均频谱资源需求值将N个接入点划分为M个逻辑小区。

在其中一个实施例中，逻辑小区划分模块710将实际频谱资源需求值与平均频谱资源需求值相差最小的单个接入点，或者处于相邻位置且实际频谱资源需求值的和与平均频谱资源需求值相差最小的两个以上的接入点，划分为一个逻辑小区。

在其中一个实施例中，逻辑小区划分模块710将实际频谱资源需求值大于平均频谱资源需求值的接入点划分为一个逻辑小区。

在其中一个实施例中，相干小区获取模块730根据各干扰区域以及对应的干扰逻辑小区获取各逻辑小区间的相干关系；将各逻辑小区作为顶点、相干关系作为边生成无向图；获取无向图的完全子图，并根据完全子图的顶点集合获取相干逻辑小区集合。

在其中一个实施例中，频谱资源分配模块760获取各目标虚拟小区的逻辑小区集合，其中，逻辑小区集合包括目标虚拟小区不同区域对应的逻辑小区以及干扰逻辑小区；在目标虚拟小区中，筛选出各目标虚拟小区对应的逻辑小区集合间无交集的目标虚拟小区，获得目标虚拟小区组；将目标虚拟小区组中频谱资源需求值间的差值最小的目标虚拟小区划分为一个虚拟小区分组。

在其中一个实施例中，频谱资源分配模块760获取各虚拟小区分组的频谱资源需求值，根据各虚拟小区分组的频谱资源需求值将频谱资源分配至虚拟小区分组。

在其中一个实施例中，逻辑小区划分模块710根据用户终端数量、网络系统硬件性能以及网络需求中的至少一项确定逻辑小区的个数M。

关于频谱资源分配装置的具体限定可以参见上文中对于频谱资源分配方法的限定，在此不再赘述。上述频谱资源分配装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图11所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种频谱资源分配方法。

本领域技术人员可以理解，图11中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

将N个接入点划分为M个逻辑小区，其中，M≥1，N≥2，且N≥M；

确定各逻辑小区内被其他逻辑小区干扰的干扰区域以及对应的干扰逻辑小区，将各逻辑小区内除干扰区域外的区域分别划分为一个虚拟小区，获得M₁个第一虚拟小区；

根据各干扰逻辑小区获取相干逻辑小区集合，其中，相干逻辑小区集合中的任意两个逻辑小区之间存在干扰；

将各相干逻辑小区集合中各逻辑小区之间的干扰区域划分为一个虚拟小区，获得M₂个第二虚拟小区；

将M₁个第一虚拟小区以及M₂个第二虚拟小区作为目标虚拟小区，根据各目标虚拟小区间的干扰情况将目标虚拟小区划分为两个以上的虚拟小区分组；

将频谱资源分配至各虚拟小区分组，其中，各虚拟小区分组使用不同的频谱资源，各虚拟小区分组内的各目标虚拟小区使用相同的频谱资源。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据网络的总频谱资源需求值以及逻辑小区的个数M获取平均频谱资源需求值；获取用户终端的信号强度，根据用户终端的信号强度将用户终端寻址至信号强度最强的接入点；将用户终端的频谱资源需求值加入到信号强度最强的接入点的频谱资源需求值中，获得各接入点的实际频谱资源需求值；根据各接入点的实际频谱资源需求值、各接入点间的相邻关系以及平均频谱资源需求值将N个接入点划分为M个逻辑小区。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：将实际频谱资源需求值与平均频谱资源需求值相差最小的单个接入点，或者处于相邻位置且实际频谱资源需求值的和与平均频谱资源需求值相差最小的两个以上的接入点，划分为一个逻辑小区。

在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：将实际频谱资源需求值大于平均频谱资源需求值的接入点划分为一个逻辑小区。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据各干扰区域以及对应的干扰逻辑小区获取各逻辑小区间的相干关系；将各逻辑小区作为顶点、相干关系作为边生成无向图；获取无向图的完全子图，并根据完全子图的顶点集合获取相干逻辑小区集合。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取各目标虚拟小区的逻辑小区集合，其中，逻辑小区集合包括目标虚拟小区不同区域对应的逻辑小区以及干扰逻辑小区；在目标虚拟小区中，筛选出各目标虚拟小区对应的逻辑小区集合间无交集的目标虚拟小区，获得目标虚拟小区组；将目标虚拟小区组中频谱资源需求值间的差值最小的目标虚拟小区划分为一个虚拟小区分组。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取各虚拟小区分组的频谱资源需求值，根据各虚拟小区分组的频谱资源需求值将频谱资源分配至虚拟小区分组。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据用户终端数量、网络系统硬件性能以及网络需求中的至少一项确定逻辑小区的个数M。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

将N个接入点划分为M个逻辑小区，其中，M≥1，N≥2，且N≥M；

确定各逻辑小区内被其他逻辑小区干扰的干扰区域以及对应的干扰逻辑小区，将各逻辑小区内除干扰区域外的区域分别划分为一个虚拟小区，获得M₁个第一虚拟小区；

根据各干扰逻辑小区获取相干逻辑小区集合，其中，相干逻辑小区集合中的任意两个逻辑小区之间存在干扰；

将各相干逻辑小区集合中各逻辑小区之间的干扰区域划分为一个虚拟小区，获得M₂个第二虚拟小区；

将M₁个第一虚拟小区以及M₂个第二虚拟小区作为目标虚拟小区，根据各目标虚拟小区间的干扰情况将目标虚拟小区划分为两个以上的虚拟小区分组；

将频谱资源分配至各虚拟小区分组，其中，各虚拟小区分组使用不同的频谱资源，各虚拟小区分组内的各目标虚拟小区使用相同的频谱资源。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据网络的总频谱资源需求值以及逻辑小区的个数M获取逻辑小区的平均频谱资源需求值；获取用户终端的信号强度，根据用户终端的信号强度将用户终端寻址至信号强度最强的接入点；将用户终端的频谱资源需求值加入到信号强度最强的接入点的频谱资源需求值中，获得各接入点的实际频谱资源需求值；根据各接入点的实际频谱资源需求值、各接入点间的相邻关系以及平均频谱资源需求值将N个接入点划分为M个逻辑小区。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：将实际频谱资源需求值与平均频谱资源需求值相差最小的单个接入点，或者处于相邻位置且实际频谱资源需求值的和与平均频谱资源需求值相差最小的两个以上的接入点，划分为一个逻辑小区。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：将实际频谱资源需求值大于平均频谱资源需求值的接入点划分为一个逻辑小区。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据各干扰区域以及对应的干扰逻辑小区获取各逻辑小区间的相干关系；将各逻辑小区作为顶点、相干关系作为边生成无向图；获取无向图的完全子图，并根据完全子图的顶点集合获取相干逻辑小区集合。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取各目标虚拟小区的逻辑小区集合，其中，逻辑小区集合包括目标虚拟小区不同区域对应的逻辑小区以及干扰逻辑小区；在目标虚拟小区中，筛选出各目标虚拟小区对应的逻辑小区集合间无交集的目标虚拟小区，获得目标虚拟小区组；将目标虚拟小区组中频谱资源需求值间的差值最小的目标虚拟小区划分为一个虚拟小区分组。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取各虚拟小区分组的频谱资源需求值，根据各虚拟小区分组的频谱资源需求值将频谱资源分配至虚拟小区分组。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据用户终端数量、网络系统硬件性能以及网络需求中的至少一项确定逻辑小区的个数M。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种频谱资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

将N个接入点划分为M个逻辑小区，其中，M≥1，N≥2，且N≥M；

确定各所述逻辑小区内被其他逻辑小区干扰的干扰区域以及对应的干扰逻辑小区，将各所述逻辑小区内除所述干扰区域外的区域分别划分为一个虚拟小区，获得M₁个第一虚拟小区；

根据各所述干扰逻辑小区获取相干逻辑小区集合，其中，所述相干逻辑小区集合中的任意两个逻辑小区之间存在干扰；

将各所述相干逻辑小区集合中各逻辑小区之间的干扰区域划分为一个虚拟小区，获得M₂个第二虚拟小区；

将所述M₁个第一虚拟小区以及M₂个第二虚拟小区作为目标虚拟小区，根据各所述目标虚拟小区间的干扰情况将所述目标虚拟小区划分为两个以上的虚拟小区分组；

将频谱资源分配至各所述虚拟小区分组，其中，各所述虚拟小区分组使用不同的频谱资源，各所述虚拟小区分组内的各所述目标虚拟小区使用相同的频谱资源。

2.根据权利要求1所述的频谱资源分配方法，其特征在于，所述将N个接入点划分为M个逻辑小区的步骤，包括以下步骤：

根据网络的总频谱资源需求值以及所述逻辑小区的个数M获取逻辑小区的平均频谱资源需求值；

获取用户终端的信号强度，根据所述用户终端的信号强度将所述用户终端寻址至信号强度最强的接入点；

将所述用户终端的频谱资源需求值加入到所述信号强度最强的接入点的频谱资源需求值中，获得各所述接入点的实际频谱资源需求值；

根据各所述接入点的实际频谱资源需求值、各所述接入点间的相邻关系以及所述平均频谱资源需求值将N个所述接入点划分为M个所述逻辑小区。

3.根据权利要求2所述的频谱资源分配方法，其特征在于，所述根据各所述接入点的实际频谱资源需求值、各所述接入点间的相邻关系以及所述平均频谱资源需求值将N个所述接入点划分为M个所述逻辑小区的步骤，包括以下步骤：

将实际频谱资源需求值与所述平均频谱资源需求值相差最小的单个接入点，或者处于相邻位置且实际频谱资源需求值的和与所述平均频谱资源需求值相差最小的两个以上的接入点，划分为一个逻辑小区。

4.根据权利要求3所述的频谱资源分配方法，其特征在于，所述将实际频谱资源需求值与所述平均频谱资源需求值相差最小的单个接入点，或者处于相邻位置且实际频谱资源需求值的和与所述平均频谱资源需求值相差最小的两个以上的接入点，划分为一个逻辑小区的步骤之前，还包括以下步骤：

将实际频谱资源需求值大于所述平均频谱资源需求值的接入点划分为一个逻辑小区。

5.根据权利要求1所述的频谱资源分配方法，其特征在于，所述根据各所述干扰逻辑小区获取相干逻辑小区集合的步骤，包括以下步骤：

根据各所述干扰区域以及对应的干扰逻辑小区获取各所述逻辑小区间的相干关系；

将各所述逻辑小区作为顶点、所述相干关系作为边生成无向图；

获取所述无向图的完全子图，并根据所述完全子图的顶点集合获取相干逻辑小区集合。

6.根据权利要求1所述的频谱资源分配方法，其特征在于，所述根据各所述目标虚拟小区间的干扰情况将所述目标虚拟小区划分为两个以上的虚拟小区分组的步骤，包括以下步骤：

获取各所述目标虚拟小区的逻辑小区集合，其中，所述逻辑小区集合包括所述目标虚拟小区不同区域对应的逻辑小区以及干扰逻辑小区；

在所述目标虚拟小区中，筛选出各目标虚拟小区对应的逻辑小区集合间无交集的目标虚拟小区，获得目标虚拟小区组；

将所述目标虚拟小区组中频谱资源需求值间的差值最小的目标虚拟小区划分为一个虚拟小区分组。

7.根据权利要求6所述的频谱资源分配方法，其特征在于，所述将频谱资源分配至各所述虚拟小区分组的步骤，包括以下步骤：

获取各所述虚拟小区分组的频谱资源需求值，根据各所述虚拟小区分组的频谱资源需求值将所述频谱资源分配至所述虚拟小区分组。

8.根据权利要求1所述的频谱资源分配方法，其特征在于，所述将N个接入点划分为M个逻辑小区的步骤之前，还包括以下步骤：

根据用户终端数量、网络系统硬件性能以及网络需求中的至少一项确定所述逻辑小区的个数M。

9.一种频谱资源分配装置，其特征在于，包括：

逻辑小区划分模块，用于将N个接入点划分为M个逻辑小区，其中，M≥1，N≥2，且N≥M；

干扰区域确定模块，用于确定各所述逻辑小区内被其他逻辑小区干扰的干扰区域以及对应的干扰逻辑小区，将各所述逻辑小区内除所述干扰区域外的区域分别划分为一个虚拟小区，获得M₁个第一虚拟小区；

相干小区获取模块，用于根据各所述干扰逻辑小区获取相干逻辑小区集合，其中，所述相干逻辑小区集合中的任意两个逻辑小区之间存在干扰；

虚拟小区划分模块，用于将各所述相干逻辑小区集合中各逻辑小区之间的干扰区域划分为一个虚拟小区，获得M₂个第二虚拟小区；

虚拟小区分组模块，用于将所述M₁个第一虚拟小区以及M₂个第二虚拟小区作为目标虚拟小区，根据各所述目标虚拟小区间的干扰情况将所述目标虚拟小区划分为两个以上的虚拟小区分组；

频谱资源分配模块，用于将频谱资源分配至各所述虚拟小区分组，其中，各所述虚拟小区分组使用不同的频谱资源，各所述虚拟小区分组内的各所述目标虚拟小区使用相同的频谱资源。

10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述频谱资源分配方法的步骤。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的频谱资源分配方法的步骤。

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