CN110418347A - 用于无线通信的电子设备和方法、计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种用于无线通信的电子设备、方法和计算机可读存储介质，该电子设备包括：处理电路，被配置为：基于管理范围内的资源应用系统之间的干扰/共存关系，构建干扰重叠图，该干扰重叠图的连接点代表一个或多个资源应用系统，该干扰重叠图的边代表链接该边的两个连接点所代表的资源应用系统之间存在干扰；移除干扰重叠图中的一条或多条边，使得移除后干扰重叠图满足预定条件；以及基于调整的干扰重叠图进行信道/资源分配。

Description

用于无线通信的电子设备和方法、计算机可读存储介质
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，具体地涉及频谱管理技术。更具体地，涉及一种用于无线通信中的频谱资源分配的电子设备和方法以及计算机可读存储介质。
背景技术
随着无线通信技术的发展，需要大量的频谱资源来支持不断出现的新服务和满足高速通信需求，频谱资源越来越紧张。目前，有限的频谱资源已经分配给固定的运营商和服务，新的可用频谱是非常稀少的或者是价格昂贵的。在这种情况下，提出了动态频谱利用的概念，即动态地利用那些已经分配给某些服务但是却没有被充分利用的频谱资源。
例如，美国联邦通信委员会(Federated Communications Commission,FCC)以“公民宽带无线电服务(Citizens Broadband Radio Service，CBRS)”的名义开放了美国3.5GHz频段的150MHz频谱(3350～3700MHz)以用于商用。CBRS由频谱接入系统(SpectrumAccess System,SAS)来实现三层共享框架，其中包括：优先级最高的现有用户(例如政府或军用通讯设备)，即第1层用户(Incumbent Access users)；优先授权访问(PriorityAccessLicense,PAL)的第2层用户以及一般授权访问(General Authorized Access,GAA)的第3层用户。SAS中主要的功能实体包括公民宽带无线电服务设备(Citizens BroadbandRadio Service Devices,CBSD)和终端用户设备(End User Device,EUD)。
在动态频谱利用的情况下，需要对频谱资源的使用进行管理，以保证频谱资源利用的公平性和有效性。
发明内容
在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
根据本申请的一个方面，提供了一种用于无线通信的电子设备，包括：处理电路，被配置为：基于管理范围内的资源应用系统之间的干扰/共存关系，构建干扰重叠图，该干扰重叠图的连接点代表一个或多个资源应用系统，该干扰重叠图的边代表链接该边的两个连接点所代表的资源应用系统之间存在干扰；移除干扰重叠图中的一条或多条边，使得移除后干扰重叠图满足预定条件；以及基于调整的干扰重叠图进行信道/资源分配。
根据本申请的一个方面，提供了一种用于无线通信的方法，包括：基于管理范围内的资源应用系统之间的干扰/共存关系，构建干扰重叠图，该干扰重叠图的连接点代表一个或多个资源应用系统，该干扰重叠图的边代表链接该边的两个连接点所代表的资源应用系统之间存在干扰；移除干扰重叠图中的一条或多条边，使得移除后干扰重叠图满足预定条件；以及基于调整的干扰重叠图进行信道/资源分配。
根据本申请的另一个方面，提供了一种用于无线通信的电子设备，包括：处理电路，被配置为：处理电路，被配置为：基于中央管理装置为资源应用系统分配的可用频谱资源数量与资源应用系统的频谱需求来计算资源应用系统的频谱满意度；以及将频谱满意度提供给中央管理装置。
根据本申请的另一个方面，提供了一种用于无线通信的方法，包括：基于中央管理装置为资源应用系统分配的可用频谱资源数量与资源应用系统的频谱需求来计算资源应用系统的频谱满意度；以及将频谱满意度提供给中央管理装置。
依据本发明的其它方面，还提供了用于实现上述用于无线通信的方法的计算机程序代码和计算机程序产品以及其上记录有该用于实现上述用于无线通信的方法的计算机程序代码的计算机可读存储介质。
根据本申请的用于无线通信的电子设备和方法能够对干扰重叠图进行调整以使其满足预定条件，并基于调整后的重叠干扰图进行频谱资源的分配，有利于提高频谱利用率并且满足各个资源应用系统的频谱需求。
通过以下结合附图对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的这些以及其他优点将更加明显。
附图说明
为了进一步阐述本发明的以上和其它优点和特征，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分。具有相同的功能和结构的元件用相同的参考标号表示。应当理解，这些附图仅描述本发明的典型示例，而不应看作是对本发明的范围的限定。在附图中：
图1是示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的电子设备的功能模块框图；
图2是示出了资源应用系统的覆盖区域的空间分布的示意图；
图3示出了基于图2构建的干扰重叠图的示例；
图4示出了与图3中的各条边对应的SINR阈值、SINR实际测量值和SINR裕量的示例；
图5示出了调整之后的干扰重叠图的示例；
图6示出了资源应用系统的覆盖区域的空间分布的示意图；
图7示出了基于图6所构建的干扰重叠图；
图8示出了图7所示的干扰重叠图的每条边对应的终端设备密度；
图9示出了资源应用系统的覆盖区域的空间分布的示意图；
图10示出了基于图9所构建的干扰重叠图；
图11是示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的电子设备的功能模块框图；
图12是示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的电子设备的功能模块框图；
图13示出了SAS/CxM、CBSD和EUD之间的一种信息流程的示意图；
图14示出了SAS/CxM、CBSD和EUD之间的另一种信息流程的示意图；
图15示出了SAS/CxM、CBSD和EUD之间的另一种信息流程的示意图；
图16示出了CBSD与SAS/CxM之间的一种信息流程的示意图；
图17示出了CBSD与SAS/CxM之间的另一种信息流程的示意图；
图18示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的方法的流程图；
图19示出了图18的步骤S12的子步骤的流程图；
图20示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的方法的流程图；
图21示出了在作为示例的仿真中所创建的干扰重叠图；
图22示出了对图21的干扰重叠图进行染色所获得的染色结果；
图23示出了仿真中的主信道分配结果；
图24示出了三种不同情况下CBSD的频谱满意度的对比图；
图25是示出可以应用本公开内容的技术的服务器700的示意性配置的示例的框图
图26是示出可以应用本公开内容的技术的eNB或gNB的示意性配置的第一示例的框图；
图27是示出可以应用本公开内容的技术的eNB或gNB的示意性配置的第二示例的框图；以及
图28是其中可以实现根据本发明的实施例的方法和/或装置和/或系统的通用个人计算机的示例性结构的框图。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
<第一实施例>
如前所述，特定频谱可以在不同的无线通信系统(同类的无线通信系统或不同类的无线通信系统)之间被动态利用，并且需要对频谱的动态使用进行管理。例如，可以设置中央管理装置或频谱管理装置来对其管理区域中的无线通信系统的频谱使用进行管理。在本文中，也将这些无线通信系统称为资源应用系统。例如，资源应用系统可以包括前述CBSD和EUD，或者，资源应用系统可以包括基站和用户设备。
在中央管理装置的管理范围内，一般存在多个资源应用系统，中央管理装置将可用的频谱资源在这些资源应用系统之间进行合理分配，以保证资源利用效率和公平性。所分配的频谱资源例如为非授权频段上的频谱资源。在以下的描述中可能会参照CBRS的共享框架，但是应该理解，本申请的技术并不限于应用于CBRS，而是可以应用于任何需要在同一地理范围内的多个资源应用系统间分配频谱资源的场景。
图1示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的电子设备100的功能模块框图，如图1所示，电子设备100包括：构建单元101，被配置为基于管理范围内的资源应用系统之间的干扰/共存关系，构建干扰重叠图，该干扰重叠图的连接点代表一个或多个资源应用系统，该干扰重叠图的边代表链接该边的两个连接点所代表的资源应用系统之间存在干扰；调整单元102，被配置为移除干扰重叠图中的一条或多条边，使得移除后干扰重叠图满足预定条件；以及分配单元103，被配置为基于调整的干扰重叠图进行信道/资源分配。
其中，构建单元101、调整单元102和分配单元103可以由一个或多个处理电路实现，该处理电路例如可以实现为芯片。并且，应该理解，图1中所示的装置中的各个功能单元仅是根据其所实现的具体功能而划分的逻辑模块，而不是用于限制具体的实现方式。这同样适用于随后要描述的其他电子设备的示例。
电子设备100例如可以设置在中央管理装置侧或者可通信地连接到中央管理装置，此外，电子设备100还可以设置在核心网侧。本文所述的中央管理装置可以实现为各种功能实体，例如前述CBRS架构中的SAS或共存管理器(Coexistence Manager，CxM)。在CBRS架构中，还可以设置为由SAS实现电子设备100的一部分功能，CxM实现电子设备100的另一部分功能。应该理解，这些都不是限制性的。
还应指出，电子设备100可以以芯片级来实现，或者也可以以设备级来实现。例如，电子设备100可以工作为中央管理装置本身，并且还可以包括诸如存储器、收发器(图中未示出)等外部设备。存储器可以用于存储中央管理装置实现各种功能需要执行的程序和相关数据信息。收发器可以包括一个或多个通信接口以支持与不同设备(例如，基站、其他中央管理装置等等)间的通信，这里不具体限制收发器的实现形式。
构建单元101用于构建干扰重叠图，干扰重叠图用于以图的形式表示中央管理装置的管理范围内的资源应用系统之间的干扰/共存关系。在干扰重叠图中，分布有多个连接点，每一个连接点代表一个资源应用系统，或者，每一个连接点代表可以使用相同频谱资源的多个资源应用系统。换言之，当多个资源应用系统能够共存时，其在干扰重叠图上呈现为单个连接点。
具体地，构建单元101构建初始干扰重叠图，其中，每一个连接点代表一个资源应用系统，当两个连接点所代表的资源应用系统之间存在相互干扰时，在这两个连接点之间链接一条边。
在一个示例中，构建单元101可以基于如下中的一个来确定第一资源应用系统和第二资源应用系统之间是否存在相互干扰：第一资源应用系统与第二资源应用系统的覆盖交叠区域中是否存在终端设备；以及第一资源应用系统与第二资源应用系统的覆盖交叠区域中是否存在通信质量低于预定水平的终端设备。
应该理解，这里所述的第一和第二仅是为了区分的用途，而不表示任何顺序或其他特定含义。终端设备例如为资源应用系统中的各种用户设备。用户设备可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、笔记本式PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。用户设备还可以被实现为执行机器对机器(M2M)通信的终端(也称为机器类型通信(MTC)终端)。此外，用户设备可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块)。
其中，覆盖交叠区域中是否存在终端设备可以由资源应用系统中的网络管理装置比如CBSD判断并上报，终端设备的通信质量也可以由CBSD指示终端设备测量而获得。通过按照上述方式来判断两个资源应用系统间是否存在干扰，可以更准确地获得资源应用系统间的干扰状况。
在一个示例中，构建单元101被配置为在覆盖交叠区域中存在至少一个通信质量低于预定水平的终端设备的情况下确定第一资源应用系统和第二资源应用系统之间存在干扰，并且在干扰重叠图中在第一资源应用系统对应的第一连接点和第二资源应用系统对应的第二连接点之间链接一条边。
例如，终端设备的通信质量可以用终端设备的信干噪比(Signal toInterference and Noise Ratio，SINR)表示。该SINR可以由终端设备(EUD)测量获得。当第一资源应用系统所服务的EUD位于第一资源应用系统和第二资源应用系统的覆盖交叠区域中并且测量的SINR满足下式(1)时，构建单元101确定第一资源应用系统和第二资源应用系统之间存在干扰。
其中，A与B分别代表第一资源应用系统和第二资源应用系统，代表交叠区域内第m个EUD的SINR阈值，SA表示第m个EUD接收到的来自第一资源应用系统的信号功率值，IB表示第m个EUD接收到的来自第二资源应用系统的干扰功率值，σ2表示噪声信号的功率值。
应该理解，SINR仅是一个示例，终端设备的通信质量也可以用其他指标衡量。在针对任意两个资源应用系统之间的相互干扰完成判断之后，构建单元102获得初始干扰重叠图。
接着，构建单元101将初始干扰重叠图中能够使用相同频谱资源的资源应用系统所代表的连接点进行合并，以得到更新的重叠干扰图。
例如，针对CBRS架构，构建单元101在构建干扰重叠图时执行上述合并，从而将同一共信道组(Common Channel Group，CCG)的所有成员(即，CBSD)用一个连接点表示，并且将每个连接点所代表的资源应用系统的数量作为干扰重叠图的一个参数。其中，构建单元101可以遍历初始干扰重叠图，寻找具有相同CCG标识(ID)的CBSD所代表的连接点并进行合并。执行了合并后的重叠图例如可以表示为G＝(V,E,N)，其中，V代表连接点的集合，E代表边的集合，N代表每个连接点中CBSD数量的集合。
在构建单元101构建了干扰重叠图之后，调整单元102可以对该干扰重叠图进行调整，以使其满足预定条件，其中，该调整例如为移除所构建的干扰重叠图中的一条或多条边。由于干扰重叠图中的边代表资源应用系统之间的干扰关系，移除某条边相当于忽略其对应的资源应用系统之间的相互干扰。而当忽略该相互干扰时，这些资源应用系统可以被分配相同的频谱资源或相同的信道，从而提升频谱利用率。在一个示例中，调整单元102被配置为移除干扰重叠图中的一条或多条边，以使得在根据执行移除后的干扰重叠图进行信道/资源分配时网络整体干扰状况变化最小或者频谱资源利用效率被优化。
作为一个示例，调整单元102被配置为：针对干扰重叠图中的每条边，计算与资源应用系统间的相互干扰有关的参数；基于该参数选择一条边作为要移除的边并执行移除，以使得与其他边相比在根据移除该边之后的干扰重叠图进行信道/资源分配时网络整体干扰状况的变化最小；判断执行移除后的干扰重叠图是否满足预定条件。其中，在不满足预定条件的情况下，继续执行上述参数的计算和边的移除。
例如，预定条件可以为基于干扰重叠图所确定的所需信道数不大于可用信道数，以使得最大程度地满足资源应用系统的频谱需求。或者，预定条件可以为基于干扰重叠图所确定的所需信道数为预定值。
此外，调整单元102还可以被配置为如下选择要移除的边：移除该边与移除其他边相比，在基于执行移除后的干扰重叠图进行信道/资源分配时可以获得更高的频谱使用效率。
下面将参照图2至图10来描述所述参数的几个示例以及调整单元102的相应操作。
在一个示例中，参数为每条边的两个连接点所代表的资源应用系统的覆盖交叠区域中的终端设备的通信质量与该终端设备的通信质量阈值之间的差距，并且调整单元102被配置为选择差距最小的终端设备对应的边作为要移除的边。其中，差距最小意味着终端设备的通信质量最接近通信质量阈值，移除该边可能产生的影响将最小。
为了便于理解，图2示出了资源应用系统的覆盖区域的空间分布的示意图。以CBRS架构为例，该资源应用系统包括CBSD和EUD，CBSD为覆盖范围内的EUD提供服务。图3示出了基于图2构建的干扰重叠图的示例。其中，连接点v1至v10代表图2中的CBSD，当两个CBSD的覆盖范围的交叠区域中存在通信质量低于阈值的EUD时，在这两个CBSD对应的连接点之间链接一条边。图3中的边包括e1至e13。
在通信质量用SINR表示的情况下，调整单元102例如如下计算SINR裕量：
式(2)中各个参数的定义与式(1)相同，在此不再重复。其中，为EUD实际测量的SINR。调整单元102针对每一条边、即e1至e13中的每一个，计算其对应的交叠区域中的EUD的SINRr，图4示出了与图3中的各条边对应的SINR阈值、SINR实际测量值和SINR裕量的示例。
调整单元102选择SINRr最小的一条边作为要删除的边。根据图4所示，调整单元102将选择SINR裕量最小(为1dB)的边e8作为要删除的边。图5示出了调整之后的干扰重叠图的示例。
例如，分配单元103可以对干扰重叠图进行染色，并基于染色的结果进行信道/资源分配。分配单元103例如可以采用顺序染色贪婪算法对干扰重叠图进行染色。具体地，可以首先初始化连接点和颜色，即对连接点(j)和颜色(i)进行编号。按照连接点顺序对连接点依次染色，每一个连接点都从颜色i＝1开始，如果此连接点的相邻连接点的颜色为i，则增加颜色数，直到其相邻连接点无相同颜色为止。判断所有连接点是否全部完成染色，如果是，则结束染色，所得到的颜色数为最小颜色数；如果不是，则令j＝j+1，并继续为连接点染色。分配单元103可以为相同颜色的连接点分配相同的信道/资源。因此，颜色数代表了所需的信道数。
图4和图5还示出了分配单元103分别针对调整前和调整后的干扰重叠图进行染色而获得的染色结果，其中用不同的填充形式来代表染色结果。可以看出，图4中共有四种填充形式：黑色填充、白色填充、斜线填充和点填充，从而需要四个主信道。在可用信道只有三个的情况下，信道数量是不足的。而如图5所示，经过调整后的干扰重叠图只有三种填充形式：黑色填充、白色填充和斜线填充，v8和v9之间的边e8被移除，从而v8和v9用同样的形式填充，即，可以被分配相同的信道。在图5的情况下，所需信道数等于可用信道数，均为3，从而可以进行有效的频谱分配。
此外，应该注意，当覆盖交叠区域中存在多个终端设备时，通信质量与其阈值之间的差距为针对多个终端设备中的每一个的差距的总和。例如，在通信质量用SINR表示的情况下，该差距为SINR裕量，SINR裕量为覆盖交叠区域中的每一个终端设备的SINR阈值与其测量SINR值之间的差值的和。
在另一个示例中，参数为每条边的两个连接点所代表的资源应用系统的覆盖交叠区域中的终端设备的密度，并且调整单元102被配置为选择最小的密度对应的边作为要移除的边。其中，密度最小意味着移除该边受到影响的终端设备最少，从而使得可能产生的影响将最小。
图6示出了资源应用系统的覆盖区域的空间分布的示意图，与图2类似，资源应用系统包括CBSD和EUD。图7示出了基于图6所构建的干扰重叠图。在覆盖交叠区域中的EUD的密度可以基于CBSD覆盖范围的扇区面积和EUD的数量进行估算，如下式(3)所示：
其中，Ne为边e所连接的两个连接点的覆盖交叠区域内的EUD数量；Se为覆盖交叠区域的扇区面积。以图6为例，假设每个CBSD可均分为三个扇区，每个扇区的面积为S，则图7所示的干扰重叠图的每条边对应的EUD密度如图8所示，其中，扇区面积基于两个CBSD的覆盖交叠区域在两个CBSD的覆盖区域中所占的扇区个数计算，即该个数乘以每一个扇区的面积。当覆盖交叠区域在两个CBSD的覆盖区域中所占的扇区个数不同时，扇区面积可以基于较多的扇区个数计算或者较小的扇区个数计算。例如，如果两个CBSD的覆盖重叠区域在一个CBSD中占了一个扇区，但在另一个CBSD中占了两个扇区，则可以使用两个扇区的面积进行密度的计算。
根据图8，最小的密度为1/2S，对应的边为e3。因此，调整单元102选择e3作为要删除的边。类似地，图8还示出了分配单元103对调整前的干扰重叠图的染色结果。在删除边e3后，分配单元103将针对调整后的干扰重叠图重新进行染色，并判断是否满足预定条件。
在上述示例中，在计算终端设备的密度时将覆盖交叠区域中的所有终端设备考虑在内，此外，还可以仅考虑覆盖交叠区域中的通信质量低于预定水平的终端设备的密度。在这种情况下，上述计算中Ne为边e所连接的两个连接点的覆盖交叠区域内的通信质量低于预定水平的EUD数量。
或者，也可以不计算密度而根据在覆盖交叠区域内的EUD的数量来选择要删除的边。此时，参数为每条边的两个连接点所代表的资源应用系统的覆盖交叠区域中的终端设备的数量，并且调整单元102被配置为选择最小的数量对应的边作为要移除的边。其中，覆盖交叠区域内的EUD数量可以通过EUD对邻小区的物理小区标识(physical cell ID，PCI)的测量来进行判断。其他操作没有改变，在此不再重复。
在另一个示例中，参数为每条边的两个连接点所代表的资源应用系统的数量，并且调整单元102被配置为选择最小的数量对应的边作为要移除的边。
如前所述，在构建的干扰重叠图中，每个连接点所代表的资源应用系统的数量作为干扰重叠图的参数N而保存。因此，调整单元102可以将每条边的两个连接点对应的资源应用系统的数量相加，并选择和最小的边进行移除操作。
图9示出了资源应用系统的覆盖区域的空间分布的示意图，与图2类似，资源应用系统包括CBSD和EUD。图10示出了基于图9所构建的干扰重叠图。
图10中包括三个连接点V＝{v1,v2,v3}(分别由方块、圆和三角表示)，两条边E＝{e1,e2}，每个连接点内CBSD的数量为N＝{3,4,2}，具体地v1代表CBSD 1、2和3，v2代表CBSD4、5、6和7，v3代表CBSD 8和9。因此，边e1对应的CBSD数量为3+4＝7，而边e2对应的CBSD数量为6。若4+2＝6。调整单元102将选择边e2作为要删除的边。
此外，在另一个示例中，参数还可以为每条边的两个连接点所分别代表的两个共存信道组中具有干扰关系的资源应用系统所占的比例，并且调整单元102选择最小的比例对应的边作为要移除的边。
仍然以图9为例，连接点v1中标号为1的CBSD与连接点v2中的所有CBSD都没有相互干扰关系，因此连接点v1中实际受影响的CBSD数量为2；同理，连接点v2中实际受影响的CBSD数量为3。所以，边e1对应的实际受影响的CBSD数量为5(即，标号分别为2、3、5、6、7的CBSD)，受影响的CBSD占所有CBSD数量的比例为5/7＝71.4％。而针对边e2，实际受影响的CBSD数量也为5(即，标号分别为5、6、7、8、9的CBSD)，因此受影响的CBSD占所有CBSD数量的比例为5/6＝83.3％。鉴于此，调整单元102将选择边e1作为要删除的边。
可以看出，在所采用的参数不同的情况下，即使针对相同的场景，调整单元102将作出不同的移除操作。
经过调整单元102的移除操作，所获得的最终干扰重叠图满足预定条件。分配单元103基于该干扰重叠图进行信道/资源的分配。
如上所述，分配单元103可以通过对干扰重叠图进行染色来分配信道/资源。在染色完成后，分配单元103还将颜色与信道进行匹配，即确定具体将哪个信道分配给哪些资源应用系统。
分配单元103在进行信道/资源的分配时还可以考虑对高优先级用户的保护。例如，在CBRS架构中，电子设备100用于为GAA用户分配频谱资源，分配单元103需要考虑IA用户和PAL用户对GAA用户的传输限制。该传输限制可以通过频谱不可用矩阵来表示，其中unjk表示的是第j个接入点是否可使用第k个可用信道，取值为0或1，例如，0代表GAA用户使用此信道不会对IA与PAL用户造成干扰，1代表GAA用户使用此信道会对IA与PAL用户造成干扰。
分配单元103还将信道/资源分配结果提供给各个资源应用系统。虽然图中未示出，但是电子设备100还可以包括通信单元，用于执行与资源应用系统的通信。信道/资源分配结果可以经由该通信单元发送至资源应用系统。并且，电子设备100也经由通信单元接收在执行操作的过程中所需要的各种信息比如交叠区域中的EUD、EUD的通信质量等。
根据本实施例的电子设备100通过适当地移除干扰重叠图中的一条或多条边，可以获得以下效果中的一个或多个：有效地提高频谱利用效率；保证各个资源应用系统的通信质量；提升公平性；提高系统分配资源的有效性；保护主用户和高优先级用户免受有害干扰。
<第二实施例>
图11示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的电子设备200的功能模块框图，除了图1所示的各个单元之外，电子设备200还包括带宽扩展单元201，被配置为对资源应用系统中的一个或多个进行带宽扩展。
带宽扩展单元201可以由一个或多个处理电路实现，该处理电路例如可以实现为芯片。
在第一实施例中，分配单元103执行了对各个资源应用系统的信道/资源分配。该信道/资源分配可以被称为主信道分配。由于各个资源应用系统的频谱需求是不同的(或者，所需要的信道数是不同的)，因此，在完成主信道分配之后，可能存在某些资源应用系统的信道数不足而某些资源应用系统的主信道处于冗余状态(即，被分配了但未被使用)的情形。
为了满足自己的频谱需求，信道数不足的资源应用系统可以向中央管理装置发出进行带宽扩展的请求。或者，中央管理装置，具体地比如带宽扩展单元201在特定条件下为信道数不足的资源应用系统进行带宽扩展。带宽扩展例如指的是为资源应用系统分配主信道以外的额外的信道，该额外的信道可能是空闲的，也可能已经分配给其他资源应用系统。在后一种情况下，只要资源应用系统使用该额外的信道不会对其所分配给的其他资源应用系统造成干扰，则该额外的信道可以用于该资源应用系统的带宽扩展。换言之，带宽扩展包括资源应用系统利用未与该资源应用系统有干扰关系的资源应用系统的主信道，即从地理位置角度的频谱的复用。
如前所述，处于冗余状态的主信道虽然被分配了，但是并未被使用。为了对处于冗余状态的主信道进行充分的利用，带宽扩展单元201可以被配置为通过将资源应用系统的冗余的主信道分配给频谱资源不足的资源应用系统来实现带宽扩展。下文中也将这种带宽扩展称为主信道再均衡。例如，带宽扩展单元201可以通过查询各个资源应用系统的频谱使用情况来确定处于冗余状态的主信道，以及确定频谱资源不足的资源应用系统。
对冗余状态的主信道进行再利用的带宽扩展方式(主信道再均衡)能够提高频谱利用效率，充分利用频谱资源，并且，还避免了频谱资源不足的资源应用系统反复进行频谱请求，减少系统开销。可以理解，这仅是一个示例，带宽扩展单元201还可以以其他各种方式进行带宽扩展。
在一个示例中，带宽扩展单元201被配置为计算网络的总体频谱满意度，并且在该总体频谱满意度低于阈值时进行带宽扩展。例如，网络的总体频谱满意度为分配的频谱资源对于资源应用系统的频谱需求的满足程度。
带宽扩展单元201可以基于针对每一个资源应用系统的信道分配状况和该资源应用系统的信道需求来计算该资源应用系统的频谱满意度，并基于所计算的频谱满意度来计算网络的总体频谱满意度。资源应用系统的频谱需求和频谱分配结果等可以存储在电子设备200的存储装置中。
例如，第i个资源应用系统的频谱满意度si可以定义如下：当分配的主信道多于需要的主信道时，si为1；当分配的主信道少于需要的信道，并进行了带宽扩展后，si为
其中，ri为第i个资源应用系统需要的信道数，pi为第i个资源应用系统分配的主信道数，ei为第i个资源应用系统扩展的信道数。
网络的总体频谱满意度S可以如下式(5)计算：
其中，N为资源应用系统的总个数。
此外，各个资源应用系统的频谱满意度也可以由资源应用系统自己计算并上报电子设备200。在这种情况下，带宽扩展单元201被配置为从各个资源应用系统获取该资源应用系统的频谱满意度并基于所获取的频谱满意度来计算网络的总体频谱满意度。
网络的总体频谱满意度可以衡量当前频谱分配是否合理，其可以如上所述用于判定是否要进行带宽扩展，也可以作为调整单元102对干扰重叠图进行调整的指标。例如，当总体频谱满意度低于某一水平时，可以采用第一实施例中所述的方法移除干扰重叠图中的某一条或某几条边，从而使得分配单元103重新进行主信道分配。
在进行带宽扩展时，由中央处理装置来决定带宽扩展的具体方案。例如，当两个或多个资源应用系统请求相同的用于带宽扩展的扩展频谱时，带宽扩展单元201被配置为基于如下中的一个或多个来选择该扩展频谱要分配给的资源应用系统：资源应用系统的频谱满意度；请求时间。
具体地，带宽扩展单元201可以将扩展频谱分配给频谱满意度低的资源应用系统，从而提升整个网络的总体频谱满意度。而当请求相同的扩展频谱的资源应用系统的频谱满意度接近时，带宽扩展单元201可以将扩展频谱分配给请求时间早的资源应用系统以体现带宽扩展的公正性。或者，带宽扩展单元201也可以仅根据请求时间的早晚来决定将扩展频谱分配给哪个资源应用系统。
此外，带宽扩展单元201还被配置为在执行带宽扩展时考虑对高优先级用户的保护。例如，当请求扩展频谱的资源应用系统的覆盖范围与高优先级用户的保护区存在交叠区域，并且所请求的扩展频谱与高优先级用户使用的频谱有重叠时，带宽扩展单元201将不允许该资源应用系统使用该扩展频谱进行带宽扩展。
应该注意，虽然在本实施例中结合第一实施例描述了带宽扩展单元，但是并不限于此，带宽扩展单元可以和其他进行主信道分配的电子设备结合，而不限于本申请的电子设备100，或者带宽扩展单元可以单独使用。
根据本实施例的电子设备200通过对资源应用系统进行带宽扩展，提高了频谱利用效率，降低了系统开销。
<第三实施例>
图12示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的电子设备300的功能模块框图，如图12所示，该电子设备300包括：计算单元301，被配置为基于中央管理装置为资源应用系统分配的可用频谱资源数量与资源应用系统的频谱需求来计算资源应用系统的频谱满意度；以及提供单元302，被配置为将频谱满意度提供给中央管理装置。
其中，计算单元301和提供单元302可以由一个或多个处理电路实现，该处理电路例如可以实现为芯片。并且，应该理解，图12中所示的装置中的各个功能单元仅是根据其所实现的具体功能而划分的逻辑模块，而不是用于限制具体的实现方式。
电子设备300例如位于资源应用系统侧，具体地，可以位于资源应用系统的网络管理装置侧比如CBSD上。
在本实施例中，由资源应用系统分别计算各自的频谱满意度并提供给中央管理装置。例如，计算单元301可以基于中央管理装置为资源应用系统分配的主信道数量和扩展信道的数量之和与所需信道数量的比值来计算频谱满意度。有关频谱满意度的定义在第二实施例中已经进行了详细的描述，在此不再重复。
在一个示例中，提供单元302还被配置为在频谱满意度低于预定阈值时向中央管理装置请求带宽扩展。该请求中例如还可以包括要扩展的目标信道。
此外，提供单元302还被配置为指示终端设备执行如下中的一个或多个：资源应用系统标识的检测和上报；通信质量的测量和上报。例如，提供单元302可以将终端设备上报的这些信息提供给中央管理装置，以用于干扰重叠图的生成和调整。
例如，提供单元302可以向本资源应用系统的终端设备发送测量配置信息，响应于该测量配置信息，终端设备将其可以检测到的资源应用系统标识(比如小区ID)的列表上报给为其提供服务的网络管理装置。本申请的提供单元302可以基于该列表来判断终端设备是否在与其他资源应用系统的覆盖交叠区域中。对于位于覆盖交叠区域中的终端设备，提供单元302还可以向其发送SINR测量指令。
此外，提供单元302还可以向中央管理装置上报与资源应用系统间的相互干扰有关的参数，该参数包括如下中的一个或多个：本资源应用系统的覆盖区域与其他资源应用系统的覆盖区域的交叠区域中的终端设备的通信质量与该终端设备的通信质量阈值之间的差距；所述交叠区域中的终端设备的数量；所述交叠区域中的通信质量低于预定水平的终端设备的数量。例如，在终端设备的通信质量用测量的SINR表示时，提供单元302可以向中央管理装置提供SINR的测量结果或者第一实施例中所述的SINR裕量。
虽然图中未示出，但是电子设备300还可以包括通信单元，用于执行与中央管理装置和终端设备的通信，用于发送和接收各种相关信息和信令。
为了便于理解，下面以CBRS架构为例描述应用本申请的技术的中央管理装置与基站、终端设备之间的信息流程。其中，中央管理装置例如为SAS或CxM，基站例如为CBSD，终端设备为EUD。
图13示出了在中央管理装置根据SINR裕量来选择干扰重叠图中要移除的边的示例中，SAS/CxM、CBSD和EUD之间的信息流程的示意图。如图13所示，SAS/CxM向CBSD发送上报其与其他CBSD的覆盖交叠区域中的EUD的SINR的信息的指令，CBSD接着向其服务的EUD发送EUD测量配置信令(该信令例如类似于LTE中的无线资源控制(RRC)信令)，EUD随后向CBSD发送其测量报告，该测量报告中包括EUD可以检测到的小区ID的列表。CBSD根据该测量报告判断该EUD是否处于本CBSD与其他CBSD的覆盖交叠区域中，例如，当EUD能够检测到本小区ID和邻小区ID时，则判断出该EUD处于本小区与邻小区的交叠区域中。对于交叠区域中的EUD，CBSD向其发送SINR测量指令，EUD在完成测量后向CBSD发送SINR测量报告。CBSD例如可以基于式(2)来计算该EUD的SINR裕量，并上报给SAS/CxM。接着，SAS/CxM计算每条边上的SINR裕量的总和，并例如选择和最小的边进行移除。其中，SAS/CxM对CBSD和EUD的测量和/或上报行为进行配置或指示的信令可以称为测量配置信令，该来自SAS/CxM的测量配置信令可以在频谱查询响应、频谱容许响应、或心跳响应中发送给CBSD和EUD。CBSD和EUD的测量上报信令可以在频谱容许请求或心跳请求中发送给SAS/CxM。
此外，图13中的信息流程中在CBSD上报SINR裕量之前的步骤也可以用于干扰重叠图的构建操作。在用于构建操作时，也可以不计算SINR裕量，而直接将SINR测量结果上报给SAS/CxM。
图14示出了在中央管理装置根据EUD的密度来选择干扰重叠图中要移除的边的示例中，SAS/CxM、CBSD和EUD之间的信息流程的示意图。
如图14所示，SAS/CxM向CBSD发送上报其与其他CBSD的交叠区域中的EUD的密度的信息的指令，CBSD接着向其服务的EUD发送EUD测量配置信令(该信令例如类似于LTE中的无线资源控制(RRC)信令)，EUD随后向CBSD发送其测量报告，该测量报告中包括EUD可以检测到的小区ID的列表。CBSD根据该测量报告计算覆盖交叠区域中EUD的数量。接着，处于覆盖交叠区域中的EUD向为其服务的CBSD报告自己的位置信息。CBSD例如根据自己的扇区面积以及扇区内EUD的数量计算扇区密度，并上报给SAS/CxM。接着，SAS/CxM例如选择扇区密度最小的边进行移除。
图15示出了在中央管理装置根据受影响的CBSD所占的比例来选择干扰重叠图中要移除的边的示例中，SAS/CxM、CBSD和EUD之间的信息流程的示意图。
如图15所示，SAS/CxM向CBSD发送上报受影响CBSD比例测量配置的指令，CBSD接着向其服务的EUD发送EUD测量配置信令(该信令例如类似于LTE中的无线资源控制(RRC)信令)，EUD随后向CBSD发送其测量报告，该测量报告中包括EUD可以检测到的小区ID的列表。CBSD向SAS/CxM上报CCG ID与EUD检测到的小区ID的列表。SAS/CxM将有覆盖范围的交叠且具有不同的CCG ID的CBSD确定为受影响CBSD，并统计每条边上受影响的CBSD的数量，进而计算受影响的CBSD所占的比例，例如选择该比例最小的边进行移除。此外，在SAS/CxM已经获知CBSD的CCG ID的信息的情况下，在该信息流程中CBSD也可以不上报CCG ID。
图16示出了计算频谱满意度和进行带宽扩展的操作中CBSD与SAS/CxM之间的信息流程的示意图。
如图16所示，CBSD向SAS/CxM发送频谱查询请求信息，该频谱查询请求信息中例如包括CCG ID、ICG ID等CBSD分组信息；SAS/CxM获取这些信息并向CBSD发送频谱查询响应；CBSD向SAS/CxM发送频谱允许请求信息，其中包括CBSD的频谱需求比如所需信道数；SAS/CxM构建干扰重叠图并进行主信道分配(例如还可以进行第一实施例中所述的干扰重叠图的调整)，并向CBSD发送频谱允许响应，其中包括所分配的主信道的信息，在一个示例中，频谱允许请求信息中还包括请求的频谱资源比如信道，如果所分配的频谱资源与所请求的频谱资源不一致，则SAS/CxM在频谱响应中拒绝该频谱请求并且建议一个新的频谱资源比如新的信道，CBSD根据该建议发送新的频谱允许请求然后获得频谱允许响应。CBSD基于分配的主信道以及自身所需的信道数计算频谱满意度，并向SAS/CxM发送心跳请求信息，其中包括计算得到的频谱满意度信息；SAS/CxM为频谱满意度低的CBSD进行带宽扩展并向其发送心跳响应，其中包括所分配的扩展频谱的信息。
图17示出了计算频谱满意度和进行带宽扩展的操作中CBSD与SAS/CxM之间的另一种信息流程的示意图。图17与图16的区别在于，由SAS/CxM进行频谱满意度的计算。相应地，CBSD在心跳请求信息中不需要包括频谱满意度信息，而只需要包括带宽扩展请求即可。其他步骤与图16相同，在此不再重复。
应该理解，上述各个信息流程仅是示例性的，而非限制性的。本领域的技术人员在实际应用中可以根据需要进行适当的修改，这些修改均落在本申请的范围内。
<第四实施例>
在上文的实施方式中描述用于无线通信的电子设备的过程中，显然还公开了一些处理或方法。下文中，在不重复上文中已经讨论的一些细节的情况下给出这些方法的概要，但是应当注意，虽然这些方法在描述用于无线通信的电子设备的过程中公开，但是这些方法不一定采用所描述的那些部件或不一定由那些部件执行。例如，用于无线通信的电子设备的实施方式可以部分地或完全地使用硬件和/或固件来实现，而下面讨论的用于无线通信的方法可以完全由计算机可执行的程序来实现，尽管这些方法也可以采用用于无线通信的电子设备的硬件和/或固件。
图18示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的方法的流程图，该方法包括：基于管理范围内的资源应用系统之间的干扰/共存关系，构建干扰重叠图(S11)，干扰重叠图的连接点代表一个或多个资源应用系统，该干扰重叠图的边代表链接该边的两个连接点所代表的资源应用系统之间存在干扰；移除所述干扰重叠图中的一条或多条边，使得移除后所述干扰重叠图满足预定条件(S12)；以及基于调整的干扰重叠图进行信道/资源分配(S13)。
例如，在步骤S11中，可以基于如下中的一个来确定第一资源应用系统和第二资源应用系统之间是否存在干扰：第一资源应用系统的与第二资源应用系统的覆盖交叠区域中是否存在终端设备；以及第一资源应用系统的与第二资源应用系统的覆盖交叠区域中是否存在通信质量低于预定水平的终端设备。
示例性地，在覆盖交叠区域中存在至少一个通信质量低于预定水平的终端设备的情况下确定第一资源应用系统与第二资源应用系统之间存在干扰，并且在干扰重叠图中在第一资源应用系统对应的第一连接点和所述第二资源应用系统对应的第二连接点之间链接一条边。终端设备的通信质量可以用终端设备的信干噪比表示。
此外，在构建干扰重叠图时可以将同一共信道组的所有成员用一个连接点表示，并且将每个连接点代表的资源应用系统的数量作为干扰重叠图的一个参数。
在步骤S12中，可以移除干扰重叠图中的一条或多条边，以使得根据执行移除后的干扰重叠图进行信道/资源分配时频谱资源利用效率被优化或者网络整体干扰状况变化最小。图19示出了步骤S12的子步骤的一个示意性流程图。其中，步骤S12包括：针对干扰重叠图中的每条边，计算与资源应用系统间的干扰有关的参数(S121)；基于该参数选择一条边作为要移除的边并执行移除，以使得与其他边相比基于移除该边之后的干扰重叠图进行信道/资源分配时网络整体干扰状况的变化最小(S122)；判断执行移除后的干扰重叠图是否满足预定条件(S123)；以及在不满足预定条件的情况下，返回执行步骤S121和S122，在满足预定条件的情况下，操作结束。
在一个示例中，参数为每条边的两个连接点所代表的资源应用系统的覆盖交叠区域中的终端设备的通信质量与该终端设备的通信质量阈值之间的差距，并且在步骤S122中选择差距最小的终端设备对应的边作为要移除的边。当交叠区域中存在多个终端设备时，上述差距为针对多个终端设备中的每一个的差距的总和。
在另一个示例中，参数为每条边的两个连接点所代表的资源应用系统的覆盖交叠区域中的终端设备的密度，并且在步骤S122中选择最小的密度对应的边作为要移除的边。
在另一个示例中，参数为每条边的两个连接点所代表的资源应用系统的覆盖交叠区域中的通信质量低于预定水平的终端设备的密度，并且在步骤S122中选择最小的密度对应的边作为要移除的边。
在另一个示例中，参数为每条边的两个连接点所代表的资源应用系统的数量，并且在步骤S122中选择最小的数量对应的边作为要移除的边。
此外，参数还可以为每条边的两个连接点所分别代表的两个共存信道组中具有相互干扰关系的资源应用系统所占的比例，并且在步骤S122中选择最小的比例对应的边作为要移除的边。
例如，预定条件可以为基于干扰重叠图确定的所需信道数不大于可用信道数。
在步骤S13中，可以对干扰重叠图进行染色，并且基于染色的结果进行信道/资源分配。此外，在使用干扰重叠图进行信道/资源的分配时还可以考虑对高优先级用户的保护。虽然图中未示出，上述方法还可以包括将信道/资源分配结果提供给资源应用系统的步骤。
如图18中的虚线框所示，上述方法还可以包括步骤S14：对资源应用系统中的一个或多个进行带宽扩展。
例如，可以计算网络的总体频谱满意度，并且在该总体频谱满意度低于阈值时执行步骤S14。
网络的总体频谱满意度可以为分配的频谱资源对于资源应用系统的频谱需求的满足程度。
可以由中央管理装置基于针对每一个资源应用系统的信道分配状况和该资源应用系统的信道需求来计算该资源应用系统的频谱满意度，并基于所计算的频谱满意度来计算网络的总体频谱满意度。也可以由中央管理装置从各个资源应用系统获取该资源应用系统的频谱满意度并基于所获取的频谱满意度来计算网络的总体频谱满意度。
在步骤S14中可以通过将资源应用系统的冗余的主信道分配给频谱资源不足的资源应用系统来实现带宽扩展。
例如，在两个或多个资源应用系统请求相同的用于带宽扩展的扩展频谱时，基于如下中的一个或多个来选择该扩展频谱要分配给的资源应用系统：资源应用系统的频谱满意度；请求时间。
此外，在执行带宽扩展时还可以考虑对高优先级用户的保护。
图20示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的方法的流程图，该方法包括：基于中央管理装置为资源应用系统分配的可用频谱资源数量与资源应用系统的频谱需求来计算资源应用系统的频谱满意度(S21)；以及将频谱满意度提供给中央管理装置(S22)。
在一个示例中，上述方法还包括在频谱满意度低于预定阈值时向中央管理装置请求带宽扩展。例如，可以基于中央管理装置为资源应用系统分配的主信道数量和扩展信道的数量之和与所需信道数量的比值来计算频谱满意度。
虽然图中未示出，上述方法还可以包括：指示终端设备执行如下中的一个或多个：资源应用系统标识的检测和上报；通信质量的测量和上报。
上述方法还可以包括如下步骤：向中央管理装置上报与资源应用系统间的相互干扰有关的参数，所述参数包括如下中的一个或多个：本资源应用系统与其他资源应用系统的覆盖交叠区域中的终端设备的通信质量与该终端设备的通信质量阈值之间的差距；所述覆盖交叠区域中的终端设备的数量；所述覆盖交叠区域中的通信质量低于预定水平的终端设备的数量。
注意，上述各个方法可以结合或单独使用，其细节在第一至第三实施例中已经进行了详细描述，在此不再重复。
为了进一步理解本申请所提出的技术方案，下面给出一个仿真示例，应该理解，该仿真示例并不意在对本申请构成限制。
假设中央管理装置的管理范围为1000米×1000米，在该区域内产生一个包含8个CBSD的无线网络，每一个CBSD可以看做干扰重叠图中的一个连接点，覆盖半径为100米。其中，可用信道总数设置为6。
图21示出了所创建的干扰重叠图。图22示出了对图21的干扰重叠图进行染色所获得的染色结果。其中，连接点1、3和4染相同的颜色(蓝色)；连接点2、5和7染相同的颜色(红色)，连接点6和8染相同的颜色(绿色)。可以基于该染色结果进行信道分配，例如颜色相同的连接点被分配相同的主信道。图23示出了主信道分配的情况。
关于带宽扩展，以CBSD 3为例，因为其与CBSD 6有覆盖重叠，因此CBSD 6的主信道(红色)不能用作CBSD 3的扩展信道；而CBSD 3与CBSD 2、5、7均未有覆盖重叠，因此2、5、7的主信道(红色)可以作为节点3的扩展信道。
关于主信道再均衡，即对冗余的主信道进行再分配，以CBSD 5为例，CBSD 5的需求为3个主信道，与其有覆盖重叠关系的是CBSD 4(蓝色)、CBSD 6(绿色)，CBSD 4的需求为1个信道，而分配了2个主信道，CBSD 6的需求为2个信道，分配了2个主信道。此时，CBSD 5处于需求未满足状态，CBSD 4处于冗余状态，主信道再均衡可以实现将CBSD 4冗余的信道给CBSD 5使用，从而提升CBSD的频谱满意度，同时提升频谱利用效率。
分别针对进行了主信道分配、进行了主信道分配和带宽扩展以及进行了主信道分配、带宽扩展和主信道再均衡的三种情况，计算各个CBSD的频谱满意度。图24示出了三种不同情况下CBSD的频谱满意度的对比图。
在仅执行主信道分配的情况下(对应于图24的上图)，由于对个各个CBSD而言分配的主信道数是相同的，但各CBSD的频谱需求是不同的，因此频谱满意度也存在很大差异。无线网络的总体频谱满意度如下式所示：
在进行了主信道分配和带宽扩展的情况下(对应于图16的中图)，可以发现CBSD3、7的满意度得到了明显的提升，CBSD 2、5的满意度仍旧较低。无线网络的总体频谱满意度如下式所示：
在进行了主信道分配、带宽扩展和主信道再均衡的情况下(对应于图16的下图)，充分利用分配了却未被使用的冗余主信道，可以发现CBSD 5的满意度得到了很大提升，由于CBSD间复杂的干扰关系，CBSD 2的频谱需求始终未完全得到满足。无线网络的总体频谱满意度如下式所示：
可以看出，通过带宽扩展和主信道再均衡，可以进一步提升整个无线网络的总体频谱满意度，并且充分利用频谱资源。
本公开内容的技术能够应用于各种产品。
例如，电子设备100和200可以被实现为任何类型的服务器，诸如塔式服务器、机架式服务器以及刀片式服务器。电子设备100和200可以为安装在服务器上的控制模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块，以及插入到刀片式服务器的槽中的卡或刀片(blade))。
[关于服务器的应用示例]
图25是示出可以应用本公开内容的技术的服务器700的示意性配置的示例的框图。服务器700包括处理器701、存储器702、存储装置703、网络接口704以及总线706。
处理器701可以为例如中央处理单元(CPU)或数字信号处理器(DSP)，并且控制服务器700的功能。存储器702包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)，并且存储数据和由处理器701执行的程序。存储装置703可以包括存储介质，诸如半导体存储器和硬盘。
网络接口704为用于将服务器700连接到通信网络705的通信接口。通信网络705可以为诸如演进分组核心网(EPC)的核心网或者诸如因特网的分组数据网络(PDN)。
总线706将处理器701、存储器702、存储装置703和网络接口704彼此连接。总线706可以包括各自具有不同速度的两个或更多个总线(诸如高速总线和低速总线)。
在图25所示的服务器700中，参照图1所描述的构建单元101、调整单元102、分配单元103，参照图11描述的带宽扩展单元201等可以由处理器701实现。例如，处理器701可以通过执行构建单元101、调整单元102、分配单元103的功能来基于调整的干扰重叠图进行信道/资源分配，通过执行带宽扩展单元201来实现资源应用系统的带宽扩展。
此外，电子设备300可以被实现为各种基站。基站可以被实现为任何类型的演进型节点B(eNB)或gNB(5G基站)。eNB例如包括宏eNB和小eNB。小eNB可以为覆盖比宏小区小的小区的eNB，诸如微微eNB、微eNB和家庭(毫微微)eNB。对于gNB也可以由类似的情形。代替地，基站可以被实现为任何其他类型的基站，诸如NodeB和基站收发台(BTS)。基站可以包括：被配置为控制无线通信的主体(也称为基站设备)；以及设置在与主体不同的地方的一个或多个远程无线头端(RRH)。另外，各种类型的用户设备均可以通过暂时地或半持久性地执行基站功能而作为基站工作。
[关于基站的应用示例]
(第一应用示例)
图26是示出可以应用本公开内容的技术的eNB或gNB的示意性配置的第一示例的框图。注意，以下的描述以eNB作为示例，但是同样可以应用于gNB。eNB 800包括一个或多个天线810以及基站设备820。基站设备820和每个天线810可以经由RF线缆彼此连接。
天线810中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在多输入多输出(MIMO)天线中的多个天线元件)，并且用于基站设备820发送和接收无线信号。如图26所示，eNB 800可以包括多个天线810。例如，多个天线810可以与eNB 800使用的多个频带兼容。虽然图26示出其中eNB 800包括多个天线810的示例，但是eNB 800也可以包括单个天线810。
基站设备820包括控制器821、存储器822、网络接口823以及无线通信接口825。
控制器821可以为例如CPU或DSP，并且操作基站设备820的较高层的各种功能。例如，控制器821根据由无线通信接口825处理的信号中的数据来生成数据分组，并经由网络接口823来传递所生成的分组。控制器821可以对来自多个基带处理器的数据进行捆绑以生成捆绑分组，并传递所生成的捆绑分组。控制器821可以具有执行如下控制的逻辑功能：该控制诸如为无线资源控制、无线承载控制、移动性管理、接纳控制和调度。该控制可以结合附近的eNB或核心网节点来执行。存储器822包括RAM和ROM，并且存储由控制器821执行的程序和各种类型的控制数据(诸如终端列表、传输功率数据以及调度数据)。
网络接口823为用于将基站设备820连接至核心网824的通信接口。控制器821可以经由网络接口823而与核心网节点或另外的eNB进行通信。在此情况下，eNB 800与核心网节点或其他eNB可以通过逻辑接口(诸如S1接口和X2接口)而彼此连接。网络接口823还可以为有线通信接口或用于无线回程线路的无线通信接口。如果网络接口823为无线通信接口，则与由无线通信接口825使用的频带相比，网络接口823可以使用较高频带用于无线通信。
无线通信接口825支持任何蜂窝通信方案(诸如长期演进(LTE)和LTE-先进)，并且经由天线810来提供到位于eNB 800的小区中的终端的无线连接。无线通信接口825通常可以包括例如基带(BB)处理器826和RF电路827。BB处理器826可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行层(例如L1、介质访问控制(MAC)、无线链路控制(RLC)和分组数据汇聚协议(PDCP))的各种类型的信号处理。代替控制器821，BB处理器826可以具有上述逻辑功能的一部分或全部。BB处理器826可以为存储通信控制程序的存储器，或者为包括被配置为执行程序的处理器和相关电路的模块。更新程序可以使BB处理器826的功能改变。该模块可以为插入到基站设备820的槽中的卡或刀片。可替代地，该模块也可以为安装在卡或刀片上的芯片。同时，RF电路827可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线810来传送和接收无线信号。
如图26所示，无线通信接口825可以包括多个BB处理器826。例如，多个BB处理器826可以与eNB 800使用的多个频带兼容。如图26所示，无线通信接口825可以包括多个RF电路827。例如，多个RF电路827可以与多个天线元件兼容。虽然图26示出其中无线通信接口825包括多个BB处理器826和多个RF电路827的示例，但是无线通信接口825也可以包括单个BB处理器826或单个RF电路827。
在图26所示的eNB 800中，电子设备300的通信单元可以由无线通信接口825实现。功能的至少一部分也可以由控制器821实现。例如，控制器821可以通过执行计算单元301、提供单元302的功能来执行频谱满意度的计算和提供。
(第二应用示例)
图27是示出可以应用本公开内容的技术的eNB或gNB的示意性配置的第二示例的框图。注意，类似地，以下的描述以eNB作为示例，但是同样可以应用于gNB。eNB 830包括一个或多个天线840、基站设备850和RRH 860。RRH 860和每个天线840可以经由RF线缆而彼此连接。基站设备850和RRH 860可以经由诸如光纤线缆的高速线路而彼此连接。
天线840中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件)并且用于RRH 860发送和接收无线信号。如图27所示，eNB 830可以包括多个天线840。例如，多个天线840可以与eNB 830使用的多个频带兼容。虽然图27示出其中eNB 830包括多个天线840的示例，但是eNB 830也可以包括单个天线840。
基站设备850包括控制器851、存储器852、网络接口853、无线通信接口855以及连接接口857。控制器851、存储器852和网络接口853与参照图26描述的控制器821、存储器822和网络接口823相同。
无线通信接口855支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且经由RRH860和天线840来提供到位于与RRH 860对应的扇区中的终端的无线通信。无线通信接口855通常可以包括例如BB处理器856。除了BB处理器856经由连接接口857连接到RRH 860的RF电路864之外，BB处理器856与参照图26描述的BB处理器826相同。如图27所示，无线通信接口855可以包括多个BB处理器856。例如，多个BB处理器856可以与eNB 830使用的多个频带兼容。虽然图27示出其中无线通信接口855包括多个BB处理器856的示例，但是无线通信接口855也可以包括单个BB处理器856。
连接接口857为用于将基站设备850(无线通信接口855)连接至RRH 860的接口。连接接口857还可以为用于将基站设备850(无线通信接口855)连接至RRH 860的上述高速线路中的通信的通信模块。
RRH 860包括连接接口861和无线通信接口863。
连接接口861为用于将RRH 860(无线通信接口863)连接至基站设备850的接口。连接接口861还可以为用于上述高速线路中的通信的通信模块。
无线通信接口863经由天线840来传送和接收无线信号。无线通信接口863通常可以包括例如RF电路864。RF电路864可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线840来传送和接收无线信号。如图27所示，无线通信接口863可以包括多个RF电路864。例如，多个RF电路864可以支持多个天线元件。虽然图27示出其中无线通信接口863包括多个RF电路864的示例，但是无线通信接口863也可以包括单个RF电路864。
在图27所示的eNB 830中，电子设备300的通信单元可以由无线通信接口825实现。功能的至少一部分也可以由控制器821实现。例如，控制器821可以通过执行计算单元301、提供单元302的功能来执行频谱满意度的计算和提供。
以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理，但是，需要指出的是，对本领域的技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或部件，可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者其组合的形式实现，这是本领域的技术人员在阅读了本发明的描述的情况下利用其基本电路设计知识或者基本编程技能就能实现的。
而且，本发明还提出了一种存储有机器可读取的指令代码的程序产品。所述指令代码由机器读取并执行时，可执行上述根据本发明实施例的方法。
相应地，用于承载上述存储有机器可读取的指令代码的程序产品的存储介质也包括在本发明的公开中。所述存储介质包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。
在通过软件或固件实现本发明的情况下，从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机(例如图28所示的通用计算机2800)安装构成该软件的程序，该计算机在安装有各种程序时，能够执行各种功能等。
在图28中，中央处理单元(CPU)2801根据只读存储器(ROM)2802中存储的程序或从存储部分2808加载到随机存取存储器(RAM)2803的程序执行各种处理。在RAM 2803中，也根据需要存储当CPU 2801执行各种处理等等时所需的数据。CPU 2801、ROM 2802和RAM 2803经由总线2804彼此连接。输入/输出接口2805也连接到总线2804。
下述部件连接到输入/输出接口2805：输入部分2806(包括键盘、鼠标等等)、输出部分2807(包括显示器，比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等，和扬声器等)、存储部分2808(包括硬盘等)、通信部分2809(包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等)。通信部分2809经由网络比如因特网执行通信处理。根据需要，驱动器2810也可连接到输入/输出接口2805。可移除介质2811比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等根据需要被安装在驱动器2810上，使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分2808中。
在通过软件实现上述系列处理的情况下，从网络比如因特网或存储介质比如可移除介质2811安装构成软件的程序。
本领域的技术人员应当理解，这种存储介质不局限于图28所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可移除介质2811。可移除介质2811的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者，存储介质可以是ROM 2802、存储部分2808中包含的硬盘等等，其中存有程序，并且与包含它们的设备一起被分发给用户。
还需要指出的是，在本发明的装置、方法和系统中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应该视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上虽然结合附图详细描述了本发明的实施例，但是应当明白，上面所描述的实施方式只是用于说明本发明，而并不构成对本发明的限制。对于本领域的技术人员来说，可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本发明的实质和范围。因此，本发明的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。

Claims (21)

1.一种用于无线通信的电子设备，包括：
处理电路，被配置为：
基于管理范围内的资源应用系统之间的干扰/共存关系，构建干扰重叠图，所述干扰重叠图的连接点代表一个或多个资源应用系统，所述干扰重叠图的边代表链接该边的两个连接点所代表的资源应用系统之间存在干扰；
移除所述干扰重叠图中的一条或多条边，使得移除后所述干扰重叠图满足预定条件；以及
基于调整的干扰重叠图进行信道/资源分配。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为移除所述干扰重叠图中的一条或多条边，以使得根据执行移除后的干扰重叠图进行信道/资源分配时网络整体干扰状况变化最小或者频谱资源利用效率被优化。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为计算网络的总体频谱满意度，并且在该总体频谱满意度低于阈值时对所述资源应用系统中的一个或多个进行带宽扩展。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为基于如下中的一个来确定第一资源应用系统和第二资源应用系统之间是否存在干扰：
所述第一资源应用系统与所述第二资源应用系统之间的覆盖交叠区域中是否存在终端设备；以及
所述第一资源应用系统与所述第二资源应用系统之间的覆盖交叠区域中是否存在通信质量低于预定水平的终端设备，
其中，所述处理电路被配置为在确定所述第一资源应用系统与所述第二资源应用系统之间存在干扰时，在所述干扰重叠图中在所述第一资源应用系统对应的第一连接点和所述第二资源应用系统对应的第二连接点之间链接一条边。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为在构建所述干扰重叠图时将同一共信道组的所有成员用一个连接点表示，并且将每个连接点代表的资源应用系统的数量作为所述干扰重叠图的一个参数。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述预定条件为基于所述干扰重叠图确定的所需信道数不大于可用信道数。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为对所述干扰重叠图进行染色，并且基于染色的结果进行所述信道/资源分配。
8.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为如下执行所述移除：
针对所述干扰重叠图中的每条边，计算与资源应用系统间的相互干扰有关的参数；
基于所述参数选择一条边作为要移除的边并执行移除，以使得与其他边相比根据移除该边之后的干扰重叠图进行信道/资源分配时网络整体干扰状况的变化最小；
判断执行移除后的所述干扰重叠图是否满足所述预定条件,
其中，所述参数和对应的选择操作包括如下之一：
所述参数为每条边的两个连接点所代表的资源应用系统的覆盖交叠区域中的终端设备的通信质量值与其阈值之间的差距，其中，选择差距最小的终端设备对应的边作为要移除的边，其中，当所述覆盖交叠区域中存在多个终端设备时，所述差距为针对所述多个终端设备中的每一个的差距的总和；
所述参数为所述覆盖交叠区域中的终端设备的密度，其中，选择最小的密度对应的边作为要移除的边；
所述参数为所述覆盖交叠区域中的通信质量低于预定水平的终端设备的密度，其中，选择最小的密度对应的边作为要移除的边；
所述参数为每条边的两个连接点所代表的资源应用系统的数量，其中，选择最小的数量对应的边作为要移除的边；以及
所述参数为每条边的两个连接点所分别代表的两个共存信道组中具有干扰关系的资源应用系统所占的比例，其中，选择最小的比例对应的边作为要移除的边。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述处理电路在使用所述干扰重叠图进行信道/资源的分配时还考虑对高优先级用户的保护。
10.根据权利要求3所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为基于针对每一个资源应用系统的信道分配状况和该资源应用系统的信道需求来计算该资源应用系统的频谱满意度，并基于所计算的频谱满意度来计算所述网络的总体频谱满意度。
11.根据权利要求3所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为从各个资源应用系统获取该资源应用系统的频谱满意度并基于所获取的频谱满意度来计算所述网络的总体频谱满意度。
12.根据权利要求3所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为通过将资源应用系统的冗余的主信道分配给频谱资源不足的资源应用系统来实现所述带宽扩展。
13.根据权利要求3所述的电子设备，其中，在两个或多个资源应用系统请求相同的用于带宽扩展的扩展频谱时，所述处理电路被配置为基于如下中的一个或多个来选择该扩展频谱要分配给的资源应用系统：资源应用系统的频谱满意度；请求时间。
14.一种用于无线通信的电子设备，包括：
处理电路，被配置为：
基于中央管理装置为资源应用系统分配的可用频谱资源数量与所述资源应用系统的频谱需求来计算所述资源应用系统的频谱满意度；以及
将所述频谱满意度提供给所述中央管理装置。
15.根据权利要求14所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为在所述频谱满意度低于预定阈值时向所述中央管理装置请求带宽扩展。
16.根据权利要求14所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为基于所述中央管理装置为所述资源应用系统分配的主信道数量和扩展信道的数量之和与所需信道数量的比值来计算所述频谱满意度。
17.根据权利要求14所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为指示终端设备执行如下中的一个或多个：资源应用系统标识的检测和上报；通信质量的测量和上报。
18.根据权利要求14所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为向所述中央管理装置上报与资源应用系统间的相互干扰有关的参数，所述参数包括如下中的一个或多个：本资源应用系统与其他资源应用系统的覆盖交叠区域中的终端设备的通信质量与该终端设备的通信质量阈值之间的差距；所述覆盖交叠区域中的终端设备的数量；所述覆盖交叠区域中的通信质量低于预定水平的终端设备的数量。
19.一种用于无线通信的方法，包括：
基于管理范围内的资源应用系统之间的干扰/共存关系，构建干扰重叠图，所述干扰重叠图的连接点代表一个或多个资源应用系统，以及所述干扰重叠图的边代表链接该边的两个连接点所代表的资源应用系统之间存在干扰；
移除所述干扰重叠图中的一条或多条边，使得移除后所述干扰重叠图满足预定条件；以及
基于调整的干扰重叠图进行信道/资源分配。
20.一种用于无线通信的方法，包括：
基于中央管理装置为资源应用系统分配的可用频谱资源数量与所述资源应用系统的频谱需求来计算所述资源应用系统的频谱满意度；以及
将所述频谱满意度提供给所述中央管理装置。
21.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被执行时，执行根据权利要求19或20所述的用于无线通信的方法。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20191105

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