[發明專利]一種支持頻譜資源共享的無線資源分配方法

無效

• 申請號: 200910103863.0
• 申請日: 2009-05-15
• 公開（公告）號: CN101568125A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 胡致遠;許磊;蔣陽;張賢;劉春艷;馮文江;劉云宏;李勇明
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10;H04W16/14;H04W28/14;H04W28/24;H04W72/12
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技術領域

本發明涉及無線通信系統的無線資源分配技術，特別是涉及支持頻譜資源共享的異構網絡的無線資源分配方法。?

背景技術

多網絡融合的異構網絡和泛在移動性將是下一代網絡的主要特點，無線資源稀缺、帶寬的限制和無線信道的時變特性成為網絡傳輸性能的主要瓶頸，提高異構網絡的頻譜利用率成為一個主要目標。隨著無線應用的日益增多，靜態的頻譜規劃體制阻礙了無線頻譜資源利用率的提升，一方面適宜無線通信的頻譜資源十分稀缺，另一方面又浪費嚴重。為此，需要改變靜態的頻譜規劃體制，采用動態的頻譜規劃體制以支持頻譜資源共享，開發頻譜資源共享的無線通信系統以彌補資源的不足。目前的無線通信系統逐步引入或者已實現了軟件無線電(SDR)、感知無線電(CR)，這些技術為動態頻譜規劃應用得以實現提供了技術保證；開放式頻譜管理思想允許用戶能夠感知本地可用無線資源，并能夠按照一定分配算法使用這些無線資源。?

因此，為了滿足異構網絡通訊需求，需要在兼容當前已有頻譜分配體制的前提下，引入更加靈活有效的動態頻譜分配策略，從而最大程度的提高頻譜的整體利用率；進一步，引入合理的資源分配算法對網絡中的無線資源進行動態分配，提升網絡資源的利用率，從而為網絡中的各個用戶提供服務質量(QoS)保障。?

采用動態的頻譜規劃體制，以支持異構網絡頻譜資源共享，就需要在更細分的尺度上實現無線資源動態分配；同時，無線資源具備時間特性、頻率特性、能量特性、空間特性等多維特性。因此，在對系統掌握的無線資源進行劃分的時候，可以從多維度的角度最優化分配無線資源；其次，無線資源的最終分配結果不但要能夠和無線網絡擁有的物理資源傳輸能力相匹配，還要能夠和網絡的業務需求(如QoS需求，公平性，資源需求量)相匹配；最后，異構網絡無線資源的分配必須控制網絡中不同通信系統所擁有資源之間的相互干擾。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：解決無線頻譜資源動態規劃的問題，支持異構網絡的頻譜資源共享；提供一種具備多維度特性的無線資源動態分配方法，支持異構網絡的不同模式的控制機制。?

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為：采用一種無線資源控制終端動態分配區域內可用無線資源以提供給不同的無線通信系統使用，從而支持異構網絡拓撲架構下的頻譜資源共享，無線資源控制終端將其掌握的無線資源在多個維度動態劃分，通過控制不同無線通信系統對無線資源的使用方法，從而獲得最大的無線資源利用率；其特征包括以下步驟：?

A、無線資源控制終端周期性的獲得無線通信系統的無線資源需求及所轄區域無線資源，并將掌握的無線資源構造成無線資源容器，根據無線資源需求的各個特征將無線資源需求進行分組、排除、排隊，形成無線資源需求預選隊列；?

B、預選隊列中的無線資源需求通過一種優化布局方法逐一布局到多維無線資源容器中，無線資源容器合理劃分成無線資源塊，無線資源控制終端為所轄區域無線通信系統分配無線資源塊，即資源子容器，而無線通信系統使用該資源塊的過程構成了業務封裝在資源子容器過程，無線資源需求在資源容器中的優化布局過程即是資源子容器在資源容器中的優化布局過程；?

C、經過無線資源需求在無線資源容器中的布局，將優化分配的無線資源塊分發給各個通信系統；根據無線資源需求公平性要求，對上次未布局到無線資源容器中的無線資源需求優先級進行變更，使得其在下一輪的布局中得到服務。?

所述步驟A中，無線資源控制終端之間構成異構網絡的無線資源管理與控制系統，無線資源控制終端掌握所轄區域的無線資源，并在所轄區域采用無線廣播通知該區域可以使用的無線資源及其使用規則，同時阻塞違規使用。?

所述步驟A中，無線資源控制終端對無線資源需求一方面可以通過無線通信系統發送資源請求信息獲得，但由于無線資源需求的突發性和無線資源的時變特性，無線資源控制終端可以依靠觀測無線資源的使用狀態來預測需求及自己掌握的資源，克服了無線資源的時變性影響。異構網絡無線資源按照其時間域，頻率域，空間域和能量域特性劃分，構成歐式空間上的無線資源容器；無線資源控制終端掌握的資源容器是由時間域、頻率域、空間域、能量域中兩種或多種維度序列構成的多維無線資源容器。?

所述步驟A中，無線資源控制終端將獲得的無線資源需求按照其各種特性，資源需求優先級、無線資源需求尺度、可靠性需求進行整合分組，排除尺度要求及可靠性要求不滿足的無線資源需求，按照無線資源需求的需求優先級由高到低和無線資源需求尺度由大到小對其進行排隊，形成無線資源需求預選隊列。?