[發明專利]無線異構網絡中高效的動態頻譜分配方法

有效

• 申請號: 201010252108.1
• 申請日: 2010-08-12
• 公開（公告）號: CN102378182A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 王力;易輝躍;胡宏林;王瑞;楊旸
• 申請（專利權）人: 常州碳石通信技術有限公司
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術領域

本發明涉及一種頻譜分配方法，特別涉及一種無線異構網絡中高效的動態頻譜分配方法。

背景技術

無線通信業務需求的持續增長，導致無線通信系統對無線頻譜資源的需求也不斷增加，使得目前適宜于無線通信服務的頻譜資源變得十分稀缺。研究表明：目前適宜無線通信服務的頻譜資源一方面十分稀缺，一方面又浪費嚴重。據美國FCC頻譜政策任務組的報告，已分配頻譜的實際使用情況隨時間和空間變化很大，在3GHz以下，已分配頻譜的使用效率從15％～85％不等；而3～6GHz的頻譜利用率甚至不到0.5％，各種無線系統的總頻譜利用率在10％以下。現今的無線頻譜政策是將固定大小的頻譜分配給提供特定服務的無線技術長期使用。這種靜態的頻譜劃分方法有著明顯的缺點。首先，一大部分已分配的無線頻譜在很多地區很少使用；一些分配給軍用，政府和公共安全的頻譜甚至極少使用。其次，由于無線系統是按照忙時設計，分配的頻譜可以滿足無線系統在忙時的需求，而在剩余的絕大部分非忙時間內利用率都很低。在傳統的頻譜管制政策下，這些在空間上和時間上沒有被有效利用的頻譜也不可以被其他系統使用，這就導致了很低的頻譜利用率。

為了更加有效地使用無線頻譜這種稀缺的資源，歐洲DRiVE在文獻“IST-1999-12515DRiVE，“Dynamic?Radio?for?IP-Services?in?Vehicular?Environments”中提出了動態頻譜分配技術(Dynamic?Spectrum?Allocation：DSA)，主要用于不同商用網絡在時間和地域上共享頻譜資源。動態頻譜分配技術是實現動態頻譜共享的關鍵技術，是提高頻譜資源利用率的有效手段，目前已成為新一代異構無線網絡(4G/B3G)中的關鍵技術。DSA旨在管理融合無線系統使用的頻譜資源，并在空域和時域上使各種無線網絡共享頻譜資源，以提高總的頻譜效率。

動態頻譜分配可以探索不同網絡的業務強度在時間和地域上分布的不相關性來提高頻譜利用率。具體地，由于不同的網絡提供的服務不同導致網絡業務強度隨時間的分布不同。例如UMTS網絡在上午9點到下午6點這個時間段經歷業務高峰期，而DVB-T在晚上8點到晚上12點這個時間段出現業務高峰。使用動態頻譜分配，UMTS和DVB-T共享一段頻譜資源。在UMTS的業務高峰期，給UMTS分配較多的頻譜，給DVB-T分配較少的頻譜。當DVB-T進入業務高峰期后，減少分配給UMTS的頻譜，增加DVB-T的頻譜。相當于固定頻譜分配來說，動態頻譜分配可以使用較少的頻譜來滿足兩個網絡的業務需求，顯著地提高了頻譜利用率。不同網絡的業務強度除了在時間上分布不同外，在地域分布上也呈現一定的差異。比如在住宅區廣播業務(如DVB-T)的需求較大，而在商業區雙向的單播業務(如UMTS提供的數據業務)的需求較大。如果利用動態頻譜分配的方式在DVB-T和UMTS之間共享頻譜，在住宅區給DVB-T分配較多的頻譜，而在商業區給UMTS分配較多的頻譜，這樣也可以提高頻譜利用效率。總之，動態頻譜分配可以利用不同無線網絡業務強度在時間和地域上的分布的不相關性來提高頻譜利用率。