專利名稱：一種認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信領域，尤其涉及一種認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法及系統(tǒng)。
背景技術：
隨著人們對無線通信業(yè)務，尤其是高端業(yè)務需要的不斷增長，更多的頻譜被規(guī)劃用于個人無線通信業(yè)務，而現(xiàn)實的問題是在傳統(tǒng)的固定頻譜分配模式下，頻譜資源的利用率并不高，且隨著系統(tǒng)需求的多樣化，多種無線接入技術(Radio Access Technology, RAT)的并存已是現(xiàn)狀。從目前網(wǎng)絡運營的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢來看，運營商希望能夠統(tǒng)一管理短期或地理位置上共存的不同系統(tǒng)，以適應網(wǎng)絡流量特征和資源利用的優(yōu)化；運營商希望能夠根據(jù)駐留在特定區(qū)域的小區(qū)業(yè)務量變化，動態(tài)地管理現(xiàn)存系統(tǒng)和下一代系統(tǒng)的硬件資源和無線資源，這里，所用到的新技術為認知無線電(Cognitive Radio, CR)技術。而通常，可運營的無線通信技術所使用的頻譜已經(jīng)通過各種形式，例如拍賣，由各國政府規(guī)劃分配給運營商，它的使用權限和范圍在一定時期內(nèi)是固定不變的，即使一個運營商擁有多個系統(tǒng)，更確切的說配屬給這些系統(tǒng)的頻譜，也無法調(diào)整系統(tǒng)間占用頻譜的比例來使系統(tǒng)性能達到最優(yōu)需要，因此，針對應用認知無線電技術的認知無線電系統(tǒng)的頻譜等資源進行統(tǒng)籌管理，是一個急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)頻譜資源的統(tǒng)籌管理。為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法，所述方法包括位于網(wǎng)絡側(cè)節(jié)點的重配模塊根據(jù)接收到的頻譜調(diào)整指示或自身對各無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀況的監(jiān)測，運行重配算法，得出重配命令；將所述重配命令發(fā)送至基站，通過基站執(zhí)行所述重配命令，實現(xiàn)資源重配。進一步地,所述方法還包括策略控制中心根據(jù)運營商的網(wǎng)絡整體規(guī)劃和時間進度、或通過與數(shù)據(jù)庫信息交互獲得可用的頻譜資源后，生成頻譜調(diào)整指示；其中，所述頻譜調(diào)整指示包括頻譜資源的重新調(diào)整指示、RAT的增加、或現(xiàn)有RAT功能的增強。其中，所述位于網(wǎng)絡側(cè)節(jié)點的重配模塊運行重配算法，得出重配命令為位于網(wǎng)管側(cè)或核心網(wǎng)側(cè)節(jié)點的重配模塊通過與策略控制中心進行信息交互、或通過對各無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀況的監(jiān)測，獲取頻譜調(diào)整指示、頻譜使用情況信息、負載狀態(tài)信息；重配模塊分析獲取的信息，運行重配算法，得出重配命令。
其中，所述頻譜使用情況信息為各無線通信系統(tǒng)對自身授權頻譜及借用頻譜的使用情況、主系統(tǒng)頻譜使用情況的信息；具體包括頻點、工作帶寬、空閑頻譜的持續(xù)時間、發(fā)射參數(shù)要 求的一種或多種；所述重配算法包括頻譜資源重新調(diào)整、現(xiàn)有RAT升級或布局新RAT、增加多標準增加模式、無線資源優(yōu)化、次級系統(tǒng)對主系統(tǒng)頻譜借用的一種或多種。其中，所述將重配命令發(fā)送至基站，通過基站執(zhí)行所述重配命令，實現(xiàn)資源重配為重配模塊將所述重配命令發(fā)送給無線資源管理器(RRM)；RRM根據(jù)接收到的重配命令，控制基站執(zhí)行重配。進一步地，在通過基站執(zhí)行所述重配命令之后，所述方法還包括基站在重配完成后，回復重配完成消息給所述RRM ;RRM將接收的重配完成消息轉(zhuǎn)發(fā)給所述重配模塊；重配模塊通過對各無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀況的監(jiān)測，獲取基站按照重配命令執(zhí)行重配后的網(wǎng)絡側(cè)性能信息，并根據(jù)獲取的信息，進行重配調(diào)整。一種認知無線電系統(tǒng)資源重配的系統(tǒng)，包括基站，所述系統(tǒng)還包括位于網(wǎng)絡側(cè)節(jié)點的重配模塊；其中，所述重配模塊，用于根據(jù)接收到的頻譜調(diào)整指示或?qū)Ω鳠o線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀態(tài)的監(jiān)測，運行重配算法，得出重配命令；并將所述重配命令發(fā)送至基站，通過基站執(zhí)行所述重配命令，實現(xiàn)資源重配。進一步地，所述系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫、策略控制中心；其中，所述數(shù)據(jù)庫，用于提供主系統(tǒng)頻譜狀態(tài)信息、重配模塊對主系統(tǒng)空閑頻譜的使用信息；所述策略控制中心，用于根據(jù)運營商的網(wǎng)絡整體規(guī)劃和時間進度、或通過與所述數(shù)據(jù)庫信息交互獲得可用的頻譜資源后，生成頻譜調(diào)整指示；其中，所述頻譜調(diào)整指示包括頻譜資源的重新調(diào)整指示、無線接入技術RAT的增加、或現(xiàn)有RAT功能的增強。其中，所述重配模塊，位于網(wǎng)管側(cè)或核心網(wǎng)側(cè)節(jié)點，具體用于與所述策略控制中心進行信息交互，獲取頻譜調(diào)整指示，或通過對各無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀況的監(jiān)測，獲取頻譜使用情況信息、負載狀態(tài)信息；并根據(jù)獲取的信息，運行重配算法，得出重配命令；其中，所述頻譜使用情況信息為各無線通信系統(tǒng)對自身授權頻譜及借用頻譜的使用情況、主系統(tǒng)頻譜使用情況的信息；具體包括頻點、工作帶寬、空閑頻譜的持續(xù)時間、發(fā)射參數(shù)要求的一種或多種；所述重配算法包括頻譜資源重新調(diào)整、現(xiàn)有RAT升級或布局新RAT、增加多標準增加模式、無線資源優(yōu)化、次級系統(tǒng)對主系統(tǒng)頻譜借用的一種或多種。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)進一步包括RRM ;其中，所述重配模塊，還用于將所述重配命令發(fā)送至RRM ；所述RRM，用于根據(jù)接收到的重配命令，控制基站執(zhí)行重配。其中，所述基站，為可重配基站RBS，用于在重配完成后，回復重配完成消息給所述RRM ；所述RRM，還用于將接收的重配完成消息轉(zhuǎn)發(fā)給所述重配模塊；
所述重配模塊，還用于通過對各無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀況的監(jiān)測，獲取基站按照重配命令執(zhí)行重配后的網(wǎng)絡側(cè)性能信息，并根據(jù)獲取的信息，進行重配調(diào)整。本發(fā)明通過位于網(wǎng)絡側(cè)節(jié)點的重配模塊根據(jù)接收到的信息，運行重配算法，得出重配命令，實現(xiàn)頻譜資源的協(xié)調(diào)分配，如此，能夠使認知無線電系統(tǒng)的資源得到統(tǒng)籌管理，避免了相互干擾，保障了各次級系統(tǒng)或運營商接入主系統(tǒng)空閑頻譜的公平性。


圖I為本發(fā)明認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法的流程示意圖；
圖2為本發(fā)明認知無線電系統(tǒng)資源重配的系統(tǒng)的結(jié)構圖；圖3為實現(xiàn)本發(fā)明認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法的LTE系統(tǒng)結(jié)構圖；圖4為實現(xiàn)本發(fā)明認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法的GSM/UMTS系統(tǒng)結(jié)構圖；圖5為實現(xiàn)本發(fā)明認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法的GSM/UMTS系統(tǒng)另一結(jié)構圖；圖6為實現(xiàn)本發(fā)明借用主系統(tǒng)頻譜資源重配的LTE系統(tǒng)結(jié)構圖；圖7為實現(xiàn)本發(fā)明借用主系統(tǒng)頻譜資源重配的GSM/UMTS系統(tǒng)結(jié)構圖；圖8為實現(xiàn)本發(fā)明借用主系統(tǒng)頻譜資源重配的GSM/UMTS系統(tǒng)另一結(jié)構圖；圖9為實現(xiàn)本發(fā)明借用主系統(tǒng)頻譜資源重配的LTE系統(tǒng)與GSM/UMTS系統(tǒng)混合網(wǎng)絡的結(jié)構圖；圖10為實現(xiàn)本發(fā)明借用主系統(tǒng)頻譜資源重配的LTE系統(tǒng)與GSM/UMTS系統(tǒng)混合網(wǎng)絡的另一結(jié)構圖。
具體實施例方式本發(fā)明的基本思想為位于網(wǎng)絡側(cè)節(jié)點的重配模塊根據(jù)接收到的頻譜調(diào)整指示或自身對各無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀況的監(jiān)測，運行重配算法，得出重配命令；將所述重配命令發(fā)送至基站，通過基站執(zhí)行所述重配命令，實現(xiàn)資源重配。為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下舉實施例并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。圖I示出了本發(fā)明認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法的流程，如圖I所示，所述方法包括下述步驟步驟101，位于網(wǎng)絡側(cè)節(jié)點的重配模塊根據(jù)接收到的頻譜調(diào)整指示或自身對各無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀況的監(jiān)測，運行重配算法，得出重配命令；具體地，不同無線通信系統(tǒng)共同的重配模塊可以位于核心網(wǎng)側(cè)的網(wǎng)絡節(jié)點、或網(wǎng)管側(cè)的網(wǎng)絡節(jié)點，其中，所述無線通信系統(tǒng)至少包括全球移動通訊系統(tǒng)(GlobalSystem of Mobile communication, GSM)、通用移動通信系統(tǒng)(Universal MobileTelecommunications System, UMTS)、長期演進(Long Term Evolution, LTE)系統(tǒng)等；重配模塊通過與策略控制中心進行信息交互，或通過對各無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀況的監(jiān)測，獲取頻譜調(diào)整指示、頻譜使用情況信息、負載狀態(tài)信息；重配模塊分析獲取的信息，運行預先存儲的重配算法，得出重配命令；這里，頻譜使用情況信息為各無線通信系統(tǒng)對自身授權頻譜及借用頻譜的使用情況、主系統(tǒng)頻譜使用情況的信息；具體包括頻點、工作帶寬、空閑頻譜的持續(xù)時間、發(fā)射參數(shù)要求的一種或多種；其中，主系統(tǒng)可以為廣播電視系統(tǒng)等；預先存儲的重配算法包括頻譜資源重新調(diào)整、現(xiàn)有RAT升級或布局新RAT、增加多標準增加模式、無線資源優(yōu)化、次級系統(tǒng)對主系統(tǒng)頻譜借用的一種或多種。應當理解，在本步驟之前，所述方法還包括策略控制中心根據(jù)運營商的網(wǎng)絡整體規(guī)劃和時間進度、或通過與數(shù)據(jù)庫信息交互獲得可用的頻譜資源后，生成頻譜調(diào)整指示；其中，所述頻譜調(diào)整指示包括頻譜資源的重新調(diào)整指示、RAT的增加、或現(xiàn)有RAT功能的增強；具體如RATl的某段頻譜被RAT2取代、在GSM中部署了 LTE系統(tǒng)、將UMTS升級為高速分組接入(High Speed Packet Access, HSPA)技術等等。步驟102，將所述重配命令發(fā)送至基站，通過基站執(zhí)行所述重配命令，實現(xiàn)資源重配。 具體地，重配模塊可以將所述重配命令發(fā)送給無線資源管理器(Radio ResourceManager, RRM), RRM接收到所述重配命令后，控制基站執(zhí)行重配；這里，所述基站是可以對硬件資源和無線資源進行重配，支持多個標準模式的可重配基站(Reconfigurable BaseStation, RBS)；另外，在本步驟之后，所述方法還包括基站在重配完成后，回復重配完成消息給所述RRM ;所述RRM將接收到的重配完成消息轉(zhuǎn)發(fā)給所述重配模塊；另外，所述重配模塊還可以通過對各無線通信網(wǎng)絡狀況的檢測，獲取基站按照重配命令執(zhí)行重配后的網(wǎng)絡側(cè)性能信息(如干擾情況信息等)，并根據(jù)獲取的信息，進行必要的重配調(diào)整，即重新進行重配算法得出重配命令及如步驟102所述的后續(xù)處理。圖2示出了本發(fā)明認知無線電系統(tǒng)資源重配的系統(tǒng)的結(jié)構，所述系統(tǒng)包括基站、位于網(wǎng)絡側(cè)節(jié)點的重配模塊；其中，所述基站為RBS，圖2以RBSl和RBS2進行了示意；所述重配模塊，用于根據(jù)接收到的頻譜調(diào)整指示或?qū)Ω鳠o線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀態(tài)的監(jiān)測，運行重配算法，得出重配命令；并將所述重配命令發(fā)送至基站，通過基站執(zhí)行所述重配命令，實現(xiàn)資源重配。進一步地，所述系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫、策略控制中心；其中，所述數(shù)據(jù)庫，可由主系統(tǒng)運營商或第三方提供，包含在本地或包含本地的若干個地區(qū)的主系統(tǒng)頻譜狀態(tài)信息、覆蓋不同范圍或依運營商規(guī)劃的各重配模塊對主系統(tǒng)空閑頻譜的使用信息，以及各重配模塊覆蓋范圍內(nèi)的負載信息、通信質(zhì)量狀況信息、使用統(tǒng)計規(guī)律信息；還包括頻譜禮儀信息，如干擾規(guī)避策略、頻譜租賃規(guī)則等；其中，主系統(tǒng)頻譜狀態(tài)信息包括正在使用的頻譜狀態(tài)，包括頻點、帶寬、可能的持續(xù)時間、覆蓋范圍、隔離帶等信息；未使用的頻譜狀態(tài)，包括頻點、帶寬、覆蓋范圍、可能的持續(xù)時間、允許最大發(fā)射功率等信息；不允許使用的頻譜信息，可能是管理域限制頻譜或運營商預留頻譜等，包括頻點、帶寬等信息。重配模塊對主系統(tǒng)空閑頻譜的使用信息包括自身使用的空閑頻譜，及該重配模塊所在的位置。所述數(shù)據(jù)庫負責向各次級系統(tǒng)提供其可用的主系統(tǒng)空閑頻譜資源。所述策略控制中心，用于根據(jù)運營商的網(wǎng)絡整體規(guī)劃和時間進度、或通過與所述數(shù)據(jù)庫信息交互獲得可用的頻譜資源后，生成頻譜調(diào)整指示；其中，所述頻譜調(diào)整指示包括頻譜資源的重新調(diào)整指示、RAT的增加、或現(xiàn)有RAT功能的增強；這里，所述策略控制中心可以位于網(wǎng)管側(cè)網(wǎng)元，如網(wǎng)元管理系統(tǒng)(Element Management System, EMS)側(cè)的網(wǎng)元或網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(Network Management System, NMS)側(cè)的網(wǎng)元,是涉及到新RAT的布局添加或者升級側(cè)的策略、需要借用主系統(tǒng)空閑頻譜資源時的功能模塊；在實際應用中，可以由網(wǎng)絡運營商運營，還用于獲取數(shù)據(jù)庫中主系統(tǒng)頻譜使用情況信息等。進一步地，所述重配模塊，位于網(wǎng)管側(cè)或核心網(wǎng)側(cè)的節(jié)點，具體用于與所述策略控制中心進行信息交互、或?qū)Ω鳠o線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀況的監(jiān)測，獲取頻譜調(diào)整指示、頻譜使用情況信息；并根據(jù)獲取的信息，運行重配算法，得出重配命令；具體地，重配模塊負責接收和分析策略控制中心發(fā)送的頻譜調(diào)整指示，接收網(wǎng)絡側(cè)的其他委托觸發(fā)過程，運行新功能和新RAT激活的自優(yōu)化過程及重配算法；還用于運行重配算法后監(jiān)測所支持RAT的小區(qū)活動狀態(tài)，通過執(zhí)行重配算法確定要重配的RBS和發(fā)送合適的重配指令來控制重配；還可以借助移動終端(Mobile Device, MD)上報的結(jié)果來評估網(wǎng)絡重配和RBS資源重配的需求；這里，重配命令可以包括對于現(xiàn)有RAT的功能增強信息、軟件版本信息、新RAT的頻譜信息、新功能或新RAT的生效時間、新功能的增強范圍等信息。
其中，所述頻譜使用情況信息為各無線通信系統(tǒng)對自身授權頻譜及借用頻譜的使用情況、主系統(tǒng)頻譜使用情況的信息；具體包括頻點、工作帶寬、空閑頻譜的持續(xù)時間、發(fā)射參數(shù)要求的一種或多種；所述重配算法包括頻譜資源重新調(diào)整、現(xiàn)有RAT升級或布局新RAT、增加多標準增加模式、無線資源優(yōu)化、次級系統(tǒng)對主系統(tǒng)頻譜借用的一種或多種。這里，所述系統(tǒng)進一步包括RRM ;其中，在GSM/UMTS系統(tǒng)中，所述RRM既可以位于基站控制器(Base Station Controller, BSC)/無線網(wǎng)絡控制器(Radio NetworkController, RNC)中，也可以位于RBS中；在LTE系統(tǒng)中，所述RRM可以位于RBS中；所述重配模塊，還用于將所述重配命令發(fā)送至RRM ；所述RRM，用于接收到所述重配命令后，控制基站執(zhí)行重配；這里，RRM還用于接收RBS的信道請求，進行RBS信道分配評估；管理MD的無線信道的請求和分配；指示軟件版本下載升級；監(jiān)測小區(qū)的負荷狀況；指示RBS的重分配，并評估重分配后的影響，如干擾容限等，并向重配模塊指示資源分配情況。這里，所述基站(RBS1或RBS2)，用于在重配完成后，回復重配完成消息給所述RRM ;具體，RBS可以支持RAT間的轉(zhuǎn)換，如GSM — UMTS，UMTS — LTE等等；還用于管理配置每一個支持的RAT中激活的無線資源(Radio Resource, RR)的利用率，動態(tài)地管理現(xiàn)存系統(tǒng)和下一代系統(tǒng)的硬件資源；配置分配一個或多個模式下時分雙工(TDD)和頻分雙工(FDD)的激活的RR的利用率；動態(tài)容量優(yōu)化，如節(jié)能、負荷均衡等；從網(wǎng)絡側(cè)下載進行新功能升級，如UMTS — HSPA+ ;給用戶終端提供無線資源管理和服務等等。所述RRM，還用于將接收的重配完成消息轉(zhuǎn)發(fā)給所述重配模塊；所述重配模塊，還用于通過對各無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀況的監(jiān)測，獲取基站按照重配命令執(zhí)行重配后的網(wǎng)絡側(cè)性能信息，并根據(jù)獲取的信息，進行重配調(diào)整。圖3示出了實現(xiàn)本發(fā)明認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法的LTE系統(tǒng)結(jié)構，如圖3所示，RRM位于RBS內(nèi)，重配模塊位于網(wǎng)管側(cè)/核心網(wǎng)側(cè)網(wǎng)元；下面結(jié)合圖3對LTE系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)上述方法的過程進行詳細說明。步驟一，重配模塊收集網(wǎng)絡側(cè)上報的信息、接收策略控制中心下發(fā)的頻譜調(diào)整指示；
具體地，當網(wǎng)絡側(cè)上報的信息指示當前某小區(qū)負載嚴重，則重配模塊需要根據(jù)該小區(qū)周圍小區(qū)的負載情況、頻譜利用情況等判斷是否需要運行重配算法；當所述策略控制中心根據(jù)網(wǎng)絡規(guī)劃的時間進度把當前LTE使用的某一頻段調(diào)整為更高級系統(tǒng)的頻譜，則向重配模塊發(fā)送頻譜調(diào)整指示。這里，所述頻譜調(diào)整指示包括頻率資源的重配調(diào)整指示、LTE系統(tǒng)當前使用的某段頻譜、生效時間(如該段頻譜可以使用的時間段)、區(qū)域范圍等。步驟二，重配模塊分析獲取的信息，運行重配算法，向RBS內(nèi)的RRM發(fā)送重配命令；所述重配命令包括要被重整的頻譜信息、生效時間、區(qū)域范圍、對鄰近頻帶的干擾容限、切換命令等。 步驟三，RRM接收到來自重配模塊的重配命令后，評估資源重新分配后對網(wǎng)絡側(cè)的影響，控制RBS執(zhí)行重配命令。步驟四，RBS接收到重配命令后，按照RRM的指示，在生效時間段進行資源重配。步驟五，RBS完成資源重配后，RBS內(nèi)的RRM給重配模塊回復重配完成消息。圖4示出了實現(xiàn)本發(fā)明認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法的GSM/UMTS系統(tǒng)結(jié)構，如圖4所示，RRM位于RBS內(nèi)，重配模塊位于網(wǎng)管側(cè)/核心網(wǎng)側(cè)網(wǎng)元；下面結(jié)合圖4對GSM/UMTS系統(tǒng)內(nèi)部資源優(yōu)化、及GSM重配為UMTS的過程進行詳細說明。步驟一，重配模塊收集網(wǎng)絡側(cè)上報的信息、接收策略控制中心下發(fā)的頻譜調(diào)整指示；具體地，當網(wǎng)絡側(cè)上報的信息中指示當前某GSM/UMTS系統(tǒng)小區(qū)負載嚴重，重配模塊需要根據(jù)其周圍小區(qū)的負載狀況、頻譜利用情況判斷是否需要運行重配算法；當所述策略控制中心根據(jù)網(wǎng)絡規(guī)劃的時間進度把當前GSM使用的某一頻段調(diào)整為UMTS的頻譜，則向重配模塊發(fā)送頻譜調(diào)整指示。這里，所述頻譜調(diào)整指示包括頻率資源的重配調(diào)整指示、GSM當前使用的某段頻譜、生效時間(如該段頻譜可以使用的時間段)、區(qū)域范圍等。步驟二，重配模塊分析收到的信息，運行重配算法，并向BSC/RNC發(fā)送重配命令，并由BSC/RNC透傳給RBS內(nèi)的RRM ;所述重配命令包括要被重整的頻譜信息、生效時間、區(qū)域范圍、對鄰近頻帶的干擾容限、切換命令等。步驟三，RRM接收到來自重配模塊的重配命令后，評估資源重新分配后對網(wǎng)絡側(cè)的影響，控制RBS執(zhí)行重配命令。步驟四，RBS接收到重配指令后，按照RRM的指示，在生效時間段進行資源重配。步驟五，RBS完成資源重配后，RBS內(nèi)的RRM給BSC/RNC回復重配完成消息，BSC/RNC透傳給重配模塊，以確認重配的完成。重配完成后，原GSM的BSC作為UMTS的RNC使用。進一步地，該流程也適用于相反的過程，即由于網(wǎng)絡規(guī)劃將UMTS重配為GSM ;此時，完成重配后，原UMTS的RNC作為GSM的BSC使用。圖5示出了實現(xiàn)本發(fā)明認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法的GSM/UMTS系統(tǒng)另一結(jié)構，如圖5所示，RRM位于BSC/RNC內(nèi)，重配模塊位于網(wǎng)管側(cè)/核心網(wǎng)側(cè)網(wǎng)元；下面結(jié)合圖5對GSM/UMTS系統(tǒng)內(nèi)部資源優(yōu)化、及GSM重配為UMTS的過程進行詳細說明。步驟一，重配模塊收集網(wǎng)絡側(cè)上報的信息、接收策略控制中心下發(fā)的頻譜調(diào)整指示；具體地，當網(wǎng)絡側(cè)上報的信息中指示當前某GSM/UMTS系統(tǒng)小區(qū)負載嚴重，重配模塊需要根據(jù)其周圍小區(qū)的負載狀況、頻譜利用情況判斷是否需要運行重配算法；當所述策略控制中心根據(jù)網(wǎng)絡規(guī)劃的時間進度把當前GSM使用的某一頻段調(diào)整為UMTS的頻譜，則向重配模塊發(fā)送頻譜調(diào)整指示。這里，所述頻譜調(diào)整指示包括頻率資源的重配調(diào)整指示、GSM當前使用的某段頻譜、生效時間(如該段頻譜可以使用的時間段)、區(qū)域范圍等。步驟二，重配模塊分析收到的信息，運行重配算法，并向BSC/RNC內(nèi)的RRM發(fā)送重配命令；
所述重配命令包括要被重整的頻譜信息、生效時間、區(qū)域范圍、對鄰近頻帶的干擾容限、切換命令等。步驟三，RRM接收到來自重配模塊的重配命令后，評估資源重新分配后對網(wǎng)絡側(cè)的影響，控制RBS執(zhí)行重配命令。步驟四，RBS接收到重配命令后，按照RRM的指示，在生效時間段進行資源重配。步驟五，RBS完成資源重配后，給BSC/RNC內(nèi)的RRM回復重配完成消息，RRM轉(zhuǎn)發(fā)給重配模塊，以確認重配的完成。重配完成后，原GSM的BSC作為UMTS的RNC使用。進一步地，該流程也適用于相反的過程，即由于網(wǎng)絡規(guī)劃將UMTS重配為GSM ;此時，完成重配后，原UMTS的RNC作為GSM的BSC使用。圖6示出了實現(xiàn)本發(fā)明借用主系統(tǒng)(如廣播電視系統(tǒng))頻譜資源重配的LTE系統(tǒng)結(jié)構，如圖6所示，RRM位于RBS內(nèi)，重配模塊位于網(wǎng)管側(cè)/核心網(wǎng)側(cè)網(wǎng)元；下面結(jié)合圖6對LTE系統(tǒng)借用廣播電視系統(tǒng)空白頻譜資源(TV White Spaces,TVffS)的過程進行詳細說明。步驟一，重配模塊收集網(wǎng)絡側(cè)上報的信息、接收策略控制中心下發(fā)的頻譜調(diào)整指示；具體地，當網(wǎng)絡側(cè)上報的信息中指示當前某小區(qū)負載嚴重，重配模塊需要根據(jù)在策略控制中心獲取到的TVWS使用情況信息，判斷是否可以借用TVWS頻譜資源；其中，策略控制中心通過與數(shù)據(jù)庫信息交互獲取主系統(tǒng)頻譜資源的使用情況信息；這里，所述TVWS使用情況信息包括未使用的頻譜狀態(tài)；具體可以為頻點、工作帶寬、覆蓋范圍、可能的持續(xù)時間、允許最大發(fā)射功率等。步驟二，重配模塊分析收到的信息，運行重配算法，并向RBS內(nèi)的RRM發(fā)送重配命令；所述重配命令包括TVWS頻點、工作帶寬、覆蓋范圍、可能的持續(xù)時間、允許最大發(fā)射功率等。步驟三，RRM接收到來自重配模塊的重配命令后，控制RBS執(zhí)行重配命令，將部分LTE授權頻譜上的業(yè)務切換到TVWS上。步驟四，RBS接收到重配命令后，按照RRM的指示，在規(guī)定時間段進行重配。步驟五RBS完成資源重配后，RBS內(nèi)的RRM給重配模塊回復重配完成消息，以確認重配完成，重配模塊反饋重配結(jié)果給策略控制中心。圖7示出了實現(xiàn)本發(fā)明借用主系統(tǒng)(如廣播電視系統(tǒng))頻譜資源重配的GSM/UMTS系統(tǒng)結(jié)構，如圖7所示，RRM位于RBS內(nèi)，重配模塊位于網(wǎng)管側(cè)/核心網(wǎng)側(cè)網(wǎng)元；圖7所示的GSM/UMTS系統(tǒng)借用TVWS的具體過程與圖6所示的LTE系統(tǒng)借用TVWS的過程類似，不同點在于，GSM/UMTS系統(tǒng)的網(wǎng)絡側(cè)存在獨立的BSC/RNC，因此，所述BSC/RNC在實現(xiàn)借用TVWS的過程中，主要用于透傳重配模塊與RBS/RRM之間的消息。圖8示出了實現(xiàn)本發(fā)明借用主系統(tǒng)頻譜資源重配的GSM/UMTS系統(tǒng)另一結(jié)構，如圖8所示，RIM位于BSC/RNC內(nèi)，重配模塊位于網(wǎng)管側(cè)/核心網(wǎng)側(cè)網(wǎng)元；下面結(jié)合圖8對GSM/UMTS系統(tǒng)借用TVWS的過程進行詳細說明，應當理解，該過程與圖7所示的GSM/UMTS系統(tǒng)借用TVWS的過程不同，是因為圖8所示的RRM位于BSC/RNC內(nèi)，此時，BSC/RNC并不僅僅是透傳消息的作用。步驟一，重配模塊收集網(wǎng)絡側(cè)上報的信息、接收策略控制中心下發(fā)的頻譜調(diào)整指 示信息；具體地，當網(wǎng)絡側(cè)上報的信息中指示當前某小區(qū)負載嚴重，重配模塊需要根據(jù)在策略控制中心獲取到的TVWS使用情況信息，判斷是否可以借用TVWS ;其中，策略控制中心通過與數(shù)據(jù)庫信息交互獲取主系統(tǒng)頻譜資源的使用情況信息；這里，所述TVWS使用情況信息包括未使用的頻譜狀態(tài)；具體可以為頻點、工作帶寬、覆蓋范圍、可能的持續(xù)時間、允許最大發(fā)射功率等。步驟二，重配模塊分析收到的信息，運行重配算法，并向BSC/RNC內(nèi)的RRM發(fā)送重配命令；所述重配命令包括TVWS頻點、工作帶寬、覆蓋范圍、可能的持續(xù)時間、允許最大發(fā)射功率等。步驟三，RRM接收到來自重配模塊的重配命令后，控制RBS執(zhí)行重配命令，將部分GSM/UMTS系統(tǒng)授權頻譜上的業(yè)務切換到TVWS上。步驟四，RBS接收到重配指令后，按照RRM的指示，在規(guī)定時間段進行重配。步驟五，RBS完成資源重配后，向BSC/RNC內(nèi)的RRM回復重配完成消息，RRM將重配完成消息轉(zhuǎn)發(fā)給重配模塊，以確認重配完成，重配模塊反饋重配結(jié)果給策略控制中心。圖9示出了實現(xiàn)本發(fā)明認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法的LTE系統(tǒng)與GSM/UMTS系統(tǒng)混合網(wǎng)絡的結(jié)構，如圖9所示，RBS包括LTE系統(tǒng)和GSM/UMTS系統(tǒng)的RBS ;對于LTE系統(tǒng)，RRM位于RBS內(nèi)，對于GSM/UMTS系統(tǒng)，RRM位于BSC/RNC內(nèi)；重配模塊統(tǒng)一位于網(wǎng)管側(cè)/核心網(wǎng)側(cè)網(wǎng)元；下面結(jié)合圖9，對LTE系統(tǒng)與GSM/UMTS系統(tǒng)混合網(wǎng)絡實現(xiàn)本發(fā)明資源重配的過程進行詳細說明。步驟一，各自系統(tǒng)的RRM監(jiān)測各自網(wǎng)絡的運行狀況，當監(jiān)測到當前業(yè)務較多、負荷重等情況時，上報到重配模塊；步驟二，重配模塊根據(jù)獲取到的各系統(tǒng)信息，運行重配算法，得出重配命令；這里，重配模塊所獲取到的信息包括來自各RBS的頻譜使用情況信息、負載狀況信息、重配請求信息、以及來自策略控制中心的頻譜調(diào)整指示、空閑頻譜資源信息等。步驟三，重配模塊將重配命令發(fā)送給下屬網(wǎng)元；本實施例中，所有有關于LTE系統(tǒng)重配的重配命令，都將發(fā)送給對應LTE的RBS，由RBS內(nèi)的RRM控制LTE系統(tǒng)網(wǎng)元進行資源重配，BSC/RNC對于這些消息只起到透傳的作用；所有有關于GSM/UMTS系統(tǒng)重配的重配命令，都將發(fā)送給對應的BSC/RNC中的RRM，由其控制GSM/UMTS系統(tǒng)網(wǎng)元進行重配。進一步地，如涉及到GSM/UMTS系統(tǒng)重配為LTE系統(tǒng)，重配由BSC/RNC內(nèi)的RRM控制，完成重配后，LTE系統(tǒng)的RBS內(nèi)的RRM起作用，而對于由GSM/UMTS系統(tǒng)重配為LTE系統(tǒng)的RBS所對應的BSC/RNC，對所述RBS只透傳相關系統(tǒng)消息。而如果是由LTE系統(tǒng)重配為GSM/UMTS系統(tǒng)，重配完成后， 相應RBS由BSC/RNC內(nèi)的RRM控制，所述RBS (LTE)內(nèi)的RRM不再起作用。圖10示出了實現(xiàn)本發(fā)明認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法的LTE系統(tǒng)與GSM/UMTS系統(tǒng)混合網(wǎng)絡的結(jié)構，如圖10所示，RBS包括LTE系統(tǒng)和GSM/UMTS系統(tǒng)的RBS ;對于LTE/GSM/UMTS系統(tǒng)，RRM均位于RBS內(nèi)；重配模塊統(tǒng)一位于網(wǎng)管側(cè)/核心網(wǎng)側(cè)網(wǎng)元；下面結(jié)合圖10，對LTE系統(tǒng)與GSM/UMTS系統(tǒng)混合網(wǎng)絡實現(xiàn)本發(fā)明資源重配的過程進行詳細說明。步驟一，各自系統(tǒng)的RRM監(jiān)測各自網(wǎng)絡的運行狀況，當監(jiān)測到當前業(yè)務較多、負荷重等情況時，上報到重配模塊；步驟二，重配模塊根據(jù)獲取到的各系統(tǒng)信息，運行重配算法，得出重配命令；這里，重配模塊所獲取到的信息包括來自各RBS的頻譜使用情況信息、負載狀況信息、重配請求信息、以及來自策略控制中心的頻譜調(diào)整指示、空閑頻譜資源信息等。步驟三，重配模塊將重配命令發(fā)送給下屬網(wǎng)元；本實施例中，所有重配的決策，都將發(fā)送給各自RBS內(nèi)的RRM，由其控制系統(tǒng)相關網(wǎng)元進行資源重配。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法，其特征在于，所述方法包括 位于網(wǎng)絡側(cè)節(jié)點的重配模塊根據(jù)接收到的頻譜調(diào)整指示或自身對各無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀況的監(jiān)測，運行重配算法，得出重配命令； 將所述重配命令發(fā)送至基站，通過基站執(zhí)行所述重配命令，實現(xiàn)資源重配。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 策略控制中心根據(jù)運營商的網(wǎng)絡整體規(guī)劃和時間進度、或通過與數(shù)據(jù)庫信息交互獲得可用的頻譜資源后，生成頻譜調(diào)整指示；其中，所述頻譜調(diào)整指示包括頻譜資源的重新調(diào)整指示、無線接入技術RAT的增加、或現(xiàn)有RAT功能的增強。
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述位于網(wǎng)絡側(cè)節(jié)點的重配模塊運行重配算法，得出重配命令為 位于網(wǎng)管側(cè)或核心網(wǎng)側(cè)節(jié)點的重配模塊通過與策略控制中心進行信息交互、或通過對各無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀況的監(jiān)測，獲取頻譜調(diào)整指示、頻譜使用情況信息、負載狀態(tài)信息； 重配模塊分析獲取的信息，運行重配算法，得出重配命令。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述頻譜使用情況信息為各無線通信系統(tǒng)對自身授權頻譜及借用頻譜的使用情況、主系統(tǒng)頻譜使用情況的信息；具體包括頻點、工作帶寬、空閑頻譜的持續(xù)時間、發(fā)射參數(shù)要求的一種或多種； 所述重配算法包括頻譜資源重新調(diào)整、現(xiàn)有RAT升級或布局新RAT、增加多標準增加模式、無線資源優(yōu)化、次級系統(tǒng)對主系統(tǒng)頻譜借用的一種或多種。
5.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述將重配命令發(fā)送至基站，通過基站執(zhí)行所述重配命令，實現(xiàn)資源重配為 重配模塊將所述重配命令發(fā)送給無線資源管理器RRM ； RRM根據(jù)接收到的重配命令，控制基站執(zhí)行重配。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，在通過基站執(zhí)行所述重配命令之后，所述方法還包括 基站在重配完成后，回復重配完成消息給所述RRM ； RRM將接收的重配完成消息轉(zhuǎn)發(fā)給所述重配模塊； 重配模塊通過對各無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀況的監(jiān)測，獲取基站按照重配命令執(zhí)行重配后的網(wǎng)絡側(cè)性能信息，并根據(jù)獲取的信息，進行重配調(diào)整。
7.一種認知無線電系統(tǒng)資源重配的系統(tǒng)，包括基站，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括位于網(wǎng)絡側(cè)節(jié)點的重配模塊；其中， 所述重配模塊，用于根據(jù)接收到的頻譜調(diào)整指示或?qū)Ω鳠o線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀態(tài)的監(jiān)測，運行重配算法，得出重配命令；并將所述重配命令發(fā)送至基站，通過基站執(zhí)行所述重配命令，實現(xiàn)資源重配。
8.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫、策略控制中心；其中， 所述數(shù)據(jù)庫，用于提供主系統(tǒng)頻譜狀態(tài)信息、重配模塊對主系統(tǒng)空閑頻譜的使用信息； 所述策略控制中心，用于根據(jù)運營商的網(wǎng)絡整體規(guī)劃和時間進度、或通過與所述數(shù)據(jù)庫信息交互獲得可用的頻譜資源后，生成頻譜調(diào)整指示；其中，所述頻譜調(diào)整指示包括頻譜資源的重新調(diào)整指示、無線接入技術RAT的增加、或現(xiàn)有RAT功能的增強。
9.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述重配模塊，位于網(wǎng)管側(cè)或核心網(wǎng)側(cè)節(jié)點，具體用于與所述策略控制中心進行信息交互，獲取頻譜調(diào)整指示，或通過對各無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀況的監(jiān)測，獲取頻譜使用情況信息、負載狀態(tài)信息；并根據(jù)獲取的信息，運行重配算法，得出重配命令； 其中，所述頻譜使用情況信息為各無線通信系統(tǒng)對自身授權頻譜及借用頻譜的使用情況、主系統(tǒng)頻譜使用情況的信息；具體包括頻點、工作帶寬、空閑頻譜的持續(xù)時間、發(fā)射參數(shù)要求的一種或多種； 所述重配算法包括頻譜資源重新調(diào)整、現(xiàn)有RAT升級或布局新RAT、增加多標準增加模式、無線資源優(yōu)化、次級系統(tǒng)對主系統(tǒng)頻譜借用的一種或多種。
10.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括RRM;其中， 所述重配模塊，還用于將所述重配命令發(fā)送至RRM ； 所述RRM，用于根據(jù)接收到的重配命令，控制基站執(zhí)行重配。
11.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基站，為可重配基站RBS，用于在重配完成后，回復重配完成消息給所述RRM ； 所述RRM，還用于將接收的重配完成消息轉(zhuǎn)發(fā)給所述重配模塊； 所述重配模塊，還用于通過對各無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀況的監(jiān)測，獲取基站按照重配命令執(zhí)行重配后的網(wǎng)絡側(cè)性能信息，并根據(jù)獲取的信息，進行重配調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法及系統(tǒng)，所述方法包括位于網(wǎng)絡側(cè)節(jié)點的重配模塊根據(jù)接收到的頻譜調(diào)整指示或自身對各無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡狀況的監(jiān)測，運行重配算法，得出重配命令；將所述重配命令發(fā)送至基站，通過基站執(zhí)行所述重配命令，實現(xiàn)資源重配。本發(fā)明認知無線電系統(tǒng)資源重配的方法及系統(tǒng)，通過位于網(wǎng)絡側(cè)節(jié)點的重配模塊根據(jù)接收到的信息，得到重配命令，實現(xiàn)頻譜資源的協(xié)調(diào)分配，如此，能夠使認知無線電系統(tǒng)的資源得到統(tǒng)籌管理，避免了相互干擾，保障了各次級系統(tǒng)或運營商接入主系統(tǒng)空閑頻譜的公平性。
文檔編號H04W72/04GK102857973SQ201110182420
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權日2011年6月30日
發(fā)明者劉星, 李巖, 任龍濤, 周棟, 苗婷, 張力 申請人:中興通訊股份有限公司