本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)與云計算技術(shù)的發(fā)展，移動用戶數(shù)目急劇增加，移動視頻等占用大量帶寬的新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求呈現(xiàn)指數(shù)性的增長。傳統(tǒng)的宏基站覆蓋方式在容量上會隨著用戶的數(shù)量增多以及帶寬需求增大而難以滿足需要，尤其是一些熱點地區(qū)，簡單的宏覆蓋無法滿足用戶流量需求，并且同構(gòu)覆蓋方式會出現(xiàn)覆蓋盲區(qū)，因此，長期演進(LTE，Long Term Evolution)引入了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，使得組網(wǎng)的形態(tài)更加靈活，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模式主要是指在宏小區(qū)中放置低功率節(jié)點(LPN，Lower Power Node)，例如遠(yuǎn)程射頻單元、微微基站(Pico)、家庭基站(Femto)、中繼節(jié)點等，用于熱點覆蓋或者盲區(qū)覆蓋，下文將LPN覆蓋的小區(qū)稱為LPN小區(qū)。

目前異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中宏小區(qū)和LPN小區(qū)的頻譜使用方案主要有以下三種：

(1)完全獨立，即宏小區(qū)和LPN小區(qū)各自使用各自的頻譜，當(dāng)工作在非連續(xù)頻段時，相互之間沒有干擾，但是頻譜效率很低；

(2)完全共享，該方案可以提高頻譜效率，但同頻干擾嚴(yán)重，需要設(shè)計好的抗干擾方案；

(3)部分共享，在工作頻帶中劃分出一段共享頻段(shared part)，宏小區(qū)可以使用整個工作頻帶，LPN小區(qū)僅能使用shared part，該方案在宏小區(qū)和LPN小區(qū)負(fù)載較高時，在shared part上存在同頻干擾。

目前異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中宏小區(qū)和LPN小區(qū)的頻譜使用方案存在以下問題：完全獨立方案的頻譜效率低；完全共享方案同頻干擾嚴(yán)重，需要設(shè)計好的抗干 擾方案，如配置幾乎空白子幀(ABS，Almost Blank Subframe)，這會使得系統(tǒng)的總體吞吐量受到損失；部分共享方案中由于LPN小區(qū)僅能使用shared part，而shared part上的同頻干擾隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的增加而愈加嚴(yán)重，干擾協(xié)調(diào)所產(chǎn)生的增益有限，這可能導(dǎo)致LPN小區(qū)仍然沒有合適的頻譜可用。

另外，現(xiàn)有的部分共享方案是基于LTE的標(biāo)準(zhǔn)帶寬進行頻譜劃分的，而現(xiàn)有動態(tài)頻譜分配技術(shù)中可用的空閑頻譜通常與LTE的標(biāo)準(zhǔn)帶寬不匹配，例如廣播電視空閑頻譜通常為6MHz、7MHz和8MHz，宏基站和LPN使用其中的5MHz帶寬，因此存在頻譜資源的浪費?，F(xiàn)有異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的頻譜資源共享方案并沒有考慮在動態(tài)頻譜分配技術(shù)下進行重新的優(yōu)化設(shè)計，導(dǎo)致系統(tǒng)帶寬以外的空閑頻譜資源無法發(fā)揮提高系統(tǒng)性能的作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享方法、裝置及系統(tǒng)，用來解決現(xiàn)有異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中頻譜使用方案存在的頻譜利用率低、同頻干擾嚴(yán)重等問題。

為了達到上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享方法，包括：宏基站將可用頻帶劃分為互不重疊的低功率節(jié)點(LPN)小區(qū)專用頻帶、宏小區(qū)專用頻帶以及LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶；宏基站根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶。

本發(fā)明還提供一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享方法，包括：LPN從宏基站接收可用頻帶劃分結(jié)果，其中，可用頻帶由宏基站劃分為互不重疊的LPN小區(qū)專用頻帶、宏小區(qū)專用頻帶以及LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶；LPN根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶。

本發(fā)明還提供一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享裝置，應(yīng)用于宏基站，包括：設(shè)置模塊，用于將可用頻帶劃分為互不重疊的LPN小區(qū)專用頻帶、宏小區(qū)專用頻帶以及LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶；處理模塊，用于根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶。

本發(fā)明還提供一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享裝置，應(yīng)用于LPN，包括： 接收模塊，用于從宏基站接收可用頻帶劃分結(jié)果，其中，可用頻帶由宏基站劃分為互不重疊的LPN小區(qū)專用頻帶、宏小區(qū)專用頻帶以及LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶；處理模塊，用于根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶。

本發(fā)明還提供一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享系統(tǒng)，包括：宏基站以及LPN；宏基站用于將可用頻帶劃分為互不重疊的LPN小區(qū)專用頻帶、宏小區(qū)專用頻帶以及LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶，根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶，并將所述可用頻帶劃分結(jié)果發(fā)送給LPN；LPN用于根據(jù)所述可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶。

在本發(fā)明中，宏基站將可用頻帶劃分為互不重疊的LPN小區(qū)專用頻帶(L-clear part)、宏小區(qū)專用頻帶(M-clear part)和LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶(Shared part)；宏基站根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶。通過本發(fā)明，解決了現(xiàn)有異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中頻譜使用方案存在的頻譜利用率低、同頻干擾嚴(yán)重等問題。

較佳地，本發(fā)明實施例中，宏基站根據(jù)宏基站和LPN的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和射頻能力動態(tài)調(diào)整可用頻帶劃分結(jié)果，如此，使得頻譜的使用更加靈活，解決了宏小區(qū)和LPN小區(qū)之間的干擾問題，提高了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和頻譜利用率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例的應(yīng)用場景示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例一的流程圖；

圖5為本發(fā)明實施例二的流程圖；

圖6為本發(fā)明實施例二的可用頻帶劃分示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例三的流程圖；

圖8為本發(fā)明實施例三的可用頻帶劃分示意圖；

圖9為本發(fā)明實施例四的流程圖；

圖10為本發(fā)明實施例四的可用頻帶劃分示意圖；

圖11為本發(fā)明實施例五的流程圖；

圖12為本發(fā)明實施例五的可用頻帶劃分示意圖；

圖13為本發(fā)明一實施例提供的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享裝置的示意圖；

圖14為本發(fā)明一實施例提供的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享裝置的示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說明的實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明實施例提供的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享方法的流程圖。如圖1所示，本實施例提供的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享方法包括以下步驟：

步驟11：宏基站將可用頻帶劃分為互不重疊的LPN小區(qū)專用頻帶(L-clear part)、宏小區(qū)專用頻帶(M-clear part)以及LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶(Shared part)。

其中，LPN小區(qū)專用頻帶、宏小區(qū)專用頻帶、LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶占所述可用頻帶的比例分別為λ、θ、μ，且滿足λ+μ+θ＝1。

于此，步驟11包括：

宏基站針對下屬所有LPN小區(qū)統(tǒng)一劃分可用頻帶；或者，

宏基站針對下屬每個LPN小區(qū)分別劃分可用頻帶。

于此，步驟11之后，該方法還包括：宏基站將可用頻帶劃分結(jié)果發(fā)送給LPN。

其中，可用頻帶劃分結(jié)果包括：

LPN小區(qū)專用頻帶的頻譜范圍、宏小區(qū)專用頻帶的頻譜范圍以及LPN 小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的頻譜范圍；或者，

用于確定LPN小區(qū)專用頻帶的頻譜范圍、宏小區(qū)專用頻帶的頻譜范圍以及LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的頻譜范圍的信息。

步驟12：宏基站根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶。

具體而言，步驟12包括：

宏基站通過頻譜感知使用LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶；或者，

宏基站根據(jù)對LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的占用時間配置和LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的最大占用時間使用LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶。

其中，宏基站通過頻譜感知使用LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶包括：宏基站通過頻譜感知發(fā)現(xiàn)LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶中的空閑頻譜，并在空閑頻譜上調(diào)度下屬終端。

其中，宏基站每次占用LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間長度不超過LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的最大占用時間。

其中，LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的最大占用時間的確定方式包括以下任一項：由宏基站確定；由網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一預(yù)定義。

于此，該方法還包括：宏基站根據(jù)宏基站和LPN的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和射頻能力動態(tài)調(diào)整可用頻帶劃分結(jié)果。其中，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)包括以下任一項或多項：負(fù)載、干擾、信道質(zhì)量。射頻能力包括以下任一項或多項：支持的系統(tǒng)帶寬、頻率范圍、載波數(shù)量、配置多個不連續(xù)的頻段的能力。

圖2為本發(fā)明實施例提供的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享方法的流程圖。如圖2所示，本實施例提供的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享方法包括以下步驟：

步驟21：低功率節(jié)點LPN從宏基站接收可用頻帶劃分結(jié)果；其中，可用頻帶由宏基站劃分為互不重疊的LPN小區(qū)專用頻帶、宏小區(qū)專用頻帶以及LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶；LPN小區(qū)專用頻帶、宏小區(qū)專用頻帶、LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶占所述可用頻帶的比例分別為λ、θ、μ，且滿足λ+μ+θ＝1。

其中，可用頻帶劃分結(jié)果包括：

LPN小區(qū)專用頻帶的頻譜范圍、宏小區(qū)專用頻帶的頻譜范圍以及LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的頻譜范圍；或者，

用于確定LPN小區(qū)專用頻帶的頻譜范圍、宏小區(qū)專用頻帶的頻譜范圍以及LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的頻譜范圍的信息。

于步驟21之前，該方法還包括：LPN將網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和射頻能力發(fā)送給宏基站，供所述宏基站根據(jù)宏基站和LPN的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和射頻能力劃分可用頻帶或者動態(tài)調(diào)整可用頻帶劃分結(jié)果。其中，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)包括以下任一項或多項：負(fù)載、干擾、信道質(zhì)量。射頻能力包括以下任一項或多項：支持的系統(tǒng)帶寬、頻率范圍、載波數(shù)量、配置多個不連續(xù)的頻段的能力。

步驟22：LPN根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶。

于此，步驟22包括：

LPN通過頻譜感知使用LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶；或者，

LPN根據(jù)對LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的占用時間配置和LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的最大占用時間使用LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶。

其中，LPN通過頻譜感知使用所述LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶包括：LPN通過頻譜感知發(fā)現(xiàn)LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶中的空閑頻譜，并在空閑頻譜上調(diào)度下屬終端。

其中，LPN每次占用LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間長度不超過LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的最大占用時間。

其中，LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的最大占用時間的確定方式包括以下任一項：由宏基站確定；由網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一預(yù)定義。

圖3為本發(fā)明實施例的應(yīng)用場景示意圖。如圖3所示，以兩層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)為例，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)例如包含一個宏基站及其下屬的一個或多個LPN(圖3中以3個為例，即LPN1、LPN2及LPN3)，宏基站和LPN之間以X2接口連接，宏基站可以針對下屬所有LPN小區(qū)統(tǒng)一劃分可用頻帶，此時可用頻帶劃分結(jié)果只有一個；也可以針對下屬每個LPN小區(qū)分別劃分可用頻帶，此時針對不同的LPN小區(qū)，可用頻帶劃分結(jié)果可能不同。

以下通過多個實例對本發(fā)明進行具體說明。

實施例一

于本實施例中，以單個LPN的可用頻帶劃分和更新過程為例進行描述。當(dāng)宏基站下屬有多個LPN時，若宏基站對下屬所有LPN統(tǒng)一劃分可用頻帶，則宏基站綜合考慮宏基站和所有LPN的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和射頻能力，統(tǒng)一劃分和更新可用頻帶，并將可用頻帶劃分結(jié)果發(fā)送給所有LPN；若宏基站對下屬每個LPN分別劃分可用頻帶，則宏基站根據(jù)宏基站和每個LPN的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和射頻能力，分別為每個LPN劃分和更新可用頻帶，并將可用頻帶劃分結(jié)果分別發(fā)送給每個LPN。如圖4所示，本實施例提供的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享方法包括以下步驟：

步驟101：宏基站將可用頻帶劃分為三類；

具體而言，宏基站將可用頻帶劃分為：LPN小區(qū)專用頻帶(L-clear part)、宏小區(qū)專用頻帶(M-clear part)、LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶(Shared part)；其中，LPN小區(qū)專用頻帶、宏小區(qū)專用頻帶、LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶占所述可用頻帶的比例分別為λ、θ、μ，且滿足λ+μ+θ＝1；其中，Shared part為宏小區(qū)和LPN小區(qū)通過頻譜感知共享使用的頻帶；

宏基站進行初始可用頻帶劃分時，需要考慮宏基站和LPN的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和射頻能力；初始可用頻帶劃分可由宏基站自動完成，或者以人工方式配置；

可選地，在宏基站進行初始可用頻帶劃分之前，宏基站和LPN可以先按照默認(rèn)的頻帶配置方式工作在可用頻帶上，然后LPN將其網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和射頻能力發(fā)送給宏基站，供宏基站進行初始可用頻帶劃分時做參考；

其中，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)包括如下任一項或多項：負(fù)載、干擾、信道質(zhì)量；射頻能力包括如下任一項或多項：支持的系統(tǒng)帶寬、頻率范圍、載波數(shù)量、配置多個不連續(xù)頻段的能力；

步驟102a：宏基站向LPN發(fā)送可用頻帶劃分結(jié)果；

具體而言，宏基站將可用頻帶劃分結(jié)果發(fā)送給下屬LPN，其中，可用頻帶劃分結(jié)果包括：LPN小區(qū)專用頻帶的頻率范圍、LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的頻率范圍；可選地，還可以包括宏小區(qū)專用頻帶的頻率范圍；或者，可用頻帶劃分結(jié)果包含能夠計算出以上三個頻率范圍的信息，比如包含起始 基準(zhǔn)頻率(例如可用頻帶的頻率下限或者上限)，以及各個頻率范圍的上下限相對于起始基準(zhǔn)頻率的頻偏；或者，頻帶劃分方案限制為L-clear part，Shared part，M-clear part是連續(xù)頻段，且頻率依次升高，此時，可用頻帶劃分結(jié)果包含可用頻帶的范圍和各頻帶占可用頻帶的比例(λ、μ、θ)；其中，可用頻帶的范圍可以表示為以下任一種：可用頻帶的頻率下限和上限、可用頻帶的頻率下限及帶寬、可用頻帶的頻率上限及帶寬；

可用頻帶劃分結(jié)果可以包含在現(xiàn)有消息中發(fā)送，例如切換請求、X2建立請求、基站配置更新、小區(qū)激活請求等，也可以單獨發(fā)送；

可選地，步驟102b：LPN收到可用頻帶劃分結(jié)果消息后，向宏基站發(fā)送確認(rèn)消息，表示正確接收到了可用頻帶劃分結(jié)果消息；

步驟103：宏基站和LPN根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶；

步驟104：宏基站重新進行可用頻帶劃分；

由于宏小區(qū)和LPN小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化，例如負(fù)載的變化、可用頻帶上干擾狀態(tài)的變化、當(dāng)前鏈路信道質(zhì)量的變化，宏基站需要重新劃分可用頻帶，以提高異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和頻譜效率，另外，宏基站重新劃分可用頻帶時還需要考慮宏基站和LPN的射頻能力，以避免可用頻帶劃分結(jié)果無效；可用頻帶被重新劃分后仍然劃分為三個類，且三類頻帶占可用頻帶的比例滿足λ+μ+θ＝1，即重新劃分后各類頻帶仍然互不重疊；

步驟105a：宏基站向LPN發(fā)送可用頻帶劃分更新消息；

具體而言，可用頻帶劃分更新消息包含的信息元素可以和可用頻帶劃分結(jié)果消息相同，也可以僅僅包含與可用頻帶劃分結(jié)果相比發(fā)生變化的信息元素，比如重新進行可用頻帶劃分后，LPN小區(qū)專用頻帶的頻率范圍保持不變，則可用頻帶劃分更新消息可以僅僅包含LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的頻率范圍，以及宏小區(qū)專用頻帶的頻率范圍；

可選地，步驟105b：LPN收到可用頻帶劃分更新消息后，向宏基站發(fā)送確認(rèn)消息，表示正確接收到了可用頻帶劃分更新消息；

宏基站重新進行可用頻帶劃分及向LPN發(fā)送可用頻帶劃分更新消息的過程可以周期地進行，例如提前設(shè)置可用頻帶劃分更新的周期，或者由觸發(fā) 事件觸發(fā)進行，其中，觸發(fā)事件例如為宏小區(qū)專用頻帶無法滿足宏小區(qū)的基本業(yè)務(wù)要求，或者，宏小區(qū)專用頻帶上的信號噪聲比低于預(yù)設(shè)門限，或者，LPN小區(qū)專用頻帶無法滿足LPN小區(qū)的基本業(yè)務(wù)要求，或者，LPN小區(qū)專用頻帶上的信號噪聲比低于預(yù)設(shè)門限等；

步驟106：宏基站和LPN根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶。

實施例二

于本實施例中，宏基站針對所有LPN小區(qū)統(tǒng)一劃分可用頻帶，以可用頻帶劃分后每一類頻帶都是連續(xù)的頻帶為例進行描述。于此，可用頻帶的帶寬例如為8MHz，頻率范圍為470～478MHz，宏基站將可用頻帶劃分為三類：L-clear part、Shared part和M-clear part，每一類都是連續(xù)的頻帶，帶寬分別為3MHz，2MHz和3MHz，即λ＝0.375，μ＝0.25，θ＝0.375，可用頻帶劃分結(jié)果如圖6所示，于本實施例中，對Shared part資源的使用方式為LPN及其下屬終端通過頻譜感知與宏小區(qū)共享Shared part資源。如圖5所示，本實施例包括以下步驟：

步驟201：宏基站將可用頻帶劃分為三類；

優(yōu)選地，宏基站根據(jù)宏基站和LPN的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和射頻能力劃分可用頻帶；

本實施例中，具體的可用頻帶劃分結(jié)果如圖6所示，宏基站可用頻帶的帶寬為8MHz，頻率范圍為470～478MHz，可用頻帶被劃分為三類：L-clear part、Shared part和M-clear part，對應(yīng)的頻率范圍分別為470～473MHz、473～475MHz、475～478MHz；其中，L-clear part為LPN小區(qū)的專用頻帶，宏小區(qū)下屬的每個LPN小區(qū)可以在L-clear part中決定在哪個/哪些時頻資源進行傳輸，而不用考慮與宏小區(qū)之間的同頻干擾；M-clear part為宏小區(qū)的專用頻帶，宏小區(qū)在M-clear part上也不用考慮與LPN小區(qū)之間的同頻干擾問題；Shared part為宏小區(qū)和宏小區(qū)下屬的每個LPN小區(qū)都可以使用的頻帶，在Shared part上LPN小區(qū)和宏小區(qū)通過頻譜感知實現(xiàn)共存；

在本實施例中，僅LPN小區(qū)進行頻譜感知，宏小區(qū)按照占用時間配置(例如，占用時長、占用周期)使用Shared part，LPN小區(qū)通過頻譜感知發(fā) 現(xiàn)Shared part中的空閑頻譜，并在所述空閑頻譜上調(diào)度下屬終端，且LPN小區(qū)和宏小區(qū)每次占用Shared part進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間長度不超過Shared part的最大占用時間；

步驟202a：宏基站向LPN發(fā)送可用頻帶劃分結(jié)果；

具體而言，宏基站將可用頻帶劃分結(jié)果發(fā)送給宏基站下屬的所有LPN，其中，可用頻帶劃分結(jié)果包括：L-clear part的頻率范圍、Shared part的頻率范圍、M-clear part的頻率范圍；具體而言，可用頻帶劃分結(jié)果包含的內(nèi)容為：λ、μ、θ，三者的取值分別為λ＝0.375，μ＝0.25，θ＝0.375；若是宏基站第一次向LPN通知可用頻帶劃分結(jié)果，則可用頻帶劃分結(jié)果還需要包含可用頻帶的頻率上限470MHz及可用頻帶的帶寬為8MHz；

步驟202b：LPN收到可用頻帶劃分結(jié)果消息后，向宏基站發(fā)送確認(rèn)消息，表示正確接收到了可用頻帶劃分結(jié)果消息；

如果Shared part的最大占用時間由宏基站確定，則宏基站還需要將Shared part的最大占用時間通知給LPN，其中，Shared part的最大占用時間可以包含在可用頻帶劃分結(jié)果消息中進行通知，或者，也可以通過專用消息進行通知；

步驟203：LPN和宏基站根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶；

具體而言，宏基站將M-clear part配置為其專用頻帶，在M-clear part上宏基站不必考慮與LPN小區(qū)之間的干擾問題，并將Shared part配置為共享頻帶，當(dāng)M-clear part不滿足宏小區(qū)的業(yè)務(wù)需求時，宏基站按照占用時間配置和Shared part的最大占用時間使用共享頻帶；

LPN將L-clear part配置為其專用頻帶，在L-clear part上LPN不必考慮與宏小區(qū)之間的干擾問題，并將Shared part配置為共享頻帶，當(dāng)L-clear part不滿足LPN小區(qū)的業(yè)務(wù)需求時，LPN通過頻譜感知方法使用共享頻帶，且每次占用共享頻帶進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間長度不超過Shared part的最大占用時間；

LPN通過頻譜感知使用共享頻帶的方法如下：LPN和下屬終端通過頻譜感知獲取Shared part中宏小區(qū)沒有占用的空閑頻譜，在空閑頻譜上調(diào)度下 屬終端，從而實現(xiàn)在Shared part上宏小區(qū)和LPN小區(qū)之間的共存，即LPN和下屬終端自主檢測宏小區(qū)對Shared part資源的占用情況，LPN在檢測到的Shared part的空閑資源上調(diào)度LPN的下屬終端，其中，由于感知結(jié)果存在一定的誤差，因此，在Shared part的空閑資源上，LPN可以采用跳頻的方式調(diào)度下屬終端，使宏小區(qū)和LPN小區(qū)之間的干擾隨機化，如此，通過頻譜感知使用空閑頻譜資源和跳頻方式調(diào)度資源較好地保證了宏小區(qū)和LPN小區(qū)的服務(wù)質(zhì)量。

需要說明的是，當(dāng)宏基站覆蓋范圍內(nèi)只有一個LPN時，宏基站可以將對Shared part的占用時間配置通知給LPN，此時，LPN可以直接使用宏基站沒有占用的Shared part頻譜資源，同時還可以對宏基站可以占用的Shared part資源進行頻譜感知，在感知結(jié)果為空閑的頻譜上調(diào)度下屬終端。

實施例三

于本實施例中，宏基站針對所有LPN小區(qū)統(tǒng)一劃分可用頻帶，以可用頻帶劃分后每一類頻帶都是非連續(xù)的頻帶為例進行描述。于此，可用頻帶的帶寬例如為8MHz，頻率范圍為470～478MHz，宏基站將可用頻帶劃分為三類：L-clear part、Shared part和M-clear part，其中L-clear part和Shared part都有2個頻段構(gòu)成，M-clear part是連續(xù)的頻帶，可用頻帶劃分結(jié)果如圖8所示，在本實施例中，對Shared part資源的使用方式為宏基站及其下屬終端通過頻譜感知與LPN小區(qū)共享Shared part資源。如圖7所示，本實施例包括以下步驟：

步驟301：宏基站將可用頻帶劃分為三類；

優(yōu)選地，宏基站根據(jù)宏基站和LPN的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和射頻能力劃分可用頻帶；

本實施例中，具體的可用頻帶劃分結(jié)果如圖8所示，宏基站可用頻帶的帶寬為8MHz，頻率范圍為470～478MHz，可用頻帶被劃分為三類：L-clear part、Shared part和M-clear part，其中，L-clear part的頻率范圍為470～472MHz和472.5～473.5MHz，即分別為2MHz和1MHz帶寬的兩個頻段，Shared part的頻率范圍為472～472.5MHz和473.5～475MHz，即分別為0.5MHz和1.5MHz帶寬的兩個頻段，M-clear part的頻率范圍為475～ 478MHz，即3MHz帶寬的頻段，即λ＝0.375，μ＝0.25，θ＝0.375；

L-clear part為LPN小區(qū)的專用頻帶，宏小區(qū)下屬的每個LPN小區(qū)可以在L-clear part中決定在哪個/哪些時頻資源進行傳輸，而不用考慮與宏小區(qū)之間的同頻干擾；M-clear part為宏小區(qū)的專用頻帶，宏小區(qū)在M-clear part上也不用考慮與LPN小區(qū)之間的同頻干擾問題；Shared part為宏小區(qū)和宏小區(qū)下屬的每個LPN小區(qū)都可以使用的頻帶，在Shared part上LPN小區(qū)和宏小區(qū)通過頻譜感知實現(xiàn)共存；

在本實施例中，僅宏小區(qū)進行頻譜感知，LPN小區(qū)按照占用時間配置(例如，占用時長、占用周期)使用Shared part，宏小區(qū)通過頻譜感知發(fā)現(xiàn)Shared part中的空閑頻譜，并在所述空閑頻譜上調(diào)度下屬終端，且LPN小區(qū)和宏小區(qū)每次占用Shared part進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間長度不超過Shared part的最大占用時間；

步驟302：宏基站向LPN發(fā)送可用頻帶劃分結(jié)果；

具體而言，宏基站將可用頻帶劃分結(jié)果發(fā)送給宏基站下屬的所有LPN，其中，可用頻帶劃分結(jié)果包括：L-clear part的頻率范圍、Shared part的頻率范圍。具體地，可用頻帶劃分結(jié)果包括：起始基準(zhǔn)頻率為470MHz，L-clear part各部分相對與起始基站頻率的頻偏為0～2MHz和2.5～3.5MHz，Shared part各部分相對與起始基站頻率的頻偏為2～2.5MHz和3.5～5MHz；

步驟303：LPN和宏基站根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶；

具體而言，宏基站將M-clear part配置為其專用頻帶，在M-clear part上宏基站不必考慮與LPN小區(qū)之間的干擾問題，并將Shared part配置為共享頻帶，當(dāng)M-clear part不滿足宏小區(qū)的業(yè)務(wù)需求時，宏基站通過頻譜感知方法使用共享頻帶，且每次占用共享頻帶進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間長度不超過Shared part的最大占用時間；

宏基站通過頻譜感知使用共享頻帶的方法如下：宏基站和下屬終端通過頻譜感知獲取Shared part中LPN小區(qū)沒有占用的空閑頻譜，在空閑頻譜上調(diào)度下屬終端，從而實現(xiàn)在Shared part上宏小區(qū)和LPN小區(qū)之間的共存，即宏基站和下屬終端自主檢測LPN小區(qū)對Shared part資源的占用情況，宏 基站在檢測到的Shared part的空閑資源上調(diào)度下屬終端，其中，由于感知結(jié)果存在一定的誤差，因此，在Shared part的空閑資源上，宏基站可以采用跳頻的方式調(diào)度下屬終端，使宏小區(qū)和LPN小區(qū)之間的干擾隨機化，如此，通過頻譜感知使用空閑頻譜資源和跳頻方式調(diào)度資源較好地保證了宏小區(qū)和LPN小區(qū)的服務(wù)質(zhì)量；

LPN將L-clear part配置為其專用頻帶，在L-clear part上LPN不必考慮與宏小區(qū)之間的干擾問題，并將Shared part配置為共享頻帶，當(dāng)L-clear part不滿足LPN小區(qū)的業(yè)務(wù)需求時，LPN按照占用時間配置和Shared part的最大占用時間使用共享頻帶。

實施例四

于本實施例中，假設(shè)宏小區(qū)中有2個LPN小區(qū)(宏小區(qū)中有更多LPN小區(qū)的情況與此類似)，宏基站針對每個LPN小區(qū)分別劃分可用頻帶，本實施例中，以可用頻帶劃分后每一類都是連續(xù)的頻段為例進行描述，對于可用頻帶劃分后每一類都是非連續(xù)的頻段的情況與此類似。于此，可用頻帶的帶寬例如為8MHz，頻率范圍為470～478MHz，宏基站對LPN1和LPN2的頻帶劃分結(jié)果如圖10所示。在本實施例中，宏小區(qū)的專用頻帶和共享頻帶需要綜合考慮多個LPN小區(qū)的可用頻帶劃分結(jié)果得到。如圖9所示，本實施例包括以下步驟：

步驟401：宏基站針對LPN1和LPN2分別劃分可用頻帶；

優(yōu)選地，宏基站根據(jù)自身以及LPN1和LPN2的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和射頻能力劃分可用頻帶；

本實施例中，具體的可用頻帶劃分結(jié)果如圖10所示，宏基站可用頻帶的帶寬為8MHz，頻率范圍為470～478MHz，針對LPN1和LPN2的可用頻帶劃分結(jié)果分別如圖10的上半部分和下半部分所示；

L-clear part1為LPN1小區(qū)的專用頻帶，LPN1小區(qū)可以在L-clear part1中決定在哪個/哪些時頻資源進行傳輸，而不用考慮與宏小區(qū)之間的同頻干擾，當(dāng)L-clear part1不能滿足LPN1小區(qū)的業(yè)務(wù)需求時，LPN1小區(qū)可以在Shared part1上自由調(diào)度下屬終端；

L-clear part2為LPN2小區(qū)的專用頻帶，LPN2小區(qū)可以在L-clear part2中決定在哪個/哪些時頻資源進行傳輸，而不用考慮與宏小區(qū)之間的同頻干擾，當(dāng)L-clear part2不能滿足LPN2小區(qū)的業(yè)務(wù)需求時，LPN2小區(qū)可以在Shared part2上自由調(diào)度下屬終端；

宏小區(qū)專用頻帶M-clear part和共享頻帶Shared part需要根據(jù)多個可用頻帶劃分結(jié)果得出，具體而言，宏小區(qū)專用頻帶為所有可用頻帶劃分結(jié)果中宏小區(qū)專用頻帶的交集，LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶為所有可用頻帶劃分結(jié)果中LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的并集；在本實施例中，宏小區(qū)專用頻帶M-clear part是兩個可用頻帶劃分結(jié)果中M-clear part1和M-clear part2的交集，LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶Shared part是兩個可用頻帶劃分結(jié)果中Shared part1和Shared part2的并集；

在本實施例中，僅宏小區(qū)進行頻譜感知，LPN小區(qū)按照占用時間配置(例如，占用時長、占用周期)使用各自的共享頻帶，宏小區(qū)通過頻譜感知發(fā)現(xiàn)自己共享頻帶中的空閑頻譜，并在所述空閑頻譜上調(diào)度下屬終端，且LPN小區(qū)和宏小區(qū)每次占用各自共享頻帶進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間長度不超過Shared part的最大占用時間；

步驟402a：宏基站向LPN1發(fā)送可用頻帶劃分結(jié)果；

步驟402b：宏基站向LPN2發(fā)送可用頻帶劃分結(jié)果；

具體而言，宏基站分別將LPN1和LPN2的可用頻帶劃分結(jié)果發(fā)送給LPN1和LPN2；

步驟403：LPN1、LPN2和宏基站根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶；

具體而言，宏基站將M-clear part1和M-clear part2的交集對應(yīng)的頻帶配置為其專用頻帶，在專用頻帶上宏基站不必考慮與每個LPN小區(qū)之間的干擾問題，并將Shared part1和Shared part2并集對應(yīng)的頻帶配置為共享頻帶，當(dāng)宏小區(qū)專用頻帶不滿足宏小區(qū)的業(yè)務(wù)需求時，宏基站通過頻譜感知方法使用共享頻帶，且每次占用共享頻帶進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間長度不超過Shared part的最大占用時間；

宏基站通過頻譜感知使用共享頻帶的方法如下：宏基站和下屬終端通過 頻譜感知獲取共享頻帶中LPN小區(qū)沒有占用的空閑頻譜，在空閑頻譜上調(diào)度下屬終端，從而實現(xiàn)在共享頻帶上宏小區(qū)和LPN小區(qū)之間的共存，即宏基站和下屬終端自主檢測LPN小區(qū)對共享頻帶資源的占用情況，宏基站在檢測到的共享頻帶的空閑資源上調(diào)度下屬終端，其中，由于感知結(jié)果存在一定的誤差，因此，在共享頻帶的空閑資源上，宏基站可以采用跳頻的方式調(diào)度下屬終端，使宏小區(qū)和LPN小區(qū)之間的干擾隨機化，如此，通過頻譜感知使用空閑頻譜資源和跳頻方式調(diào)度資源較好地保證了宏小區(qū)和LPN小區(qū)的服務(wù)質(zhì)量；

LPN1將L-clear part1配置為其專用頻帶，在L-clear part1上LPN1不必考慮與宏小區(qū)之間的干擾問題，并將Shared part1配置為共享頻帶，當(dāng)L-clear part1不滿足LPN1小區(qū)的業(yè)務(wù)需求時，LPN1按照占用時間配置和Shared part的最大占用時間使用共享頻帶；

LPN2將L-clear part2配置為其專用頻帶，在L-clear part2上LPN2不必考慮與宏小區(qū)之間的干擾問題，并將Shared part2配置為共享頻帶，當(dāng)L-clear part2不滿足LPN2小區(qū)的業(yè)務(wù)需求時，LPN2按照占用時間配置和Shared part的最大占用時間使用共享頻帶。

需要說明的是，上述所有實施例中僅給出了宏小區(qū)或者LPN小區(qū)通過頻譜感知使用共享頻帶的方法，當(dāng)然也可以采用宏小區(qū)和LPN小區(qū)同時通過頻譜感知使用共享頻帶的方法，即宏基站和LPN在調(diào)度下屬終端之前都要通過頻譜感知獲取共享頻帶中的空閑頻譜，然后在獲取的空閑頻譜上調(diào)度下屬終端，且每次占用共享頻帶進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間長度不超過Shared part的最大占用時間。

實施例五

于本實施例中，假設(shè)宏小區(qū)中有2個LPN小區(qū)(宏小區(qū)中有更多LPN小區(qū)的情況與此類似)，宏基站首先將可用頻帶劃分為3類：L-clear part、M-clear part、Shared part，然后再將L-clear part劃分為LPN1專用頻帶(L-clear part1)和LPN2專用頻帶(L-clear part2)，即L-clear part1和L-clear part2互不交疊。本實施例以可用頻帶劃分后每一類都是連續(xù)的頻段為例進行描述，對于可用頻帶劃分后每一類都是非連續(xù)的頻段的情況與此類似。于此， 可用頻帶的帶寬例如為8MHz，頻率范圍為470～478MHz，宏基站對LPN1和LPN2的可用頻帶劃分結(jié)果如圖12所示。如圖11所示，本實施例包括以下步驟：

步驟501：宏基站針對LPN1和LPN2分別劃分可用頻帶；

優(yōu)選地，宏基站根據(jù)自身以及LPN1和LPN2的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和射頻能力劃分可用頻帶；

本實施例中，具體的可用頻帶劃分結(jié)果如圖12所示，宏基站可用頻帶的帶寬為8MHz，頻率范圍為470～478MHz；L-clear part1為LPN1小區(qū)的專用頻帶，L-clear part2為LPN2小區(qū)的專用頻帶，L-clear part1和L-clear part2互不交疊，每個LPN小區(qū)使用各自的專用頻帶時不用考慮與宏小區(qū)之間的同頻干擾；M-clear part為宏小區(qū)的專用頻帶，宏小區(qū)在M-clear part上不用考慮與LPN小區(qū)之間的同頻干擾問題；LPN小區(qū)和宏小區(qū)可以通過頻譜感知共享Shared part資源；

在本實施例中，LPN小區(qū)和宏小區(qū)都要進行頻譜感知，每個小區(qū)每次占用Shared part進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間長度不超過Shared part的最大占用時間；

步驟502a：宏基站向LPN1發(fā)送可用頻帶劃分結(jié)果；

步驟502b：宏基站向LPN2發(fā)送可用頻帶劃分結(jié)果；

具體而言，宏基站分別將LPN1和LPN2的可用頻帶劃分結(jié)果發(fā)送給LPN1和LPN2，即宏基站向LPN1發(fā)送L-clear part1的頻率范圍和Shared part的頻率范圍；向LPN2發(fā)送L-clear part2的頻率范圍和Shared part的頻率范圍；

步驟503：LPN1、LPN2和宏基站根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶；

具體而言，宏基站將M-clear part配置為其專用頻帶，在專用頻帶上宏基站不必考慮與每個LPN小區(qū)之間的干擾問題，并將Shared part配置為共享頻帶，當(dāng)宏小區(qū)專用頻帶不滿足宏小區(qū)的業(yè)務(wù)需求時，宏基站通過頻譜感知方法使用共享頻帶；

LPN1將L-clear part1配置為其專用頻帶，在L-clear part1上LPN不必考慮與宏小區(qū)之間的干擾問題，并將Shared part配置為共享頻帶，當(dāng)L-clear part1不滿足LPN1小區(qū)的業(yè)務(wù)需求時，LPN1通過頻譜感知方法使用共享頻帶；

LPN2將L-clear part2配置為其專用頻帶，在L-clear part2上LPN不必考慮與宏小區(qū)之間的干擾問題，并將Shared part配置為共享頻帶，當(dāng)L-clear part2不滿足LPN2小區(qū)的業(yè)務(wù)需求時，LPN2通過頻譜感知方法使用共享頻帶。

值得說明的是，在上述所有實施例中，如果沒有明確指出宏基站確定Shared part的最大占用時間，則Shared part的最大占用時間由網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一預(yù)定義，即在布網(wǎng)時Shared part的最大占用時間已設(shè)置，后續(xù)可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的狀況(如負(fù)載、干擾等)進行統(tǒng)一調(diào)整。通過設(shè)置Shared part的最大占用時間可以避免某個小區(qū)一直占用Shared part，而導(dǎo)致其它小區(qū)無法使用Shared part資源的情況發(fā)生。

圖13為本發(fā)明一實施例提供的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享裝置的示意圖。如圖13所示，本實施例提供的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享裝置，應(yīng)用于宏基站，包括：設(shè)置模塊601，用于將可用頻帶劃分為互不重疊的LPN小區(qū)專用頻帶、宏小區(qū)專用頻帶以及LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶；處理模塊602，用于根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶。其中，LPN小區(qū)專用頻帶、宏小區(qū)專用頻帶、LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶占所述可用頻帶的比例分別為λ、θ、μ，且滿足λ+μ+θ＝1。

其中，該裝置還包括：發(fā)送模塊603，用于將可用頻帶劃分結(jié)果發(fā)送給LPN。

于一實施例中，設(shè)置模塊601，還用于根據(jù)宏基站和LPN的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和射頻能力動態(tài)調(diào)整所述可用頻帶劃分結(jié)果。

于一實施例中，處理模塊602，用于根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶包括：

通過頻譜感知使用所述LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶；或者，

根據(jù)對LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的占用時間配置和LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的最大占用時間使用LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶。

于實際應(yīng)用中，設(shè)置模塊601及處理模塊602例如為處理器等具有信息運算處理能力的通信元件，發(fā)送模塊603例如為發(fā)射器等具有信息傳輸功能的通信元件。

圖14為本發(fā)明一實施例提供的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享裝置的示意圖。如圖14所示，本實施例提供的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享裝置，應(yīng)用于LPN，包括：接收模塊701，用于從宏基站接收可用頻帶劃分結(jié)果，其中，可用頻帶由宏基站劃分為互不重疊的LPN小區(qū)專用頻帶、宏小區(qū)專用頻帶以及LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶；處理模塊702，用于根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶。其中，LPN小區(qū)專用頻帶、宏小區(qū)專用頻帶、LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶占所述可用頻帶的比例分別為λ、θ、μ，且滿足λ+μ+θ＝1。

其中，該裝置還包括：發(fā)送模塊703，用于將LPN的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和射頻能力發(fā)送給宏基站，供宏基站根據(jù)宏基站和LPN的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和射頻能力劃分可用頻帶或者動態(tài)調(diào)整可用頻帶劃分結(jié)果。

于一實施例中，處理模塊702，用于根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶包括：

通過頻譜感知使用LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶；或者，

根據(jù)對LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的占用時間配置和LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶的最大占用時間使用LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶。

于實際應(yīng)用中，接收模塊701例如為接收器等具有信息接收功能的通信元件，處理模塊702例如為處理器等具有信息處理功能的通信元件，發(fā)送模塊703例如為發(fā)射器等具有信息傳輸功能的通信元件。

此外，本發(fā)明實施例還提供一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源共享系統(tǒng)，包括：宏基站及LPN；宏基站用于將可用頻帶劃分為互不重疊的LPN小區(qū)專用頻帶、宏小區(qū)專用頻帶以及LPN小區(qū)和宏小區(qū)共享頻帶，根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶，并將可用頻帶劃分結(jié)果發(fā)送給LPN；LPN用于根據(jù)可用頻帶劃分結(jié)果配置工作頻帶。

此外，上述裝置及系統(tǒng)的具體處理流程同上述方法所述，故于此不再贅述。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。