频谱共享系统的资源调度方法和基站转让专利

申请号 : CN200980159876.8

文献号 : CN102474749B

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发明人 : 邱吉刚杨峰徐斌阳

申请人 : 上海贝尔股份有限公司

摘要 :

本发明提供了频谱共享系统的资源调度方法和基站。根据本发明,每个基站根据地理位置或者其他干扰源识别机制将其用户设备分为重叠区用户设备和非重叠区用户设备。各共存系统根据用户设备分组情况对其主子帧的无线时频资源执行粗调度过程,以确定将相应的无线资源分配给为重叠区用户设备组抑或是分配给非重叠区用户设备组。主系统将其主子帧的粗调度信息发送给其他次系统以用于次系统的粗调度过程。最后,主子帧的主系统和其他次系统根据粗调度信息,按照预定的干扰消除策略分别执行精调度程序,将相关资源分配给具体的用户设备。本发明提出的方案可以在干扰发生之前有效地避免系统间的相互干扰,并有效减少系统间信息传输所耗费的资源。

权利要求 :

1.一种频谱共享系统的资源调度方法,所述频谱共享系统包括多个共存系统,每个共存系统中包括至少一个基站和至少两个用户设备,每个主子帧上有一个主系统,其他的为次系统;其中,所述方法包括,每个基站将其用户设备分组为重叠区用户设备和非重叠区用户设备;

主系统基站对其主子帧的无线资源执行粗调度过程,将相应无线资源分配给其重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组并发送其粗调度结果信息;

次系统基站接收来自主系统的粗调度信息,根据主系统基站粗调度结果,对主系统的主子帧无线资源执行粗调度过程,将相应无线资源分配给其重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组;

主系统基站根据其粗调度结果信息,对其主子帧的无线资源执行精调度程序,将相应无线资源分配给其所属的用户设备;

次系统基站根据其粗调度结果信息,对主系统的主子帧无线资源执行精调度程序,将相应无线资源分配给其所属的用户设备,其中,主系统基站执行针对其主子帧的粗调度过程是指主系统基站根据其用户设备分组信息,用于确定分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块的初始数目,以及这些资源块的初始分布。

2.根据权利要求1所述的方法,主系统基站执行针对其主子帧的粗调度要保证重叠区用户设备组在主子帧的资源块进行发送或者接收。

3.根据权利要求1-2所述的方法,其中,次系统根据主系统的粗调度信息,对主系统的主子帧无线资源执行粗调度过程,是指次系统基站根据主系统的粗调度信息及其用户设备分组信息,用于确定分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块的初始数目,以及这些资源块的初始分布,具体包括:分配给主系统重叠区用户设备组的资源块不能再分配给次系统;

将分配给主系统非重叠区用户设备组的资源块分配给次系统非重叠区用户设备组;

未分配给主系统用户设备组的资源块可分配给次系统的重叠区用户设备组和/或非重叠区用户设备组。

4.根据权利要求1-2所述的方法,其中,精调度过程是指基于粗调度结果,根据预先设定的干扰消除准则,将分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的无线资源块进一步分配给其所属的用户设备。

5.根据权利要求1-2所述的方法,其中,根据干扰源识别机制将用户设备分为重叠区用户设备和非重叠区用户设备:重叠区用户设备是指被邻居系统干扰的用户设备;非重叠区用户设备是指未被邻居系统干扰的用户设备。

6.根据权利要求1-2所述的方法,其中,根据GPS地理位置的分组方式将用户设备分为重叠区用户设备和非重叠区用户设备。

7.一种频谱共享系统的资源调度方法,所述频谱共享系统包括多个共存系统,每个共存系统中包括至少一个基站和至少两个用户设备,基站在其主子帧期间工作为主系统基站,在其从子帧期间工作为次系统基站;其中,所述方法包括,基站将其用户设备分组为重叠区用户设备和非重叠区用户设备;

基站对其主子帧的无线资源执行粗调度过程,将相应无线资源分配给其重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组并发送其粗调度结果信息;

基站根据对其主子帧的无线资源的粗调度结果信息,对其主子帧的无线资源执行精调度程序,将相应无线资源分配给其所属的用户设备;

基站接收来自其他主系统基站的粗调度信息,根据其他主系统基站粗调度结果,对其从子帧的无线资源执行粗调度过程,将相应无线资源分配给其重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组;

基站根据其从子帧的无线资源的粗调度结果信息,对其从子帧的无线资源的无线资源执行精调度程序,将相应无线资源分配给其所属的用户设备,其中,基站对其主子帧的无线资源执行粗调度过程是指基站根据其用户设备分组信息,用于确定分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块的初始数目,以及这些资源块的初始分布。

8.根据权利要求7所述的方法,基站对其主子帧的无线资源执行粗调度要保证重叠区用户设备组在主子帧的资源块进行发送或者接收。

9.根据权利要求7-8所述的方法,其中,基站对其从子帧无线资源执行粗调度过程,是指次系统基站根据其用户设备分组信息及其他主系统基站的粗调度信息,用于确定分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块的初始数目,以及这些资源块的初始分布,具体包括:已经分配给其他主系统重叠区用户设备组的资源块不能再分配给次系统;

将分配给其他主系统非重叠区用户设备组的资源块分配给次系统非重叠区用户设备组;

未分配给其他主系统用户设备组的资源块可分配给次系统的重叠区用户设备组和/或非重叠区用户设备组。

10.根据权利要求7-8所述的方法,其中,精调度过程是指基于粗调度结果,根据预先设定的干扰消除准则,将分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的无线资源块进一步分配给其所属的用户设备。

11.一种基站,工作在频谱共享系统中,所述基站包括:

用户分组单元,用于将其用户设备分组为重叠区用户设备和非重叠区用户设备;

粗调度单元,用于将资源块分配给其重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组;

精调度单元,用于将分配给其重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块进一步分配重叠区用户设备组和非重叠区用户设备,其中所述粗调度单元进一步包括:

主系统粗调度单元,用于执行作为主系统基站针对其主子帧的粗调度:主系统基站根据其用户设备分组信息,用于确定分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块的初始数目,以及这些资源块的初始分布。

12.根据权利要求11所述的基站,进一步包括,

信息发送单元,用于发送所述基站作为主系统基站时针对其主子帧的粗调度信息;

信息接收单元,用于接收来自其他主系统基站的粗调度信息。

13.根据权利要求12所述的基站,所述粗调度单元进一步包括,次系统粗调度单元,用于执行作为次系统基站针对其次子帧的粗调度:次系统根据主系统的粗调度信息及其用户设备分组信息,用于确定分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块的初始数目,以及这些资源块的初始分布。

14.根据权利要求13所述的基站,主系统粗调度单元执行粗调度要保证重叠区用户设备组在主子帧的资源块进行发送或者接收。

15.根据权利要求14所述的基站,其中,次系统粗调度单元执行粗调度,进一步包括:分配给主系统重叠区用户设备组的资源块不能再分配给次系统;

将分配给主系统非重叠区用户设备组的资源块分配给次系统非重叠区用户设备组;

未分配给主系统用户设备组的资源块可分配给次系统的重叠区用户设备组和/或非重叠区用户设备组。

16.根据权利要求15所述的基站,其中,精调度单元根据粗调度单元的输出结果,根据预先设定的干扰消除准则,将分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的无线资源块进一步分配给其所属的用户设备。

说明书 :

频谱共享系统的资源调度方法和基站

技术领域

[0001] 本发明涉及通信技术,尤其涉及频谱共享系统的资源调度方法基站。

背景技术

[0002] 近来,频谱共享技术因其解决频谱短缺问题的潜力引起了人们的广泛注意。一方面,在授权频段,频谱共享技术可使非授权设备机会性地利用授权设备的频段。另一方面,在非授权频段,频谱共享技术能够实现多种无线系统的共存从而改善频谱效率。在当前,相关的标准化组织,例如IEEE 802.16h,正在制定各种基于频谱共享的策略和接入控制机制以实现系统间的共存。
[0003] 在非授权频段,多个无线系统共存的一个典型网络架构如图1所示。两个相邻系统(在此标识为系统A和系统B)工作同一无线频段上。用户设备SS1~SS5从属于系统A,而用户设备SS6~SS9则从属于系统B.其中,SS2、SS3、SS9和SS10位于两个系统覆盖区的交叠区域。在此情况下,BS1(基站1)的下行报文传输将对SS9/SS10造成一定程度的干扰;相应地,SS9/SS10的上行报文传输也会对BS1造成一定程度的干扰。基于此,系统A和系统B可分别视作彼此的干扰邻居系统。显然,如果此种邻居系统间的相互干扰不能得到有效解决的话,系统的吞吐量将会严重下降,而用户的QoS也将得不到保证。
[0004] 为解决系统间的相互干扰,IEEE 802.16h提出了一系列的干扰控制机制,包括频域的自适应信道选择(ACS),时域的自适应子帧选择(ASFA)以及自适应功率控制机制。当一个系统需要和其他系统共存时,具体的干扰控制流程如下:
[0005] 1)首先,通过自适应信道选择机制从频域上消除系统间的相互干扰。即,系统利用所收集到的相关信息识别并使用某一空闲信道。如果当前无空闲信道可用,该系统可通过优化其邻居系统的信道分布从而腾出一个空闲信道为其所用。
[0006] 2)如果无法通过自适应信道选择机制获得空闲信道,该系统不得不与其邻居系统共享信道。在此情况下,该系统采用自适应子帧选择机制从时域上消除干扰。为此,IEEE802.16h特地定义了一种共存帧结构用于实现多系统的共存,如图2所示。
[0007] 一个共存帧由4个IEEE 802.16MAC帧(这里每个MAC帧称之为一个子帧)组成,并被细分为以下几种类型的子帧:主子帧,次子帧和共享子帧。其中,每个共存系统需要获得一个子帧作为其主子帧,相应地该系统被称为此子帧的主系统,其他共存系统则称为该子帧的次系统。值得一提的是,每个子帧能够并且只能够被一个共存系统作为其主子帧。换言之,如果某个子帧被某个系统公告为其主子帧,该子帧只能被其他共存系统作为其次子帧。系统在其主子帧期间,可以采用最大的功率进行发送;相应地,系统在其次子帧期间的发送功率是受限的,一般而言需要低于其最大的发送功率6dB左右。
[0008] 自适应子帧选择机制与自适应信道选择机制类似。系统利用所收集到的相关信息识别并使用某一空闲子帧作为其主子帧。如果当前无空闲子帧可用,该系统可通过优化其邻居系统的主子帧分布从而腾出一个空闲子帧为其所用。
[0009] 3)采用功率控制机制来降低对主系统的干扰。在某个系统的主子帧期间,此系统有权要求其他共存系统降低他们的发送功率,甚至停止他们的发送避免对其的干扰。
[0010] 但是,由于缺乏系统间的相互协调,上述在IEEE 802.16h中定义的机制并不能有效解决系统间的相互干扰。如图1所示,
[0011] a)在系统A的主子帧的上行时隙,SS9/SS10的发送将会损害BS1的接受。虽然可采用IEEE 802.16h定义的干扰控制机制来解决这个问题:即,BS1通过后台的IP链接或者空口发送“降低功率或者离开子帧”等系统间信息,要求SS9/SS10降低他们的发送功率P dB或者停止他们的发送操作,P为功率值,可由系统设定。
[0012] b)上述干扰控制机制实际上仅仅是一种“事后性的干扰控制机制”。仅当干扰已经发生并被检测到之后,被干扰的系统方才启动干扰控制机制,即,向干扰源发送相应的干扰控制命令。
[0013] c)上述干扰控制机制将耗费大量的资源,用于传输“降低功率或者离开子帧”等系统间信息。处于系统覆盖重叠区的用户设备越多,需要传送的系统间信息越多。
[0014] ■在系统A的主子帧的下行时隙,BS2的发送将会干扰SS2/SS3的报文接收。如何解决这个问题,现有技术中并没有给出相应的解决方案。
[0015] ■在系统B的主子帧的上/下行时隙的干扰与此类似。
[0016] d)此外,采用IEEE 802.16h定义的干扰消除机制,大量的传输机会将会被浪费降低了频谱效率,原因如下所述:
[0017] ■在系统A的主子帧的下行时隙,当BS1向其处于非重叠区域的SS如SS1/SS4/SS5发送报文时,如果BS2向其处于重叠区域的SS如SS9/SS10发送报文,SS9/SS10将由于BS1的发送干扰不能正确接收来自BS2的报文。为了与SS9/SS10正常通信,BS2不得不提高其发送功率,甚至会干扰SS1/SS4/SS5的接收。所以在此情况下,BS2不得不停止其发送。显然,更为合理的是,如果在BS1向SS1/SS4/SS5发送报文时,BS2应该在此时向其处于非重叠区域的SS如SS6/SS7/SS8发送报文。但现有技术并未提及以上方案。
[0018] ■在系统A的主子帧的上行时隙,当系统A的处于非重叠区域的SS如SS1/SS4/SS5向BS1发送报文时,系统B的处于重叠区域的SS如SS9/SS10的数据发送将会干扰BS1的接收。为避免这种干扰,SS9/SS10不得不停止他们的数据传输。但是,如果BS2能够将对应的时频资源调度给处于非重叠区域的SS如SS6/SS7/SS8,频谱效率将会得到改善。即,系统A和系统B处于非重叠区域的SS可以较高的功率同时发送而不会彼此干扰。但现有技术并未提及以上方案。
[0019] ■现有的用于实现在非授权频段上多系统共存的机制,如IEEE802.16h所定义的机制,一方面不能有效地解决系统间的相互干扰,并且一般需要耗费大量的频频资源用于传输如功率控制命令等信令信息。再者,采用这些机制将导致大量的传输机会被浪费,从而降低了频谱效率。

发明内容

[0020] 为解决上述问题,本发明提出了新的频谱共享系统的资源调度方法和基站。
[0021] 根据本发明,每个BS根据地理位置或者其他干扰源识别机制将其SS(用户设备)分为重叠区SS和非重叠区SS。各共存系统根据用户设备分组情况对其主子帧的无线时频资源执行粗调度过程,以确定将相应的无线资源分配给为重叠区SS组抑或是分配给非重叠区SS组。主系统将对其主子帧的粗调度信息发送给其他次系统以用于次系统的粗调度过程。最后,主子帧的主系统和其他次系统根据粗调度信息,按照预定的干扰消除策略分别执行精调度程序,将相关资源分配给具体的SS。
[0022] 具体的,根据本发明的一个实施方式,提供一种频谱共享系统的资源调度方法,所述频谱共享系统包括多个共存系统,每个共存系统中包括至少一个基站和至少两个用户设备,每个主子帧上有一个主系统,其他的为次系统;其中,所述方法包括,[0023] 每个基站将其用户设备分组为重叠区用户设备和非重叠区用户设备;
[0024] 主系统基站对其主子帧的无线资源执行粗调度过程,将相应无线资源分配给其重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组并发送其粗调度结果信息;
[0025] 次系统基站接收来自主系统的粗调度信息,根据主系统基站粗调度结果,对主系统的主子帧无线资源执行粗调度过程,将相应无线资源分配给其重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组;
[0026] 主系统基站根据粗调度结果信息,对其主子帧的无线资源执行精调度程序,将相应无线资源分配给其所属的用户设备;
[0027] 次系统基站根据粗调度结果信息,对主系统的主子帧无线资源执行精调度程序,将相应无线资源分配给其所属的用户设备。
[0028] 根据本发明的一个可选实施例,主系统基站执行针对其主子帧的粗调度过程是指主系统基站根据其用户设备分组信息,用于确定分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块的初始数目,以及这些资源块的初始分布。
[0029] 根据本发明的一个可选实施例,主系统基站执行针对其主子帧的粗调度要保证重叠区用户设备组在主子帧的资源块进行发送或者接收。
[0030] 根据本发明的一个可选实施例,次系统根据主系统的粗调度信息,对主系统的主子帧无线资源执行粗调度过程,是指次系统基站根据主系统的粗调度信息及其用户设备分组信息,用于确定分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块的初始数目,以及这些资源块的初始分布,具体包括:
[0031] 分配给主系统重叠区用户设备组的资源块不能再分配给次系统;
[0032] 将分配给主系统非重叠区用户设备组的资源块分配给次系统非重叠区用户设备组;
[0033] 未分配给主系统用户设备组的资源块可分配给次系统的重叠区用户设备组和/或非重叠区用户设备组。
[0034] 根据本发明的一个可选实施例,精调度过程是指基于粗调度结果,根据预先设定的干扰消除准则,将分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的无线资源块进一步分配给其所属的用户设备。
[0035] 根据本发明的一个可选实施例,根据干扰源识别机制将用户设备分为重叠区用户设备和非重叠区用户设备:重叠区用户设备是指被邻居系统干扰的用户设备;非重叠区用户设备是指未被邻居系统干扰的用户设备。
[0036] 根据本发明的一个可选实施例,根据GPS地理位置的分组方式将用户设备分为重叠区用户设备和非重叠区用户设备。
[0037] 根据本发明的另一个实施方式,提供一种频谱共享系统的资源调度方法,所述频谱共享系统包括多个共存系统,每个共存系统中包括至少一个基站和至少两个用户设备,基站在其主子帧期间工作为主系统基站,在其从子帧期间工作为次系统基站;其中,所述方法包括,
[0038] 基站将其用户设备分组为重叠区用户设备和非重叠区用户设备;
[0039] 基站对其主子帧的无线资源执行粗调度过程,将相应无线资源分配给其重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组并发送其粗调度结果信息;
[0040] 基站根据对其主子帧的无线资源的粗调度结果信息,对其主子帧的无线资源执行精调度程序,将相应无线资源分配给其所属的用户设备;
[0041] 基站接收来自其他主系统基站的粗调度信息,根据其他主系统基站粗调度结果,对其从子帧的无线资源执行粗调度过程,将相应无线资源分配给其重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组;
[0042] 基站根据其从子帧的无线资源的粗调度结果信息,对其从子帧的无线资源的无线资源执行精调度程序,将相应无线资源分配给其所属的用户设备。
[0043] 根据本发明的一个可选实施例,其中,基站对其主子帧的无线资源执行粗调度过程是指基站根据其用户设备分组信息,用于确定分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块的初始数目,以及这些资源块的初始分布。
[0044] 根据本发明的一个可选实施例,基站对其主子帧的无线资源执行粗调度要保证重叠区用户设备组在主子帧的资源块进行发送或者接收。
[0045] 根据本发明的一个可选实施例,其中,基站对其从子帧无线资源执行粗调度过程,是指次系统基站根据其用户设备分组信息及其他主系统基站的粗调度信息,用于确定分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块的初始数目,以及这些资源块的初始分布,具体包括:
[0046] 已经分配给其他主系统重叠区用户设备组的资源块不能再分配给次系统;
[0047] 将分配给其他主系统非重叠区用户设备组的资源块分配给次系统非重叠区用户设备组;
[0048] 未分配给其他主系统用户设备组的资源块可分配给次系统的重叠区用户设备组和/或非重叠区用户设备组。
[0049] 根据本发明的一个可选实施例,其中,精调度过程是指基于粗调度结果,根据预先设定的干扰消除准则,将分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的无线资源块进一步分配给其所属的用户设备。
[0050] 根据本发明的另一个实施方式,提供一种基站,工作在频谱共享系统中,所述基站包括:
[0051] 用户分组单元,用于将其用户设备分组为重叠区用户设备和非重叠区用户设备;
[0052] 粗调度单元,用于将资源块分配给其重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组;
[0053] 精调度单元,用于将分配给其重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块进一步分配重叠区用户设备组和非重叠区用户设备。
[0054] 根据本发明的一个可选实施例,基站进一步包括,
[0055] 信息发送单元,用于发送所述基站作为主系统基站时针对其主子帧的粗调度信息;
[0056] 信息接收单元,用于接收来自其他主系统基站的粗调度信息。
[0057] 根据本发明的一个可选实施例,基站的粗调度单元进一步包括,[0058] 主系统粗调度单元,用于执行作为主系统基站针对其主子帧的粗调度:主系统基站根据其用户设备分组信息,用于确定分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块的初始数目,以及这些资源块的初始分布;
[0059] 次系统粗调度单元,用于执行作为次系统基站针对其次子帧的粗调度:次系统根据主系统的粗调度信息及其用户设备分组信息,用于确定分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块的初始数目,以及这些资源块的初始分布。
[0060] 根据本发明的一个可选实施例,基站的主系统粗调度单元执行粗调度要保证重叠区用户设备组在主子帧的资源块进行发送或者接收。
[0061] 根据本发明的一个可选实施例,其中,基站的次系统粗调度单元执行粗调度,进一步包括:
[0062] 分配给主系统重叠区用户设备组的资源块不能再分配给次系统;
[0063] 将分配给主系统非重叠区用户设备组的资源块分配给次系统非重叠区用户设备组;
[0064] 未分配给主系统用户设备组的资源块可分配给次系统的重叠区用户设备组和/或非重叠区用户设备组。
[0065] 根据本发明的一个可选实施例,其中,基站的精调度单元根据粗调度单元的输出结果,根据预先设定的干扰消除准则,将分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的无线资源块进一步分配给其所属的用户设备。不同于那些“事后性”的干扰消除机制,本发明所提出的方案可以通过系统间的少量协调操作,在干扰发生之前实行资源调度以避免系统间的相互干扰,从而改善系统的频谱效率。此外,采用本发明所提出的方案,主子帧的资源调度分为粗调度和精调度两个步骤。共存系统之间仅需进行有限协作,传输少量的主系统对其主子帧的粗调度信息;再者,本发明所提出的方案可以大大减少干扰发生的几率,因此用于传输“降低功率或者离开子帧”等系统间信息所耗费的资源将大大降低。

附图说明

[0066] 通过以下结合附图的说明,并且随着对本发明的更全面了解,本发明的其他目的和效果将变得更加清楚和易于理解,其中:
[0067] 图1表示现有的多系统在非授权频谱上共存的网络拓扑示意图。
[0068] 图2表示现有的共存帧结构示意图。
[0069] 图3表示根据本发明的一个实施方式的频谱共享系统的资源调度过程示意图。
[0070] 图4表示根据本发明的一个实施方式的用户设备分组示意图。
[0071] 图5表示根据本发明的一个实施方式的主系统粗调度结果示意图。
[0072] 图6表示根据本发明的一个实施方式的次系统的粗调度流程示意图。
[0073] 图7表示根据本发明的一个实施方式的基站结构示意图。
[0074] 在所有的上述附图中,相同的标号表示具有相同、相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

[0075] 以下结合附图具体描述本发明的实施方式。
[0076] 本发明的实施方式基于频谱共享系统实现,为描述方面,以IEEE 802.16h标准规范的系统为例,但上述设定仅为示例性说明。它的应用并不局限于IEEE 802.16h,它也可应用于解决其它频谱共享系统的相关干扰问题,如IEEE 802.16m系统以及LTE-A系统部署的相关干扰问题。根据本发明的一个实施方式的频谱共享系统的资源调度过程示意图如图3所示,首先,在步骤S301处,每个BS将其SS分为重叠区SS和非重叠区SS。用户设备分组可根据其GPS地理位置或者其他干扰源识别机制进行,基于GPS的分组方式需要额外的GPS接收机来确定每个SS的位置,并通过他们与共存系统间的相对位置来计算并识别干扰源和被干扰者。显然,基于GPS的分组方式较为简单,但其干扰识别精度不高和成本较大。
另一种较为直接的方式是采用802.16h中定义的干扰识别方式:如果某个SS被邻居系统所干扰,该SS将被归类为重叠区SS;如果某个SS未被任何邻居系统所干扰,该SS将被归类为非重叠区SS。用户设备分组后重叠区SS的相关信息,如它所对应的干扰源或者干扰受害者,以及非重叠区SS的信息将被存储在共存系统的本地数据库中。图4示例行的表示根据本发明的一个实施方式的用户设备分组示意图,根据图1的网络拓扑示意图,系统A的用户设备SS2和SS3被系统B所干扰,他们将被系统A归类为重叠区SS,对应的干扰者是系统B;同理,系统B的SS9和SS10将被系统B归类为重叠区SS,对应的干扰者是系统A。
[0077] 在步骤S302处,主系统BS根据分组信息执行针对其主子帧的粗调度过程:如用户设备分组信息包括重叠区SS的数目,对应的业务负荷和用户公平性准则,执行针对其主子帧的粗调度程序,用于确定:分配给重叠区SS资源块的初始数目,以及这些资源块的初始分布。值得一提的是,粗调度结果将在随后的y个MAC子帧期间维持不变(y的具体值由可根据实际情况确定),并且每y个MAC子帧更新一次。为避免干扰邻居系统或者被邻居系统干扰,在此步骤,主系统的粗调度的干扰消除准则是应该保证重叠区SS只能利用主子帧的资源块进行发送或者接收。
[0078] 例如,通过粗调度过程,系统A确定了分配给其重叠区SS组资源的初始数目以及这些资源的初始分布,图5示例性的表示根据本发明的一个实施方式的主系统粗调度结果示意图。在主子帧的下行时隙,资源块(1~60,1~18)将为预留给重叠区SS组(SS2和SS3)所用;其他资源块(1~60,19~36)将预留给非重叠区SS组(SS1、SS4和SS5)所用。类似地,在主子帧的上行时隙,资源块(1~40,1~12)将为预留给重叠区SS组(SS2和SS3)所用;其他资源块(41~92,1~12)将预留给非重叠区SS组(SS1、SS4和SS5)所用。
[0079] 在步骤S303处,主系统基站发送对其主子帧的粗调度信息。这些粗调度信息的发送可通过空中接口或者后台的IP连接进行。这些粗调度信息可被封装在CXP(Coexistence Protocol,系统共存协议)信息中进行传送。值得一提的是,在此,这些粗调度信息是对所有重叠区SS组的整体调度结果,不是针对每个重叠区SS的具体调度结果,因此传输粗调度信息所耗费资源量较小。在某些场合,这些粗调度信息可采用“捎带”方式传送,以进一步减少所需的资源。
[0080] 在步骤S304处,次系统基站接收来自主系统基站的粗调度信息,对主系统的主子帧无线资源(对该次系统而言就是次子帧)执行粗调度过程,即次系统基站根据其用户设备分组信息以及收到的主系统的粗调度信息,确定分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块的初始数目,以及这些资源块的初始分布,具体包括:
[0081] 分配给主系统重叠区用户设备组的资源块不能再分配给次系统;
[0082] 将分配给主系统非重叠区用户设备组的资源块分配给次系统非重叠区用户设备组;
[0083] 未分配给主系统用户设备组的资源块可分配给次系统的重叠区用户设备组和/或非重叠区用户设备组。
[0084] 图6表示根据本发明的一个实施方式的次系统的粗调度流程示意图。在该示意图中,对上行资源块和下行资源块的次系统粗调度分别进行了描述。
[0085] 具体的,在步骤S601处,次系统基站接收来自主系统基站对其主子帧的粗调度信息;
[0086] 在步骤S602处,次系统基站判断某下行资源块在主系统中是否空闲,[0087] 如果是空闲,即该下行资源块未被分配给主系统的重叠区用户设备组或非重叠区用户设备组,则执行步骤S603:该资源块可调度给次系统基站所属的重叠区用户设备组和/或非重叠区用户设备组;
[0088] 如果是非空闲,即该下行资源块已被分配,则执行步骤S604:次系统基站进一步判断该资源块是否被主系统分配给其重叠区用户设备组;
[0089] 如果否,即该资源块是被分配给主系统的非重叠区用户设备组,则执行步骤S605:该资源块可被调度给次系统基站所属的非重叠区用户设备组用于下行接收;
[0090] 如果是,即该资源块是被分配给主系统的重叠区用户设备组,则执行步骤S606:次系统基站不能在该资源块上进行其下行发送;
[0091] 接着次系统基站执行步骤S607,次系统基站判断某上行资源块在主系统中是否空闲,
[0092] 如果是空闲,即该上行资源块未被分配给主系统的重叠区用户设备组或非重叠区用户设备组,则执行步骤S608:该资源块可调度给次系统基站所属的重叠区用户设备组和/或非重叠区用户设备组用于它们的上行传输;
[0093] 如果是非空闲,即该上行资源块已被分配,则执行步骤S609:次系统基站进一步判断该资源块是否被主系统分配给其重叠区用户设备组;
[0094] 如果否,即该资源块是被分配给主系统的非重叠区用户设备组,则执行步骤S610:该资源块可被调度给次系统基站所属的非重叠区用户设备组用于非重叠用户设备的上行传输;
[0095] 如果是,即该资源块是被分配给主系统的重叠区用户设备组,则执行步骤S611:该资源块不能分配给次系统基站所属的任何用户设备组不能在该资源块上进行其下行发送。
[0096] 在步骤S305处,主系统基站执行精调度过程:子帧的主系统基站根据粗调度结果信息,按照预定的干扰消除策略执行精调度程序,将相关资源具体分配给的其所属的SS。即,将分配给重叠区SS组的资源块再逐一分配给每个重叠区SS组成员;将分配给非重叠区SS组的资源块再逐一分配给每个重叠区SS组成员。例如,系统A通过精调度过程,将主子帧的下行时隙的资源块(1~60,1~6)分配给SS2;将主子帧的下行时隙的资源块(1~
60,7~18)分配给SS3。此时的精调度程序在粗调度的前提下,即在保证重叠区SS组成员和非重叠区SS组成员只能在预分配它们的那些资源块收发的前提下,可结合各种调度准则实现,比如比例公平准则,最大C/I准则,轮训调度等这些现有的调度准则,也可考虑这些SS的业务及优先级进行适当的加权;
[0097] 在步骤S306处,次系统基站执行精调度程序,次系统的精调度过程与主系统基站执行精调度过程类似,根据次系统粗调度结果,按照预定的干扰消除策略执行精调度程序,将相关资源具体分配给的其所属的SS。此时的精调度程序在粗调度的前提下,即在保证重叠区SS组成员和非重叠区SS组成员只能在预分配它们的那些资源块收发的前提下,可结合各种调度准则实现,比如比例公平准则,最大C/I准则,轮训调度等这些现有的调度准则,也可考虑这些SS的业务及优先级进行适当的加权。
[0098] 必须说明的是,上述结合图3描述的频谱共享系统的资源调度过程不仅适用于一个基站为主系统基站,其他基站为次系统基站的频谱共享系统资源调度,也同样适用于频谱共享系统中同一个基站在其主子帧期间工作为主系统基站,而在其次子帧期间工作为次系统基站的情形下的资源调度。
[0099] 图7给出根据本发明的一个实施方式的基站结构示意图。
[0100] 本发明的实施方式中,基站700包括用户设备分组单元701,粗调度单元702,信息发送单元703,信息接收单元704,精调度单元705。
[0101] 具体的,用户分组单元701被配置为对基站所属的用户设备进行分组,将其用户设备分组为重叠区用户设备和非重叠区用户设备。用户设备分组过程在前面已有详细描述,在此不再赘述。
[0102] 粗调度单元702被配置为将资源块分配给其重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组;进一步的,粗调度单元702包括主系统粗调度单元7021和次系统粗调度单元7022。其中,主系统粗调度单元7021,用于执行作为主系统基站针对其主子帧的粗调度:主系统基站根据其用户设备分组信息,用于确定分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块的初始数目,以及这些资源块的初始分布。主系统粗调度单元7021执行粗调度要保证重叠区用户设备组在主子帧的资源块进行发送或者接收。
[0103] 信息发送单元703被配置为发送所述基站作为主系统基站时针对其主子帧的粗调度信息,即将主系统粗调度单元7021的结果发送出去。
[0104] 信息接收单元704,被配置为接收来自其他主系统基站的粗调度信息,并将接收到粗调度信息输出到次系统粗调度单元7022。
[0105] 次系统粗调度单元7022,用于执行作为次系统基站针对其次子帧的粗调度:次系统根据接收到的主系统的粗调度信息及其用户设备分组信息,用于确定分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块的初始数目,以及这些资源块的初始分布。次系统粗调度单元7022执行粗调度要遵循:
[0106] 1)分配给主系统重叠区用户设备组的资源块不能再分配给次系统;
[0107] 2)将分配给主系统非重叠区用户设备组的资源块分配给次系统非重叠区用户设备组;
[0108] 3)未分配给主系统用户设备组的资源块可分配给次系统的重叠区用户设备组和/或非重叠区用户设备组。
[0109] 精调度单元705被配置为将分配给其重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的资源块进一步分配重叠区用户设备组和非重叠区用户设备。精调度单元根据粗调度单元的输出结果,根据预先设定的干扰消除准则,将分配给重叠区用户设备组和非重叠区用户设备组的无线资源块进一步分配给其所属的用户设备。在粗调度的前提下,即在保证重叠区SS组成员和非重叠区SS组成员只能在预分配它们的那些资源块收发的前提下,可结合各种调度准则实现,比如比例公平准则,最大C/I准则,轮训调度等这些现有的调度准则,也可考虑这些SS的业务及优先级进行适当的加权。
[0110] 采用本发明的资源调度方案,子帧的资源调度分为粗调度和精调度两个步骤。主系统根据分组情况,通过执行粗调度过程用于确定重叠区SS组/非重叠区SS组资源块的初始数目以及这些资源块的初始分布。主系统及其相邻的次系统通过后台或者空口共享粗调度信息。在此基础上,主系统和次系统根据一定的准则执行精调度。不同于那些“事后性”的干扰消除机制,本发明所提出的机制能够在干扰发生之前有效避免干扰。再者,粗调度信息是对所有重叠区SS组/非重叠区SS组的整体调度结果,不是针对每个重叠区SS的具体调度结果,因此传输粗调度信息所耗费资源量较小。
[0111] 不同于那些“事后性”的干扰消除机制,如802.16h中所定义的机制,本发明提出的方案可以在干扰发生之前有效地避免系统间的相互干扰。这是因为,次系统在次子帧期间执行精调度策略时优先确保不对主系统产生干扰。一般而言,共存系统需要彼此间相互同步,并同时执行调度过程。换言之,某个系统不可能根据接收到的邻居系统对某些子帧的调度信息再作出自己对此子帧的调度。但是,根据本发明提出的方案,粗调度信息不是具体的分配给某个SS的资源分配信息,而仅仅为所有重叠区SS组/非重叠区SS组的整体资源调度结果,只包括这些资源的初始数目以及这些资源的初始分布。因此,粗调度信息可以在随后的多个MAC子帧保持不变,并可被邻居系统在精调度时作为干扰避免的依据。此外,由于仅仅少量的粗调度信息需要在系统间进行传输,因此所耗的空口或者后台IP链路资源较少。第三,本发明所提出的方案可以大大减少系统间的相互干扰,从而使得系统启动功率控制机制来减少干扰的几率大为减少。在此情况下,用于传输“降低功率或者离开子帧”等系统间信息所耗费的资源将大大降低。
[0112] 本发明可以以硬件、软件、固件以及它们的组合来实现。本领域技术人员应该认识到,也可以在供任何合适数据处理系统使用的信号承载介质上所设置的计算机程序产品中体现本发明。这种信号承载介质可以是传输介质或用于机器可读信息的可记录介质,包括磁介质、光介质或其他合适介质。可记录介质的示例包括:硬盘驱动器中的磁盘或软盘、用于光驱的光盘、磁带,以及本领域技术人员所能想到的其他介质。本领域技术人员应该认识到,具有合适编程装置的任何通信设备都将能够执行如程序产品中体现的本发明方法的步骤。
[0113] 从上述描述应该理解,在不脱离本发明精神的情况下,可以对本发明各实施方式进行修改和变更。本说明书中的描述仅仅是用于说明性的,而不应被认为是限制性的。本发明的范围仅受权利要求书的限制。