一种网络频谱共享方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种网络频谱共享方法，用于在第一网络和第二网络之间共享频谱。该方法包括以下步骤：第一网络内的业务需求小小区发起资源请求，第一网络向第二网络发起频谱共享请求，提供业务需求小小区的探测特征序列，第二网络测量探测特征序列，选出在第二网络内且第二干扰强度不高于第二网络门限值的第二网络测得频谱集合，发送给第一网络，业务需求小小区从第二网络测得频谱集合中选择接入的频谱。本发明专利技术还公开了一种使用上述网络频谱共享方法的系统。利用本发明专利技术，可以使频谱使用更加动态、灵活，有效提升频谱利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种网络频谱共享方法，尤其涉及一种基于运营商间测量的跨运营商网络频谱共享方法，同时也涉及使用该网络频谱共享方法的系统，属于无线通信

技术介绍
在传统的频谱划分和分配方式中，通常每个运营商都是某一段专用授权频谱的牌照持有者，即使在某一特定的区域没有本运营商的业务，频谱也不会给其他运营商使用，从而导致了频谱资源在一定程度上的浪费。随着无线通信技术的飞速发展和通信业务的爆炸式增长，对频谱的需求量也越来越大，而传统的频谱分配方式一方面不够灵活，另一方面也会导致频谱效率底下。因此，目前很多研究集中在寻找更高效的频谱使用方案以及拓展现有的可用频谱资源，如LTE使用未授权频段或高频段等。研究表明，跨运营商频谱共享是一种具有较好前景的提高频谱使用效率的解决方案之一。众所周知，异构组网给网络部署提供了极大的空间灵活性，宏小区可以提供广域覆盖，小小区可以增强室内覆盖和提供高速接入。与宏基站相比，小小区基站的发射功率要低的多，并且通常在室内部署场景下，无线信号在穿过建筑物时会有较大的穿墙损耗。因此，满足一定的地理位置隔离条件下，在混合组网方式中进行跨运营商频谱共享不会造成很强的干扰，使得不同运营商的小小区共享频谱资源的实现可能性很大。作为一种新型的频谱接入模式，同优先级频谱共享(co-primaryspectrumsharing，简称为CoPSS)允许多个运营商以相同的优先级接入同一段频谱资源，在此将多个运营商均可接入的频段称为共享频谱池，共享频谱池可以是多个运营商各自拿出一部分授权频段共同组成的，或者是尚未发牌的IMT频段，也可以是免授权频段。由于不同运营商部署的小小区不像运营商内小小区的部署可以经过一定的规划或半规划，如果运营商之间不进行协作，不受任何约束地接入同一段频谱，极有可能会产生较强的跨运营商干扰(inter-operatorinterference，简称为IOI)而导致网络无法正常工作，因此，设计运营商间的频谱共享规则非常重要。为了避免运营商间的干扰，共享频谱资源的运营商双方需要预先设定频谱共享的规则，通过运营商之间信息的交互，对运营商间的干扰进行管理和协调，以达到频谱利用率最大化的目的。另外，由于不同运营商之间是竞争关系，不能进行敏感信息(如邻居关系、业务状况等)的交互，使得运营商之间可以交互的信息极为有限，这也是跨运营商频谱共享的难点之一。现有的对异运营商频谱共享场景下的研究主要集中在主用户-次用户频谱共享(primary-secondaryspectrumsharing，简称为PSSS)模式，这种共享模式下，主用户是授权频谱的牌照持有者，具有相对次用户较高的频谱使用权，次用户只能在不对主用户产生干扰的情况下机会式地接入该段频谱。也就是说，一旦主用户对该段频谱有需求，次用户需立刻退出将频谱让给主用户。但是这种场景下的频谱共享算法和机制并不适用于同优先级频谱共享场景。目前针对同优先级的异运营商频谱共享场景的相关研究尚且较少。现有的方法一般都是基于较高层次的机制，一般是基于网络统计信息下的结论。这种情况下往往是较大颗粒和较长周期的共享，不能很好地适配较小粒度实时业务的调整。比如，如果在特殊情况下某个小小区或某个小区域出现突发的业务量时，可能会无法进行及时的处理。
技术实现思路
本专利技术所解决的首要技术问题在于提供一种基于运营商间测量的跨运营商网络频谱共享方法。本专利技术所解决的另一技术问题在于提供一种使用上述网络频谱共享方法的系统。为实现上述的专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案：一种网络频谱共享方法，用于在第一网络和第二网络之间共享频谱，包括以下步骤：所述第一网络内的业务需求小小区发起资源请求，所述第一网络向所述第二网络发起频谱共享请求，提供业务需求小小区的探测特征序列，所述第二网络测量所述探测特征序列，选出在所述第二网络内且第二干扰强度不高于第二网络门限值的第二网络测得频谱集合，发送给所述第一网络，所述业务需求小小区从所述第二网络测得频谱集合中选择接入的频谱。其中较优地，所述第一网络选出在所述第二网络内的，第一干扰强度不高于预设的第一网络门限值的第一网络测得频谱集合。所述第一网络向所述第二网络发送所述第一网络测得频谱集合。其中较优地，所述第二网络对所述第一网络测得频谱集合与所述第二网络测得频谱集合求交集，得到所述业务需求小小区可以使用的可用频谱，并发送给所述第一网络。其中较优地，所述第一网络向所述第二网络发起频谱共享请求，提供业务需求小小区的探测特征序列，并通知所述业务需求小小区广播所述探测特征序列。其中较优地，在所述业务需求小小区附近的所述第二网络的小小区或用户，对所述业务需求小小区广播的所述探测特征序列进行测量，得到探测特征序列测量结果，所述第二网络基于所述探测特征序列测量结果，产生所述第二网络测得频谱集合。其中较优地，所述第一网络向所述第二网络发送三维信号定位信息，所述第二网络基于所述三维信号定位信息选择需要监听的所述第二网络内的小小区。其中较优地，所述第二网络对所述需要监听的小小区或用户发送测量指示消息，所述测量指示消息包括所述业务需求小小区广播的所述探测特征序列。其中较优地，所述第二网络基于所述第二干扰强度，对所述第二网络测得频谱集合中的分量载波进行排序。其中较优地，所述业务需求小小区在频谱共享信道上广播所述探测特征序列，所述频谱共享信道用于所述业务需求小小区广播所述探测特征序列；在没有所述探测特征序列广播时，用于数据传输。一种使用上述网络频谱共享方法的系统，用于在第一网络和第二网络之间共享频谱，包括基站和频谱控制器。其中较优地，所述基站包括：干扰频谱模块，用于测量所述第二网络使用的分量载波上的第一干扰强度，判断所述第一干扰强度是否高于预设的第一网络门限值；或者，用于测量所述第一网络使用的分量载波上的第二干扰强度，判断所述第二干扰强度是否高于预设的第二网络门限值。其中较优地，所述基站进一步包括：测量模块，用于测量所述第一网络和所述第二网络的临近的三个宏基站的信号强度，得到三维信号定位信息。其中较优地，所述频谱控制器包括：频谱判断模块，用于从其接收到的来自所述第一网络的第一干扰强度不高于预设的第一网络门限值的频谱集合中，选择第二干扰强度不高于第二网络门限值的频谱。与现有技术相比较，本专利技术可应用于同优先级的跨运营商频谱共享场景，分层进行跨运营商频谱共享，可以适当延长共享周期，从而降低信令开销，同时可以使频谱使用更加动态、灵活，有效提升频谱利用率。本专利技术可以在网络业务密度较高时与基于频谱共享区域统计信息的网络级跨运营商频谱共享结合使用，也可以在网络业务密度较低时单独使用。附图说明图1为不同运营商在不同热点的业务密度和频谱需求的差异的示意图；图2为基于统计信息的共享频谱池划分示意图；图3为突发频谱需求示意图；图4为网络级频谱共享结果示意图；图5为单向测量的反向干扰示意图；图6为源运营商端的测量示意图；图7为分量载波上测量到的干扰强度分布图；图8为基于宏基站铺助定位的信息匹配方法选择监听小小区示意图；图9为目标运营商端的测量示意图；图10为可用频谱计算示意图；图11为本网络频谱共享方法的概略流程示意图；图12为本网络频谱共享方法的详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络频谱共享方法，用于在第一网络和第二网络之间共享频谱，其特征在于包括以下步骤：所述第一网络内的业务需求小小区发起资源请求，所述第一网络向所述第二网络发起频谱共享请求，提供业务需求小小区的探测特征序列，所述第二网络测量所述探测特征序列，选出在所述第二网络内且第二干扰强度不高于第二网络门限值的第二网络测得频谱集合，发送给所述第一网络，所述业务需求小小区从所述第二网络测得频谱集合中选择接入的频谱。

【技术特征摘要】
1.一种网络频谱共享方法，用于在第一网络和第二网络之间共享频谱，其特征在于包括以下步骤：所述第一网络内的业务需求小小区发起资源请求，所述第一网络向所述第二网络发起频谱共享请求，提供业务需求小小区的探测特征序列，所述第二网络测量所述探测特征序列，选出在所述第二网络内且第二干扰强度不高于第二网络门限值的第二网络测得频谱集合，发送给所述第一网络，所述业务需求小小区从所述第二网络测得频谱集合中选择接入的频谱。2.如权利要求1所述的网络频谱共享方法，其特征在于：所述第一网络选出在所述第二网络内的，第一干扰强度不高于预设的第一网络门限值的第一网络测得频谱集合；所述第一网络向所述第二网络发送所述第一网络测得频谱集合。3.如权利要求2所述的网络频谱共享方法，其特征在于：所述第二网络对所述第一网络测得频谱集合与所述第二网络测得频谱集合求交集，得到所述业务需求小小区可以使用的可用频谱，并发送给所述第一网络。4.如权利要求1所述的网络频谱共享方法，其特征在于：所述第一网络向所述第二网络发起频谱共享请求，提供业务需求小小区的探测特征序列，并通知所述业务需求小小区广播所述探测特征序列。5.如权利要求4所述的网络频谱共享方法，其特征在于：在所述业务需求小小区附近的所述第二网络的小小区或用户，对所述业务需求小小区广播的所述探测特征序列进行测量，得到探测特征序列测量结果，所述第二网络基于所述探测特征序列测量结果，产生所述第二网络测得频谱集合。6.如权利要求5所述的网络频谱共享方法，其特征在于：所述第一网络向所述第二网络发送三维信号定位信息，所述第二网络基于所述三维信号定位信息选择需要监听的所述第二网络内的小小区。7.如权利要求6所述的网络频谱共享方法，其特征在于：所述第二网络对所述需要监听的小小区或用户发送测量指示消息，所述测量指示消息包括所述业务需求小小区广播的所述探测特征序列。8.如权利要求5所述的网络频谱共享方法，其特征在于：所述第二网络基于所述第二干扰强度，对所述第二网络测得频谱集合中的分量载波进行排序。9.如权利要求5所述的网络频...

【专利技术属性】
技术研发人员：于巧玲，王江，朱元萍，
申请(专利权)人：上海无线通信研究中心，
类型：发明
国别省市：上海;31