频谱管理系统和方法

频谱管理系统和方法
【专利摘要】本公开涉及通信【技术领域】。根据本公开的实施例所提供的频谱管理方法，其用于管理第二系统对第一系统的频谱资源利用，第二系统相较于第一系统具有较低的对第一系统的频谱的使用权。该频谱管理方法包括：确定参考点，参考点包括表示第二系统的相应的频谱使用情况的至少一个参数；基于参考点，确定至少一个第二系统作为利用第一系统的频谱资源的第二系统；以及确定将第一系统的频谱资源分配给该至少一个第二系统的分配方案。通过根据本公开所提供的实施例，可以更好地将第一系统的频谱资源分配给第二系统。
【专利说明】频谱管理系统和方法

【技术领域】
[0001] 本公开涉及通信【技术领域】，更具体地，涉及在通信中进行频谱管理的频谱管理系 统和方法。

【背景技术】
[0002] 随无线通讯系统的发展，用户对高品质，高速度，新服务的服务需求越来越高。无 线通讯运营商与设备商需要不断进行改进以达到用户的要求。这需要大量的频谱资源来支 持新服务和满足高速通讯需求。然而，有限的频谱资源已经分配给固定的运营商和服务。新 的可用频谱非常稀少并且/或者价格昂贵。在这种情况下，人们提出了动态频谱利用的概 念，即动态地利用那些已经分配给某些服务但是尚未被充分利用的频谱资源。例如，动态地 利用数字电视广播频谱上某些没有播放节目的频道的频谱或者相邻频道的频谱，在不干扰 电视信号的正常接收的情况下，进行无线移动通讯。
[0003] 在这个应用实例中，由于电视广播频谱本身就是分配给电视广播系统使用的，因 此电视广播系统被看作主系统（primary system),电视机被看作主用户（primary user), 而移动通讯系统被看作次系统（secondary system),移动通讯系统中的接收机被看作次用 户（secondary user)。换言之，这里所述的主系统可以指那些有频谱使用权的系统，例如电 视广播系统，而次系统则可以指那些没有频谱使用权，只在主系统不使用其所拥有频谱的 时候适当地使用该频谱或者相邻频谱的系统。另外，主次系统也可以同时具有某个频谱的 使用权，但是在频谱使用上有不同的优先级别。
[0004] 这种主次系统共存的通讯方式要求次系统的应用对主系统的应用不造成不良影 响，或者说，次系统的频谱利用所造成的影响能被控制在主系统容许的范围之内。在保证对 主系统的干扰在一定范围内的情况下，可以将主系统的频谱资源分配给多个次系统。
[0005] 具体来说，各个主次系统可以是同一个频段也可以是相邻的频段。在主次系统所 使用的是相邻频段的情况下，由于发射机的相邻频道泄漏比（adjacent channel leakage ratio)与接收机邻信道选择性（adjacent channel selectivity),次系统依然有可能对主 系统造成干扰。
[0006] 根据现有法规(例如，欧洲邮政和电信会议（CEPT)，"Draft of ECC report:Technical and operational requirements for the operation of white space devices under geo-location approach"，ECC186,2013年1月），给出了在某一个位置处如何计算可用主系统频 谱，但是并没有给出当有多个次系统需要使用主系统频谱资源的时候，如何选择性的分配给次 系统频谱资源以使得所希望的方面的性能更好或者整体频谱使用更有效率。
[0007] 此外，当有过多的次系统分享可用主系统频谱时会导致每个次系统都仅获得 很小的可用频谱资源，从而使得至少一部分次系统无法满足应用的要求。根据例如 CN101990289A中所提出的方案，可以计算所有次系统对频谱资源的使用需求，然后根据优 先级等因素去除不适于使用主系统的频谱资源的次系统。然而，当次系统数量较大的时候， 这必然会导致较大的系统开销。


【发明内容】

[0008] 本公开提出了一种频谱管理系统和方法，使得在主次系统共存(或者说，多个具有 不同频谱利用权级别的系统共存）的情况下，当有多个次系统竞争使用主系统的频谱资源 的时候，可以更好地提供分配方案，例如，可以减小为了计算分配方案所需的系统开销以及 /或者计算复杂度。
[0009] 以下，主系统也称为第一系统，次系统也称为第二系统。需要注意的是，在下文所 述的频谱管理中，第一系统和第二系统都可以是一个或多个。
[0010] 根据本公开的实施例所提供的一种频谱管理方法，其用于管理第二系统对第一系 统的频谱资源利用，第二系统相较于第一系统具有较低的对第一系统的频谱的使用权。该 频谱管理方法包括：确定参考点，参考点包括表示第二系统的相应的频谱使用情况的至少 一个参数；基于参考点，确定至少一个第二系统作为占用第一系统的频谱资源的第二系统； 以及确定将第一系统的频谱资源分配给该至少一个第二系统的分配方案。
[0011] 根据本公开的实施例所提供的一种频谱管理装置，其用于管理第二系统对第一系 统的频谱资源利用，第二系统相较于第一系统具有较低的对第一系统的频谱的使用权。该 频谱管理装置包括：参考点确定单元，其被配置为确定参考点，参考点包括表示第二系统的 相应的频谱使用情况的至少一个参数；第二系统确定单元，其被配置为基于参考点，确定至 少一个第二系统作为占用第一系统的频谱资源的第二系统；以及分配方案确定单元，其被 配置为确定将第一系统的频谱资源分配给该至少一个第二系统的分配方案。
[0012] 根据本公开的实施例所提供的一种频谱管理装置，其用于管理第二系统对第一系 统的频谱资源利用，第二系统相较于第一系统具有较低的对第一系统的频谱的使用权。该 频谱管理装置包括：参考点确定单元，其被配置为确定参考点，参考点包括表示第二系统的 相应的频谱使用情况的至少一个参数。作为占用第一系统的频谱资源的第二系统的至少一 个第二系统是基于参考点来确定的，并且第一系统的频谱资源分配给该至少一个第二系统 的分配方案是基于该至少一个第二系统来确定的。
[0013] 根据本公开的实施例所提供的一种频谱管理装置，其用于将第一系统的频谱资源 分配给第二系统。该频谱管理装置包括：第二系统确定单元，其被配置为基于所确定的参考 点，确定至少一个第二系统作为占用第一系统的频谱资源的第二系统。参考点包括表示第 二系统的相应的频谱使用情况的至少一个参数，并且第一系统的频谱资源分配给该至少一 个第二系统的分配方案是基于该至少一个第二系统来确定的。
[0014] 根据本公开的实施例所提供的一种频谱管理装置，其用于管理第二系统对第一系 统的频谱资源利用，第二系统相较于第一系统具有较低的对第一系统的频谱的使用权。该 频谱管理装置包括：分配方案确定单元，其被配置为确定将第一系统的频谱资源分配给作 为占用第一系统的频谱资源的第二系统的至少一个第二系统的分配方案。该至少一个第二 系统是基于所确定的参考点来确定的，并且参考点包括表示第二系统的相应的频谱使用情 况的至少一个参数。
[0015] 通过根据本公开的实施例所提供的频谱管理装置和频谱管理方法，可以实现可以 更好地提供分配方案。例如，通过基于参考点来确定作为利用第一系统的频谱资源的第二 系统的至少一个第二系统，避免了针对所有有可能分配得到第一系统的频谱资源的第二系 统进行计算，从而可以减小为了计算分配方案所需的系统开销以及/或者计算复杂度。

【专利附图】

【附图说明】
[0016] 从对说明本发明的主旨及其使用的优选实施例和附图的以下描述来看，本发明的 以上和其它目的、特点和优点将是显而易见的，在附图中：
[0017] 图1是示出了根据本公开的实施例的频谱管理方法的整体处理的流程图；
[0018] 图2是示出了多个频谱管理装置分别管理多个第二系统的示意图；
[0019] 图3是示出了一个频谱管理装置管理多个第二系统的示意图；
[0020] 图4是示出了与参考点信息公布和候选第二系统的推荐相关的处理示例的图；
[0021] 图5是示出了与参考点信息公布和候选第二系统的推荐相关的另一处理示例的 图；
[0022] 图6是示出了确定参与频谱资源分配的第二系统的示意图；
[0023] 图7是示出了确定频谱资源分配方案的具体方法的流程图；
[0024] 图8是示出了根据本公开的实施例的频谱管理装置的配置的框图；并且
[0025] 图9是示出了根据本公开的实施例的硬件配置的框图。

【具体实施方式】
[0026] 以下，将结合附图来详细描述本公开的实施例。
[0027] 下文中，将按照以下顺序来进行说明。
[0028] 1.频谱管理方法的整体处理
[0029] 2.确定参考点的步骤
[0030] 3.确定第二系统的步骤
[0031] 4.确定分配方案的步骤
[0032] 5.频谱管理装置的配置
[0033] 6.本公开的实施例的具体应用场景
[0034] 7.硬件配置示例
[0035] 1.频谱管理方法的整体处理
[0036] 以下，将结合图1来描述根据本公开的实施例的频谱管理方法的整体处理。
[0037] 在图1中，频谱管理方法在步骤S101处开始，并且前进到步骤S103处。
[0038] 在步骤S103处，确定参考点。参考点包括表示第二系统的相应的频谱使用情况的 至少一个参数。随后，处理前进到步骤S105处。
[0039] 在步骤S105处，基于所确定的参考点，确定至少一个第二系统作为占用第一系统 的频谱资源的第二系统。随后，处理前进到步骤S107处。
[0040] 在步骤S107处，基于确定将第一系统的频谱资源分配给上述至少一个第二系统 的分配方案。随后，处理前进到步骤S109处并且结束。
[0041] 以下，将详细描述频谱管理方法的各个步骤。
[0042] 要注意的是，在以下描述中，作为示例，将电视广播系统作为第一系统，并且将各 个移动通讯系统或者无线局域网系统作为各个第二系统。
[0043] 作为另外的示例，也可以将宏小区基站及其用户作为第一系统，并且将覆盖区域 和宏小区基站发生交叠并且与宏小区基站共用频谱资源的小小区（微小区）基站及其用户 作为第二系统。
[0044] 然而，本领域普通技术人员应该理解，本公开的实施例所应用的场景不限于此。例 如，运营商在部署新的基站以提供新服务的时候，已有基站及其提供的服务具有频谱使用 优先权。此时，已有基站及其用户组成的系统可以看作第一系统，而新基站及其用户组成的 系统可以看作第二系统。当然，第二系统也可以不包括基站，而仅仅包括多个彼此之间通过 新服务的方式通信的用户。
[0045] 此外，此处的频谱管理方法是用于管理第二系统对第一系统的频谱资源利用的。 换言之，管理的对象是例如第二系统是否利用第一系统的资源以及对第一系统的资源利用 了多少。更具体地，例如，所进行管理不仅可以包括将第一系统的频谱资源分配给尚未利用 第一系统的频谱资源的第二系统，也可以包括不再将第一系统的频谱资源分配给正在利用 第一系统的频谱资源的第二系统，还可以包括调整正在利用第一系统的频谱资源的第二系 统所利用的第一系统的频谱资源。
[0046] 2.确定参考点的步骤
[0047] 首先，将解释参考点的概念。如上文所述，参考点包括第二系统的相应的频谱使用 情况的至少一个参数。换言之，参考点可以是所述至少一个参数的集合。
[0048] 频谱使用情况包括第二系统的地理位置、空中接口信息(例如LTE (长程演进)、 CDMA (码分多址)、WiFi (无线保真)、0FDM (正交频分复用)和GSM (全球移动通信系统)等)、 天线高度、传输模板和频段中的至少一项。换言之，频谱使用情况可以包括第二系统的地理 位置、空中接口信息、天线高度、传输模板和频段中的任一项，也可以包括其中的任意多项。 [0049] 因此，频谱使用情况可以因第二系统的类型而不同(例如，在频谱使用情况包括第 二系统的空中接口类型的情况下，具有不同空中接口信息类型的第二系统的频谱使用情况 是不同的)，也可以是针对各种第二系统所通用的(例如，在频谱使用情况仅包括第二系统 的地理位置的情况下，处于该地理位置的各种第二系统的频谱使用情况是相同的）。
[0050] 要注意的是，本文中，频谱使用情况是与使用频谱相关的、第二系统自身的固有属 性。而前文提到的"第二系统对第一系统的频谱资源利用"指的则是第二系统是否利用第 一系统的资源以及对第一系统的资源利用了多少。
[0051] 而参考点包括第二系统的频谱使用情况的量化表示。换言之，参考点可以包括一 个或多个参数，这个或这些参数表示了这个频谱使用情况。例如，地理位置信息可以用坐 标来参数化，天线高度可以用长度来参数化，传输模板可以用编号或者不同比例频移区间 对应载波频段的衰落来参数化(例如参见IEEE802.11p，"Wireless access in vehicular environment"，2010年)，空中接口信息可以用不同的整数标号来参数化。因此，可以用包括 参数的参考点来代表第二系统的相应频谱使用情况。此外，参考点还可以包括上述频谱使 用情况所对应的特定频谱信息，例如在某一地理位置处所利用的频段。
[0052] 正如稍后将描述的，将确定一个或多个参考点，即，确定作为参考的、第二系统的 一个或多个频谱使用情况，从而根据这些频谱使用情况来确定第二系统，以作为利用第一 系统的频谱资源的第二系统。
[0053] 例如,参考点可以包括正面参考点和负面参考点中至少之一。
[0054] 对于正面参考点而言，在对应于该参考点的频谱使用情况下，在正面参考点所包 括的参数中的至少一项参数方面，能够实现第一系统的频谱资源的最佳利用，例如可供第 二系统使用的第一系统的频谱资源最多，这样的频谱使用情况通常是希望出现的。换言之， 正面参考点对应于适于利用第一系统的频谱资源的第二系统的频谱使用情况。因此，其频 谱使用情况与正面参考点的相似程度越高，该第二系统越被希望分配得到第一系统的频谱 资源。
[0055] 相反地，对于负面参考点而言，在对应于该参考点的频谱使用情况下，在负面参 考点所包括的参数中的至少一项参数方面，无法实现第一系统的频谱资源的最佳利用，例 如可供第二系统使用的第一系统的频谱资源最少，因此通常不希望出现这样的频谱使用情 况。另一种可能性是，在该参考点所对应的频谱使用情况下，正在使用第一系统的频谱资源 的第二系统所使用的第一系统的频谱资源不足以满足该第二系统的业务需求，因而该第二 系统需要得到更多的来自第一系统的频谱资源，该情形将在稍后进行更详细的描述。换言 之，负面参考点对应于不适于利用第一系统的频谱资源的第二系统的频谱使用情况。因此， 其频谱使用情况与负面参考点的相似程度越高，该第二系统越不被希望分配得到第一系统 的频谱资源。
[0056] 当然，参考点可以仅包括正面参考点，也可以仅包括负面参考点，还可以同时包括 正面参考点和负面参考点。
[0057] 本领域普通技术人员应该理解，虽然在以下描述中，参考点对应于仅包括第二系 统的地理位置(对于作为移动通信系统的第二系统，其地理位置是基站的地理位置）的频谱 使用情况，但是也可以类似地将参考点扩展为对应于包括更多内容的频谱使用情况。
[0058] 可以通过以下方式中的至少一种来确定参考点：1)对第二系统的各个频谱使用情 况中的至少一部分频谱使用情况进行评估；2)基于频谱使用情况的历史记录；3)基于第二 系统所利用的第一系统的频谱资源满足第二系统的业务需求的程度；以及4)基于来自第 二系统的、关于相应第二系统释放所占用的对第一系统的频谱资源的利用情况的变化的信 肩、。
[0059] 首先，将描述对第二系统的各个频谱使用情况中的至少一部分频谱使用情况进行 评估的方法。在该示例中，评估的对象是在各个地理位置处的第二系统。
[0060] 虽然可以针对可能存在第二系统的所有地理位置进行评估，但实际上进行评估的 地理位置的数量可以简化。例如，可以根据预先指定的地理位置进行评估，或者针对满足预 定条件的地理位置进行评估。作为示例，可以针对经常出现大量的第二系统的地理位置或 者第二系统流动性大的地理位置（即频繁地有第二系统释放频谱或申请使用频谱的地理位 置）进行评估。
[0061] 存在多个频谱管理装置分别管理多个第二系统的情况，如图2中所示，频谱管理 装置10-1管理第二系统200-1、200-2,频谱管理装置10-2管理第二系统200-3,频谱管理 装置10-3管理第二系统200-4。此时，可以由其中一个频谱管理装置负责计算所有参考点， 也可以由各个频谱管理装置分别计算各自所管理的第二系统所覆盖的区域的参考点，并且 通过频谱管理装置之间的通信来避免参考点的重复计算。
[0062] 对于次系统的频谱计算要考虑对其他主系统的干扰。可以有一个频谱管理器访问 其他频谱管理器并获取必要信息以便对次系统可用频谱进行计算。然后将计算结果发送至 管理不同次系统的频谱管理装置。
[0063] 与图2中所示的情况相对应的，也存在一个频谱管理装置管理所有第二系统的情 况，如图3中所示，频谱管理装置10-4管理第二系统200-5、200-6、200-7和200-8。
[0064] 在对地理位置进行评估时，可以将处于该候选地理位置处的第二系统对第一系统 的干扰小于第一干扰阈值、并且能够分配给处于该候选地理位置处的第二系统的频谱资源 最多的地理位置确定为正面参考点，并且/或者可以将处于该候选地理位置处的第二系统 对第一系统的大于等于第一干扰阈值、或者能够分配给处于该候选地理位置处的第二系统 的频谱资源最少的地理位置确定为负面参考点。要注意的是，此处的第一干扰阈值可以是 任何本领域普通技术人员根据设计需要或者实际情形适当地确定的阈值。
[0065] 当然，还可以用其他适当方式来确定参考点。例如，针对每个候选地理位置，使该 地理位置处的第二系统对第一系统的干扰具有负的权重，并且使该地理位置处的第二系统 可以从第一系统分配得到的频谱资源具有正的权重，并且将针对各个第一系统的干扰和分 配得到的频谱资源的加权和最大的地理位置设置为正面参考点。
[0066] 其次，将描述基于历史记录来确定参考点的方法。
[0067] 一种方式是直接根据历史记录来评估。由于管理第二系统的频谱管理装置会记录 第二系统从第一系统分配得到频谱资源的历史记录，可以根据该历史记录，将适于/不适 于利用第一系统的频谱资源的第二系统的地理位置确定为参考点。
[0068] 另一种方式是根据历史记录来预测即将释放所利用的第一系统的频谱资源的第 二系统的地理位置。由于一些第二系统对于第一系统的频谱资源的使用是有规律的，例如 每次利用第一系统的频谱资源特定时间段之后就会释放，所以可以根据历史记录得到这些 规律，并且预测即将释放所利用的第一系统的频谱资源的第二相同的地理位置。
[0069] 这样的地理位置可以确定为正面参考点。这是因为频谱资源的释放使得该地理位 置处的频谱资源较为宽裕，因此通常希望在该地理位置处将第一系统的频谱资源分配给第 -.系统。
[0070] 接下来，将描述基于第二系统所利用的第一系统的频谱资源满足第二系统的业务 需求的程度来确定参考点的方法。
[0071] 在某些地理位置处，当第二系统利用了第一系统资源却不能达到预期通讯质量要 求时，需要为此第二系统分配额外的第一系统频谱资源，即预留频谱资源。此时，可以将该 地理位置确定为负面参考点。
[0072] 这是因为，在该第二系统没有足够的第一系统资源可使用的情况下，只有通过减 少或者释放该地理位置附近的第一系统的频谱资源利用才能为该第二系统获得额外可用 的第一系统的频谱资源。当然，更不希望在该地理位置处将第一系统的频谱资源分配给其 他第二系统。甚至，还应当将该地理位置处附近的其他第二系统所利用的第一系统的资源 释放，以供频谱资源需求尚未满足的该第二系统使用。
[0073] 最后，将描述基于来自第二系统的、关于相应第二系统释放所占用的对第一系统 的频谱资源的利用情况的变化的信息来确定参考点的方法。
[0074] 当接收到直接来自第二系统的、或者经由诸如频谱管理装置的设备所转达的间接 来自第二系统的关于该第二系统释放了所利用的第一系统的频谱资源的信息时，可以将该 第二系统的地理位置确定为正面参考点。与上面所讨论的类似，这是因为频谱资源的释放 使得该地理位置处的频谱资源较为宽裕，因此通常希望在该地理位置处将第一系统的频谱 资源分配给第二系统。
[0075] 无论通过以上何种方式确定参考点，所确定的参考点都可以周期地进行更新，也 可以仅在第一系统以及/或第二系统对频谱资源的使用发生变化的时候进行更新，甚至可 以不进行更新。对参考点进行更新的原因是，第二系统对的频谱资源的使用情况至少部分 地取决于第一系统自身利用频谱资源的情况，换言之，由于第一系统自身利用频谱资源的 情况的变化，第一系统对由第二系统利用第一系统的频谱资源而产生的干扰的容忍程度也 会相应变化。
[0076] 3.确定第二系统的步骤
[0077] 在确定参考点之后，可以公布所确定的参考点，S卩，公布所确定的参考点的信息。 所确定的参考点的信息既可以向确定该参考点的频谱管理装置以及其他频谱管理装置公 布，也可以向确定参考点的频谱管理装置自身所管理的第二系统公布。
[0078] 在此，公布参考点信息的频谱管理装置被称为参考点信息发出端,而接收参考点 信息的频谱管理装置或者第二系统被称为参考点信息接收端。需要注意的是，参考点信息 发出端自身也可以作为参考点信息接收端。
[0079] 在确定第二系统作为利用第一系统的频谱资源的第二系统的示例中，参考点接收 端可以向参考点发出端推荐第二系统，以作为确定作为利用第一系统的频谱资源的第二系 统（以下也简称为参与频谱资源分配的第二系统）依据。以下给出了两种示例性的推荐方 法。
[0080] 推荐方式一：将所有期望参与第一系统的频谱分配的第二系统的信息发送至参考 点信息发出端。所发送的信息可以包括与参考点的参数相对应的、第二系统的参数，以及 相关法规(例如 CEPT，''Draft of ECC report: Technical and operational requirements for the operation of white space devices under geo-location approach，'，ECC186, 2013年1月）中规定的为了获取第一系统的频谱资源而需要由第二系统提交的所有信息。 其中，与参考点的参数相对应的信息可以包含法规规定需提交的必要信息之外的信息。该 过程例如图4所不。
[0081] 推荐方式二：参考点信息接收端的处理分两步。首先发送根据参考点信息而确定 要推荐的第二系统的基本参数值。然后等待参考点信息发出端的反馈信息。如果反馈信息 表明被推荐的第二系统被确定为参与频谱资源分配，则参考点接收端则将被选中的第二系 统的、法规中规定需要提交的信息发送至参考点发出端。该过程例如图5所示。通过这样 的过程，节省了所发送的第二系统的信息的数据量，从而可以减少系统开销。
[0082] 可选地，当参考点信息接收端是频谱管理装置时，在推荐第二系统的过程中，可以 根据各个第二系统的频谱使用情况与参考点之间的接近程度、各第二系统的频谱需求程度 或先验知识(例如依据所管理的第二系统被推荐后成功被确定为参与频谱资源分配的第二 系统的概率)等来推荐第二系统，而不是将所有第二系统推荐给参考点信息发出端。这样可 以进一步减少所提交的第二系统的个数以及交互的信息量，从而减少系统负担。
[0083] 此外，如果当参考点信息接收端是第二系统自身时，第二系统可以根据自身的情 况来决定是否将自己推荐到参考点信息发出端。例如，根据自己的频谱使用情况与参考点 之间的接近程度是否足够大来判断。
[0084] 作为参考点信息发出端的频谱管理装置可以基于所确定的参考点，在所推荐的第 二系统当中确定参与频谱资源分配的第二系统。
[0085] 相似地，在确定第二系统作为不利用第一系统的频谱资源的第二系统的示例中， 参考点接收端可以向参考点发出端推荐第二系统，以作为确定作为不利用第一系统的频谱 资源的第二系统（以下也简称为不参与频谱资源分配的第二系统）依据。换言之，此时所推 荐的第二系统是不希望参与频谱资源分配的第二系统，例如因为这样的第二系统的频谱使 用情况与负面参考点相似程度较高。需要注意的是，确定了作为不利用第一系统的频谱资 源的第二系统通常意味着也就确定了作为利用第一系统的频谱资源的第二系统。
[0086] 从另一个角度来讲，确定第二系统作为不利用第一系统的频谱资源的第二系统也 可以通过确定正在利用第一系统的频谱资源的第二系统将释放其所利用的频谱资源来实 现。在具体确定释放哪些第二系统所利用的频谱资源时，可以根据第二系统具有的频谱使 用情况与负面参考点的接近程度、第二系统所能够释放的频谱资源的情况、第二系统的业 务优先级情况中的至少一项来确定待释放资源的第二系统。
[0087] 然而，也可以省去公布参考点的处理，例如在通过一个频谱管理装置管理多个第 二系统的情况下。此时，确定了参考点的频谱管理装置可以在其自身所管理的第二系统当 中确定参与频谱资源分配的第二系统。
[0088] 一种示例性的确定方式是，确定其频谱使用情况与正面参考点的相似程度高于第 一正面阈值并且/或者其频谱使用情况与负面参考点的相似程度低于第一负面阈值的第 二系统，作为参与频谱资源分配的第二系统。换言之，在参考点对应于地理位置的情况下， 距离正面参考点越近的第二系统越倾向于被确定为参与频谱资源分配，距离负面参考点越 远的第二系统越倾向于被确定为参与频谱资源分配。并且/或者，还可以不将其频谱使用 情况与正面参考点的相似程度低于第二正面阈值并且/或者与负面参考点的相似程度高 于第二负面阈值的第二系统确定为参与频谱资源分配的第二系统。此外，还可以将其频谱 使用情况与负面参考点的相似程度高于第二负面阈值的第二系统所占用的部分第一系统 的频谱资源释放。换言之，在参考点对应于地理位置的情况下，距离正面参考点越远的第 二系统越倾向于被确定不为参与频谱资源分配，距离负面参考点越近的第二系统越倾向于 被确定为不参与频谱资源分配，甚至有可能将该第二系统所占用的部分第一系统的这样释 放。此处的第一正面阈值、第二正面阈值可以由本领域普通技术人员适当地确定，彼此可以 相等也可以不相等。类似地，第一负面阈值、第二负面阈值可以由本领域普通技术人员适当 地确定，彼此可以相等也可以不相等。
[0089] 图6示出了确定参与频谱资源分配的第二系统的示意图。在该图中，参考点对应 于地理位置。其中三角形的参考点R是正面参考点。A、B、C分别代表第二系统A、B、C的基 站所处的地理位置。此外，还示出了管理第二系统A、B、C的频谱管理装置以及向第二系统 提供频谱资源的三个第一系统1〇〇-1、100-2、100-3。
[0090] 假设只需要选择两个第二系统作为参与频谱资源分配的第二系统，则可以确定距 离参考点R较近的第二系统A和B作为参与频谱资源分配的第二系统。
[0091] 要注意，在做出上述确定之前，A、B、C可以处于任意一种利用第一系统的频谱资源 的情况中。例如，有可能第二系统A、B、C都没有从第一系统中分配得到频谱资源，或者A、 B、C都正在从第一系统中分配得到频谱资源，或者仅有A、C正在从第一系统中分配得到频 谱资源。
[0092] 在做出上述确定之后，情况将变成仅有A、B正在从第一系统中分配得到频谱资 源。
[0093] 以上是仅存在一个参考点的示例。在存在多个参考点时,假定第m个参考点的坐 标为（x m，ym)，m=l，2,…M,共有Μ个参考点(假定均为正面参考点）。假定在L个第二系统的 位置信息（ Xl，中进行选择。对于每一个候选的第二系统的地理位置，计算 其与所有参考点的地理位置之间的空间相关系数P i，例如式（1)中所示： Μ --
[0094] Ρ, = Σ 扣? - 尸 + 1 )
[0095] 将所得到的第二系统的空间相关系数从大到小排序，可以选择相关系数最大的前 N个第二系统进行频谱分配。这样可以使得这些第二系统充分利用释放出的或者可用频谱 资源。
[0096] 此外，还可以使不同的参考点具有不同的权重。例如，频谱利用效率较高的参考点 对于确定参与频谱资源分配的第二系统更为重要，可以具有较高的权重。
[0097] 此外，在确定参与频谱资源分配的第二系统时，也可以基于参考点之外的其他因 素，比如优先级。对于优先级较高的第二系统，例如承载了要求较高通信质量的业务(例如 可视电话）的第二系统，有可能虽然距离参考点较远，但是仍然被确定为参与频谱资源分配 的第二系统。
[0098] 一种具体的实现方式是，使不同的优先级的第二系统具有不同的权重。
[0099] 以下给出关于确定第二系统的一种具体情形。在该情形中，具有较高优先级的第 二系统P所获得的第一系统的频谱资源不足以满足第二系统P的业务需求，因此需要使得 第二系统P的地理位置附近的另一优先级较低的第二系统Q释放其所利用的第一系统的频 谱资源，从而使得第二系统P可以获得更多的第一系统的频谱资源。
[0100] 首先，由于第二系统P所利用的第一系统的频谱资源不满足其业务需求，第二系 统P所处的地理位置被确定为负面参考点。
[0101] 然后，由于第二系统Q所处的地理位置靠近负面参考点，并且第二系统Q的优先级 较低，因此第二系统Q被确定为释放频谱资源的第二系统，换言之，第二系统Q不再被确定 为利用第一系统的频谱资源的第二系统。
[0102] 于是，第二系统Q释放了其所利用的第一系统的频谱资源。与该释放相关的信息 可以通过第二系统Q直接或间接地提供给负责进行频谱管理的频谱管理装置。由于第二系 统Q释放了频谱资源，第二系统Q所处的地理位置被确定为正面参考点。
[0103] 此时，由于第二系统P优先级较高并且靠近该正面参考点，虽然其同时也位于负 面参考点，但是可以通过设置适当的权重使得第二系统P被确定作为利用第一系统的频谱 资源的第二系统。
[0104] 假定只有第二系统P被确定作为利用第一系统的频谱资源的第二系统，则实现了 第二系统P接收了由第二系统Q所释放的第一系统的频谱资源。
[0105] 4.确定管理方案的步骤
[0106] 以下，将描述确定管理方案的步骤。
[0107] 实际上，本发明的管理方案包括资源分配方案和资源释放方案中至少之一。此处 可以使用任何现有的方式来确定管理方案。由于此前已经基于参考点将待管理的第二系统 的数量进行了限定，因此，此处即使使用现有的方式来确定分配方案，由于参与计算的第二 系统的数量减少了，依然可以降低系统开销并且/或者提高系统性能。
[0108] 此处，将详细描述一种优选的确定分配方案的方式。换言之，可以通过如下方式确 定将第一系统的频谱资源分配给第二系统的分配方案：
[0109] 当所述至少一个第二系统的数量大于1时，将第一系统的、所有能够分配给第二 系统的频谱资源分为多个单位频谱资源，并且
[0110] 将单位频谱资源以预定模式分配给尚未到达频谱使用上限并且得到该单位频谱 资源后对第一系统的干扰没有达到第二干扰阈值的第二系统，直到分配了所有的单位频谱 资源或者不再存在尚未到达频谱使用上限并且得到该单位频谱资源后对第一系统的干扰 没有达到第二干扰阈值的第二系统为止。要注意的是，此处的第二干扰阈值可以是任何本 领域普通技术人员根据设计需要或者实际情形适当地确定的阈值，并且可以等于也可以不 等于前述第一干扰阈值。
[0111] 需要注意的是，此处所进行的分配，既包括将第一系统的频谱资源分配给尚未利 用第一系统的频谱资源的第二系统，也可以包括不再将第一系统的频谱资源分配给正在利 用第一系统的频谱资源的第二系统，还可以包括调整正在利用第一系统的频谱资源的第二 系统所利用的第一系统的频谱资源。换言之，此处将第一系统的能够用来分配的全部频谱 资源重新分配给确定为利用第一系统的频谱资源的第二系统。
[0112] 本领域普通技术人员应该理解，还可以进行其他适当方式的分配单元确定处理。 例如，基于已经分配了第一系统的频谱资源的第二系统进行调整，或者从已经分配了第一 系统的频谱资源的第二系统当中选择部分或者全部第二系统来释放其所利用的频谱资源， 或者这两种处理的组合。
[0113] 此处所指的预定模式，可以是每次将一个单位频谱资源分配给一个符合上述要求 的第二系统，也可以是每次将多个单位频谱资源分配给一个符合上述要求的第二系统。此 夕卜，此处所指的预定模式，包括以任何于定国的顺序或者随机的顺序向各个第二系统分配 单位频谱资源。
[0114] 一种优选的方式是，在将单位频谱资源分配给第二系统时，按照单位频谱资源效 益由高到低的顺序或者第二系统的频谱需求程度从高到低的顺序进行分配。此处的单位频 谱资源效益可以定义为第二系统每得到单位频谱所带来的业务量增量和者经济效益中的 至少一项。此处第二系统的频谱需求程度可以定义为第二系统对于使用第一系统的频谱资 源的需求的迫切程度。例如，进行实时视频通话业务的第二系统对于频谱资源的需求通常 大于进行非实时数据传输业务的第二系统，因此可以使进行实时视频通话业务的第二系统 具有较高的优先级分配得到单位频谱资源。
[0115] 可以在每次分配单位频谱资源之后重新计算符合要求的第二系统的单位频谱资 源效益，或者在每轮分配单位频谱资源之后（即，向所有符合要求的单位频谱资源都分配过 单位频谱资源之后）重新计算符合要求的第二系统的单位频谱资源效益，或者可以只在开 始分配单位频谱资源之前计算一次单位频谱资源效益，此后不再更新。
[0116] 以下对该方法进行更为具体的描述。
[0117] 假定单位频谱资源效益是bn，n=l，2,…N，对应于所确定的N个第二系统。这些第 二系统使用频谱资源产生的整体效益可以表示为：

【权利要求】
1. 一种频谱管理方法，其用于管理第二系统对第一系统的频谱资源利用，第二系统相 较于第一系统具有较低的对第一系统的频谱的使用权，所述频谱管理方法包括： 确定参考点，所述参考点包括表示第二系统的相应的频谱使用情况的至少一个参数； 基于所述参考点，确定至少一个第二系统作为占用第一系统的频谱资源的第二系统； 以及 确定将第一系统的频谱资源分配给所述至少一个第二系统的分配方案。
2. 根据权利要求1所述的频谱管理方法，其中： 所述频谱使用情况包括第二系统的地理位置、空中接口信息、天线高度、传输模板和频 段中的至少一项。
3. 根据权利要求1或2所述的频谱管理方法，其中 所述参考点包括正面参考点或负面参考点中至少之一，其中，所述正面参考点对应于 在所述正面参考点所包括的参数中的至少一项参数方面适于利用第一系统的频谱资源的 频谱使用情况，所述负面参考点对应于在所述负面参考点所包括的参数中的至少一项参数 方面不适于利用第一系统的频谱资源的频谱使用情况。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的频谱管理方法，其中 通过以下方式中的至少一种来确定所述参考点： 基于所述频谱使用情况的历史记录； 对第二系统的各个频谱使用情况中的至少一部分频谱使用情况进行评估； 基于第二系统所利用的第一系统的频谱资源满足第二系统的业务需求的程度；以及 基于来自第二系统的、关于相应第二系统释放所占用的第一系统的频谱资源的信息。
5. 根据权利要求4所述的频谱管理方法，其中 在通过对所述至少一部分频谱使用情况进行评估来确定所述参考点的情况下，将所述 至少一部分频谱使用情况中对第一系统的干扰小于第一干扰阈值并且能够分配给第二系 统的频谱资源最多的频谱使用情况确定为参考点。
6. 根据权利要求3所述的频谱管理方法，其中 将第二系统所利用的第一系统的频谱资源不满足第二系统的业务需求的第二系统的 频谱使用情况确定为所述负面参考点。
7. 根据权利要求3所述的频谱管理方法，其中 将释放了所占用的第一系统的频谱资源的第二系统的频谱使用情况确定为所述正面 参考点。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的频谱管理方法，其中 所述至少一个第二系统是基于第二系统的频谱使用情况与参考点的相似程度或者基 于所述相似程度以及第二系统的优先级来确定的。
9. 根据权利要求3所述的频谱管理方法，其中 将其频谱使用情况与所述正面参考点的相似程度高于第一正面阈值并且/或者与所 述负面参考点的相似程度低于第一负面阈值的第二系统确定为所述至少一个第二系统。
10. 根据权利要求3或9所述的频谱管理方法，其中，不将其频谱使用情况与所述正面 参考点的相似程度低于第二正面阈值并且/或者与所述负面参考点的相似程度高于第二 负面阈值的第二系统确定为所述至少一个第二系统。
11. 根据权利要求10所述的频谱管理方法，其中，将其频谱使用情况与所述负面参考 点的相似程度高于第二负面阈值的第二系统所占用的部分第一系统的频谱资源释放。
12. 根据权利要求1至11中任一项所述的频谱管理方法，其还包括： 公布所确定的参考点；并且其中 所述至少一个第二系统是基于所述参考点，根据响应于所公布的参考点而推荐的第二 系统来确定的。
13. 根据权利要求1至12中任一项所述的频谱管理方法，其中： 通过如下方式确定将第一系统的频谱资源分配给所述至少一个第二系统的分配方 案： 当所述至少一个第二系统的数量大于1时，将第一系统的全部能够分配给所述至少一 个第二系统的频谱资源分为多个单位频谱资源， 将所述单位频谱资源以预定模式分配给尚未到达频谱使用上限并且得到该单位频谱 资源后对第一系统的干扰没有达到第二干扰阈值的第二系统，直到分配了所有的单位频谱 资源或者不再存在尚未到达频谱使用上限并且得到该单位频谱资源后对第一系统的干扰 没有达到第二干扰阈值的第二系统为止。
14. 根据权利要求13所述的频谱管理方法，其中： 在将单位频谱资源分配给第二系统时，按照单位频谱资源效益由高到低的顺序或者第 二系统的频谱需求程度从高到低的顺序进行分配。
15. 根据权利要求14所述的频谱管理方法，其中 所述单位频谱效益是第二系统每得到单位频谱所带来的业务量增量或者经济效益中 的至少一项。
16. 根据权利要求1至15中任一项所述的频谱管理方法，其中 所述第一系统是广播电视系统，并且 所述第二系统是无线局域网系统。
17. -种频谱管理装置，其用于管理第二系统对第一系统的频谱资源利用，第二系统相 较于第一系统具有较低的对第一系统的频谱的使用权，所述频谱管理装置包括： 参考点确定单元，其被配置为确定参考点，所述参考点包括表示第二系统的相应的频 谱使用情况的至少一个参数； 第二系统确定单元，其被配置为基于所述参考点，确定至少一个第二系统作为占用第 一系统的频谱资源的第二系统；以及 分配方案确定单元，其被配置为确定将第一系统的频谱资源分配给所述至少一个第二 系统的分配方案。
18. -种频谱管理装置，其用于管理第二系统对第一系统的频谱资源利用，第二系统相 较于第一系统具有较低的对第一系统的频谱的使用权，所述频谱管理装置包括： 参考点确定单元，其被配置为确定参考点，所述参考点包括表示第二系统的相应的频 谱使用情况的至少一个参数，并且其中 作为占用第一系统的频谱资源的第二系统的至少一个第二系统是基于所述参考点来 确定的，并且第一系统的频谱资源分配给所述至少一个第二系统的分配方案是基于所述至 少一个第二系统来确定的。
19. 一种频谱管理装置，其用于将第一系统的频谱资源分配给第二系统，所述频谱管理 装置包括： 第二系统确定单元，其被配置为基于所确定的参考点，确定至少一个第二系统作为占 用第一系统的频谱资源的第二系统，其中 所述参考点包括表示第二系统的相应的频谱使用情况的至少一个参数，并且第一系统 的频谱资源分配给所述至少一个第二系统的分配方案是基于所述至少一个第二系统来确 定的。
20. -种频谱管理装置，其用于将第一系统的频谱资源分配给第二系统，所述频谱管理 装置包括： 分配方案确定单元，其被配置为确定将第一系统的频谱资源分配给作为占用第一系统 的频谱资源的第二系统的至少一个第二系统的分配方案，其中 所述至少一个第二系统是基于所确定的参考点来确定的，并且所述参考点包括表示第 二系统的相应的频谱使用情况的至少一个参数。
【文档编号】H04W16/02GK104113843SQ201310136345
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月18日 优先权日:2013年4月18日
【发明者】孙晨, 郭欣 申请人:索尼公司