专利名称：资源管理方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体地，涉及一种通信系统中的资源管理方法和系统。
背景技术：
通信系统中的资源管理和共享是业界非常关注的一个问题。这里所述的资源可以 包括通信系统的时域资源、频域资源、码域资源等资源。在美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission，简称FCC)等组织制定的传统的、固定的(Stationary)频谱 资源分配和使用规则中，将频谱资源划分为多个频段，分配给各个运营商进行排他性使用， 这使得频谱资源的利用非常低效。开放式频谱访问(Open Spectrum Access)的产生就是为了解决固定频谱资源使 用的低效问题。在开放式频谱访问体系中，无许可证的(Unlicensed)用户在不影响有许可 证(Licensed)的用户的前提下可以利用频段资源中的空闲资源进行数据传输，以提高频 谱资源的利用率。公开号为CN101141771A的中国专利申请公开了一种实现频谱共享的无线资源管 理系统和方法。该专利申请所公开的资源管理系统是集中式的，包括协同控制单元，用于 根据接入网的频谱共享请求，和/或各接入网运行的统计信息及频谱使用情况，确定频谱 共享处理策略；接入网间频谱共享控制单元，与所述协同控制单元相连，用于根据协同控制 单元确定的频谱共享处理策略，协调不同接入网的本地无线资源管理，使接入网间共享频 谱资源。该专利申请提供了一种在不同无线接入技术和无线接入网络之间实现频谱共享的 方法。
发明内容
在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理 解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关 键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念， 以此作为稍后论述的更详细描述的前序。根据本发明的一个方面，提供了一种通信系统中的资源管理方法。该资源管理方 法可以包括判断所述通信系统的工作状态的变化程度是否会导致所述通信系统的资源管 理信息发生变化，如果是，则重新采集所述资源管理信息，其中，所述资源管理信息包括有 关所述通信系统中各节点的状态、各链路间的干扰状态及业务流信息；以及根据所述资源 管理信息来确定所述通信系统的资源分配策略。根据本发明的另一方面，提供了一种通信系统中的资源管理系统，该资源管理系 统包括状态查询装置、信息采集装置和分配策略决策装置。所述状态查询装置用于判断所 述通信系统的工作状态的变化程度是否会导致所述通信系统的资源管理信息发生变化，如 果是，则指示所述信息采集装置重新采集所述资源管理信息。所述信息采集装置用于根据 所述状态查询装置的指示来重新采集所述资源管理信息，其中，所述资源管理信息包括有关所述通信系统中各节点的状态、各链路间的干扰状态及业务流信息。所述分配策略决策 装置用于根据所述资源管理信息来确定所述通信系统的资源分配策略。根据本发明的另一方面，提供了一种用于根据通信系统的资源管理信息来确定所 述通信系统的资源分配策略的方法，该方法包括建立所述资源管理信息与通信系统的资 源分配目标之间的量化关系；以及根据所建立的量化关系来确定所述资源分配策略。根据 一个实施例，建立所述资源管理信息与资源分配目标之间的量化关系的步骤包括根据所 述资源管理信息来建立资源分配模型，所述模型反映所述通信系统中各链路之间的相邻关 系、各链路之间的互斥关系以及每个链路的带宽需求和优先等级；以及根据所述资源分配 模型来建立资源分配约束条件，并量化资源分配目标。根据一个实施例，根据所建立的量化 关系来确定所述资源分配策略的步骤包括将所述资源分配模型中的各链路排序，选择可 同时被分配资源的链路；以及根据所述资源分配约束条件和量化的资源分配目标，为所选 择的每个链路分配资源。根据本发明的另一方面，提供了一种确定通信系统的资源分配机制的方法，该方 法包括统计所述通信系统的负载量；以及根据所统计的负载量来选择用于执行所述资源 分配策略的资源分配机制。根据一个实施例，根据所统计的负载量来选择资源分配机制的 步骤包括根据所述负载量来判断所述通信系统为轻负载还是重负载，若为轻负载，则选择 集中式的资源分配机制；若为重负载，则选择分布式的资源分配机制。在所述集中式的资源 分配机制中，由所述通信系统中的主控节点来集中分配所述通信系统的资源；在所述分布 式资源分配机制中，所述通信系统中的多个节点作为局部决策节点，由每个局部决策节点 对其相应的局部区域的资源进行分配。根据本发明的一个方面，提供了一种用于确定通信系统中的资源分配策略的分配 策略决策装置。该装置包括信息转化单元，用于建立所述通信系统的资源管理信息与资源 分配目标之间的量化关系；以及确定单元，用于根据所建立的量化关系来确定所述资源分 配策略。根据一个实施例，信息转化单元还可被配置用于根据所述资源管理信息来建立资 源分配模型，所述模型反映所述通信系统中各链路之间的相邻关系、各链路之间的互斥关 系以及每个链路的带宽需求和优先等级；以及根据所述资源分配模型来建立资源分配约束 条件，并量化资源分配目标。根据一个实施例，所述确定单元还可被配置用于将所述资源 分配模型中的各链路排序，选择可同时被分配资源的链路；根据所述资源分配约束条件和 量化的资源分配目标，为所选择的每个链路分配资源。根据本发明的另一方面，提供了一种用于确定通信系统中的资源分配机制的分配 机制控制装置。所述分配机制控制装置包括统计单元和选择单元。所述统计单元用于统计 所述通信系统的负载量，所述选择单元用于根据所统计的负载量来选择用于执行所述资源 分配策略的资源分配机制。根据一个实施例，所述选择单元还被配置用于根据所述负载量 来判断所述通信系统为轻负载还是重负载，若为轻负载，则选择集中式的资源分配机制；若 为重负载，则选择分布式的资源分配机制，。在所述集中式的资源分配机制中，由所述通信 系统中的主控节点来集中分配所述通信系统的资源；在所述分布式资源分配机制中，所述 通信系统中的多个节点作为局部决策节点，由每个局部决策节点对其相应的局部区域的资 源进行分配。另外，本发明的实施例还提供了用于实现上述方法的计算机程序。
此外，本发明的实施例还提供了至少计算机可读介质形式的计算机程序产品，其 上记录有用于实现上述方法的计算机程序代码。
参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上和其 它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本发明的原理。在附图中，相同的或类似 的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。图1是示出了本发明的实施例可应用的场景的一个示例的示意图；图2是示出了本发明的实施例可应用的场景的另一示例的示意图；图3是示出了根据本发明的一个实施例的资源管理方法的示意性流程图；图4是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理方法的示意性流程图；图5是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理方法的示意性流程图；图6是示出了根据本发明的一个实施例的根据通信系统的资源管理信息来确定 资源分配策略的方法的示意性流程图；图7是示出了根据本发明的另一实施例的根据通信系统的资源管理信息来确定 资源分配策略的方法的示意性流程图；图8是示出了根据本发明的另一实施例的根据通信系统的资源管理信息来确定 资源分配策略的方法的示意性流程图；图9是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理方法的示意性流程图；图10是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理方法的示意性流程图；图11是示出了根据本发明的一个实施例的选择通信系统的资源分配机制的方法 的示意性流程图；图12是示出了根据本发明的另一实施例的选择通信系统的资源分配机制的方法 的示意性流程图；图13是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理方法的示意性流程图；图14是示出了针对图2所示的通信系统的用于采集资源管理信息的信息采集对 象的示意图；图15是示出了用于采集通信系统中的链路间的干扰状态信息的示意性流程图；图16是示出了用于采集通信系统中的有关业务流的信息的示意性流程图；图17示出了对具有图14所示的结构的通信系统进行链路分簇的一个示例；图18 (a)、18(b)和18(c)示出了利用图论的方法、根据资源管理信息来建立资源 分配模型的示例性过程；图19示出了根据通信系统的资源管理信息与资源分配目标之间的量化关系来确 定资源分配策略的流程的一个示例；图20是示出了根据本发明的一个实施例的资源管理系统的示意性框图；图21是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理系统的示意性框图；图22是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理系统的示意性框图；图23是示出了根据本发明的一个实施例的分配策略决策装置的示意性框图；图M是示出了根据本发明的另一实施例的分配策略决策装置的示意性框图25是示出了根据本发明的一个实施例的分配机制控制装置的示意性框图；图26是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理系统的示意性框图；图27是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理系统的示意性框图；图28是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理系统的示意性框图；以及图29是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理系统的示意性框图。
具体实施例方式下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描 述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应 当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知 的部件和处理的表示和描述。本发明的实施例提供了对通信系统中的资源进行共享管理的方法和系统、装置 等，以保证系统资源(如频谱)的高效使用。这里，所述资源可包括通信系统的时域资源、 频域资源、码域资源及其任何组合。根据本发明实施例的方法和系统可以应用于具有开放式频谱访问体系特点的通 信系统。图1和图2分别给出了这种通信系统的示例。图1示出了可以应用本发明的实施例的方法和装置的通信系统的一个示例。图 1所示的通信系统为开放式频谱访问体系，包括两类网络系统第一类为主系统(Primary System)网络101，该主系统网络101拥有对于其运营频段等资源的绝对优先使用权限，其 用户称为主用户(Primary User，简称PU)；第二类为次系统(Secondary System)网络102， 其信号范围覆盖主系统的部分或全部，其用户称为次用户(Secondary User，SU)。当次系统 102与主系统101同时使用相同的无线资源时会对主系统101产生干扰。因此，该开放式 频谱访问体系的资源共享原则是次系统102只能在不影响主系统101的前提下才可以利 用主系统101的频段等资源中的空闲资源进行数据传输。主系统101包括2类节点基站 (Base Station,BS)和主用户(PU)。基站与骨干网(Backbone)连接，为主用户提供接入核 心网的服务。次系统102可以是各种类型的通信网络，例如包括次用户的自组织网络(Ad Hoc)、包括路由器(Router)和次用户的网状网(Mesh Network)、或者包括接入点(Access Point,AP)和次用户的无线局域网等任何适当的通信网络，这里不作任何限制。另外，通信 系统中还可以包括一个或更多个次系统。本发明的实施例中对次系统的数量、类型和规模 不作任何限制。换言之，在影响主系统101的范围内可以有一个或更多个不同类型、不同规 模的次系统102共存。图2示出了可以应用本发明的实施例的方法和装置的通信系统的另一示例。图 2所示的通信系统也为开放式频谱访问体系，包括主系统和次系统。与图1所示的主系统 不同的是，图2的主系统201为中继网络(例如为多跳无线中继网络，Multihop Wireless Relay Network)。如图2中所示，该中继网络201包括三类节点基站、中继站(Relay Station, RS)和主用户。基站与骨干网连接，为主用户提供接入核心网的服务。中继站可 以包括一级或多级，通过无线方式在基站与主用户之间进行信号转发。本发明的实施例可 以应用于如图2所示的开放式频谱网络体系，并且对主系统中的中继站的级数、个数、分布 位置、是否具有可移动性等不加任何限制。与图1所示的次系统102相似，次系统202也可以是Ad Hoc网络、Mesh网络或者各种无线局域网等任何适当的网络，这里不作限制。图1和图2给出了能够实施根据本发明的实施例的方法和系统、装置的、具有开放 式频谱网络体系特点的通信系统的示例。应理解，这些示例仅仅是说明性的，并非穷举性 的。本发明不应被视为仅可应用于上述通信系统。根据本发明的实施例的方法和装置还可 应用于其他需要对系统资源进行动态分配管理的通信系统，这里不一一列举。图3示出了根据本发明的一个实施例的通信系统中的资源管理方法。如图3所示，该资源管理方法包括如下步骤S302、S304和S306。在步骤S302中，判断通信系统的工作状态的变化程度是否会导致所述通信系统 的资源管理信息发生变化，即根据通信系统的工作状态的变化程度来判断是否需要重新采 集所述通信系统的资源管理信息。如果是，则在步骤S304中重新采集资源管理信息；否则 不重新采集资源管理信息，即利用之前采集或保存的资源管理信息。在步骤S306中，根据 所述资源管理信息来确定通信系统的资源分配策略。这里，所述资源管理信息是指能够影响通信系统的资源管理、分配策略的决策的 fn息ο利用图3所示的实施例，在进行资源分配所需的信息的采集(如分析/统计/测量 等)过程中，可以根据通信系统的工作状态的变化程度来适应性地调整信息采集的策略， 从而能够有效地降低信息采集所需花费的系统开销。作为一个示例，资源管理信息可以归为三类系统基本架构及其状态信息(即各 节点的状态)；无线链路间的互斥关系(即链路间的干扰关系)信息以及用户业务流信息。 换言之，资源管理信息可以包括(但不限于)有关通信系统中各节点的状态、各链路间的干 扰状态及业务流等信息。表1示出了针对图2所示的通信系统的资源管理信息的一个示例。如表1所示， 通信系统的资源管理信息可以包括主系统的网络状态、主用户的状态、次系统的网络状态 以及次用户的状态等信息。表1通信系统的资源管理信息的一个示例
权利要求
1.一种通信系统中的资源管理方法，包括判断所述通信系统的工作状态的变化程度是否会导致所述通信系统的资源管理信息 发生变化，如果是，则重新采集所述资源管理信息，其中，所述资源管理信息包括有关所述 通信系统中各节点的状态、各链路间的干扰状态及业务流信息；以及 根据所述资源管理信息来确定所述通信系统的资源分配策略。
2.如权利要求1所述的方法，还包括 统计所述通信系统的负载量；根据所统计的负载量来选择用于执行所述资源分配策略的资源分配机制。
3.如权利要求2所述的方法，其中，根据所统计的负载量来选择资源分配机制的步骤 包括根据所述负载量来判断所述通信系统为轻负载还是重负载，若为轻负载，则选择集中 式的资源分配机制；若为重负载，则选择分布式的资源分配机制，其中，在所述集中式的资源分配机制中，由所述通信系统中的主控节点来集中分配所 述通信系统的资源；在所述分布式资源分配机制中，所述通信系统中的多个节点作为局部 决策节点，由每个局部决策节点对其相应的局部区域的资源进行分配。
4.如权利要求1所述的方法，其中判断所述通信系统的工作状态的变化程度是否会 导致所述通信系统的资源管理信息发生变化的步骤包括判断所述通信系统的工作状态的变化是否影响到所述通信系统中各链路间的干扰状 态，如果是，则确定需要重新采集有关链路间的干扰状态的信息；判断所述通信系统的工作状态的变化是否影响到所述通信系统的业务流量，如果是， 则确定需要重新采集有关业务流的信息；否则，则确定不需要重新采集所述系统管理信息。
5.如权利要求1所述的方法，其中，在重新采集所述资源管理信息之前，所述方法还包 括对所述通信系统中的链路进行分簇，以获得一个或更多个链路簇，并且其中，重新采集所述资源管理信息包括获取各链路簇间的干扰状态、每个链路簇内的 各链路间的干扰状态及每个链路簇的业务流信息。
6.如权利要求1所述的方法，其中，根据所述资源管理信息来确定所述通信系统的资 源分配策略的步骤包括建立所述资源管理信息与资源分配目标之间的量化关系； 根据所建立的量化关系来确定所述资源分配策略。
7.如权利要求6所述的方法，其中，建立所述资源管理信息与资源分配目标之间的量 化关系的步骤包括根据所述资源管理信息来建立资源分配模型，所述模型反映所述通信系统中各链路之 间的相邻关系、各链路之间的互斥关系以及每个链路的带宽需求和优先等级； 根据所述资源分配模型来建立资源分配约束条件，并量化资源分配目标。
8.如权利要求7所述的方法，其中，根据所建立的量化关系来确定所述资源分配策略 的步骤包括将所述资源分配模型中的各链路排序，选择可同时被分配资源的链路； 根据所述资源分配约束条件和量化的资源分配目标，为所选择的每个链路分配资源。
9.如权利要求6所述的方法，还包括对所述通信系统中的链路进行分簇，以获得一个或更多个链路簇，其中，建立所述资源管理信息与资源分配目标之间的量化关系的步骤包括根据所述资源管理信息来建立资源分配模型，所述模型反映所述通信系统中各链路簇 之间的相邻关系、各链路簇之间的互斥关系以及每个链路簇的带宽需求和优先等级；根据所述资源分配模型来建立资源分配约束条件，并量化资源分配目标。
10.如权利要求9所述的方法，其中，根据所建立的量化关系来确定所述资源分配策略 的步骤包括将所述资源分配模型中的各链路簇排序，选择可同时被分配资源的链路簇；根据所述资源分配约束条件和量化的资源分配目标，为所选择的每个链路簇分配资源；将分配给每个链路簇的资源进一步分配给该链路簇中的各个链路。
11.如权利要求1所述的方法，其中，所述通信系统包括主系统网络和至少一个次系统 网络，所述主系统网络和所述次系统网络具有不同的优先等级，所述资源管理信息包括所 述主系统网络和所述次系统网络中各节点的状态、各链路间的干扰状态及业务流信息。
12.一种通信系统中的资源管理系统，包括状态查询装置、信息采集装置和分配策略决 策装置，其中所述状态查询装置用于判断所述通信系统的工作状态的变化程度是否会导致所述通 信系统的资源管理信息发生变化，如果是，则指示所述信息采集装置重新采集所述资源管 理信息；所述信息采集装置用于根据所述状态查询装置的指示来重新采集所述资源管理信息， 其中，所述资源管理信息包括有关所述通信系统中各节点的状态、各链路间的干扰状态及 业务流信息；所述分配策略决策装置用于根据所述资源管理信息来确定所述通信系统的资源分配 策略。
13.如权利要求12所述的资源管理系统，其中，所述信息采集装置包括用于采集有关 链路间的干扰状态的信息的干扰状态采集单元和用于采集有关业务流的信息的业务流采 集单元，并且其中，所述状态查询装置还被配置用于判断所述通信系统的工作状态的变化是否影响到所述通信系统中各链路间的干扰状 态，若是，则指示所述信息采集装置的干扰状态采集单元重新采集有关链路间的干扰状态 的信息；以及判断所述通信系统的工作状态的变化是否影响到所述通信系统的业务流量，若是，则 指示所述信息采集装置的业务流采集单元重新采集有关业务流的信息。
14.如权利要求12所述的资源管理系统，还包括链路簇化装置，用于对所述通信系统中的链路进行分簇，以获得一个或更多个链路簇， 并且其中所述信息采集装置还被配置用于通过获取各链路簇间的干扰状态、每个链路簇内的各 链路间的干扰状态及每个链路簇的业务流信息来采集所述资源管理信息。
15.如权利要求12所述的资源管理系统，其中，所述分配策略决策装置包括 信息转化单元，用于建立所述资源管理信息与资源分配目标之间的量化关系； 确定单元，用于根据所建立的量化关系来确定所述资源分配策略。
16.如权利要求15所述的资源管理系统，其中，所述信息转化单元还被配置用于根据所述资源管理信息来建立资源分配模型，所述模型反映所述通信系统中各链路之 间的相邻关系、各链路之间的互斥关系以及每个链路的带宽需求和优先等级；以及 根据所述资源分配模型来建立资源分配约束条件，并量化资源分配目标。
17.如权利要求16所述的资源管理系统，其中，所述确定单元还被配置用于 将所述资源分配模型中的各链路排序，选择可同时被分配资源的链路；以及根据所述资源分配约束条件和量化的资源分配目标，为所选择的每个链路分配资源。
18.如权利要求14所述的资源管理系统，其中，所述分配策略决策装置包括 信息转化单元，用于建立所述资源管理信息与资源分配目标之间的量化关系； 确定单元，用于根据所建立的量化关系来确定所述资源分配策略。
19.如权利要求18所述的资源管理系统，其中，信息转化单元还被配置用于根据所述资源管理信息来建立资源分配模型，所述模型反映所述通信系统中各链路簇 之间的相邻关系、各链路簇之间的互斥关系以及每个链路簇的带宽需求和优先等级；以及 根据所述资源分配模型来建立资源分配约束条件，并量化资源分配目标。
20.如权利要求19所述的资源管理系统，其中，所述确定单元还被配置用于 将所述资源分配模型中的各链路簇排序，选择可同时被分配资源的链路簇；根据所述资源分配约束条件和量化的资源分配目标，为所选择的每个链路簇分配资源；将分配给每个链路簇的资源进一步分配给该链路簇中的各个链路。
21.如权利要求12所述的资源管理系统，其中，所述通信系统包括主系统网络和次系 统网络，所述资源管理信息包括所述主系统网络和所述次系统网络中各节点的状态、各链 路间的干扰状态及业务流信息。
22.如权利要求12所述的资源管理系统，还包括分配机制控制装置，其中，所述分配机 制控制装置包括统计单元和选择单元，并且其中，所述统计单元用于统计所述通信系统的负载量，所述选择单元用于根据所统计的负载 量来选择用于执行所述资源分配策略的资源分配机制。
23.如权利要求22所述的资源管理系统，其中，所述选择单元还被配置用于根据所述负载量来判断所述通信系统为轻负载还是重负载，若为轻负载，则选择集中 式的资源分配机制；若为重负载，则选择分布式的资源分配机制，其中，在所述集中式的资源分配机制中，由所述通信系统中的主控节点来集中分配所 述通信系统的资源；在所述分布式资源分配机制中，所述通信系统中的多个节点作为局部 决策节点，由每个局部决策节点对其相应的局部区域的资源进行分配。
全文摘要
本发明提供了一种资源管理方法和系统。该资源管理方法包括判断通信系统的工作状态的变化程度是否会导致所述通信系统的资源管理信息发生变化，如果是，则重新采集所述资源管理信息，其中，所述资源管理信息包括有关所述通信系统中各节点的状态、各链路间的干扰状态及业务流信息；以及根据所述资源管理信息来确定所述通信系统的资源分配策略。
文档编号H04W72/04GK102065544SQ20091022476
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者郭欣 申请人:索尼株式会社