专利名称：提高使用电路交换的异构无线网络频谱利用率的方法
技术领域：
本发明涉及一种提高网络频谱利用率的方法，特别是涉及一种提高使用电路交换的异构无线网络频谱利用率的方法。( 二)背景技术：
随着无线通信技术的发展，基于基站和移动用户架构的异构无线网络层出不穷。由于不同移动业务对通信速率、误比特率、时延抖动、安全性和移动性有不同的需求，需要使用不同的无线通信技术，形成以业务需求区分的异构无线网络。同时， 基于建设成本和服务质量的考虑，在标准演进中每种无线网络建成后都要运营相当长的一段时间，不会在短时间内被采用新技术的无线网络取代，形成以技术水平区分的异构无线网络。此外，由于运营商之间存在竞争关系，导致同一种业务需求和技术水平也会产生互不兼容的标准，形成以运营机构区分的异构无线网络。以我国的频谱规划为例，目前典型蜂窝无线网络的载波带宽、每载波话音信道数和已分配频段如表1所示。表1我国典型蜂窝无线网络的载波带宽、每载波话音信道数和已分配频段
权利要求
1.一种提高使用电路交换的异构无线网络频谱利用率的方法，其特征是一定数量的使用电路交换的异构无线网络都占有一定数量的载波，每个载波承载一定数量的信道；各使用电路交换的异构无线网络保留一定数量的私有载波为自己私有使用，且该私有载波可以无盲区覆盖；同时，设置一定数量的共享载波由各使用电路交换的异构无线网络共享； 每个小区内均有多模基站独立完成该小区内使用电路交换的异构无线网络的资源分配；同时，在网络规划中，通过严格控制使用共享载波的属于使用电路交换的异构无线网络的多模基站之间的距离和发射功率，限制各小区属于使用电路交换的异构无线网络的相同共享载波之间的同频干扰，同时限制各小区属于同一使用电路交换的无线网络的相同载波之间的同频干扰。
2.根据权利要求1所述的提高使用电路交换的异构无线网络频谱利用率的方法，其特征是如果各使用电路交换的异构无线网络的信道利用率不均衡，则多模基站通过对不同使用电路交换的异构无线网络中用户业务量需求的分析和预测，对各使用电路交换的异构无线网络的共享载波进行重新分配，以减少信道利用率低的使用电路交换的异构无线网络的载波数为代价来增加信道利用率高的使用电路交换的异构无线网络的载波数，将更多的共享载波分配给用户业务量需求高的使用电路交换的异构无线网络，其中，共享载波所承载的使用电路交换的异构无线网络发生改变的过程称为网络转换。
3.根据权利要求2所述的提高使用电路交换的异构无线网络频谱利用率的方法，其特征是所述网络转换的过程含有如下步骤步骤a.设置网内信道分配的周期和网络转换判决的周期，然后执行步骤b ；步骤b.判断网内信道分配的时间是否到达，如果时间到达，在每个使用电路交换的异构无线网络内部进行网内信道分配，然后执行步骤c ；如果时间没有到达，重新执行步骤b ；步骤c.判断网络转换判决的时间是否到达，如果时间到达，执行步骤d ；如果时间没有到达，执行步骤a;步骤d.判断网络转换的条件是否满足，如果满足，进行网络转换，然后执行步骤a;如果不满足，直接执行步骤a。
4.根据权利要求3所述的提高使用电路交换的异构无线网络频谱利用率的方法，其特征是所述网内信道分配可采用固定信道分配或动态信道分配。
5.根据权利要求3所述的提高使用电路交换的异构无线网络频谱利用率的方法，其特征是所述网内信道分配的周期即为进行网内信道分配的时间间隔，所述网络转换判决的周期即为进行网络转换判决的时间间隔，网络转换判决的周期大于或等于网内信道分配的周期，网内信道分配的周期和网络转换判决的周期均可进行实时调整，并且，网内信道分配与网络转换之间相互独立。
6.根据权利要求3所述的提高使用电路交换的异构无线网络频谱利用率的方法，其特征是所述步骤d中网络转换的条件含有下列6种判决条件，这些判决条件可单独使用，也可组合使用；判决条件1 每个多模基站根据小区内的总用户数、已接入用户数、信道数和对用户业务量信息的估计，计算下一段网络转换判决的周期内该小区内的各个使用电路交换的异构无线网络的阻塞率的估计值和新接入用户数的估计值，从而求出全部使用电路交换的异构无线网络的总阻塞率，网络转换条件以最小化该总阻塞率为优化目标；判决条件2:每个多模基站根据小区内的总用户数、已接入用户数、信道数和对用户业务量信息的估计，计算下一段网络转换判决的周期内该小区内的各个使用电路交换的异构无线网络的阻塞率的估计值，网络转换条件以最小化各个使用电路交换的异构无线网络的阻塞率之间的差异为优化目标；判决条件3:每个多模基站根据小区内的总用户数、已接入用户数和信道数，计算该小区内的各个使用电路交换的异构无线网络的信道利用率，网络转换条件以最小化各个使用电路交换的异构无线网络的信道利用率之间的差异为优化目标；判决条件4 每个多模基站根据小区内的总用户数、已接入用户数和信道数，计算该小区内的各个使用电路交换的异构无线网络的冗余信道数，网络转换条件以最小化各个使用电路交换的异构无线网络的冗余信道数之间的差异为优化目标；其中冗余信道数为某个小区内的总信道数减去已接入用户数；判决条件5 每个多模基站考察小区内各用户的无线传输损耗和小区间干扰情况，网络转换条件以最小化多模基站和用户的发射功率以及最小化小区间干扰为优化目标；其中小区间干扰包括同一使用电路交换的无线网络内部的小区间干扰和使用电路交换的异构无线网络之间的小区间干扰；判决条件6 网络转换条件需要满足小区内网络转换后的信道数大于等于已接入用户数和网络转换后的信道数大于等于该网络的私有信道数。
7.根据权利要求6所述的提高使用电路交换的异构无线网络频谱利用率的方法，其特征是根据实际应用情况，将网络转换的判决条件转化为多目标决策问题，通过为所述6种判决条件或6种判决条件中的部分判决条件分配相应的权重值或门限值，使用加权的方法得出网络转换的最终判决条件。
8.根据权利要求1所述的提高使用电路交换的异构无线网络频谱利用率的方法，其特征是所述使用电路交换的异构无线网络采用面向电路连接的电路交换技术，电路交换技术是指在通信双方进行通信时，需要为该通信分配一条具有固定带宽的通信链路，在通信开始时建立通信链路，通信完毕时断开通信链路，通信双方在通信过程中将一直占用所分配的带宽资源，直到通信结束；在建立通信链路之后和断开通信链路之前，即使通信双方无任何数据传输，该通信链路仍不允许其他用户共享。
全文摘要
本发明涉及一种提高使用电路交换的异构无线网络频谱利用率的方法，该方法为每个小区内均有多模基站独立完成该小区内使用电路交换的异构无线网络的资源分配，多模基站通过对其小区内不同网络的业务量需求的分析与预测，参考总用户数、已接入用户数和信道数，采用多种优化目标进行网络转换的多目标决策以及网内信道分配的周期和网络转换判决的周期的优化控制，同时限制小区间干扰，从而在每个小区内将更多的共享载波分配给用户业务量需求高的无线网络；本发明可实现对使用电路交换的异构无线网络频谱资源的整体优化分配，从而平衡多个异构无线网络的负载，提高频谱资源分配的公平性，提高使用电路交换的异构无线网络的总体频谱利用率。
文档编号H04W28/08GK102196456SQ20111018872
公开日2011年9月21日 申请日期2011年7月6日 优先权日2011年7月6日
发明者刘双平, 季中恒, 张立志, 徐向阳, 朱圣平, 王春铭, 王继, 禹春来, 赵亮, 赵华, 郭淑明, 郭素霞, 金梁, 钟州, 黄开枝 申请人:中国人民解放军信息工程大学