本发明申请是申请日期为2011年1月7日、申请号为“201110020149.2”、发明名称为“无线网络管理系统和方法”的发明专利申请的分案申请。技术领域本发明涉及通信技术领域，更具体地涉及一种无线网络管理系统和方法，其用于管理多个无线网络的无线访问技术(RadioAccessTechnology,RAT)及其可用资源。
背景技术：
随着计算机和通信技术的迅猛发展，全球信息网络正在快速向以IP为基础的下一代网络(NextGenerationNetwork，NGN)演进。用户对无线多媒体业务需求日益增长的同时，有限的无线资源变得更加稀缺。为此，无线接入技术不断变革，力求最大程度利用无线资源。结果，接入网的网络结构日益复杂，并且出现多种无线技术共存在相同的地理区域产生立体覆盖的格局。同时，用户分布及其资源需求在网络运营过程中时刻动态变化。以上种种条件下，充分利用无线资源使用户得到获取更多资源的机会，同时减少无线资源使用时产生的相互干扰以保证用户的服务质量，成为无线网络技术研究亟待解决的难题。传统的解决方法通常是在不改变网络结构的前提下利用带宽借用或者复用等资源调度方法，以应对用户分布及其资源需求的动态变化。这主要受制于以往无线技术固化于硬件的实现方式。如今，以软件无线电为支撑的感知无线电技术飞速发展，其能够感知周围无线环境并根据感知结果进行自适应调整的特性，极大地增加了网络规划的灵活性。这样，如何利用这种新特性来改进对资源的利用是本技术领域的一个挑战。
技术实现要素：
在下文中给出了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。但是，应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图用来确定本发明的关键性部分或重要部分，也不是意图用来限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本发明的某些概念，以此作为稍后给出的更详细描述的前序。鉴于现有技术的上述情形，本发明的目的是提供一种无线网络管理系统和方法，其中通过对无线网络的无线访问技术及其可用资源的管理和配置，调整无线网络间的合作与竞争关系，使网络更加灵活、快速地适应用户分布及其资源需求的动态变化，从而实现对资源的有效利用。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种无线网络管理系统，用于管理多个无线网络，所述无线网络管理系统包括：信息交互模块，用于收集对所述无线网络进行管理所需的无线网络相关信息；服务发现模块，用于发现所述无线网络的服务需求，以产生服务需求网络集合；以及分析决策模块，用于针对由所述服务发现模块发现的服务需求网络集合，基于所述无线网络相关信息，通过网络合并和/或网络组分割来确定新的无线网络配置，其中，所述网络合并包括各无线网络间通过网络间协作共享资源，所述网络组分割包括将网络组中的一个或多个网络取消与原网络组成员之间的协作，重新配置无线资源。根据本发明的另一个方面，提供了一种无线网络管理方法，用于管理多个无线网络，所述无线网络管理方法包括以下步骤：收集对所述无线网络进行管理所需的无线网络相关信息；发现所述无线网络的服务需求，以产生服务需求网络集合；以及针对所述服务需求网络集合，基于所述无线网络相关信息，通过网络合并和/或网络组分割来确定新的无线网络配置，其中，所述网络合并包括各无线网络间通过网络间协作共享资源，所述网络组分割包括将网络组中的一个或多个网络取消与原网络组成员之间的协作，重新配置无线资源。根据本发明的另一个方面，提供了一种无线网络管理系统，用于管理多个无线网络的无线访问技术及其可用资源，所述多个无线网络中的每个具有对其无线访问技术及无线资源进行重配置的能力，所述无线网络管理系统包括：信息交互模块，用于收集对所述无线网络进行管理所需的无线网络相关信息；网络信息数据库，用于存储由所述信息交互模块收集的无线网络相关信息；服务发现模块，用于发现所述无线网络的服务需求，以产生服务需求网络集合；以及分析决策模块，用于针对由所述服务发现模块发现的服务需求网络集合，基于所述网络信息数据库中的无线网络相关信息，通过网络合并和/或网络组分割来确定新的无线网络配置，其中，所述信息交互模块还用于将由所述分析决策模块确定的无线网络配置发布给所述无线网络，以便让所述无线网络进行系统重配置。根据本发明的另一个方面，还提供了一种无线网络管理方法，用于管理多个无线网络的无线访问技术及其无线资源，所述多个无线网络中的每个具有对其无线访问技术及无线资源进行重配置的能力，所述无线网络管理方法包括以下步骤：收集对所述无线网络进行管理所需的无线网络相关信息，并将其存储在网络信息数据库中；发现所述无线网络的服务需求，以产生服务需求网络集合；针对所述服务需求网络集合，基于所述网络信息数据库中的无线网络相关信息，通过网络合并和/或网络组分割来确定新的无线网络配置；以及将所确定的无线网络配置发布给所述无线网络，以便让所述无线网络进行系统重配置。根据本发明的另一个方面，还提供了用于实现上述无线网络管理方法的计算机程序产品。根据本发明的另一个方面，还提供了计算机可读介质，其上记录有用于实现上述无线网络管理方法的计算机程序代码。附图说明本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的详细描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并产生说明书的一部分，用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：图1示出了根据本发明的无线网络管理系统的管理对象的示例性网络架构；图2示出了根据本发明的无线网络管理系统的服务模型的示意图；图3示出了根据本发明实施例的无线网络管理系统的结构框图；图4示出了根据本发明实施例的无线网络管理系统的管理服务的工作流程图；图5示出了根据本发明具体实施例的分析决策处理的流程图；以及图6示出了其中实现本发明的计算机的示例性结构框图。本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其它元件放大了，以便有助于提高对本发明实施例的理解。具体实施方式在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其它细节。在描述本发明的技术方案之前，先介绍一下根据本发明的无线网络管理系统的管理对象的网络架构。无线网络管理系统的管理对象可划分为以下两类(参见图1)：●单一网络：无线网络管理系统可用于管理具有复杂多跳(Multi-hop)结构的单一网络(参见图1(a))，比如有中央控制的多跳无线中继网络(WirelessRelayNetwork)，无线网状网(WirelessMeshNetwork)或AdHoc网络等。这些网络中的基础设施称为站(Station)，根据其功能等因素可以分为一级或者多级，站间通过有线或无线链路进行连接，为网络覆盖范围内的用户(User)提供无线服务。站和用户具有可重新配置无线访问技术及无线资源的能力。无线网络管理系统位于某个或某些站内，对整个网络进行管理。●异构网络：无线网络管理系统可用于管理异构网络(参见图1(b))，异构网络由多个单一网络构成，各单一网络在无线接入技术、可用无线资源、覆盖范围、网络架构、网络性能等等方面有所差异。例如，单一网络可以是简单的点到多点(PointtoMulti-points)的单跳(Single-hop)结构(如图中无线网络1和3)，也可以是复杂的多跳结构(如图中无线网络2)。站和用户具有可重新配置无线访问技术及无线资源的能力。每个单一网络由一个或多个站通过有线或无线链路连接到无线网络管理系统，从而实现无线网络管理系统对异构网络的管理。无线网络管理系统管理复杂单一网络时，将网络划分成若干子网络，然后把每个子网络当成异构网络中的一个单一无线网络进行管理。划分方法可以是将网络覆盖范围均分成多个区域，每个区域中的站及其直接服务的用户产生一个子网络；也可以是根据站与站之间的关系，一个或多个通过有线或无线链路互联的站及其直接服务的用户构成一个子网络。本文中，如非特殊说明将以异构网络作为示例进行说明，但是本领域的技术人员应当清楚，本发明同样适用于划分成若干子网络的复杂单一网络。为了让本领域的技术人员清楚理解本发明的技术方案，首先示例性地描述一下根据本发明的无线网络管理系统的服务模型，并且引入本发明中涉及的新概念及其定义。图2示意性地示出了根据本发明的无线网络管理系统的服务模型。其中，两个邻近的无线网络n1和n2被无线网络管理系统所管理；网络n1可用RAT为R1，网络n2可用RAT为R1和R2；R1可以使用资源F1和F2，R2只能使用资源F2。服务模型一：图2(a)为目标问题，图2(b)为解决方案。图2(a)示意网络当前配置为：网络n1使用R1及资源F1；网络n2使用R2及资源是F2。如果网络n1中突然新增大量业务，从而总带宽需求超过F1所能提供的容量，与此同时，网络n2中仍旧有剩余带宽，那么，可以对网络n1和n2进行重配置为如图2(b)所示状态：网络n1和n2同时使用R1，通过R1协议进行网络间协作共享资源F1和F2。这样满足网络n2的带宽需求的同时可以为网络n1中更多的新业务提供服务，使得有限的无线资源得到充分利用。服务模型二：图2(b)为目标问题，图2(a)为解决方案。假设网络当前运行在如图2(b)所示状态。如果网络n1的负载恢复到资源F1的容量范围内，并且网络n2的负载保持在F2的容量范围内，那么可以对网络n1和n2进行重新配置为如图2(a)所示状态。这样取消了网络间协作，从而节约了协作所需的带宽资源，同时减少了协作带来的延迟。本发明中涉及的新概念及其定义如下：●网络合并(NetworkMerge)：将多个工作在不同RAT下的网络配置为使用相同RAT，各网络通过网络间协作共享资源，该操作称为网络合并；如服务模型一所示。●网络组(NetworkGroup)：多个网络合并后构成网络组；如图2(b)中，网络n1和n2构成一个网络组。●网络组分割(NetworkGroupSplit)：将网络组中的一个或多个网络取消与原网络组成员间的协作，重新配置RAT及资源，该操作称为网络组分割；如服务模型二所示。●服务需求网络(ServiceRequestNetwork)：需要由无线网络管理系统提供网络管理服务的网络称为服务需求网络，例如资源无法满足用户带宽需求，需要通过网络管理服务获得更多资源的网络，如服务模型一中的网络n1。●服务需求网络集合(ServiceRequestNetworkSet)：所有服务需求网络组成的集合，记作Nreq；如服务模型一中的服务需求网络集合为{n1