[发明专利]频谱资源管理装置和方法

说明书

本发明公开了一种频谱资源管理装置和方法。该频谱资源管理装置包括：可用资源确定单元，被配置为确定目标通信系统的可用频谱资源，使得目标通信系统和较低权限通信系统对管理区域内的较高权限通信系统产生的聚合干扰不超过较高权限通信系统的干扰门限；资源利用调整单元，被配置为减少较低权限通信系统的可用频谱资源，使得较低权限通信系统对目标通信系统产生的干扰不超过目标通信系统的干扰门限；以及可用资源更新单元，被配置为根据较低权限通信系统的减少后的可用频谱资源来更新目标通信系统的可用频谱资源，使得所述聚合干扰不超过较高权限通信系统的干扰门限。

技术领域

本发明一般涉及无线通信领域，更具体地涉及包括用于存在多级通信系统的区域的频谱资源管理装置和方法。

背景技术

随无线通信系统的进化，用户对高品质、高速度、新服务的服务需求越来越高。无线通信运营商与设备商需要不断改进系统以达到用户的要求。这需要大量的频谱资源(例如，可以用时间、频率、带宽、可容许最大发射功率等参数来进行量化)以支持新服务和满足高速通信需求。有限的频谱资源已经分配给固定的运营商和服务，新的可供使用的频谱或是非常稀少或是价格昂贵。

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却没有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，在不干扰电视信号接收的情况下，进行无线移动通信。在这个应用示例中，由于电视广播频谱本身就是分配给电视广播系统使用的，因此电视广播系统是主系统(primary system)，电视机是主用户(primary user)。移动通信系统是在保证对主系统不造成干扰的情况下使用主系统频谱资源的通信系统，因此移动通信系统是次系统(secondary system)移动通信系统中的接收机是次用户(secondaryuser)。这里所述的主系统可以是指那些有频谱使用权的系统，例如电视广播系统；而次系统则是没有频谱使用权、只在主系统不使用其所拥有的频谱的时候适当地使用该频谱的系统。

另外，主系统和次系统也可以是同时具有频谱使用权的系统，但是在频谱使用上具有不同的优先级别，即具有不同的频谱资源使用权限。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。主系统包含主用户基站(primary user base station)与主用户，而次系统包含次用户基站(secondary userbase station)与次用户。

当次系统为紧急服务或者具有一定的通信服务质量(QoS)要求时，可以将原有的主系统作为第一级系统(也称第一级通信系统)，将这些次系统作为第二级系统(也称第二级通信系统)。那些没有服务质量要求或者为民用业务的次系统作为第三级系统(也称第三级通信系统)。也就是说，不同级别的系统具有不同的频谱使用权限。例如，这里的第一级系统具有比第二级系统和第三级系统高的频谱使用权限，第二级系统具有比第三级系统高的频谱使用权限，第三级系统的频谱使用权限最低。同一预定区域内的各级通信系统可能由同一频谱资源管理装置进行管理，该预定区域作为该频谱资源管理装置的管理区域。

这种多级通信系统共存的通信方式要求较低权限的通信系统对较高权限的通信系统进行保护，较低权限通信系统的应用对较高权限通信系统的应用不应造成干扰，或者较低权限通信系统的频谱利用所造成的影响能被控制在较高权限通信系统容许的范围之内。

目前，对于对具有多个频谱使用级别的系统的管理是通过数据库实现的。这个数据库存储主系统所能容许的干扰门限。同一管理区域内的次系统在开始利用主系统的频谱之前首先要访问该数据库并提交次系统的频谱利用特性信息，例如位置信息、频谱发射模板(spectrum emission mask)、传输带宽和载波频率等等。然后，数据库根据次系统的状态信息计算次系统对主系统的干扰量，并根据所计算的当前频谱利用特性下的次系统对主系统的干扰量来计算当前频谱利用特性下的次系统的可用频谱资源。

发明内容