CN105636060B - 一种频谱分配的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及无线通信技术领域，特别涉及一种频谱分配的方法和设备，用以针对多个运营商共享频谱场景下进行频谱分配。本发明实施例频谱分配设备根据各频谱申请设备需求的频谱，确定多种频谱分配组合方式，为从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱预分配，并根据各频谱申请设备上报的吞吐量，确定该频谱分配组合方式对应的吞吐量；根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中选择一个频谱分配组合方式；根据选择的频谱分配组合方式，从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱分配，从而实现了针对多个运营商共享频谱场景下进行频谱分配；进一步提高了系统性能。

Description

一种频谱分配的方法和设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种频谱分配的方法和设备。

背景技术

无线电通信频谱是一种宝贵的自然资源，随着无线通信技术的飞快发展，频谱资源贫乏的问题日益严重，为了缓解频谱资源紧张的现状，相关的部门和机构对无线通信频谱进行了监测和研究，发现某些频段(如电视频段)在大多数时间内并未使用或者在大多数地域内并未使用，而某些频段则出现了多系统多用户同时竞争的情况，即某些业务承载量很大的的系统没有足够的频谱资源而另外一些业务承载量不大的系统却占用了太多的资源。认知无线电(Cognitive Radio，CR)的概念正是在这种背景下产生的，其基本思想是：在不对授权系统造成干扰的前提下，CR系统可以通过监测当前无线环境的变化来动态的选择空白频段进行通信。

认知无线电的应用场景主要分为两大类，第一类为机会式使用授权系统的频谱，如IMT系统使用广播电视系统的空白频谱；第二类为多个感知系统机会式使用某个频段，该频段不单独授权给任何一个系统，由多个系统公平的使用某个频段。

对于第一类场景，要求保障授权系统或者高优先级系统的业务性能，则要求：

感知系统准确判断出哪些频段是可用的空白频段(在这些频段上引入某感知系统不会影响授权系统或更高优先级系统的正常工作)；

当占用频段不再可用时，即授权系统或更高优先级的系统出现时，感知系统需要及时的将这些频段退让给授权系统或更高优先级系统。

对于第二类使用场景，一种更为典型的应用场景为，多个运营商，在集中式的频谱管理单元的管理下，需要完成对某个频段的共享。

但是目前还没有一种针对多个运营商共享频谱场景下进行频谱分配的方案。

发明内容

本发明提供一种频谱分配的方法和设备，用以针对多个运营商共享频谱场景下进行频谱分配。

本发明实施例提供的一种频谱分配的方法，该方法包括：

频谱分配设备根据各频谱申请设备需求的频谱，确定多种频谱分配组合方式；

针对一种频谱分配组合方式，所述频谱分配设备为从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱预分配，并根据各频谱申请设备上报的吞吐量，确定该频谱分配组合方式对应的吞吐量；

所述频谱分配设备根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中选择一个频谱分配组合方式；

所述频谱分配设备根据选择的频谱分配组合方式，从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱分配。

较佳地，所述频谱分配设备根据各频谱申请设备的频谱需求，确定多种频谱分配组合方式之前，还包括：

所述频谱分配设备确定能够分配的频谱无法满足各频谱申请设备需求的频谱的总和。

较佳地，所述频谱分配设备根据各频谱申请设备的频谱需求，确定多种频谱分配组合方式，包括：

所述频谱分配设备根据各频谱申请设备需求的频谱，将能够分配的频谱分成多个子频谱基准单元；

所述频谱分配设备根据每个子频谱基准单元，确定多种频谱分配组合方式。

较佳地，所述频谱分配设备根据下列方式确定所述子频谱基准单元的大小：

所述频谱分配设备确定各频谱申请设备需求的频谱的数量的公约数；

所述频谱分配设备判断是否有不大于能够分配的频谱的数量的公约数；

如果有，则将不大于能够分配的频谱的数量的公约数中，最大的N个公约数中的一个作为所述子频谱基准单元的大小；N为正整数；

否则，将设定的数量作为所述子频谱基准单元的大小。

较佳地，所述频谱分配设备根据每个子频谱基准单元，确定多种频谱分配组合方式，包括：

所述频谱分配设备按照每次选取一个频谱申请设备的方式，确定所有不同的选取顺序；

针对一个选取顺序，所述频谱分配设备根据所述选取顺序，按照最大化满足频谱申请设备需求的频谱为基准，确定每个频谱申请设备对应的子频谱基准单元的数量，并将每个频谱申请设备以及对应的子频谱基准单元的数量表示的频谱的组合作为一个频谱分配组合方式。

较佳地，所述频谱分配设备根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中选择一个频谱分配组合方式，包括：

所述频谱分配设备根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中，选择对应的吞吐量最大的N个中的一个频谱分配组合方式；

其中，N为正整数。

本发明实施例提供的另一种频谱分配的方法，该方法包括：

频谱申请设备向频谱分配设备上报需求的频谱；

所述频谱申请设备在收到来自所述频谱分配设备的针对每个频谱分配组合方式的预分配频谱后，确定每个频谱分配组合方式下的吞吐量；

所述频谱申请设备将确定的吞吐量上报所述频谱分配设备，并根据所述频谱分配设备的配置确定分配的频谱。

较佳地，所述频谱申请设备在收到来自所述频谱分配设备的针对每个频谱分配组合方式的预分配频谱后，确定每个频谱分配组合方式下的吞吐量，包括：

针对一种频谱分配组合方式，所述频谱申请设备根据所述预分配频谱通过调度单元对终端进行模拟调度，并确定所述频谱分配组合方式下的吞吐量。

本发明实施例提供的一种频谱分配的频谱分配设备，该频谱分配设备包括：

组合方式确定模块，用于根据各频谱申请设备需求的频谱，确定多种频谱分配组合方式；

第一处理模块，用于针对一种频谱分配组合方式，为从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱预分配，并根据各频谱申请设备上报的吞吐量，确定该频谱分配组合方式对应的吞吐量；

选择模块，用于根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中选择一个频谱分配组合方式；

分配模块，用于根据选择的频谱分配组合方式，从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱分配。

较佳地，所述组合方式确定模块还用于：

在确定能够分配的频谱无法满足各频谱申请设备需求的频谱的总和后，根据各频谱申请设备的频谱需求，确定多种频谱分配组合方式。

较佳地，所述组合方式确定模块具体用于：

根据各频谱申请设备需求的频谱，将能够分配的频谱分成多个子频谱基准单元；根据每个子频谱基准单元，确定多种频谱分配组合方式。

较佳地，所述组合方式确定模块具体用于，根据下列方式确定所述子频谱基准单元的大小：

确定各频谱申请设备需求的频谱的数量的公约数；判断是否有不大于能够分配的频谱的数量的公约数；如果有，则将不大于能够分配的频谱的数量的公约数中，最大的N个公约数中的一个作为所述子频谱基准单元的大小；N为正整数；否则，将设定的数量作为所述子频谱基准单元的大小。

较佳地，所述所述组合方式确定模块具体用于：

按照每次选取一个频谱申请设备的方式，确定所有不同的选取顺序；针对一个选取顺序，根据所述选取顺序，按照最大化满足频谱申请设备需求的频谱为基准，确定每个频谱申请设备对应的子频谱基准单元的数量，并将每个频谱申请设备以及对应的子频谱基准单元的数量表示的频谱的组合作为一个频谱分配组合方式。

较佳地，所述选择模块具体用于：

根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中，选择对应的吞吐量最大的N个中的一个频谱分配组合方式；

其中，N为正整数。

本发明实施例提供的一种频谱分配的频谱申请设备，该频谱申请设备包括：

上报模块，用于向频谱分配设备上报需求的频谱；

第二处理模块，用于在收到来自所述频谱分配设备的针对每个频谱分配组合方式的预分配频谱后，确定每个频谱分配组合方式下的吞吐量；

频谱确定模块，用于将确定的吞吐量上报所述频谱分配设备，并根据所述频谱分配设备的配置确定分配的频谱。

较佳地，所述第二处理模块具体用于：

针对一种频谱分配组合方式，根据所述预分配频谱通过调度单元对终端进行模拟调度，并确定所述频谱分配组合方式下的吞吐量。

本发明实施例频谱分配设备根据各频谱申请设备需求的频谱，确定多种频谱分配组合方式，为从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱预分配，并根据各频谱申请设备上报的吞吐量，确定该频谱分配组合方式对应的吞吐量；根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中选择一个频谱分配组合方式；根据选择的频谱分配组合方式，从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱分配，从而实现了针对多个运营商共享频谱场景下进行频谱分配；进一步提高了系统性能。

附图说明

图1为本发明实施例一频谱分配的系统结构示意图；

图2为本发明实施例二频谱分配设备的结构示意图；

图3为本发明实施例三频谱申请设备的结构示意图；

图4为本发明实施例四频谱分配设备的结构示意图；

图5为本发明实施例五频谱申请设备的结构示意图；

图6为本发明实施例六频谱分配的方法流程示意图；

图7为本发明实施例七频谱分配的方法流程示意图；

图8为本发明实施例八频谱分配的方法流程示意图；

图9为本发明实施例九吞吐量上报的方法流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例频谱分配设备根据各频谱申请设备需求的频谱，确定多种频谱分配组合方式，为从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱预分配，并根据各频谱申请设备上报的吞吐量，确定该频谱分配组合方式对应的吞吐量；根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中选择一个频谱分配组合方式；根据选择的频谱分配组合方式，从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱分配，从而实现了针对多个运营商共享频谱场景下进行频谱分配；进一步提高了系统性能。

在实施中，本发明实施例的频谱分配设备可以是集中式架构中的高级频谱管理单元，或者叫中心管理单元，或者叫做数据库设备，该设备具备连接到运营商现有设备上(例如网管设备)的功能。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。

如图1所示，本发明实施例一频谱分配的系统包括：频谱分配设备10和至少一个频谱申请设备20。

频谱分配设备10，用于根据各频谱申请设备需求的频谱，确定多种频谱分配组合方式；针对一种频谱分配组合方式，为从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱预分配，并根据各频谱申请设备上报的吞吐量，确定该频谱分配组合方式对应的吞吐量；根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中选择一个频谱分配组合方式；根据选择的频谱分配组合方式，从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱分配。

频谱申请设备20，用于向频谱分配设备上报需求的频谱；在收到来自所述频谱分配设备的针对每个频谱分配组合方式的预分配频谱后，确定每个频谱分配组合方式下的吞吐量；将确定的吞吐量上报所述频谱分配设备，并根据所述频谱分配设备的配置确定分配的频谱。

其中，频谱分配设备在收到频谱申请设备上报的频谱需求后，判断能够分配的频谱是否可以满足各频谱申请设备需求的频谱的总和；

如果可以，则直接按照各频谱申请设备的需求进行分配；

如果没有，则根据各频谱申请设备的频谱需求，确定多种频谱分配组合方式。

在实施中，

所述频谱分配设备根据各频谱申请设备的频谱需求，确定多种频谱分配组合方式时，根据各频谱申请设备需求的频谱，将能够分配的频谱分成多个子频谱基准单元；根据每个子频谱基准单元，确定多种频谱分配组合方式。

较佳地，所述频谱分配设备根据下列方式确定所述子频谱基准单元的大小：

所述频谱分配设备确定各频谱申请设备需求的频谱的数量的公约数；

所述频谱分配设备判断是否有不大于能够分配的频谱的数量的公约数；

如果有，则将不大于能够分配的频谱的数量的公约数中，最大的N个公约数中的一个作为所述子频谱基准单元的大小；N为正整数。

否则，将设定的数量作为所述子频谱基准单元的大小。

比如有4个频谱申请设备，需求的频谱分别是5MHz、10MHz、15MHz和15MHz，能够分配的频谱的数量为20MHz，公约数为5，不大于20，则一个子频谱基准单元的大小为5，将20分为4个子频谱基准单元。

较佳地，如果有多个大于能够分配的频谱的数量的公约数，则可以选择最大的公约数，即N为1。

如果没有大于能够分配的频谱的数量的公约数或者没有公约数，则将设定的数量作为所述子频谱基准单元的大小，一般的可以将设定的数量设定为1。当然设定的数量并非一定是1，可以根据需要或者经验等设定，并且后期也可以更新该数量。

其中，频谱分配设备根据每个子频谱基准单元，确定多种频谱分配组合方式时，可以按照每次选取一个频谱申请设备的方式，确定所有不同的选取顺序；

针对一个选取顺序，所述频谱分配设备根据所述选取顺序，按照最大化满足频谱申请设备需求的频谱为基准，确定每个频谱申请设备对应的子频谱基准单元的数量，并将每个频谱申请设备以及对应的子频谱基准单元的数量表示的频谱的组合作为一个频谱分配组合方式。

假设频谱申请设备A申请10MHz、频谱申请设备B申请5MHz和频谱申请设备C申请15MHz，一共能够分配的频谱为15MHz。

频谱分配设备按照每次选取一个频谱申请设备的方式，确定所有不同的选取顺序时，以上述假设为例，则选取顺序有以下几种：

第一种：A、B、C；

第二种：A、C、B；

第三种：B、A、C；

第四种：B、C、A；

第五种：C、A、B；

第六种：C、B、A。

选取确定后，针对每一种顺序都需要确定对应的频谱分配组合方式。下面以第一种为例。

针对第一种顺序，所述频谱分配设备按照最大化满足频谱申请设备需求的频谱为基准，先为频谱申请设备A分配10MHz，再为频谱申请设备B分配5MHz，由于已经没有能够分配的频谱，所以为频谱申请设备C分配0MHz。

基于上述分配方式，第一种顺序对应的频谱分配组合方式为频谱申请设备A分配10MHz、频谱申请设备B分配5MHz以及频谱申请设备C分配0MHz。

针对第二种顺序，所述频谱分配设备按照最大化满足频谱申请设备需求的频谱为基准，先为频谱申请设备A分配10MHz，剩余能够分配的频谱不能满足频谱申请设备C的需求，但是按照最大化满足频谱申请设备需求的频谱为基准为频谱申请设备C分配剩余所有的频谱，即5MHz，由于已经没有能够分配的频谱，所以为频谱申请设备B分配0MHz；

基于上述分配方式，第二种顺序对应的频谱分配组合方式为频谱申请设备A分配10MHz、频谱申请设备B分配0MHz以及频谱申请设备C分配5MHz。

针对第五种顺序，所述频谱分配设备按照最大化满足频谱申请设备需求的频谱为基准，先为频谱申请设备C分配15MHz，由于已经没有能够分配的频谱，所以为频谱申请设备A和频谱申请设备B分配0MHz。

基于上述分配方式，第五种顺序对应的频谱分配组合方式为频谱申请设备A分配0MHz、频谱申请设备B分配0MHz以及频谱申请设备C分配15MHz。

其他顺序与上述内容类似，不再赘述。

在确定了频谱分配组合方式后，频谱分配设备分别将每种频谱分配组合方式为从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱预分配；

相应的，频谱申请设备在收到来自所述频谱分配设备的针对每个频谱分配组合方式的预分配频谱后，确定每个频谱分配组合方式下的吞吐量。

在实施中，针对一种频谱分配组合方式，所述频谱申请设备根据所述预分配频谱通过调度单元对终端进行模拟调度，并确定所述频谱分配组合方式下的吞吐量。

如果频谱申请设备是基站，则直接通过基站中的过调度单元对终端进行模拟调度，并确定所述频谱分配组合方式下的吞吐量；

如果频谱申请设备是运营商管理设备，则运营商管理设备需要根据预分配的频谱为每个基站分配频谱，并根据每个基站中的过调度单元对终端进行模拟调度，并确定所述频谱分配组合方式下的吞吐量。

具体确定所述频谱分配组合方式下的吞吐量的过程可以参见图9。

较佳地，所述频谱分配设备在收到频谱申请设备上报的吞吐量后，根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中，选择对应的吞吐量最大的N个中的一个频谱分配组合方式；其中，N为正整数。

其中，本发明实施例的频谱申请设备可以位于各运营商/系统上的某一高级节点中，也可以位于基站上，还可以位于其他设备上。

如图2所示，本发明实施例二的频谱分配设备包括：组合方式确定模块200、第一处理模块210、选择模块220和分配模块230。

组合方式确定模块200，用于根据各频谱申请设备需求的频谱，确定多种频谱分配组合方式；

第一处理模块210，用于针对一种频谱分配组合方式，为从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱预分配，并根据各频谱申请设备上报的吞吐量，确定该频谱分配组合方式对应的吞吐量；

选择模块220，用于根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中选择一个频谱分配组合方式；

分配模块230，用于根据选择的频谱分配组合方式，从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱分配。

较佳地，所述组合方式确定模块200还用于：

在确定能够分配的频谱无法满足各频谱申请设备需求的频谱的总和后，根据各频谱申请设备的频谱需求，确定多种频谱分配组合方式。

较佳地，所述组合方式确定模块200具体用于：

根据各频谱申请设备需求的频谱，将能够分配的频谱分成多个子频谱基准单元；根据每个子频谱基准单元，确定多种频谱分配组合方式。

较佳地，所述组合方式确定模块200具体用于，根据下列方式确定所述子频谱基准单元的大小：

确定各频谱申请设备需求的频谱的数量的公约数；判断是否有不大于能够分配的频谱的数量的公约数；如果有，则将不大于能够分配的频谱的数量的公约数中，最大的N个公约数中的一个作为所述子频谱基准单元的大小；N为正整数；否则，将设定的数量作为所述子频谱基准单元的大小。

较佳地，所述组合方式确定模块200具体用于：

按照每次选取一个频谱申请设备的方式，确定所有不同的选取顺序；针对一个选取顺序，根据所述选取顺序，按照最大化满足频谱申请设备需求的频谱为基准，确定每个频谱申请设备对应的子频谱基准单元的数量，并将每个频谱申请设备以及对应的子频谱基准单元的数量表示的频谱的组合作为一个频谱分配组合方式。

较佳地，所述选择模块220具体用于：

根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中，选择对应的吞吐量最大的N个中的一个频谱分配组合方式；

其中，N为正整数。

如图3所示，本发明实施例三的频谱申请设备包括：上报模块300、第二处理模块310和频谱确定模块320。

上报模块300，用于向频谱分配设备上报需求的频谱；

第二处理模块310，用于在收到来自所述频谱分配设备的针对每个频谱分配组合方式的预分配频谱后，确定每个频谱分配组合方式下的吞吐量；

频谱确定模块320，用于将确定的吞吐量上报所述频谱分配设备，并根据所述频谱分配设备的配置确定分配的频谱。

较佳地，所述第二处理模块310具体用于：

针对一种频谱分配组合方式，根据所述预分配频谱通过调度单元对终端进行模拟调度，并确定所述频谱分配组合方式下的吞吐量。

如图4所示，本发明实施例四的频谱分配设备包括：

处理器401，用于读取存储器404中的程序，执行下列过程：

根据各频谱申请设备需求的频谱，确定多种频谱分配组合方式；针对一种频谱分配组合方式，通过收发机402为从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱预分配，并根据各频谱申请设备上报的吞吐量，确定该频谱分配组合方式对应的吞吐量；根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中选择一个频谱分配组合方式；根据选择的频谱分配组合方式，通过收发机402从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱分配。

收发机402，用于在处理器401的控制下接收和发送数据。

较佳地，所述处理器401还用于：

在确定能够分配的频谱无法满足各频谱申请设备需求的频谱的总和后，根据各频谱申请设备的频谱需求，确定多种频谱分配组合方式。

较佳地，所述处理器401具体用于：

根据各频谱申请设备需求的频谱，将能够分配的频谱分成多个子频谱基准单元；根据每个子频谱基准单元，确定多种频谱分配组合方式。

较佳地，所述处理器401具体用于，根据下列方式确定所述子频谱基准单元的大小：

确定各频谱申请设备需求的频谱的数量的公约数；判断是否有不大于能够分配的频谱的数量的公约数；如果有，则将不大于能够分配的频谱的数量的公约数中，最大的N个公约数中的一个作为所述子频谱基准单元的大小；N为正整数；否则，将设定的数量作为所述子频谱基准单元的大小。

较佳地，所述处理器401具体用于：

按照每次选取一个频谱申请设备的方式，确定所有不同的选取顺序；针对一个选取顺序，根据所述选取顺序，按照最大化满足频谱申请设备需求的频谱为基准，确定每个频谱申请设备对应的子频谱基准单元的数量，并将每个频谱申请设备以及对应的子频谱基准单元的数量表示的频谱的组合作为一个频谱分配组合方式。

较佳地，所述处理器401具体用于：

根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中，选择对应的吞吐量最大的N个中的一个频谱分配组合方式；

其中，N为正整数。

在图4中，总线架构(用总线400来代表)，总线400可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线400将包括由处理器401代表的一个或多个处理器和存储器404代表的存储器的各种电路链接在一起。总线400还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口403在总线400和收发机402之间提供接口。收发机402可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器401处理的数据通过天线405在无线介质上进行传输，进一步，天线405还接收数据并将数据传送给处理器401。

处理器401负责管理总线400和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器404可以被用于存储处理器401在执行操作时所使用的数据。

可选的，处理器401可以是CPU(中央处埋器)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)。

如图5所示，本发明实施例五的频谱申请设备包括：

处理器501，用于读取存储器504中的程序，执行下列过程：

通过收发机502向频谱分配设备上报需求的频谱；在通过收发机502收到来自所述频谱分配设备的针对每个频谱分配组合方式的预分配频谱后，确定每个频谱分配组合方式下的吞吐量；将确定的吞吐量上报所述频谱分配设备，并根据所述频谱分配设备的配置确定分配的频谱。

收发机502，用于在处理器501的控制下接收和发送数据。

较佳地，所述处理器501具体用于：

针对一种频谱分配组合方式，根据所述预分配频谱通过调度单元对终端进行模拟调度，并确定所述频谱分配组合方式下的吞吐量。

在图5中，总线架构(用总线500来代表)，总线500可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线500将包括由处理器501代表的一个或多个处理器和存储器504代表的存储器的各种电路链接在一起。总线500还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口503在总线500和收发机502之间提供接口。收发机502可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器501处理的数据通过天线505在无线介质上进行传输，进一步，天线505还接收数据并将数据传送给处理器501。

处理器501负责管理总线500和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器504可以被用于存储处理器501在执行操作时所使用的数据。

可选的，处理器501可以是CPU、ASIC、FPGA或CPLD。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了频谱分配的方法，由于频谱分配的方法对应的设备是本发明实施例频谱分配的系统中的不同的设备，并且该方法解决问题的原理与系统相似，因此该方法的实施可以参见系统的实施，重复之处不再赘述。

如图6所示，本发明实施例六频谱分配的方法包括：

步骤601、频谱分配设备根据各频谱申请设备需求的频谱，确定多种频谱分配组合方式；

步骤602、针对一种频谱分配组合方式，所述频谱分配设备为从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱预分配，并根据各频谱申请设备上报的吞吐量，确定该频谱分配组合方式对应的吞吐量；

步骤603、所述频谱分配设备根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中选择一个频谱分配组合方式；

步骤604、所述频谱分配设备根据选择的频谱分配组合方式，从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱分配。

较佳地，所述频谱分配设备根据各频谱申请设备的频谱需求，确定多种频谱分配组合方式之前，还包括：

所述频谱分配设备确定能够分配的频谱无法满足各频谱申请设备需求的频谱的总和。

较佳地，所述频谱分配设备根据各频谱申请设备的频谱需求，确定多种频谱分配组合方式，包括：

所述频谱分配设备根据各频谱申请设备需求的频谱，将能够分配的频谱分成多个子频谱基准单元；

所述频谱分配设备根据每个子频谱基准单元，确定多种频谱分配组合方式。

较佳地，所述频谱分配设备根据下列方式确定所述子频谱基准单元的大小：

所述频谱分配设备确定各频谱申请设备需求的频谱的数量的公约数；

所述频谱分配设备判断是否有不大于能够分配的频谱的数量的公约数；

如果有，则将不大于能够分配的频谱的数量的公约数中，最大的N个公约数中的一个作为所述子频谱基准单元的大小；N为正整数；

否则，将设定的数量作为所述子频谱基准单元的大小。

较佳地，所述频谱分配设备根据每个子频谱基准单元，确定多种频谱分配组合方式，包括：

所述频谱分配设备按照每次选取一个频谱申请设备的方式，确定所有不同的选取顺序；

针对一个选取顺序，所述频谱分配设备根据所述选取顺序，按照最大化满足频谱申请设备需求的频谱为基准，确定每个频谱申请设备对应的子频谱基准单元的数量，并将每个频谱申请设备以及对应的子频谱基准单元的数量表示的频谱的组合作为一个频谱分配组合方式。

较佳地，所述频谱分配设备根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中选择一个频谱分配组合方式，包括：

所述频谱分配设备根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中，选择对应的吞吐量最大的N个中的一个频谱分配组合方式；

其中，N为正整数。

如图7所示，本发明实施例七频谱分配的方法包括：

步骤701、频谱申请设备向频谱分配设备上报需求的频谱；

步骤702、所述频谱申请设备在收到来自所述频谱分配设备的针对每个频谱分配组合方式的预分配频谱后，确定每个频谱分配组合方式下的吞吐量；

步骤703、所述频谱申请设备将确定的吞吐量上报所述频谱分配设备，并根据所述频谱分配设备的配置确定分配的频谱。

较佳地，所述频谱申请设备在收到来自所述频谱分配设备的针对每个频谱分配组合方式的预分配频谱后，确定每个频谱分配组合方式下的吞吐量，包括：

针对一种频谱分配组合方式，所述频谱申请设备根据所述预分配频谱通过调度单元对终端进行模拟调度，并确定所述频谱分配组合方式下的吞吐量。

下面列举几个例子对本发明的方案进行说明。

如图8所示，本发明实施例八频谱分配的方法包括：

步骤800、各频谱申请设备向频谱分配设备上报频谱需求。具体上报格式可以如表1所示：

表1.频谱需求上报信息表格

步骤801、频谱分配设备判断当前所拥有的可用频谱数量是否满足各频谱申请设备需求的总和：

若满足，则执行步骤806；按照各频谱申请设备的需求进行分配；

若不满足，则进行步骤802。

步骤802、频谱分配设备根据各频谱申请设备的需求，进行频谱分配基准单元大小的确定，并对所拥有的可用频谱划分更小的频谱分配基准单元。

在进行频谱分配基准单元大小确定时，一种较佳地方法为，确定各频谱申请设备申请频谱的公约数中不大于频谱分配设备所拥有频谱的总数的最大公约数，如果能够确定最大公布公约数，则将最大公约数确定为频谱分配基准单元的大小，如果不行则用设定数量作为分配基准单元的大小，较佳地，设定数量为1。

比如两个频谱申请设备上报所需分别为5MHz及10MHz，频谱分配设备共有10MHz的频谱，则频谱分配基准单元为5MHz，且共有两个频谱分配基准单元。

步骤803、频谱分配基准单元按照频谱申请设备的需求，将所有频谱划分为多个分配组合。

具体划分方法可以为：按顺序逐个最大化满足频谱申请设备需求。

比如假设当前共有XMHz频谱，频谱分配的基准单元为FbasicMHz。

第一种频谱分配组合方式：优先满足频谱申请设备1所需的频谱，频谱申请设备1所需为Fneed_1MHz，若Fneed_1≤X，则分配频谱申请设备1的频谱为Fassign_1＝Fneed_1，反之，则Fassign_1＝X，其余申请单元获得的频谱数量为0；频谱申请设备2所需为Fneed_2MHz，若Fneed_2≤X-Fassign_1，则为分配频谱申请设备2的频谱为Fassign_2＝Fneed_2，反之，Fassign_2＝X-Fassign_1，其余的频谱申请设备获得的频谱数量为0；同理继续为剩余的频谱申请设备进行频谱分配，此时形成频谱分配组合1。

第二种频谱分配组合方式：优先满足频谱申请设备2所需的频谱，若Fneed_2≤X，则分配频谱申请设备2的频谱为Fassign_2＝Fneed_2，反之，则Fassign_2＝X，其余申请单元获得的频谱数量为0；频谱申请设备1所需为Fneed_1MHz，若Fneed_1≤X-Fassign_2，则分配频谱申请设备1的频谱为Fassign_1＝Fneed_1，反之，Fassign_1＝X-Fassign_2，其余的频谱申请设备获得的频谱数量为0；进而为频谱申请设备3及后续的进行分配，形成组合2；

第三种频谱分配组合方式：优先满足频谱申请设备3所需的频谱，步骤类似不再赘述。并可按上述步骤形成其他组合。

举例：如当前共有10MHz频谱，频谱申请设备1需求为5MHz，频谱申请设备2需求为10MHz，则第一种组合为频谱申请设备1优先获得满足，其获得5MHz频谱，频谱申请设备2可获得5MHz频谱，第二种组合为频谱申请设备2优先获得满足，其获得10MHz频谱，频谱申请设备1获得0MHz频谱。

步骤804、频谱分配基准单元按照步骤803得到的频谱分配组合方式，即各种分配组合通知频谱申请设备，进行预分配，以便统计每种组合下各频谱申请设备所在系统可以带来的系统吞吐的总量。

对于每种组合，具体到某一个频谱申请设备下的系统/运营商统计吞吐量的步骤的如图9所示：

步骤901、系统内调度单元对所辖终端进行模拟调度。

即终端上报测量到的信道质量信息，并将测量信息进行上报，调度单元根据测量上报结果，并根据一定准则，模拟对UE进行调度；

需要说明的是：

本步骤中，针对具体的UE进行调度的方法与3GPP TS 36.321的调度方法类似，再次不再赘述。

步骤902、调度单元模拟进行调度，即并未真实对UE进行调度，只需进行模拟调度；

并将模拟调度后资源分配的结果进行记录，根据资源分配结果，将信道质量映射为吞吐量，具体如表2所示；

其中，信道质量与吞吐量之间的映射关系与3GPP TS 36.213中的映射思路一致，即根据信道质量挑选合适的MCS等级，进而确定TBS大小，从而可以根据接收信噪比，与TBS大小确定吞吐量。根据信道质量挑选合适的MCS(Modulation and coding scheme，调制编码方式)等级时用到的信道质量和MCS的映射关系可以是仿真获得。

表2.基站模拟资源调度结果记录表

步骤903、调度单元将统计在所分配频段上可能带来的吞吐量，上报至频谱申请设备，即该单元负责汇总其下辖调度单元所有上报的数据，上报的数据表格可以如下表所示，其中即表2的第四列的前n个吞吐量数值，Throughput_2的计算方法类似，不再赘述：

表3.频谱申请设备上报的吞吐量信息

步骤805、频谱分配设备将每种组合下，各频谱申请设备上报的吞吐量相加，得出该种组合下的吞吐量数据；将各组合的结果进行排序，挑选总量最大的组合作为最终的频谱分配方案，并结束本流程。

步骤806、频谱分配设备按照各频谱申请设备的需求进行分配，并结束本流程。

下面列举一个详细的例子对本发明的方案进行详细说明。

假设当前共有三个频谱申请单元所在的系统/运营商共享一段频谱，分别用频谱申请单元1，频谱申请单元2，频谱申请单元3表征。当前共享频谱共有10MHz，且假设每个频谱申请单元所在系统/运营商下部署2个基站，命名基站编号为NodeB_1_1,NodeB_1_2,NodeB_2_1,NodeB_2_2,NodeB_3_1,NodeB_3_2,其中NodeB_1_1表示频谱申请单元所在系统/运营商下属的第一个基站，其余的解释类似，不再赘述。每个基站下有30个用户。则本方案的具体实现流程如下：

步骤1：各频谱申请单元向频谱分配单元上报频谱需求。

具体上报格式如表4和表5所示：

表4.频谱申请单元1的频谱需求上报信息表格

表5.频谱申请单元2的频谱需求上报信息表格

步骤2：频谱分配单元判断当前所拥有的可用频谱数量是否满足各频谱申请单元需求的总和：

若满足，则按照各频谱申请单元的需求进行分配；

若不满足，则进行第3步。

步骤3：频谱分配单元根据各频谱申请单元的需求，进行频谱分配基准单元大小的确定，并对所拥有的可用频谱划分更小的频谱分配基准单元。两个频谱申请单元上报所需分别为5MHz及10MHz，频谱分配单元共有10MHz的频谱，则频谱分配基准单元为5MHz，且共有两个频谱分配基准单元。

步骤4：频谱分配基准单元按照频谱申请单元的需求，将所有频谱划分为多个频谱分配组合方式。具体如表6所示：

表6.频谱分配组合方式

步骤5：按照第四步分配的结果进行预分配，频谱分配设备统计每种组合下，各频谱申请单元所在系统可以带来的系统吞吐的总量。对于每种组合，具体到某一个频谱申请单元下的系统/运营商统计吞吐量的步骤的如下所述：

(1)系统内调度单元对所辖终端进行模拟调度。即终端上报测量到的信道质量信息，并将测量信息进行上报，调度单元根据测量上报结果，并根据一定准则，模拟对UE进行调度；

(2)调度单元将调度后资源分配的结果进行记录，根据资源分配结果，将信道质量映射为吞吐量，具体如表7和表8所示；

其中，信道质量与吞吐量之间的映射关系与现有的映射思路一致，即根据信道质量挑选合适的MCS等级，进而确定TBS大小，从而可以根据接收信噪比，与TBS大小确定吞吐量。

表7.基站NodeB_1_1模拟调度结果记录表

表8.基站NodeB_1_2模拟调度结果记录表

(3)调度单元将统计在所分配频段上可能带来的吞吐量，上报至频谱申请单元，即该单元负责汇总其下辖调度单元所有上报的数据，上报的数据表格可以如下表所示，其中即表3的第四列的前n个吞吐量数值与表4第四列的前n个吞吐量数值之和，Throughput_2的计算方法类似，不再赘述。其中总吞吐量为各频谱分配基准单元带来吞吐量的总和。

其中，频谱申请单元1在所分配频谱上，能够得到吞吐量信息，具体参见表9：

表9.频谱申请单元1上报的吞吐量信息

同理可得频谱申请单元2在所分配频谱上，能够得到吞吐量信息：

表10.频谱申请单元2上报的吞吐量信息

步骤6：频谱分配设备将每种组合下，各频谱申请单元上报的吞吐量相加，得出该种组合下的吞吐量数据；将各组合的结果进行排序，挑选总量最大的组合作为最终的频谱分配方案。

从上述内容可以看出：本发明实施例频谱分配设备根据各频谱申请设备需求的频谱，确定多种频谱分配组合方式，为从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱预分配，并根据各频谱申请设备上报的吞吐量，确定该频谱分配组合方式对应的吞吐量；根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中选择一个频谱分配组合方式；根据选择的频谱分配组合方式，从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱分配，从而实现了针对多个运营商共享频谱场景下进行频谱分配；进一步提高了系统性能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种频谱分配的方法，其特征在于，该方法包括：

频谱分配设备确定多运营商需要共享频谱后，根据各频谱申请设备需求的频谱，确定多种频谱分配组合方式；

针对一种频谱分配组合方式，所述频谱分配设备为从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱预分配，并根据各频谱申请设备上报的吞吐量，确定该频谱分配组合方式对应的吞吐量；

所述频谱分配设备根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中选择一个频谱分配组合方式；

所述频谱分配设备根据选择的频谱分配组合方式，从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱分配；

所述频谱分配设备根据各频谱申请设备的频谱需求，确定多种频谱分配组合方式，包括：

所述频谱分配设备根据各频谱申请设备需求的频谱，将能够分配的频谱分成多个子频谱基准单元；

所述频谱分配设备根据每个子频谱基准单元，确定多种频谱分配组合方式；

其中，所述频谱分配设备根据下列方式确定所述子频谱基准单元的大小：

所述频谱分配设备确定各频谱申请设备需求的频谱的数量的公约数；所述频谱分配设备判断是否有不大于能够分配的频谱的数量的公约数；如果有，则将不大于能够分配的频谱的数量的公约数中，最大的N个公约数中的一个作为所述子频谱基准单元的大小；否则，将设定的数量作为所述子频谱基准单元的大小；N为正整数；

其中，所述频谱分配设备根据每个子频谱基准单元，确定多种频谱分配组合方式，包括：

所述频谱分配设备按照每次选取一个频谱申请设备的方式，确定所有不同的选取顺序；针对一个选取顺序，所述频谱分配设备根据所述选取顺序，按照最大化满足频谱申请设备需求的频谱为基准，确定每个频谱申请设备对应的子频谱基准单元的数量，并将每个频谱申请设备以及对应的子频谱基准单元的数量表示的频谱的组合作为一个频谱分配组合方式。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述频谱分配设备根据各频谱申请设备的频谱需求，确定多种频谱分配组合方式之前，还包括：

所述频谱分配设备确定能够分配的频谱无法满足各频谱申请设备需求的频谱的总和。

3.如权利要求1～2任一所述的方法，其特征在于，所述频谱分配设备根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中选择一个频谱分配组合方式，包括：

所述频谱分配设备根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中，选择对应的吞吐量最大的N个中的一个频谱分配组合方式；

其中，N为正整数。

4.一种频谱分配的方法，其特征在于，该方法包括：

频谱申请设备向频谱分配设备上报需求的频谱，以使所述频谱分配设备根据所述上报需求的频谱，将能够分配的频谱分成多个子频谱基准单元，并根据每个子频谱基准单元确定多种频谱分配组合方式，其中根据下列方式确定所述子频谱基准单元的大小：确定各频谱申请设备需求的频谱的数量的公约数；判断是否有不大于能够分配的频谱的数量的公约数；如果有，则将不大于能够分配的频谱的数量的公约数中，最大的N个公约数中的一个作为所述子频谱基准单元的大小；否则，将设定的数量作为所述子频谱基准单元的大小；N为正整数；并根据每个子频谱基准单元，确定多种频谱分配组合方式时：按照每次选取一个频谱申请设备的方式，确定所有不同的选取顺序；针对一个选取顺序，根据所述选取顺序，按照最大化满足频谱申请设备需求的频谱为基准，确定每个频谱申请设备对应的子频谱基准单元的数量，并将每个频谱申请设备以及对应的子频谱基准单元的数量表示的频谱的组合作为一个频谱分配组合方式；

所述频谱申请设备在收到来自所述频谱分配设备的针对每个频谱分配组合方式的预分配频谱后，确定每个频谱分配组合方式下的吞吐量；

所述频谱申请设备将确定的吞吐量上报所述频谱分配设备，并根据所述频谱分配设备在确定多运营商需要共享频谱后进行的配置确定分配的频谱。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述频谱申请设备在收到来自所述频谱分配设备的针对每个频谱分配组合方式的预分配频谱后，确定每个频谱分配组合方式下的吞吐量，包括：

针对一种频谱分配组合方式，所述频谱申请设备根据所述预分配频谱通过调度单元对终端进行模拟调度，并确定所述频谱分配组合方式下的吞吐量。

6.一种频谱分配的频谱分配设备，其特征在于，该频谱分配设备包括：

组合方式确定模块，用于确定多运营商需要共享频谱后，根据各频谱申请设备需求的频谱，确定多种频谱分配组合方式；

第一处理模块，用于针对一种频谱分配组合方式，为从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱预分配，并根据各频谱申请设备上报的吞吐量，确定该频谱分配组合方式对应的吞吐量；

选择模块，用于根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中选择一个频谱分配组合方式；

分配模块，用于根据选择的频谱分配组合方式，从能够分配的频谱中为各频谱申请设备进行频谱分配；

所述组合方式确定模块具体用于：

根据各频谱申请设备需求的频谱，将能够分配的频谱分成多个子频谱基准单元；根据每个子频谱基准单元，确定多种频谱分配组合方式；

其中，所述组合方式确定模块具体用于，根据下列方式确定所述子频谱基准单元的大小：

确定各频谱申请设备需求的频谱的数量的公约数；判断是否有不大于能够分配的频谱的数量的公约数；如果有，则将不大于能够分配的频谱的数量的公约数中，最大的N个公约数中的一个作为所述子频谱基准单元的大小；N为正整数；否则，将设定的数量作为所述子频谱基准单元的大小；

其中，所述所述组合方式确定模块具体用于：

按照每次选取一个频谱申请设备的方式，确定所有不同的选取顺序；针对一个选取顺序，根据所述选取顺序，按照最大化满足频谱申请设备需求的频谱为基准，确定每个频谱申请设备对应的子频谱基准单元的数量，并将每个频谱申请设备以及对应的子频谱基准单元的数量表示的频谱的组合作为一个频谱分配组合方式。

7.如权利要求6所述的频谱分配设备，其特征在于，所述组合方式确定模块还用于：

在确定能够分配的频谱无法满足各频谱申请设备需求的频谱的总和后，根据各频谱申请设备的频谱需求，确定多种频谱分配组合方式。

8.如权利要求6～7任一所述的频谱分配设备，其特征在于，所述选择模块具体用于：

根据每个频谱分配组合方式对应的吞吐量，从所有频谱分配组合方式中，选择对应的吞吐量最大的N个中的一个频谱分配组合方式；

其中，N为正整数。

9.一种频谱分配的频谱申请设备，其特征在于，该频谱申请设备包括：

上报模块，用于向频谱分配设备上报需求的频谱，以使所述频谱分配设备根据所述上报需求的频谱，将能够分配的频谱分成多个子频谱基准单元，并根据每个子频谱基准单元确定多种频谱分配组合方式，其中根据下列方式确定所述子频谱基准单元的大小：确定各频谱申请设备需求的频谱的数量的公约数；判断是否有不大于能够分配的频谱的数量的公约数；如果有，则将不大于能够分配的频谱的数量的公约数中，最大的N个公约数中的一个作为所述子频谱基准单元的大小；否则，将设定的数量作为所述子频谱基准单元的大小；N为正整数；并根据每个子频谱基准单元，确定多种频谱分配组合方式时：按照每次选取一个频谱申请设备的方式，确定所有不同的选取顺序；针对一个选取顺序，根据所述选取顺序，按照最大化满足频谱申请设备需求的频谱为基准，确定每个频谱申请设备对应的子频谱基准单元的数量，并将每个频谱申请设备以及对应的子频谱基准单元的数量表示的频谱的组合作为一个频谱分配组合方式；

第二处理模块，用于在收到来自所述频谱分配设备的针对每个频谱分配组合方式的预分配频谱后，确定每个频谱分配组合方式下的吞吐量；

频谱确定模块，用于将确定的吞吐量上报所述频谱分配设备，并根据所述频谱分配设备在确定多运营商需要共享频谱后进行的配置确定分配的频谱。

10.如权利要求9所述的频谱申请设备，其特征在于，所述第二处理模块具体用于：

针对一种频谱分配组合方式，根据所述预分配频谱通过调度单元对终端进行模拟调度，并确定所述频谱分配组合方式下的吞吐量。