專利名稱:天線管理裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域,更具體而言,涉及一種天線管理裝置和方法。
背景技術(shù):
隨著計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,全球信息網(wǎng)絡(luò)正在快速向以互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP,Internet Protocol)為基礎(chǔ)的下一代網(wǎng)絡(luò)(Next Generation Network, NGN)演進(jìn)。下一代網(wǎng)絡(luò)的另一重要特征是多種無(wú)線技術(shù)并存,形成異構(gòu)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)。圖I示出了現(xiàn)有技術(shù)中的異構(gòu)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的示意圖。如圖I所示,異構(gòu)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的組成豐富多樣從覆蓋范圍上可以分為廣域網(wǎng)(Wide Area Network,WAN)、城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network, MAN)、局域網(wǎng)(Local Area Network, LAN)、個(gè)域網(wǎng)(Personal Area Network,PAN);從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上可以分為點(diǎn)到多點(diǎn)(Point-to-Multipoint) 的單跳網(wǎng)絡(luò)(Single-hop Network)、多跳網(wǎng)絡(luò)(Multi-hop Network)、網(wǎng)狀網(wǎng)(MeshNetwork)、自組織網(wǎng)(Ad Hoc)等。這些無(wú)線接入網(wǎng)中的全部或部分通過(guò)有線或無(wú)線方式接入以IP為基礎(chǔ)的核心網(wǎng)(Core Network)以便為用戶獲取服務(wù)。因此可以將接入網(wǎng)連接到異構(gòu)接入網(wǎng)管理器(Heterogeneous Access Network Manager),通過(guò)該裝置對(duì)接入網(wǎng)進(jìn)行管理。異構(gòu)無(wú)線接入網(wǎng)從無(wú)線技術(shù)、覆蓋范圍、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)性能等各個(gè)角度都具有豐富的內(nèi)涵,它們?cè)诘乩矸植忌闲纬闪Ⅲw覆蓋,共同作用以便為用戶提供無(wú)處不在的內(nèi)容豐富的無(wú)線多媒體業(yè)務(wù)。相對(duì)而言,這些接入網(wǎng)所使用的無(wú)線頻譜資源是稀少。在下一代網(wǎng)絡(luò)中,一方面,無(wú)線接入網(wǎng)通過(guò)以IP為基礎(chǔ)的核心網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),可以進(jìn)行信息交互,為提高資源利用率提供了機(jī)遇。另一方面,異構(gòu)的無(wú)線接入網(wǎng)形成立體覆蓋,存在資源競(jìng)爭(zhēng)和干擾,為資源有效利用帶來(lái)了困難。因此,需要設(shè)計(jì)一種有效的天線管理裝置和方法,以實(shí)現(xiàn)下一代網(wǎng)絡(luò)的資源高效利用。
發(fā)明內(nèi)容
在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述,以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解,這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分,也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出某些概念,以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題,提高頻譜資源的復(fù)用機(jī)會(huì),從而實(shí)現(xiàn)下一代網(wǎng)絡(luò)的資源高效利用。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種天線管理方法,包括從被管理的接入網(wǎng)收集資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù);根據(jù)所述資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù),從所述被管理的接入網(wǎng)中選取參與天線調(diào)度的接入網(wǎng)組成天線調(diào)度集合,使用相同頻譜資源的接入網(wǎng)組成同一天線調(diào)度集合;將所述天線調(diào)度集合中的每個(gè)接入網(wǎng)的無(wú)線鏈路劃分為一個(gè)或更多個(gè)無(wú)線鏈路簇,每個(gè)無(wú)線鏈路簇包含同一接入網(wǎng)中具有同一發(fā)射節(jié)點(diǎn)或同一接收節(jié)點(diǎn)的一條或更多條無(wú)線鏈路;為所述天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇分配無(wú)線資源,以使得所述天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇之間的相互干擾在預(yù)定范圍內(nèi);以及將無(wú)線資源分配結(jié)果發(fā)送給每個(gè)無(wú)線鏈路簇所在的接入網(wǎng)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種天線管理裝置,包括資源使用信息收集器,用于從被管理的接入網(wǎng)收集資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù);以及天線調(diào)度器,包括天線選擇器,用于根據(jù)所述資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù),從所述被管理的接入網(wǎng)中選取參與天線調(diào)度的接入網(wǎng)組成天線調(diào)度集合,使用相同頻譜資源的接入網(wǎng)組成同一天線調(diào)度集合;調(diào)度制約因素分析器,用于將所述天線調(diào)度集合中的每個(gè)接入網(wǎng)的無(wú)線鏈路劃分為一個(gè)或更多個(gè)無(wú)線鏈路簇,每個(gè)無(wú)線鏈路簇包含同一接入網(wǎng)中具有同一發(fā)射節(jié)點(diǎn)或同一接收節(jié)點(diǎn)的一條或更多條無(wú)線鏈路;以及資源調(diào)度器,用于為所述天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇分配無(wú)線資源,以使得所述天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇之間的相互干擾在預(yù)定范圍內(nèi),并將無(wú)線資源分配結(jié)果發(fā)送給每個(gè)無(wú)線鏈路簇所在的接入網(wǎng)。在根據(jù)本發(fā)明的上述方面的方法和裝置中,將被管理的接入網(wǎng)中參與天線調(diào)度的接入網(wǎng)劃分到不同的天線調(diào)度集合中,使用相同頻譜資源的接入網(wǎng)組成同一天線調(diào)度集合;將每個(gè)接入網(wǎng)的無(wú)線鏈路劃分為一個(gè)或更多個(gè)無(wú)線鏈路簇;對(duì)天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇分配無(wú)線資源,以使得所述天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇之間的相互干擾在預(yù)定范圍內(nèi)。由此,盡可能多的接入網(wǎng)能夠使用相同頻譜資源在干擾允許范圍內(nèi)同時(shí)工作,增加了頻譜復(fù)用的機(jī)會(huì),實(shí)現(xiàn)了資源高效利用的目的。另外,與以單個(gè)無(wú)線鏈路為單位分配資源的情況相比,以無(wú)線鏈路簇為單位分配無(wú)線資源,降低了天線調(diào)度所需的計(jì)算量。通過(guò)以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明,本發(fā)明的這些以及其他優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。
參照下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明,會(huì)更加容易地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。附圖中的部件只是為了示出本發(fā)明的原理。在附圖中,相同的或類似的技術(shù)特征或部件將采用相同或類似的附圖標(biāo)記來(lái)表示。圖I示出了現(xiàn)有技術(shù)中的異構(gòu)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的示意圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的天線管理裝置與無(wú)線接入網(wǎng)的關(guān)系的示意圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的天線管理裝置的示意性框圖。圖4示出了本實(shí)施例的天線管理裝置所實(shí)施的天線管理方法的流程圖。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的由資源使用信息收集器收集信息的流程圖。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的由資源使用信息收集器收集信息的流程圖。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的由資源使用效率分析器發(fā)起天線調(diào)度的流程圖。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的由天線選擇器構(gòu)造天線調(diào)度集合的流程圖。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的由天線選擇器構(gòu)造天線調(diào)度集合的流、程圖。圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的天線調(diào)度對(duì)象的表示法的示意圖。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的由資源調(diào)度器進(jìn)行無(wú)線資源分配的流程圖。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的由資源調(diào)度器選取獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組的流程圖。圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的天線波束設(shè)定示意圖。圖14示出了可用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法和裝置的計(jì)算機(jī)的示意性框圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。在本發(fā)明的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個(gè)或更多個(gè)其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意,為了清楚的目的,附圖和說(shuō)明中省略了與本發(fā)明無(wú)關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的天線管理裝置的位置可以靈活設(shè)置。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的天線管理裝置與無(wú)線接入網(wǎng)的關(guān)系的示意圖。例如,如圖2中的(a)部分所示,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線管理裝置可以駐留在異構(gòu)接入網(wǎng)管理器內(nèi),以對(duì)異構(gòu)接入網(wǎng)管理器管轄范圍內(nèi)的異構(gòu)無(wú)線接入網(wǎng)進(jìn)行天線管理。如圖2中的(b)部分所示,天線管理裝置可以駐留在某個(gè)接入網(wǎng)的骨干網(wǎng)內(nèi),對(duì)該接入網(wǎng)內(nèi)若干臨近的小區(qū)進(jìn)行天線管理。如圖2中的(c)部分所示,天線管理裝置也可以駐留在某個(gè)接入網(wǎng)的基站BSl內(nèi),對(duì)該接入網(wǎng)本身以及臨近的其它接入網(wǎng)構(gòu)成的異構(gòu)接入網(wǎng)進(jìn)行天線管理。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的天線管理裝置的示意性框圖。其中,天線管理裝置300包括資源使用信息收集器310,用于從被管理的接入網(wǎng)收集資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù);以及天線調(diào)度器320,用于根據(jù)資源使用信息收集器310收集的資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù),對(duì)接入網(wǎng)進(jìn)行天線調(diào)度,并將天線調(diào)度結(jié)果發(fā)送給接入網(wǎng)??蛇x地,天線管理裝置300還可以包括圖3中以虛線框示出的資源使用效率分析器330,用于分析資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)資源利用率低的接入網(wǎng),以及發(fā)起天線調(diào)度。另夕卜,可選地,天線管理裝置300還可以包括存儲(chǔ)裝置,以存儲(chǔ)所收集的無(wú)線接入網(wǎng)的資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)。所述存儲(chǔ)裝置例如是圖3中以虛線框示出的資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)(DataBase,圖3中顯示為DB) 340??梢岳斫?,資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)也可以存儲(chǔ)在其他形式的存儲(chǔ)裝置中。應(yīng)當(dāng)理解,以虛線框示出的上述各個(gè)部件只是優(yōu)選的或可替選的實(shí)現(xiàn)方式,而不是必須包括在天線管理裝置300中。另外,應(yīng)當(dāng)理解,除了資源使用信息收集器310和天線調(diào)度器320之外,天線管理裝置300還可以包括以虛線框示出的上述各個(gè)部件的任意組合。以下結(jié)合圖4-13來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線管理裝置的操作流程。圖4示出了本實(shí)施例的天線管理裝置所實(shí)施的天線管理方法的流程圖。在步驟S410中,天線管理裝置300的資源使用信息收集器310從被管理的接入網(wǎng)收集資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,資源使用信息收集器310收集的資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)例如是各個(gè)接入網(wǎng)使用的無(wú)線資源、釆用的無(wú)線技術(shù)、資源利用率隨時(shí)間或空間的變化情況
坐坐寸寸O另外,資源使用信息收集器310還可以收集來(lái)自被管理的接入網(wǎng)的天線調(diào)度請(qǐng)求,這將在后面描述。在本文中,資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)和天線調(diào)度請(qǐng)求統(tǒng)稱為資源使用信息。在步驟S420中,天線調(diào)度器320中的天線選擇器321根據(jù)資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù),從被管理的接入網(wǎng)中選取參與天線調(diào)度的接入網(wǎng)組成天線調(diào)度集合。其中,使用相同頻譜資源的接入網(wǎng)組成同一天線調(diào)度集合。在步驟430中,天線調(diào)度器320中的調(diào)度制約因素分析器322將天線調(diào)度集合中的每個(gè)接入網(wǎng)的無(wú)線鏈路劃分為一個(gè)或更多個(gè)無(wú)線鏈路簇。這里,作為示例,每個(gè)無(wú)線鏈路 簇包含同一接入網(wǎng)中具有同一發(fā)射節(jié)點(diǎn)或同一接收節(jié)點(diǎn)的一條或更多條無(wú)線鏈路。然后,在步驟S440中,天線調(diào)度器320中的資源調(diào)度器323為天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇分配無(wú)線資源,以使得無(wú)線鏈路簇之間的相互干擾在預(yù)定范圍內(nèi)。這里,無(wú)線資源可以是時(shí)域資源、頻域資源、碼域資源或者它們的任意組合。天線調(diào)度器320通過(guò)將參與天線調(diào)度的接入網(wǎng)組成天線調(diào)度集合、將每個(gè)接入網(wǎng)的無(wú)線鏈路劃分為無(wú)線鏈路簇以及為天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇分配無(wú)線資源,來(lái)完成天線調(diào)度。隨后,在步驟S450中,天線調(diào)度器320中的資源調(diào)度器323將無(wú)線資源分配結(jié)果作為天線調(diào)度結(jié)果發(fā)送給無(wú)線鏈路簇所在的接入網(wǎng)。應(yīng)當(dāng)注意,這里給出的步驟并沒(méi)有執(zhí)行順序的限制。例如,劃分無(wú)線鏈路簇的步驟S430也可以在組成天線調(diào)度集合的步驟S420之前進(jìn)行,并且可以針對(duì)被管理的每個(gè)接入網(wǎng)進(jìn)行無(wú)線鏈路簇劃分。下面將參照?qǐng)D5和圖6所示的流程圖來(lái)說(shuō)明利用資源使用信息收集器310進(jìn)行信息收集的過(guò)程。資源使用信息收集器310可以通過(guò)周期性地向被管理的接入網(wǎng)發(fā)送信息收集請(qǐng)求來(lái)收集資源使用信息,也可以通過(guò)接收被管理的接入網(wǎng)主動(dòng)發(fā)送的信息數(shù)據(jù)來(lái)收集資源使用信息。圖5和圖6分別示出了這兩種情況的示例。在圖5的示例中,由資源使用信息收集器310主動(dòng)收集資源使用信息。這種收集方式一般周期性地發(fā)生。在步驟S510中,天線管理裝置,具體而言,是資源使用信息收集器310,向各接入網(wǎng)發(fā)送信息收集請(qǐng)求,例如信息收集請(qǐng)求信令I(lǐng)nfoCollect_request。根據(jù)需要,該信令中可以攜帶要收集的目標(biāo)信息的標(biāo)識(shí)符。這樣,接入網(wǎng)可據(jù)此傳送相應(yīng)的信息,以減小網(wǎng)絡(luò)流量。在步驟S520中,各接入網(wǎng)收到信息收集請(qǐng)求后根據(jù)自身是否有信息更新來(lái)判斷是否進(jìn)行信息發(fā)送。如有信息更新,則在步驟S530中,接入網(wǎng)將信息收集響應(yīng)信令I(lǐng)nfoCollect_reply置為True并發(fā)送給天線管理裝置,以通知天線管理裝置接入網(wǎng)有信息發(fā)送。如沒(méi)有信息更新,貝1J在步驟S560中,接入網(wǎng)將InfoCollect_reply置為False并發(fā)送給天線管理裝置,以通知天線管理裝置接入網(wǎng)無(wú)信息發(fā)送。資源使用信息收集器310收到響應(yīng)信令后進(jìn)行判斷。如果響應(yīng)信令I(lǐng)nfoColleCt_reply為True,則在步驟S540中,資源使用信息收集器310做好接收準(zhǔn)備,并向接入網(wǎng)發(fā)送信息接收信令I(lǐng)nfoReceive_ready。如果響應(yīng)信令I(lǐng)nfoCollect_reply為False,則資源使用信息收集器310不做任何操作。接入網(wǎng)收到InfoReceive_ready后,在步驟S550中,發(fā)送信息數(shù)據(jù)InfoData給天
線管理裝置。在圖6的示例中,由接入網(wǎng)發(fā)起資源使用信息收集。這種收集方式一般在接入網(wǎng)的性能出現(xiàn)急劇變化時(shí)發(fā)生。在步驟S610中,接入網(wǎng)向天線管理裝置300,具體而言,向資源使用信息收集器310發(fā)送信息發(fā)送請(qǐng)求,例如信息發(fā)送請(qǐng)求信令I(lǐng)nfoSend_request。在步驟S620中,資源使用信息收集器310收到請(qǐng)求后根據(jù)狀況判斷是否進(jìn)行信息 接收。如果同意接收,則在步驟S630中,資源使用信息收集器310將信息發(fā)送響應(yīng)信令I(lǐng)nfoSend_reply置為True并發(fā)送給接入網(wǎng),以通知接入網(wǎng)允許接收。如果拒絕接收(例如,由于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較重),則在步驟S650中,資源使用信息收集器310將InfoSencLr印Iy置為False并發(fā)送給接入網(wǎng),以通知接入網(wǎng)拒絕接收。接入網(wǎng)收到為True的InfoSend_reply后,發(fā)送信息數(shù)據(jù)InfoData給資源使用信息收集器310。如果接入網(wǎng)收到為False的InfoSend_reply,則不做任何操作。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,資源使用信息收集器310收到信息數(shù)據(jù)后,對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。如果是天線調(diào)度請(qǐng)求信令A(yù)ntennaSchedule_request,則將該信令轉(zhuǎn)發(fā)給天線調(diào)度器320,以發(fā)起天線調(diào)度。如果是資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù),則將該數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)裝置,如資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)340,并向資源使用效率分析器330發(fā)送信息分析請(qǐng)求信令I(lǐng)nfoAnalyze_request,以發(fā)起資源使用效率分析。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中,資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)340主要用于存儲(chǔ)天線管理裝置300所管轄的接入網(wǎng)的資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)340的內(nèi)容可以包含接入網(wǎng)內(nèi)部信息和接入網(wǎng)之間的信息。接入網(wǎng)內(nèi)部信息主要是通過(guò)收集資源使用狀態(tài)信息來(lái)獲得的。接入網(wǎng)內(nèi)部信息包括例如接入網(wǎng)所使用的頻譜資源、所采用的無(wú)線技術(shù)、接入網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)(如天線特征及其分布、小區(qū)覆蓋范圍、多跳網(wǎng)絡(luò)中的鏈路關(guān)系等)、接入網(wǎng)的資源使用狀況統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。其中,接入網(wǎng)的資源使用狀況統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以包括功率控制隨時(shí)間變化狀況、無(wú)線資源的利用率隨時(shí)間變化狀況、用戶的信噪比隨位置變化狀況、用戶數(shù)隨時(shí)間變化狀況等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。接入網(wǎng)之間的信息包括例如接入網(wǎng)之間的相對(duì)位置和距離(具體而言,指天線間的相對(duì)位置和距離)、接入網(wǎng)間干擾情況的統(tǒng)計(jì)信息等。接入網(wǎng)之間的信息可以使用各種已有方法來(lái)獲得。例如,在GPS普遍使用的今天,可以利用GPS來(lái)定位各個(gè)接入網(wǎng)的具體物理位置,從而計(jì)算接入網(wǎng)之間的相對(duì)位置和距離。資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)340可以由資源使用信息收集器310提供數(shù)據(jù)和更新,為天線調(diào)度器320和資源使用效率分析器330提供操作所需的數(shù)據(jù)。下面將結(jié)合圖7說(shuō)明資源使用效率分析器330的操作。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的由資源使用效率分析器資源分析使用效率并發(fā)起天線調(diào)度的流程圖。在步驟S710中,資源使用效率分析器330通過(guò)分析資源使用信息收集器310所收集的資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)來(lái)確定資源利用低的接入網(wǎng)。例如,資源使用效率分析器330可以查詢資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)340,選取資源利用率低于預(yù)定閾值UtilizationRateTh的接入網(wǎng),作為考察對(duì)象集合U。接入網(wǎng)的資源利用率可以用過(guò)去某段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)吞吐量與系統(tǒng)容量的比值的平均值表示。在步驟S720中,資源使用效率分析器330判斷資源利用率是否是由干擾造成的。資源利用率低有多種因素造成,比如可能是工作的用戶數(shù)量少,可能是業(yè)務(wù)總帶寬需求量低,可能是來(lái)自其它接入網(wǎng)的干擾造成,等等。通常,干擾造成的資源利用率低才需要進(jìn)行天線調(diào)度。作為示例,資源使用效率分析器330可以通過(guò)以下方法來(lái)判斷資源利用率是否由干擾造成對(duì)于步驟S710中選取的接入網(wǎng)集合U,考察其中每個(gè)接入網(wǎng)在過(guò)去某段時(shí)間內(nèi)的平均信噪比SNR 。如果平均信噪比低于預(yù)定閾值SNRTh,則表明該接入網(wǎng)受到的干擾較大,可以認(rèn)為其資源利用率低是由干擾造成的。如果平均信噪比高于預(yù)定閾值SNRTh,則表明該接入網(wǎng)受到的干擾較小,可以認(rèn)為其資源利用率低不是由干擾引起的,并可以將該接入網(wǎng)從集合U中除去。通過(guò)上述方法最終得到的接入網(wǎng)集合U中的元素為資源利用率低且受干擾嚴(yán)重的接入網(wǎng),需要進(jìn)行天線調(diào)度。當(dāng)然,也可以使用已有的其他方法來(lái)判斷資源利用率低是否由干擾引起。如果在步驟S720中判斷接入網(wǎng)的資源利用率低是由干擾造成的,表明需要啟用天線調(diào)度,則資源使用效率分析器330在步驟S730中發(fā)起天線調(diào)度?;蛘哒f(shuō),當(dāng)集合U不為空時(shí),資源使用效率分析器330發(fā)起天線調(diào)度。這可以通過(guò)向天線調(diào)度器320發(fā)送天線調(diào)度請(qǐng)求信令A(yù)ntennaSchedule_request來(lái)進(jìn)行。如果在步驟S720中判斷接入網(wǎng)的資源利用率低不是由干擾造成的,則資源使用效率分析器330在步驟S740中確定接入網(wǎng)不需要進(jìn)行天線調(diào)度。除了進(jìn)行資源利用率分析之外,資源使用效率分析器330還可以用于維護(hù)資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。資源利用率分析的部分結(jié)果對(duì)于以后天線管理是有幫助的,因此可以在判斷是否需要進(jìn)行天線調(diào)度之后存入資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)340。比如,將步驟S720中判斷為干擾引起資源利用率低、從而需要進(jìn)行天線調(diào)度的接入網(wǎng)進(jìn)行標(biāo)記。在資源使用信息收集器310進(jìn)行信息收集時(shí),可以專門針對(duì)這些標(biāo)記的接入網(wǎng),以提高天線管理裝置的效率。如上所述,天線調(diào)度器320對(duì)接入網(wǎng)進(jìn)行天線調(diào)度以分配無(wú)線資源的操作可以由接入網(wǎng)發(fā)起,或者由資源使用效率分析器330發(fā)起。天線調(diào)度器320根據(jù)可從資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)340中獲得的資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù),將參與天線調(diào)度的接入網(wǎng)組成天線調(diào)度集合,并為天線調(diào)度集合中的無(wú)線鏈路簇分配無(wú)線資源,以完成天線調(diào)度。以下結(jié)合圖8和圖9來(lái)說(shuō)明天線調(diào)度器320中的天線選擇器321選取參與天線調(diào)度的接入網(wǎng)組成天線調(diào)度集合的操作。如圖8所示的實(shí)施例中,在步驟S810中,天線選擇器321根據(jù)接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)特征,比如覆蓋范圍、地理分布、使用的頻譜資源、采用的無(wú)線技術(shù)、頻譜利用效率等因素,選擇接入網(wǎng)組成候選天線調(diào)度集合。使用相同頻譜資源的接入網(wǎng)被劃分到同一候選天線調(diào)度集合中。作為示例,以下給出選擇接入網(wǎng)組成候選天線調(diào)度集合的兩種方法。在一種方法中,假設(shè)天線管理裝置300所管轄的無(wú)線接入網(wǎng)集合為V,其中每個(gè)元素表示一個(gè)接入網(wǎng)V e V。可用的資源集合為S,其中每個(gè)元素s e S表示一段頻譜資源。天線選擇器321從V中選取使用頻譜資源S1 e S的無(wú)線接入網(wǎng),組成候選天線調(diào)度集合U1 ;從V中選取使用頻譜資源s2 e S的無(wú)線接入網(wǎng),組成候選天線調(diào)度集合U2 ;以此類推,從V中選出I個(gè)需要進(jìn)行天線調(diào)度的不相交的候選天線調(diào)度集合U1, u2,...,U1,即^0^ e并且Ui n Uj = Φ, I彡i關(guān)j彡I,作為候選天線調(diào)度集合。在另一種方法中,假設(shè)天線管理裝置300所管轄的無(wú)線接入網(wǎng)集合為V,從資源使用效率分析器330得到需要進(jìn)行天線調(diào)度的接入網(wǎng)集合U。U中的每個(gè)接入網(wǎng)V e U的資源利用率低,且資源利用率低是由干擾引起的。將V中與V使用相同頻譜資源的接入網(wǎng)組成候選集合U1 ;將U-U1作為新的集合U,并對(duì)新的集合U進(jìn)行上述操作直至其為空集。這樣,可以從V中選出I個(gè)不相交的集合U1, U2, , U1,即并且Ui n Uj = φ,I < i古j < I,作為候選天線調(diào)度集合。繼續(xù)參考圖8,在步驟S820中,天線選擇器321詢問(wèn)候選天線調(diào)度集合中的接入網(wǎng)是否參加本次天線調(diào)度。天線選擇器321向U1中的接入網(wǎng)發(fā)送參加調(diào)度請(qǐng)求信令JoinSchedulejequest(U1),詢問(wèn)其是否加入本次U1集合的天線調(diào)度;向U2中的接入網(wǎng)發(fā)送信令JoinSchedule_request (U2),詢問(wèn)其是否加入本次U2集合的天線調(diào)度;依次詢問(wèn)其 它所有的集合U3,...,仏。然后,在步驟S830中,天線選擇器321接收各接入網(wǎng)關(guān)于是否參加天線調(diào)度的反饋。各接入網(wǎng)根據(jù)自己對(duì)資源占用的優(yōu)先級(jí)、資源利用率和性能統(tǒng)計(jì)結(jié)果確定是否參與本次天線調(diào)度,并通過(guò)參加調(diào)度響應(yīng)信令JoinSchedule_reply反饋給天線選擇器若為True則表明參加;若為False則表明不參加。各接入網(wǎng)還可以將各自的資源需求量以及預(yù)調(diào)度結(jié)果返回給天線選擇器321作為天線調(diào)度的參考信息。在步驟S840中,天線選擇器321根據(jù)各接入網(wǎng)的反饋,最終確定各天線調(diào)度集合U1, U2, , U1O例如,可以從候選天線調(diào)度集合中除去不參與本次調(diào)度的接入網(wǎng),或者將不參與調(diào)度的接入網(wǎng)標(biāo)記出來(lái)。接入網(wǎng)的反饋可以包括下面幾種類型。(I)接入網(wǎng)V1對(duì)頻譜資源占用優(yōu)先級(jí)高,并且統(tǒng)計(jì)顯示其資源利用率較高,因此接入網(wǎng)V1選擇沿用自己的調(diào)度方案而不參加天線調(diào)度。但為確保自己不受到其他接入網(wǎng)的干擾,接入網(wǎng)V1將自己的調(diào)度結(jié)果,即預(yù)調(diào)度結(jié)果反饋給天線選擇器321,希望天線管理裝置在進(jìn)行天線調(diào)度時(shí)避免對(duì)其產(chǎn)生干擾。(2)同樣是優(yōu)先級(jí)高的接入網(wǎng)V2由于過(guò)去一段時(shí)間資源利用率較低,所以同意參加天線調(diào)度,希望性能得到提升。(3)接入網(wǎng)V3對(duì)資源占用優(yōu)先級(jí)低,在與優(yōu)先級(jí)高的用戶存在資源競(jìng)爭(zhēng)時(shí)無(wú)法得到資源,并且統(tǒng)計(jì)顯示較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)該接入網(wǎng)取得資源的機(jī)會(huì)較少。于是V3希望參與天線調(diào)度,以得到更多資源使用機(jī)會(huì)。(4)接入網(wǎng)V4對(duì)資源占用優(yōu)先級(jí)低,過(guò)去一段時(shí)間盡管沒(méi)有參加天線調(diào)度但性能仍然不錯(cuò),因此希望沿用自己的調(diào)度方案不參加天線調(diào)度。得到反饋結(jié)果后,天線選擇器321根據(jù)是否參與天線調(diào)度以及對(duì)頻譜使用的優(yōu)先級(jí)別將候選集合中的接入網(wǎng)分為4類第I類為頻譜使用優(yōu)先級(jí)高但不參加天線調(diào)度;第2類為頻譜使用優(yōu)先級(jí)高并參加天線調(diào)度;第3類為頻譜使用優(yōu)先級(jí)低但不參加天線調(diào)度;第4類為頻譜使用優(yōu)先級(jí)低并參加調(diào)度。對(duì)于不同類型的接入網(wǎng),天線管理裝置300可以采取不同的處理策略。例如,對(duì)第I類接入網(wǎng),將其提供的預(yù)調(diào)度結(jié)果作為天線調(diào)度的參考,在進(jìn)行無(wú)線資源分配時(shí),盡量避免對(duì)該調(diào)度結(jié)果產(chǎn)生影響。對(duì)第2類接入網(wǎng)進(jìn)行天線調(diào)度并優(yōu)先分配無(wú)線資源,保證其具有高的資源利用率。對(duì)第3類接入網(wǎng)不進(jìn)行任何操作。對(duì)第4類接入網(wǎng)進(jìn)行天線調(diào)度,但對(duì)無(wú)線資源使用機(jī)會(huì)不予以保證。圖9示出了天線選擇器321選取參與天線調(diào)度的接入網(wǎng)組成天線調(diào)度集合的操作的另一個(gè)示例。與圖8的不同之處在于,在圖9的示例中,天線選擇器321先詢問(wèn)天線管理裝置所管轄的接入網(wǎng)是否參加天線調(diào)度,然后選擇參加調(diào)度的接入網(wǎng)組成天線調(diào)度集合。如圖所示,在步驟S910中,天線選擇器321詢問(wèn)天線管理裝置所管轄的接入網(wǎng)是否參加天線調(diào)度。在步驟S920中,天線管理器321接收各個(gè)接入網(wǎng)關(guān)于是否參加天線調(diào)度的反饋。在步驟S930中,天線管理器321根據(jù)接入網(wǎng)的反饋,選取參與天線調(diào)度的接入網(wǎng)組成天線 調(diào)度集合,使用相同頻譜資源的接入網(wǎng)劃分到同一候選天線調(diào)度集合中。在組成了天線調(diào)度集合之后,天線調(diào)度器320中的調(diào)度制約因素分析器322將天線調(diào)度集合中的每個(gè)接入網(wǎng)的無(wú)線鏈路劃分為一個(gè)或更多個(gè)無(wú)線鏈路簇,資源調(diào)度器323為天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇分配無(wú)線資源,以使得所有無(wú)線鏈路簇之間的相互干擾在預(yù)定范圍內(nèi)。天線調(diào)度的對(duì)象實(shí)際就是參與調(diào)度的接入網(wǎng)中的無(wú)線鏈路簇。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中,調(diào)度的對(duì)象通常是要參加調(diào)度的接入網(wǎng)中的無(wú)線鏈路。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)尤其是無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中無(wú)線鏈路數(shù)量龐大,并且調(diào)度需要周期性進(jìn)行。為了降低調(diào)度所需的計(jì)算量,在本發(fā)明中對(duì)無(wú)線鏈路進(jìn)行了簇化,形成無(wú)線鏈路簇,以無(wú)線鏈路簇作為調(diào)度單位。作為示例,一種可能的無(wú)線鏈路簇化方法為對(duì)于有中央控制節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò),基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)點(diǎn)(如,基站和中繼站)間每個(gè)無(wú)線鏈路獨(dú)立構(gòu)成無(wú)線鏈路簇;包含基礎(chǔ)設(shè)施及其直接服務(wù)的用戶間的無(wú)線鏈路構(gòu)成該基礎(chǔ)設(shè)施和用戶間的無(wú)線鏈路簇,具體而言,基礎(chǔ)設(shè)施與多個(gè)其直接服務(wù)的用戶之間的下行無(wú)線鏈路可以組成一個(gè)或多個(gè)無(wú)線鏈路簇,基礎(chǔ)設(shè)施與多個(gè)其直接服務(wù)的用戶之間的下行無(wú)線鏈路可以組成一個(gè)或多個(gè)無(wú)線鏈路簇。對(duì)于對(duì)等(peer-to-peer)網(wǎng)絡(luò)每個(gè)無(wú)線鏈路獨(dú)立構(gòu)成一個(gè)無(wú)線鏈路簇??傊?,一個(gè)無(wú)線鏈路簇可以由同一接入網(wǎng)中具有同一發(fā)射節(jié)點(diǎn)或同一接收節(jié)點(diǎn)的一條或更多條無(wú)線鏈路組成。為了方便描述,在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中可以采用以下參數(shù)來(lái)描述無(wú)線鏈路簇。(a)無(wú)線鏈路簇標(biāo)識(shí)符Linkjd無(wú)線鏈路簇標(biāo)識(shí)涉及到天線標(biāo)識(shí)符Antenna_id和鏈路簇方向標(biāo)識(shí)符Direction_id。天線標(biāo)識(shí)符Antenna_id是天線在其所屬異構(gòu)接入網(wǎng)管理器管轄范圍內(nèi)具有的唯一標(biāo)識(shí),可以由小區(qū)標(biāo)識(shí)符Cell_id以及天線在該小區(qū)的天線標(biāo)識(shí)符Subcell_id構(gòu)成。鏈路簇方向標(biāo)識(shí)符Direction_id只針對(duì)有中央控制節(jié)點(diǎn)的接入網(wǎng)。鏈路簇方向有兩個(gè)上行鏈路簇UL是數(shù)據(jù)流流向中央控制節(jié)點(diǎn)的方向,下行鏈路簇DL是數(shù)據(jù)流遠(yuǎn)離中央控制節(jié)點(diǎn)的方向。下面作為示例給出一種可能的標(biāo)識(shí)方法。對(duì)于有中央控制節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò),基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)點(diǎn)(如,基站和中繼站)間的無(wú)線鏈路簇(包含單個(gè)無(wú)線鏈路)由發(fā)送天線以及接收天線來(lái)標(biāo)識(shí),記做(txAntenna_id, rxAntenna_id)?;A(chǔ)設(shè)施節(jié)點(diǎn)和用戶間的無(wú)線鏈路簇由天線及鏈路簇方向來(lái)標(biāo)識(shí)。具體而言,下行鏈路簇由發(fā)射天線及下行鏈路簇方向標(biāo)識(shí),記做(txAntenna_id, DL),此時(shí)的無(wú)線鏈路簇包含了由該基礎(chǔ)設(shè)施與多個(gè)其直接服務(wù)的用戶之間的下行無(wú)線鏈路;上行鏈路簇由接收天線及上行鏈路簇方向標(biāo)識(shí),記做(rxAntenna_id,UL),此時(shí)的無(wú)線鏈路簇包含了由該基礎(chǔ)設(shè)施與多個(gè)其直接服務(wù)的用戶之間的上行無(wú)線鏈路。當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)施與多個(gè)其直接服務(wù)的用戶之間的下行(或上行)無(wú)線鏈路組成多個(gè)無(wú)線鏈路簇時(shí),通常是將基礎(chǔ)設(shè)施中的一個(gè)發(fā)射(或接收)天線與其直接服務(wù)的用戶之間的下行(或上行)無(wú)線鏈路劃分為一個(gè)無(wú)線鏈路簇。因此,在這種情況下,也可以使用以上無(wú)線鏈路簇標(biāo)識(shí)符來(lái)很好地區(qū)分不同的無(wú)線鏈路簇。對(duì)于對(duì)等網(wǎng)絡(luò),無(wú)線鏈路簇(包含單個(gè)無(wú)線鏈路)則由所包含的無(wú)線鏈路的發(fā)送天線和接收天線來(lái)標(biāo)識(shí),記做(txAntenna_id, rxAntenna_id)。(b)發(fā)射天線類型 txAntenna_type無(wú)線鏈路簇的發(fā)射天線類型包括全向天線(Omni-directional Antenna)、定向天線(Directional Antenna)、智能天線(Smart Antenna),以及天線集合。其中天線集合用于描述具有相同接收節(jié)點(diǎn)的多個(gè)上行鏈路構(gòu)成的無(wú)線鏈路簇。天線類型通過(guò)天線波束來(lái)描述。采用3個(gè)參量(δ,Θ,r)來(lái)描述天線波束,參見圖10中的(a)部分。圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的天線調(diào)度對(duì)象的表示法的示意圖。在圖中,ο為天線位置。X為參考方向,對(duì)于同一異構(gòu)接入網(wǎng)管理器管轄范圍內(nèi)的天線,將選用相同的參考方向。Θ是天線波束的輻射角。例如,全向天線的Θ值為360°,120度定向天線的Θ值為120°,智能天線的Θ值取值范圍為O 360°。δ是天線波束的輻射角相對(duì)于參考方向的偏向角,全向天線的δ值一般取0°。!■是天線波束的輻射半徑,可定義為從天線位置到信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)衰減到預(yù)定閾值以下的位置的平均距離。功率控制的結(jié)果將影響r的取值,通常功率控制使r在O rmax范圍內(nèi)取得幾個(gè)離散值,rmax為r的最大值。天線集合的波束描述將由天線集合中各發(fā)射天線的天線波束的包絡(luò)來(lái)描述。天線集合波束的包絡(luò)定義為包含所有發(fā)射天線的天線波束的面積最小的凸曲線。實(shí)際計(jì)算中,為了較少計(jì)算量,可以采用包含所有天線波束的面積最小的扇形(包括圓)來(lái)近似描述無(wú)線鏈路簇的發(fā)射天線的天線波束。如果該近似為圓則將無(wú)線鏈路簇的發(fā)射天線當(dāng)作全向天線處理,即無(wú)線鏈路簇的發(fā)射天線類型為全向天線;如果該近似為扇形,則將無(wú)線鏈路簇的發(fā)射天線當(dāng)作定向天線處理,即無(wú)線鏈路簇的發(fā)射天線類型為定向天線。扇形的頂點(diǎn)或圓形的圓形即為近似出的定向天線或全向天線的位置。在本文中,無(wú)線鏈路簇的天線波束是指簇中發(fā)射天線的天線波束。根據(jù)以上說(shuō)明,上行無(wú)線鏈路簇的天線波束是根據(jù)其天線集合中各個(gè)發(fā)射天線的天線波束的包絡(luò)近似得出的天線波束。(C)無(wú)線鏈路簇的帶寬需求向量BW_req帶寬需求向量中的元素表示采用功率控制時(shí)不同功率等級(jí)對(duì)應(yīng)的天線波束覆蓋區(qū)域內(nèi)的無(wú)線鏈路的帶寬需求。在本文的無(wú)線鏈路簇標(biāo)識(shí)方法下,對(duì)于有中央控制節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò),基礎(chǔ)設(shè)施和用戶 間的一個(gè)下行無(wú)線鏈路簇可以代表發(fā)射節(jié)點(diǎn)相同而接收節(jié)點(diǎn)不同的多個(gè)無(wú)線鏈路??紤]到功率控制將使得高質(zhì)量信號(hào)的覆蓋范圍產(chǎn)生變化,這樣自然地將無(wú)線鏈路簇對(duì)應(yīng)的多點(diǎn)進(jìn)行了劃分。下行帶寬需求向量形成,如圖10中的(b)部分所示,天線ο的天線波束(δ,Θ,r)有3個(gè)功率等級(jí),它們高質(zhì)量信號(hào)分別覆蓋Cl區(qū)域;C1和C2區(qū)域;以及C1、C2和C3區(qū)域。相應(yīng)地,在天線波束的輻射半徑方向上劃分出了三個(gè)帶寬需求區(qū)域C1、C2和C3。其中,天線ο是無(wú)線鏈路簇中的無(wú)線鏈路的同一發(fā)射節(jié)點(diǎn)的天線。這里,定義Cl的帶寬需求為Cl區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)和天線ο構(gòu)成的所有無(wú)線鏈路的下行帶寬需求之和,C2和C3以此類推。而該無(wú)線鏈路簇的帶寬需求向量(對(duì)應(yīng)于第一帶寬需求,其可以是預(yù)先確定的,作為示例,通常是實(shí)際帶寬需要)是由C1、C2、C3的帶寬需求構(gòu)成的含有3元素的I維向量。在對(duì)等點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中,各無(wú)線鏈路簇只有唯一的發(fā)射節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn),因此該無(wú)線鏈路簇的帶寬需求向量都是僅含有I個(gè)元素的I維向量。而對(duì)于有中央控制節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò),基礎(chǔ)設(shè)施和用戶間的一個(gè)上行無(wú)線鏈路簇代表接收節(jié)點(diǎn)相同而發(fā)射節(jié)點(diǎn)不同的多個(gè)無(wú)線鏈路。當(dāng)形成下行無(wú)線鏈路簇的帶寬需求向量時(shí),其對(duì)應(yīng)的各帶寬需求區(qū)域內(nèi)的上行無(wú)線鏈路的上行帶寬需求之和就形成與該下行無(wú)線鏈路簇對(duì)稱的上行無(wú)線鏈路簇的帶寬需求向量,上行無(wú)線鏈路簇的波束也隨之確定。由于無(wú)線通信鏈路的對(duì)稱性,下行無(wú)線鏈路簇中的各個(gè)無(wú)線鏈路的通信方向反向時(shí),這些反向的無(wú)線鏈路就構(gòu)成與該下行無(wú)線鏈路簇對(duì)稱的上行無(wú)線鏈路簇,該下行無(wú)線鏈路簇中的發(fā)射節(jié)點(diǎn)即為與其對(duì)稱的上行無(wú)線鏈路簇中的接收節(jié)點(diǎn),下行無(wú)線鏈路簇中的接收節(jié)點(diǎn)即為與其對(duì)稱的上行無(wú)線鏈路簇中的發(fā)射節(jié)點(diǎn),反之亦然。仍以圖10中 的(b)部分為例,定義上行無(wú)線鏈路簇的帶寬需求區(qū)域Cl的帶寬需求為Cl區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)和天線ο構(gòu)成的所有無(wú)線鏈路的上行帶寬需求之和,上行無(wú)線鏈路簇的波束就由Cl區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)和天線ο構(gòu)成的所有上行無(wú)線鏈路波束的包絡(luò)表示;C2和C3以此類推。而該上行無(wú)線鏈路簇的帶寬需求向量(對(duì)應(yīng)于第一帶寬需求,其可以是預(yù)先確定的,作為示例,通常是實(shí)際帶寬需要)是由Cl、C2、C3的上行帶寬需求構(gòu)成的含有3元素的I維向量。借助于無(wú)線鏈路簇的帶寬需求向量,可以將接入網(wǎng)的帶寬需求區(qū)域化,使得天線調(diào)度的粒度更細(xì),資源利用率進(jìn)一步提高。在天線調(diào)度器320為天線調(diào)度集合中的接入網(wǎng)的無(wú)線鏈路簇分配無(wú)線資源時(shí),需要使無(wú)線鏈路簇之間的相互干擾在預(yù)定范圍內(nèi)。因?yàn)橥惶炀€調(diào)度集合中的接入網(wǎng)使用相同的頻譜資源,無(wú)線鏈路簇間同時(shí)使用相同資源進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生相互干擾的情形。這也稱為天線調(diào)度的相斥制約。這里,可以使用互斥度這個(gè)概念來(lái)表示鏈路簇間相互干擾的程度?;コ舛鹊娜≈捣秶鸀?br>
。其中O表示完全不互斥,即無(wú)線鏈路簇間同時(shí)使用相同資源進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)完全互不干擾。I表示完全互斥,即無(wú)線鏈路簇間完全不能同時(shí)使用相同資源。其它值表示互斥程度介于兩者之間,并且值越大互斥程度越大。例如,假設(shè)兩個(gè)無(wú)線鏈路簇a和b之間相隔足夠遠(yuǎn)的距離,當(dāng)它們使用相同資源時(shí),a的發(fā)射信號(hào)對(duì)于b鏈路簇的接收者所產(chǎn)生的干擾可以忽略不計(jì)(其信噪比高于一個(gè)極高的門限值),就可以認(rèn)為a對(duì)b的互斥度為0,記做α B 6 二 O。再例如,某發(fā)射節(jié)點(diǎn)與兩個(gè)不同信號(hào)接收節(jié)點(diǎn)間存在兩個(gè)無(wú)線鏈路簇c和d,若該發(fā)射節(jié)點(diǎn)僅裝配單套發(fā)射系統(tǒng),則c和d無(wú)法同時(shí)工作,因此c和d完全互斥,記做e ^d^d^c = \。值得注意的是,相斥制約關(guān)系不存在對(duì)稱性,即α I—> Z 和6 H α不一定相等。使無(wú)線鏈路簇之間的相互干擾在預(yù)定范圍內(nèi),就是要使無(wú)線鏈路簇之間的互斥度在預(yù)定值以下。對(duì)于兩個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)或接收節(jié)點(diǎn)存在交集的無(wú)線鏈路簇,由于物理原因(比如,只配備了單套信號(hào)收發(fā)裝置的天線)導(dǎo)致的無(wú)線鏈路簇間的完全互斥情形,可以直接分析得至IJ。而且在設(shè)備不發(fā)生更換的情形下,這種互斥情形不會(huì)發(fā)生改變。
對(duì)于發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)不存在交集的兩個(gè)無(wú)線鏈路簇,可以通過(guò)測(cè)量或計(jì)算得到互斥度。設(shè)兩個(gè)無(wú)線鏈路簇a和b, a的發(fā)射和接收天線分別記做a_tx和a_rx, b的發(fā)射和接收天線分別記做b_tx和b_rx。此處,當(dāng)一個(gè)無(wú)線鏈路簇中包含多條無(wú)線鏈路時(shí),可以采用無(wú)線鏈路簇中的所有發(fā)射天線和接收天線進(jìn)行以下的測(cè)量和計(jì)算。然而,為了操作簡(jiǎn)便,也可以采用天線集合波束的包絡(luò)所對(duì)應(yīng)的近似的發(fā)射天線或者只采用處于無(wú)線鏈路簇的邊緣的天線進(jìn)行以下的測(cè)量和計(jì)算,例如,對(duì)于下行無(wú)線鏈路簇,可以采用處于簇中邊緣的接收節(jié)點(diǎn)的天線作為接收天線;對(duì)于上行無(wú)線鏈路簇,可以采用處于簇中邊緣的發(fā)射節(jié)點(diǎn)的天線作為發(fā)射天線,或者采用天線集合波束的包絡(luò)所對(duì)應(yīng)的近似的發(fā)射天線作為發(fā)射天線。測(cè)量在特定的時(shí)隙里a_tx向a_rx發(fā)送信號(hào),b_tx向b_rx發(fā)送信號(hào),同時(shí)a_rx計(jì)算接收到的a_tx的信號(hào)與b_tx發(fā)射信號(hào)帶來(lái)的噪聲的信噪比。同樣,b_rx可計(jì)算接收到的b_tx的信號(hào)與a_tx發(fā)射信號(hào)帶來(lái)的噪聲的信噪比SMfl6。計(jì)算已知a_tx和a_rx的距離、b_tx和a_rx的距離以及a_tx和b_tx的信號(hào)發(fā)射功率,就可以計(jì)算得到信噪比。同理,可以計(jì)算得到。
OO再將測(cè)量或計(jì)算得到的信噪比和映射到
范圍內(nèi)。作為示例,對(duì)信噪比的分布(SNRmin,SNRfflax)進(jìn)行離散化,比如將信噪比分布范圍劃分成111 > I個(gè)區(qū)間(SNRmin, SNR1],(SNR1, SNR2], , (SNRnrl,SNRmax),并將這 m 個(gè)區(qū)間分別與實(shí)數(shù) I,(m_2)/(m-1) ,...,I/(m-1),O相對(duì)應(yīng),則可將信噪比轉(zhuǎn)化為鏈路簇b對(duì)鏈路簇a的互斥度,將信噪比轉(zhuǎn)化為鏈路簇a對(duì)鏈路簇b的互斥度。為了使天線管理裝置300的調(diào)度更加合理,優(yōu)選地,還可以考慮另一個(gè)調(diào)度制約因素一前趨制約。當(dāng)接入網(wǎng)絡(luò)中存在中繼節(jié)點(diǎn)時(shí),因?yàn)橹欣^節(jié)點(diǎn)只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)而本身不產(chǎn)生新數(shù)據(jù),所以對(duì)于中繼節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō),只有當(dāng)需轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)被接收后才可能進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。也就是說(shuō),中繼節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送不能超前于其相應(yīng)數(shù)據(jù)的接收。前趨制約正是描述這種制約關(guān)系。在分配無(wú)線資源時(shí),考慮到這種前趨制約,應(yīng)當(dāng)在一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)鏈路簇的前趨鏈路簇分配了資源之后,才為該轉(zhuǎn)發(fā)鏈路簇分配資源。轉(zhuǎn)發(fā)鏈路簇是中繼節(jié)點(diǎn)與中繼節(jié)點(diǎn)(對(duì)等節(jié)點(diǎn))之間的無(wú)線鏈路簇,一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)鏈路簇通常只包含一條無(wú)線鏈路。前趨制約關(guān)系可通過(guò)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的鏈路簇關(guān)系獲得。例如相鄰兩個(gè)鏈路簇a和b,數(shù)據(jù)流向?yàn)閍到b,即b會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)從a接收到的數(shù)據(jù),則b的轉(zhuǎn)發(fā)不能超前于a向b的發(fā)送。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,可以由天線調(diào)度器320的調(diào)度制約因素分析器322來(lái)確定無(wú)線鏈路簇之間的互斥度和前趨制約關(guān)系。下面結(jié)合圖11-13來(lái)說(shuō)明天線調(diào)度器320中的資源調(diào)度器323為無(wú)線鏈路簇分配無(wú)線資源的操作。資源調(diào)度器323在為無(wú)線鏈路簇分配無(wú)線資源,滿足調(diào)度制約因素的同時(shí),盡可能地使無(wú)線資源得到充分利用,最大化被調(diào)度的接入網(wǎng)絡(luò)的總吞吐量,完成調(diào)度后再把調(diào)度結(jié)果發(fā)送給接入網(wǎng)。以分配時(shí)域資源為例(此時(shí),天線調(diào)度集合中的各接入網(wǎng)的天線可同時(shí)使用該調(diào)度集合中的所有頻域資源和碼域資源),分配無(wú)線資源是以接入網(wǎng)的預(yù)調(diào)度結(jié)果為基礎(chǔ),根據(jù)讓每個(gè)時(shí)隙盡可能多的天線工作、同時(shí)保證無(wú)線鏈路簇的相互干擾在容忍度范圍內(nèi)的原則,為每個(gè)時(shí)隙選擇無(wú)線鏈路簇及確定其天線波束,最終使得完成所有接入網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)所使用的時(shí)隙最少。作為示例,資源調(diào)度器323將對(duì)于天線選擇器321獲得的天線調(diào)度集合U1,U2,...,U1中的經(jīng)調(diào)度制約因素分析器322劃分出的無(wú)線鏈路簇分配無(wú)線資源,以進(jìn)行資源調(diào)度。以下僅以Ui, i e [1,1]為例描述資源調(diào)度方法,設(shè)Ui中的無(wú)線鏈路簇構(gòu)成集合Γ^,中的元素,即無(wú)線鏈路簇,分別為奶,%,···,%。每個(gè)無(wú)線鏈路簇都具有一個(gè)帶寬需求。這個(gè)帶寬需求為一個(gè)中間量,其初始值設(shè)置為無(wú)線鏈路簇的第一帶寬需求。對(duì)于轉(zhuǎn)發(fā)鏈路簇,即中繼節(jié)點(diǎn)與中繼節(jié)點(diǎn)之間的鏈路簇,其帶寬需求的初始值設(shè)置為O。下文為描述方便,也可以認(rèn)為將轉(zhuǎn)發(fā)鏈路簇的第一帶寬需求的初始值設(shè)置為O。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的由資源調(diào)度器進(jìn)行無(wú)線資源分配的流程 圖。該圖是對(duì)圖4中的步驟S430的詳細(xì)說(shuō)明。如圖11所示,在步驟SlllO中,資源調(diào)度器323從一個(gè)天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇中選取獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組。獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組定義為鏈路簇集合Γ\中的一組鏈路簇,它們的天線波束被設(shè)定成使得該無(wú)線鏈路簇與所述獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組中的其它每個(gè)無(wú)線鏈路簇之間的相互干擾在預(yù)定的可容忍范圍內(nèi)(即,不影響用戶的服務(wù)質(zhì)量),以保證它們符合相斥制約條件。為實(shí)現(xiàn)資源的有效利用,每個(gè)時(shí)刻需要盡可能多的天線同時(shí)工作。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的由資源調(diào)度器從一個(gè)天線調(diào)度集合的所有無(wú)線鏈路簇中選取獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組的流程圖。在以下描述中用到兩個(gè)新的中間變量,分別為鏈路簇集合Λ,表示獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組;鏈路簇集合Ψ,記錄天線調(diào)度集合Ui的鏈路簇集合Fi中未被考察的鏈路簇。在選取無(wú)線鏈路簇加入獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組之前,對(duì)這兩個(gè)中間變量進(jìn)行初始化將Λ置為空集Φ,將Ψ置為rit)在步驟S1210中,資源調(diào)度器323從天線調(diào)度集合中的無(wú)線鏈路簇中選取一個(gè)無(wú)線鏈路簇作為獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組的初始無(wú)線鏈路簇,并設(shè)定初始無(wú)線鏈路簇的天線波束。對(duì)于上例,從鏈路簇集合Ψ中選取初始無(wú)線鏈路簇,記做Ψ。當(dāng)前帶寬需求大于O的無(wú)線鏈路簇才需要分配無(wú)線資源。多的選擇有多種方法可以是從Ψ中任意選擇一個(gè)帶寬需求大于O的無(wú)線鏈路簇;可以是ψ中頻譜使用優(yōu)先級(jí)高的任意一個(gè)帶寬需求大于O的無(wú)線鏈路簇;可以選擇帶寬需求最高的無(wú)線鏈路簇;也可以選擇處在ψ中地理位置居中的接入網(wǎng)中的無(wú)線鏈路簇。對(duì)初始無(wú)線鏈路簇分的天線波束進(jìn)行設(shè)定。如果盧的發(fā)射天線類型是全向天線或定向天線,則天線波束的輻射角Θ和偏向角δ均已確定,而輻射半徑r由功率等級(jí)決定。功率等級(jí)可以在取值范圍內(nèi)任意選擇。如果盧的發(fā)射天線類型是智能天線,則可在取值范圍內(nèi)自由設(shè)定其天線波束的3個(gè)參量(δ,Θ,r),特定的福射半徑r對(duì)應(yīng)著特定的功率等級(jí)。因?yàn)橹悄芴炀€具有靈活的選擇范圍,使其能夠獲得更多的調(diào)度機(jī)會(huì),所以優(yōu)選的,盡可能選擇天線為全向或定向天線的鏈路簇作為初始無(wú)線鏈路簇。然后,將選定的分加入集合Λ,并將多從集合Ψ中去除。接著,在步驟S1220中,資源調(diào)度器323判斷選取獨(dú)立鏈路簇組是否結(jié)束。如果尚未結(jié)束,則繼續(xù)進(jìn)行到步驟S1230。否則,選取獨(dú)立鏈路簇組的過(guò)程結(jié)束,將進(jìn)行到圖11中的步驟S1120。每考慮完Ψ中的一個(gè)鏈路簇后,就會(huì)將該鏈路簇從集合Ψ中去除。所以,當(dāng)所有的鏈路簇都考慮過(guò)以后,Ψ成為空集。因此,步驟S1220的判斷方法就是判斷Ψ是否為空集。若Ψ為空集則表示選取結(jié)束。若Ψ不為空,則表示選取尚未結(jié)束,過(guò)程進(jìn)行到步驟S1230。
在步驟S1230中,資源調(diào)度器323從天線調(diào)度集合中的接入網(wǎng)的天線之間的剩余無(wú)線鏈路簇中選取待加入獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組的下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇并設(shè)定其天線波束。在步驟S1240中,資源調(diào)度器323判斷下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇是否能加入到獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組中。如果是,則在步驟S1250中將所述下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇加入到獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組中,然后過(guò)程返回到步驟S1220。如果不是,則過(guò)程直接返回到步驟S1220。對(duì)于上例,從Ψ中選取無(wú)線鏈路簇Ψ作為下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇并對(duì)其天線波束進(jìn)行設(shè)定,判斷其是否能通過(guò)天線波束設(shè)定加入Λ形成新的獨(dú)立鏈路簇組。如果能則將P加入到Λ并從Ψ去除,如果不能則僅將^從Ψ去除。無(wú)線鏈路簇^可以從Ψ中隨機(jī)選取。為了進(jìn)一步提高資源利用率,可以通過(guò)有序的選取方式來(lái)選取P,使得更多的天線能夠同時(shí)工作。例如,可以按照如下方式選取。在無(wú)線鏈路簇之間根據(jù)互斥度連線,互斥度大于O的鏈路簇之間以無(wú)向邊相連。兩個(gè)鏈路簇中的一個(gè)到達(dá)另一個(gè)所經(jīng)過(guò)的最少無(wú)向邊條數(shù)稱為這兩個(gè)鏈路簇之間的相斥距離。也就是說(shuō),兩個(gè)無(wú)線鏈路簇之間的相斥距離是指所述兩個(gè)無(wú)線鏈路簇中的一個(gè)到達(dá)另一個(gè)所要經(jīng)過(guò)的相互干擾的無(wú)線鏈路簇的最少個(gè)數(shù)。根據(jù)該相斥距離可以把^中的鏈路簇劃分為到初始無(wú)線鏈路簇多的距離分別為1,2,…的鏈路簇集合ψ1;ψ2,...。然后按照ψ1;ψ2,...的順序去選取下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇。另外,優(yōu)選地,在每個(gè)鏈路簇集合Ψ1; Ψ2,...中,可以按照全向天線、定向天線、智能天線的順序選取。在每一類天線中,可以隨機(jī)選取。選取下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇P后,依次考慮P和Λ中的每一個(gè)無(wú)線鏈路簇K e Λ。對(duì)于每個(gè)K及其天線波束設(shè)定,找到與其產(chǎn)生的干擾在預(yù)定范圍(例如,可容忍范圍)內(nèi)的《^的天線波束設(shè)定,再將P的所有這些天線波束設(shè)定取交集。如果該交集存在,則認(rèn)為具有這個(gè)交集的天線波束設(shè)定的P可以加入Λ,將^其加入Λ并從Ψ去除。如果不存在這樣的交集,則表明不能將P的天線波束設(shè)定成與獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組Λ中的每個(gè)無(wú)線鏈路簇K之間的相互干擾在預(yù)定范圍內(nèi),僅將^從Ψ去除。在針對(duì)每個(gè)K對(duì)^的天線波束進(jìn)行設(shè)定時(shí),如果^的發(fā)射天線類型為全向天線或定向天線,則從供的最高功率等級(jí)開始計(jì)算P和K在設(shè)定的功率等級(jí)下的天線波束邊緣用戶的信噪比。如果信噪比超過(guò)例如可容忍范圍,則嘗試降低P的功率等級(jí)直到信噪比達(dá)到容忍界限。設(shè)定了功率等級(jí)后,輻射半徑即為與功率等級(jí)的覆蓋范圍對(duì)應(yīng)的半徑。如果^的發(fā)射天線類型是智能天線,則除了如上所述地設(shè)定功率等級(jí)和天線波束夕卜,還可以將P的天線波束的輻射角等分成多個(gè)子輻射角,即在圓周方向上等分成多個(gè)扇形。對(duì)于每個(gè)扇形,使用類似于針對(duì)定向天線的方法,求得合適的功率等級(jí),然后進(jìn)行合并。合并可以包括功率等級(jí)最大化或輻射角度最大化兩個(gè)不同的目標(biāo)。也就是說(shuō),使得合并后的天線波束的功率等級(jí)最大化(意味著輻射半徑最大化),或者使得合并后的天線波束的輻射角最大化。為了提高準(zhǔn)確性,合并時(shí)還可以考慮各個(gè)扇形區(qū)域的帶寬需求,沒(méi)有帶寬需求的扇形不需要合并。圖13示出了智能天線的天線波束設(shè)定的示例。在圖13所示的情形中,Λ中已具有元素K i和K 2。K i和K 2的天線波束參數(shù)分別為(δ i,Θ !,T1)和(δ 2,Θ 2,r2)。爐是候選無(wú)線鏈路簇,需要進(jìn)行天線波束設(shè)定。將P的天線輻角等分為6個(gè)扇形,分別計(jì)算每個(gè)扇形的與!^和K2的干擾在預(yù)定范圍內(nèi)的天線波束設(shè)定。計(jì)算后得出以下結(jié)果。相對(duì)K1,若取輻射角最大,則輻射半徑為O3A ;若取最大輻射半徑,則輻射角為Θ 3 = 300° (5/6圓周),偏向角為δ 3 = 240°相對(duì)于K2,可以輻射角和輻射半徑同時(shí)達(dá)到最大。通過(guò)對(duì)各個(gè)扇形中的天線波束進(jìn)行合并,若取最大功率等級(jí),則P的參數(shù)為(S 3 = 240°,θ 3 = 300°,r3 = O3B);若取最大福射角,則爐的參數(shù)為(δ 3 = ο。, Θ 3 = 360° , r3 = O3A)。通過(guò)將智能天線的天線波束的輻射角等分后分別設(shè)定每個(gè)輻射角的天線波束,再依據(jù)優(yōu)化目標(biāo)合并波束,有效地減少了計(jì)算復(fù)雜度,能夠快速確定智能天線的波束設(shè)定。返回來(lái)參考圖11,在選取完獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組之后,在步驟S1120中,資源調(diào)度器323為獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組中的無(wú)線鏈路簇分配帶寬。對(duì)于上例,由于獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組Λ中的每個(gè)無(wú)線鏈路簇與該組中其他無(wú)線鏈路簇的相互干擾都在預(yù)定范圍內(nèi),因此所有無(wú)線鏈路簇可以同時(shí)分配帶寬。無(wú)線鏈路簇的天線波束的輻射半徑對(duì)應(yīng)于該無(wú)線鏈路簇的帶寬需求向量BW_req都有一個(gè)帶寬需 求值,即帶寬需求向量中的一個(gè)元素。設(shè)這些值依次為β1; β2,...,β|Λ|’其中最小值設(shè)為min{ β Jie [I, | Λ | ]},最大值為max{ β Jie [I, | Λ | ]}。為獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組A中每個(gè)無(wú)線鏈路簇同時(shí)分配的帶寬可以設(shè)為最小值到最大值之間的任何一個(gè)值β,即min{ β j I i e [I, I Λ I ]} ^ β ^ max{ β Jie [I, | Λ | ]}。選定 β,修改 Γ j 中元素的帶
fo,如果々乏A
寬需求。對(duì)于同時(shí)屬于1\和Λ的元素的帶寬需求戽=j ’ H。對(duì)于^中
M-A如果P > A
其它元素,如果和Λ中的元素構(gòu)成前趨關(guān)系,即轉(zhuǎn)發(fā)從Λ的鏈路簇(前趨鏈路簇)接收到的數(shù)據(jù),則將該元素的帶寬需求相應(yīng)增加β 。然后,在步驟S1130中,判斷天線調(diào)度是否結(jié)束。如上所述,對(duì)Γ\中的無(wú)線鏈路簇進(jìn)行帶寬分配后,將分配到的帶寬從該鏈路簇的帶寬需求(對(duì)應(yīng)于第一帶寬需求)中減去。當(dāng)所有無(wú)線鏈路簇的帶寬需求都為O時(shí),表明所有無(wú)線鏈路簇的帶寬需求都得到滿足,即可判斷整個(gè)天線調(diào)度流程結(jié)束。如果在步驟S1130中判斷天線調(diào)度未結(jié)束,則過(guò)程返回到步驟S1110,繼續(xù)選取獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組。如果結(jié)束,則轉(zhuǎn)到圖4中的S440,資源調(diào)度器323將無(wú)線資源分配結(jié)果發(fā)送給無(wú)線鏈路簇所在的接入網(wǎng)。無(wú)線資源分配結(jié)果可以包括各接入網(wǎng)分配到的無(wú)線資源(比如時(shí)隙)、每個(gè)鏈路簇對(duì)應(yīng)于每個(gè)無(wú)線資源的天線波束和功率等級(jí)等。其中,各接入網(wǎng)分配到的無(wú)線資源(比如時(shí)隙)可以用現(xiàn)有方法,通過(guò)接入網(wǎng)中的無(wú)線鏈路簇分配到的帶寬來(lái)?yè)Q算。作為示例,在分配結(jié)果的發(fā)送過(guò)程中,天線管理裝置向接入網(wǎng)發(fā)送調(diào)度結(jié)果發(fā)送請(qǐng)求信令SendSchedule_request。接入網(wǎng)根據(jù)情況進(jìn)行判斷。如果允許接收,則將調(diào)度結(jié)果發(fā)送響應(yīng)信令SendSChedUle_ri5ply置為True并發(fā)送給天線管理裝置。否則,將調(diào)度結(jié)果發(fā)送響應(yīng)信令SendSchedule_reply置為False并發(fā)送給天線管理裝置。天線管理裝置收到響應(yīng)為True則發(fā)送,否則停止發(fā)送,并在之后的時(shí)間內(nèi)再進(jìn)行請(qǐng)求。當(dāng)這個(gè)時(shí)間或請(qǐng)求次數(shù)超過(guò)一定的閾值時(shí),停止發(fā)送。另外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線管理裝置中的各個(gè)部件如資源使用信息收集器310、資源使用效率分析器320、天線調(diào)度器330、資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)340等可以整體地設(shè)置在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體上,也可以分散地設(shè)置在不同的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體上。 在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法和裝置中,將被管理的接入網(wǎng)中參與天線調(diào)度的接入網(wǎng)劃分到不同的天線調(diào)度集合中,使用相同頻譜資源的接入網(wǎng)組成同一天線調(diào)度集合;將每個(gè)接入網(wǎng)的無(wú)線鏈路劃分為一個(gè)或更多個(gè)無(wú)線鏈路簇;對(duì)天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇分配無(wú)線資源,以使得所述天線調(diào)度集合中的所有鏈路簇之間的相互干擾在預(yù)定范圍內(nèi)。由此,盡可能多的接入網(wǎng)能夠使用相同頻譜資源在干擾允許范圍內(nèi)同時(shí)工作,增加了頻譜復(fù)用的機(jī)會(huì),實(shí)現(xiàn)了資源高效利用的目的。另外,與以單個(gè)無(wú)線鏈路為單位分配資源的情況相比,以無(wú)線鏈路簇為單位分配無(wú)線資源,降低了天線調(diào)度所需的計(jì)算量。另外,在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法和裝置中,對(duì)于異構(gòu)無(wú)線接入網(wǎng)的覆蓋范圍、采用的無(wú)線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、以及資源使用方式等不做任何限制。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法和裝置所針對(duì)的異構(gòu)無(wú)線接入網(wǎng)在面向用戶端可以采用各種先進(jìn)的天線技術(shù)為用戶提供無(wú)線接入服務(wù),包括全向天線、定向天線、智能天線、分布式天線(Distributed Antenna)等
坐寸ο此外,上述裝置中各個(gè)組成模塊、單元可以通過(guò)軟件、固件、硬件或其組合的方式進(jìn)行配置。配置可使用的具體手段或方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,在此不再贅述。在通過(guò)軟件或固件實(shí)現(xiàn)的情況下,從存儲(chǔ)介質(zhì)或網(wǎng)絡(luò)向具有專用硬件結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)安裝構(gòu)成該軟件的程序,該計(jì)算機(jī)在安裝有各種程序時(shí),能夠執(zhí)行各種功能等。圖14示出了可用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法和裝置的計(jì)算機(jī)的示意性框圖。在圖14中,中央處理單元(CPU) 1401根據(jù)只讀存儲(chǔ)器(ROM) 1402中存儲(chǔ)的程序或從存儲(chǔ)部分1408加載到隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 1403的程序執(zhí)行各種處理。在RAM 1403中,還根據(jù)需要存儲(chǔ)當(dāng)CPU 1401執(zhí)行各種處理等等時(shí)所需的數(shù)據(jù)。CPU 1401、ROM 1402和RAM1403經(jīng)由總線1404彼此連接。輸入/輸出接口 1405也連接到總線1404。下述部件連接到輸入/輸出接口 1405 :輸入部分1406 (包括鍵盤、鼠標(biāo)等等)、輸出部分1407 (包括顯示器,比如陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)等,和揚(yáng)聲器等)、存儲(chǔ)部分1408 (包括硬盤等)、通信部分1409 (包括網(wǎng)絡(luò)接口卡比如LAN卡、調(diào)制解調(diào)器等)。通信部分1409經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)比如因特網(wǎng)執(zhí)行通信處理。根據(jù)需要,驅(qū)動(dòng)器1410也可連接到輸入/輸出接口 1405??刹鹦督橘|(zhì)1411比如磁盤、光盤、磁光盤、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等等可以根據(jù)需要被安裝在驅(qū)動(dòng)器1410上,使得從中讀出的計(jì)算機(jī)程序根據(jù)需要被安裝到存儲(chǔ)部分1408中。在通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)上述系列處理的情況下,從網(wǎng)絡(luò)比如因特網(wǎng)或存儲(chǔ)介質(zhì)比如可拆卸介質(zhì)1411安裝構(gòu)成軟件的程序。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,這種存儲(chǔ)介質(zhì)不局限于圖14所示的其中存儲(chǔ)有程序、與設(shè)備相分離地分發(fā)以向用戶提供程序的可拆卸介質(zhì)1411??刹鹦督橘|(zhì)1411的例子包含磁盤(包含軟盤(注冊(cè)商標(biāo)))、光盤(包含光盤只讀存儲(chǔ)器(⑶-ROM)和數(shù)字通用盤(DVD))、磁光盤(包含迷你盤(MD)(注冊(cè)商標(biāo)))和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器?;蛘撸鎯?chǔ)介質(zhì)可以是ROM 1402、存儲(chǔ)部分1408中包含的硬盤等等,其中存有程序,并且與包含它們的設(shè)備一起被分發(fā)給用戶。本發(fā)明還提出一種存儲(chǔ)有機(jī)器可讀取的指令代碼的程序產(chǎn)品。所述指令代碼由機(jī)器讀取并執(zhí)行時(shí),可執(zhí)行上述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法。、
相應(yīng)地,用于承載上述存儲(chǔ)有機(jī)器可讀取的指令代碼的程序產(chǎn)品的存儲(chǔ)介質(zhì)也包括在本發(fā)明的公開中。所述存儲(chǔ)介質(zhì)包括但不限于軟盤、光盤、磁光盤、存儲(chǔ)卡、存儲(chǔ)棒等
坐寸ο在上面對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例的描述中,針對(duì)一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個(gè)或更多個(gè)其它實(shí)施方式中使用,與其它實(shí)施方式中的特征相組合,或替代其它實(shí)施方式中的特征。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào),術(shù)語(yǔ)“包括/包含”在本文使用時(shí)指特征、要素、步驟或組件的存在,但并不排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、要素、步驟或組件的存在或附加。此外,本發(fā)明的方法不限于按照說(shuō)明書中描述的時(shí)間順序來(lái)執(zhí)行,也可以按照其他的時(shí)間順序地、并行地或獨(dú)立地執(zhí)行。因此,本說(shuō)明書中描述的方法的執(zhí)行順序不對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍構(gòu)成限制。盡管上面已經(jīng)通過(guò)對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例的描述對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了披露,但是,應(yīng)該理解,上述的所有實(shí)施例和示例均是示例性的,而非限制性的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)設(shè)計(jì)對(duì)本發(fā)明的各種修改、改進(jìn)或者等同物。這些修改、改進(jìn)或者等同物也應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種天線管理方法,包括 從被管理的接入網(wǎng)收集資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù); 根據(jù)所述資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù),從所述被管理的接入網(wǎng)中選取參與天線調(diào)度的接入網(wǎng)組成天線調(diào)度集合,使用相同頻譜資源的接入網(wǎng)組成同一天線調(diào)度集合; 將所述天線調(diào)度集合中的每個(gè)接入網(wǎng)的無(wú)線鏈路劃分為一個(gè)或更多個(gè)無(wú)線鏈路簇,每個(gè)無(wú)線鏈路簇包含同一接入網(wǎng)中具有同一發(fā)射節(jié)點(diǎn)或同一接收節(jié)點(diǎn)的一條或更多條無(wú)線鏈路; 為所述天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇分配無(wú)線資源,以使得所述天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇之間的相互干擾在預(yù)定范圍內(nèi);以及 將無(wú)線資源分配結(jié)果發(fā)送給每個(gè)無(wú)線鏈路簇所在的接入網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的天線管理方法,其中,為所述天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇 分配無(wú)線資源包括 從所述天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇中選取獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組,所述獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組中每個(gè)無(wú)線鏈路簇的天線波束被設(shè)定成使得該無(wú)線鏈路簇與所述獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組中的其它每個(gè)無(wú)線鏈路簇之間的相互干擾在所述預(yù)定范圍內(nèi); 為所述獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組中的每個(gè)無(wú)線鏈路簇分配帶寬;以及重復(fù)所述獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組選取和所述帶寬分配,直到所述天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇的第一帶寬需求都得到滿足。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的天線管理方法,還包括 根據(jù)每個(gè)無(wú)線鏈路簇的功率等級(jí)的覆蓋范圍將所述無(wú)線鏈路簇在輻射半徑方向上劃分成至少一個(gè)帶寬需求區(qū)域,其中,每個(gè)帶寬需求區(qū)域內(nèi)的帶寬需求為所述無(wú)線鏈路簇中的包含該帶寬需求區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)的所有無(wú)線鏈路的帶寬需求之和,所述無(wú)線鏈路簇的各帶寬需求區(qū)域內(nèi)的帶寬需求之和等于所述無(wú)線鏈路簇的第一帶寬需求;以及 確定每個(gè)無(wú)線鏈路簇的當(dāng)前設(shè)定的天線波束的輻射半徑所對(duì)應(yīng)的帶寬需求區(qū)域內(nèi)的帶寬需求,作為該無(wú)線鏈路簇在其當(dāng)前天線波束設(shè)定下的帶寬需求。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的天線管理方法,其中,選取獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組包括 從所述天線調(diào)度集合中的無(wú)線鏈路簇中選取一個(gè)無(wú)線鏈路簇作為所述獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組的初始無(wú)線鏈路簇,并設(shè)定所述初始無(wú)線鏈路簇的天線波束; 從所述天線調(diào)度集合中的剩余無(wú)線鏈路簇中選取待加入所述獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組的下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇并設(shè)定其天線波束; 如果所述下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇的天線波束能夠被設(shè)定成使得所述下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇與所述獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組中的每個(gè)已有無(wú)線鏈路簇之間的相互干擾在所述預(yù)定范圍內(nèi),則將所述下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇加入到所述獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組中;以及 重復(fù)所述選取下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇并設(shè)定其天線波束、以及所述加入,直到所述天線調(diào)度集合中的所有剩余無(wú)線鏈路簇均被選取和設(shè)定過(guò)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的天線管理方法,其中,選取待加入所述獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組的下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇包括 從所述天線調(diào)度集合中的剩余無(wú)線鏈路簇中選取與所述初始無(wú)線鏈路簇之間的相斥距離最短的無(wú)線鏈路簇,作為待加入所述獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組的下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇,其中,兩個(gè)無(wú)線鏈路簇之間的相斥距離是指所述兩個(gè)無(wú)線鏈路簇中的一個(gè)到達(dá)另一個(gè)所要經(jīng)過(guò)的相互干擾的無(wú)線鏈路簇的最少個(gè)數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的天線管理方法,其中,設(shè)定下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇的天線波束包括 設(shè)定所述下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇的功率等級(jí),使得在所述功率等級(jí)下所述下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇與所述獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組中的每個(gè)已有無(wú)線鏈路簇之間的相互干擾在所述預(yù)定范圍內(nèi);以及 將所述下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇的天線波束的輻射半徑設(shè)置為與所述功率等級(jí)的覆蓋范圍對(duì)應(yīng)的半徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的天線管理方法,其中,當(dāng)無(wú)線鏈路簇的發(fā)射天線類型是智能天線時(shí), 設(shè)定下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇的天線波束包括 將所述下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇的天線波束的輻射角分成多個(gè)子輻射角;以及 分別設(shè)定所述下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇在每個(gè)子輻射角內(nèi)的天線波束,并且 所述天線管理方法還包括 如果每個(gè)子輻射角內(nèi)的天線波束都能夠被設(shè)定成使得所述下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇與所述獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組中的每個(gè)已有無(wú)線鏈路簇之間的相互干擾在所述預(yù)定范圍內(nèi),則將所述多個(gè)子輻射角內(nèi)的天線波束合并,以得到所述下一個(gè)候選無(wú)線鏈路簇的天線波束。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的天線管理方法,其中,所述合并包括 將所述多個(gè)子輻射角內(nèi)的天線波束合并成使得合并后的天線波束的輻射半徑最大,或合并后的天線波束的輻射角最大。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的天線管理方法,其中,所述合并包括合并具有帶寬需求的子輻射角內(nèi)的天線波束。
10.根據(jù)權(quán)利要求3的天線管理方法,其中,為所述獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組中的每個(gè)無(wú)線鏈路簇分配帶寬包括 選擇所述獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組中的任一無(wú)線鏈路簇在其當(dāng)前天線波束設(shè)定下的帶寬需求作為分配值; 如果所述獨(dú)立鏈路簇組中的任一無(wú)線鏈路簇在其當(dāng)前天線波束設(shè)定下的帶寬需求低于所述分配值,則向該無(wú)線鏈路簇分配等于其當(dāng)前天線波束設(shè)定下的帶寬需求的帶寬;如果所述獨(dú)立鏈路簇組中的任一無(wú)線鏈路簇在其當(dāng)前天線波束設(shè)定下的帶寬需求等于或高于所述分配值,則向該無(wú)線鏈路簇分配等于所述分配值的帶寬;以及 從所述獨(dú)立鏈路簇組中的每個(gè)無(wú)線鏈路簇在其當(dāng)前天線波束設(shè)定下的帶寬需求中減去此次為該無(wú)線鏈路簇分配的帶寬。
11.根據(jù)權(quán)利要求2的天線管理方法,其中,將所述天線調(diào)度集合中的無(wú)線鏈路簇中的轉(zhuǎn)發(fā)鏈路簇的第一帶寬需求的初始值設(shè)置為零,其中所述轉(zhuǎn)發(fā)鏈路簇是中繼節(jié)點(diǎn)間的無(wú)線鏈路簇;并且 所述天線管理方法還包括 確定所述轉(zhuǎn)發(fā)鏈路簇的前趨鏈路簇;以及 當(dāng)所述轉(zhuǎn)發(fā)鏈路簇的前趨鏈路簇被選取到所述獨(dú)立調(diào)度鏈路簇組中并被分配了帶寬時(shí),將所述轉(zhuǎn)發(fā)鏈路簇的第一帶寬需求增加至所述轉(zhuǎn)發(fā)鏈路簇的前趨鏈路簇分配的帶寬。
12.根據(jù)權(quán)利要求I的天線管理方法,還包括 從所述被管理的接入網(wǎng)收集天線調(diào)度請(qǐng)求;以及 響應(yīng)于所述天線調(diào)度請(qǐng)求,發(fā)起所述組成天線調(diào)度集合、所述劃分無(wú)線鏈路簇以及所述分配無(wú)線資源。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的天線管理方法,其中,通過(guò)周期性地向所述被管理的接入網(wǎng)發(fā)送信息收集請(qǐng)求來(lái)收集所述資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述天線調(diào)度請(qǐng)求;或者,通過(guò)接收所述被管理的接入網(wǎng)主動(dòng)發(fā)送的信息數(shù)據(jù)來(lái)收集所述資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述天線調(diào)度請(qǐng)求。
14.根據(jù)權(quán)利要求I的天線管理方法,還包括 通過(guò)分析所述資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù)來(lái)確定資源利用率低于預(yù)定閾值的接入網(wǎng); 判斷所述資源利用率低是否由干擾造成; 如果所述資源利用率低是由干擾造成,則發(fā)起所述組成天線調(diào)度集合、所述劃分無(wú)線鏈路簇以及所述分配無(wú)線資源。
15.根據(jù)權(quán)利要求I的天線管理方法,還包括 接收來(lái)自所述被管理的接入網(wǎng)的預(yù)調(diào)度結(jié)果;以及 在分配無(wú)線資源時(shí),避免對(duì)優(yōu)先級(jí)高且不參與天線調(diào)度的接入網(wǎng)的預(yù)調(diào)度結(jié)果產(chǎn)生影響,并為優(yōu)先級(jí)高且參與天線調(diào)度的接入網(wǎng)優(yōu)先分配無(wú)線資源。
16.根據(jù)權(quán)利要求I的天線管理方法,其中,所述被管理的接入網(wǎng)包括多個(gè)異構(gòu)接入網(wǎng)。
17.一種天線管理裝置,包括 資源使用信息收集器,用于從被管理的接入網(wǎng)收集資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù);以及 天線調(diào)度器,包括天線選擇器,用于根據(jù)所述資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù),從所述被管理的接入網(wǎng)中選取參與天線調(diào)度的接入網(wǎng)組成天線調(diào)度集合,使用相同頻譜資源的接入網(wǎng)組成同一天線調(diào)度集合;調(diào)度制約因素分析器,用于將所述天線調(diào)度集合中的每個(gè)接入網(wǎng)的無(wú)線鏈路劃分為一個(gè)或更多個(gè)無(wú)線鏈路簇,每個(gè)無(wú)線鏈路簇包含同一接入網(wǎng)中具有同一發(fā)射節(jié)點(diǎn)或同一接收節(jié)點(diǎn)的一條或更多條無(wú)線鏈路;以及 資源調(diào)度器,用于為所述天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇分配無(wú)線資源,以使得所述天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇之間的相互干擾在預(yù)定范圍內(nèi),并將無(wú)線資源分配結(jié)果發(fā)送給每個(gè)無(wú)線鏈路簇所在的接入網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種天線管理方法和裝置。所述方法包括從被管理的接入網(wǎng)收集資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù);根據(jù)所述資源使用狀態(tài)數(shù)據(jù),從所述被管理的接入網(wǎng)中選取參與天線調(diào)度的接入網(wǎng)組成天線調(diào)度集合,使用相同頻譜資源的接入網(wǎng)組成同一天線調(diào)度集合;將天線調(diào)度集合中的每個(gè)接入網(wǎng)的無(wú)線鏈路劃分為一個(gè)或更多個(gè)無(wú)線鏈路簇;為天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇分配無(wú)線資源,以使得所述天線調(diào)度集合中的所有無(wú)線鏈路簇之間的相互干擾在預(yù)定范圍內(nèi);以及將無(wú)線資源分配結(jié)果發(fā)送給無(wú)線鏈路簇所在的接入網(wǎng)。所述方法和裝置使得盡可能多的接入網(wǎng)能夠使用相同頻譜資源在干擾允許范圍內(nèi)同時(shí)工作,增加了頻譜復(fù)用的機(jī)會(huì),實(shí)現(xiàn)了高資源利用率。
文檔編號(hào)H04W16/14GK102647723SQ201110045560
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者郭欣 申請(qǐng)人:索尼公司