一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)無線資源動(dòng)態(tài)管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的無線資源管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，涌現(xiàn)出了大量不同類型的通信網(wǎng)絡(luò)，使 用戶置身于一種復(fù)雜多樣的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(Heterogeneous Network)環(huán)境中，信息獲取和傳輸 的手段以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和共享的方式發(fā)生了很大變化。當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)形式種類繁多，各具特點(diǎn)， 它們之間是一種共存發(fā)展的關(guān)系，并且從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上考慮(在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)沒有 哪一種網(wǎng)絡(luò)能夠獨(dú)自滿足各類用戶多樣化的通信服務(wù)需求），預(yù)期這種關(guān)系仍將長(zhǎng)期存在。 這些網(wǎng)絡(luò)涵蓋有線通信網(wǎng)絡(luò)（主要是PSTN網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)）、無線通信網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)， 特別是體現(xiàn)在各種新興的無線通信網(wǎng)絡(luò)方面，包括2G和3G蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)(如GSM、UMTS、 CDMA2000等）、無線個(gè)域網(wǎng)（WPAN，如802.15)、無線局域網(wǎng)（WLAN，如802.11)、無線城域網(wǎng) (WMAN，如802.16)、無線廣域網(wǎng)（WWAN，如802.20)、移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)(MANET)、無線傳感網(wǎng) (WSN)和無線Mesh網(wǎng)(WMN)等。盡管這些異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)為用戶提供了多種多樣的通信方式和網(wǎng)絡(luò) 接人手段，但是如果它們之間不能實(shí)現(xiàn)有效互聯(lián)互通，則會(huì)產(chǎn)生許多信息孤島，無法提供具 有端到端服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證的通信服務(wù)，從而大大削弱網(wǎng)絡(luò)的整體效用和用戶的服務(wù)體 驗(yàn)。因此，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合互通不僅是構(gòu)建無所不在的通信網(wǎng)絡(luò)的迫切需求，也是今后信息網(wǎng) 絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì)。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合必須充分利用不同網(wǎng)絡(luò)間的互補(bǔ)特性，解決多種不同類 型網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)融合問題。具體來講，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合就是采用通用的、開放的技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng) 絡(luò)或網(wǎng)元的互聯(lián)、互通和集成，涉及到接入網(wǎng)融合、核心網(wǎng)融合、終端融合、業(yè)務(wù)融合和運(yùn)營(yíng) 管理融合等方面。
[0003] 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)作和融合已成為目前業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。通過異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合，可 以充分利用不同類型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，獲得多方面的收益:可以極大提升單個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能， 在支持傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的同時(shí)也為引入新的服務(wù)創(chuàng)造了條件;可以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的總體覆蓋范圍，使 網(wǎng)絡(luò)具有更好的可擴(kuò)展性;可以平衡網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)負(fù)載，增加系統(tǒng)容量;可以充分利用現(xiàn)有各種 網(wǎng)絡(luò)的資源，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和服務(wù)商成本，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力;可以向不同用戶提供各種各自所 需的服務(wù)，更好地滿足用戶多樣性的需求，提高用戶的滿意度;可以提高網(wǎng)絡(luò)的可用性和可 靠性，增強(qiáng)系統(tǒng)的可生存性。
[0004] 目前多網(wǎng)融合的發(fā)展方向主要有兩個(gè):一個(gè)是以IP骨干網(wǎng)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)融合，另 一個(gè)是基于Ad-hoc的多網(wǎng)融合。基于Ad-hoc的多網(wǎng)融合系統(tǒng)可以擴(kuò)展無線通信的覆蓋范 圍，提高資源利用率、改善系統(tǒng)吞吐量，平衡業(yè)務(wù)流量，降低移動(dòng)終端的功耗，成為近年來國(guó) 內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，特別是在無線自組網(wǎng)與蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的結(jié)合方面取得了一系列研究 成果，提出了許多實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)模型，如A2GSM(Ad hocassisted GSM)、MCN(Multi - hop Cellular network)、S0PRAN0(Self-〇rganizing Packet Radio Ad hoc Net-works with Overlay)、iCAR(Integrated Cellular and Ad-hoc Relaying System)、UCAN(Unified Cellular and Ad-hoc network architecture)等。A2GSM在傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中支持移動(dòng)終端 多跳中繼，以增加系統(tǒng)容量、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋和解決始終存在的蜂窩覆蓋盲區(qū)問題;MCN提出 允許數(shù)據(jù)包從移動(dòng)節(jié)點(diǎn)多跳傳輸?shù)椒涓C通信系統(tǒng)基站的集成通信網(wǎng)絡(luò)模型；SOPRANO將蜂 窩網(wǎng)與無線白組網(wǎng)相結(jié)合，在蜂窩網(wǎng)中引入動(dòng)態(tài)分布的具有路由中繼轉(zhuǎn)發(fā)功能的無線路由 器，以提供無線因特網(wǎng)和多媒體服務(wù);iCAR的基本思想是通過設(shè)置一定數(shù)量的自組網(wǎng)中繼 站(ARS)，實(shí)現(xiàn)小區(qū)間業(yè)務(wù)流量的負(fù)載均衡，以控制網(wǎng)絡(luò)擁塞、疏導(dǎo)熱點(diǎn)區(qū)域及避免掉話等。
[0005]從全球范圍看，歐盟對(duì)于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合的研究居于領(lǐng)先地位，開展了一系列研究 項(xiàng)目。BRAIN項(xiàng)目提出了無線局域網(wǎng)與通用移動(dòng)通信系統(tǒng)（UMTS)融合的開放體系結(jié)構(gòu)； DRIVE項(xiàng)目研究了蜂窩網(wǎng)和電視廣播網(wǎng)的融合問題;MOBYDICK項(xiàng)目重點(diǎn)探討了在IPv6網(wǎng)絡(luò) 體系下的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和WLAN的融合問題;MAGNET項(xiàng)目通過設(shè)計(jì)、研發(fā)和實(shí)現(xiàn)個(gè)人網(wǎng)絡(luò)(PN)來 為移動(dòng)用戶在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中提供無處不在、安全的個(gè)人服務(wù);EuQoS項(xiàng)目側(cè)重于研究異構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)的端到端QoS技術(shù)。WINNER項(xiàng)目希望以一個(gè)無處不在的無線通信系統(tǒng)代替目前多種系 統(tǒng)(蜂窩、WLAN和短距離無線接入等)共存的格局，提高系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性，能夠在各 種無線環(huán)境下自適應(yīng)地提供各種業(yè)務(wù)和服務(wù)。這些項(xiàng)目研究范圍涵蓋接入、網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)等 方面，既相互競(jìng)爭(zhēng)又相互合作，從多個(gè)層面和角度對(duì)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合問題進(jìn)行了有意義的研 究。雖然這些項(xiàng)目提出了不同網(wǎng)絡(luò)融合的思路和方法，但與多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合的目標(biāo)仍有 一定距離。最近環(huán)境感知網(wǎng)絡(luò)(Ambient Network)項(xiàng)目提出的基于認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)和無線自組網(wǎng) 的網(wǎng)絡(luò)融合理念，為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合的實(shí)現(xiàn)提供了更有效的途徑。
[0006] Ambient Network項(xiàng)目（簡(jiǎn)稱AN)始于2004年，歷時(shí)四年，是歐盟第六框架計(jì)劃下的 一個(gè)大型合作項(xiàng)目。它的目標(biāo)是促進(jìn)異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)之間的有效互聯(lián)和協(xié)作，使得用戶無論 使用何種網(wǎng)絡(luò)都能夠享有豐富易用的服務(wù)。AN項(xiàng)目的研究工作涉及到很多方面，包括移動(dòng) 性管理、多種無線接入方式、無線資源管理、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)連接和路由、服務(wù)感知自適應(yīng)傳輸以 及異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一動(dòng)態(tài)融合機(jī)制等。AN是一種基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)問的動(dòng)態(tài)合成而提出的全新的 網(wǎng)絡(luò)觀念，它不是以拼湊的方式對(duì)現(xiàn)有的體系進(jìn)行擴(kuò)充，而是通過制定靈活即時(shí)生效的網(wǎng) 間協(xié)議為用戶提供訪問任意網(wǎng)絡(luò)的能力。AN最大的特點(diǎn)就是采用了多無線接入技術(shù)(MRA)， MRA技術(shù)可使終端具有同時(shí)與多個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)保持多條獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)連接的能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)終端 在不同網(wǎng)絡(luò)間的無縫移動(dòng)和數(shù)據(jù)的多跳傳輸。而多無線電協(xié)作技術(shù)是MRA技術(shù)的延伸和擴(kuò) 展，其主要功能是實(shí)現(xiàn)多無線電問資源共享和不同網(wǎng)絡(luò)間的動(dòng)態(tài)協(xié)同。
[0007] 面對(duì)種類和數(shù)量眾多的無線設(shè)備在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)工作，空中無線資源大概在433Mhz、 470Mhz、900Mhz、1800Mhz、2 ? 4Ghz、5 ? 8Ghz，每個(gè)頻譜上都有可能工作多個(gè)無線設(shè)備，比如 2.4Ghz頻段下有藍(lán)牙、Wi-Fi、Zigbee等。目前沒有相關(guān)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)在如何協(xié)調(diào)如此眾多的 無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在無線資源有限的環(huán)境下的協(xié)作，有效利用無線頻譜，降低鄰區(qū)干擾實(shí)現(xiàn)各 個(gè)設(shè)備的可靠通信這些關(guān)鍵問題上給出解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出了一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)無線資源動(dòng)態(tài)管理方 法，使得高優(yōu)先級(jí)的設(shè)備優(yōu)先得到無線資源，在同等優(yōu)先級(jí)情況下，則優(yōu)先照顧工作特性為 突發(fā)模式的設(shè)備，保證無線資源的最大利用率。
[0009] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0010] -種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)無線資源動(dòng)態(tài)管理方法，所述方法包括:確認(rèn)在同一個(gè)接入點(diǎn)下是 否存在同一個(gè)工作頻段的多個(gè)設(shè)備，如果不存在，則判斷相鄰頻段是否有可能有干擾，如果 存在相鄰頻段則進(jìn)行備注；如果存在，首先則分析所述多個(gè)設(shè)備工作特性，其次，分析設(shè)備 的工作優(yōu)先級(jí)，最后，分析設(shè)備的