專利名稱：一種動態(tài)頻譜優(yōu)化方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種動態(tài)頻譜優(yōu)化方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前的頻譜管理一般采用靜態(tài)頻譜管理方式對頻譜資源進(jìn)行分配，靜態(tài)頻譜管理方式是使用傳統(tǒng)的頻譜分配算法，根據(jù)傳播衰減和干擾容許指標(biāo)確定頻譜最小的復(fù)用距離，從而為各個基站配置合適的頻譜。為了確定頻譜復(fù)用距離，需要通過計算信號的傳播衰減估計基站間的干擾強度，根據(jù)限制條件“干擾強度估計值不大于干擾容許量”來確定最小的復(fù)用距離。通常干擾強度估計值需要加上一個特定的冗余量，以使最小復(fù)用距離能夠適 應(yīng)更多的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，該冗余量通常根據(jù)經(jīng)驗確定。正是由于干擾容許指標(biāo)包含了較大的冗余量，靜態(tài)規(guī)劃所確定的固定頻譜復(fù)用距離在大部分時間內(nèi)是大于實際需要的頻譜復(fù)用距離，造成頻譜利用率的下降。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，靜態(tài)的頻譜管理方式已不能滿足要求，為了提高頻譜的利用率，提出了動態(tài)頻譜管理的方法，實現(xiàn)動態(tài)的頻譜接入。動態(tài)頻譜接入分配給不同用戶的頻譜寬度可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化而變化，當(dāng)某一用戶釋放了它的頻帶，允許其他的用戶使用它的頻帶，頻譜管理裝置會根據(jù)歷史網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的記錄預(yù)測出下一周期網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的狀態(tài)，根據(jù)負(fù)載的變化將空閑頻帶重新分配給需要的用戶，提高了頻譜的利用率。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題頻繁的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化會引起頻繁的頻譜重分配，而頻繁的頻譜重分配會影響多個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，在提高頻譜利用率的同時，有些網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)會變差。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高頻譜利用效率，同時優(yōu)化多個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，本發(fā)明實施例提供了一種動態(tài)頻譜優(yōu)化方法、裝置及系統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下—種動態(tài)頻譜優(yōu)化方法,所述方法包括預(yù)測多個小區(qū)中的每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布；根據(jù)所述每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布，為所述多個小區(qū)生成多個頻譜分配方案，其中每個頻譜分配方案中包括為所述每個小區(qū)分配的頻譜；根據(jù)所述多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，在所述多個頻譜分配方案中選擇一個優(yōu)于所述多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案的頻譜分配方案；使用所述選擇的頻譜分配方案，為所述多個小區(qū)分配頻譜。一種動態(tài)頻譜優(yōu)化裝置，所述裝置包括預(yù)測模塊，用于預(yù)測多個小區(qū)中的每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布；生成模塊，用于根據(jù)所述每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布，為所述多個小區(qū)生成多個頻譜分配方案，其中每個頻譜分配方案中包括為所述每個小區(qū)分配的頻譜；優(yōu)化模塊，用于根據(jù)所述多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，在所述多個頻譜分配方案中選擇一個優(yōu)于所述多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案的頻譜分配方案；分配模塊，用于使用所述選擇的頻譜分配方案，為所述多個小區(qū)分配頻譜。—種動態(tài)頻譜優(yōu)化系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括所述的動態(tài)頻譜優(yōu)化裝置及所述多個小區(qū)所屬的基站；所述基站用于接收所述動態(tài)頻譜優(yōu)化裝置為所述多個小區(qū)分配的頻譜。本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是通過預(yù)測終端業(yè)務(wù)量的分布，根據(jù)業(yè)務(wù)量分布得到多個頻譜分配方案，動態(tài)進(jìn)行頻譜分配的管理，提高了頻譜利用率；同時根據(jù)多個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，從多個頻譜分配方案中選出優(yōu)于當(dāng)前頻譜分配方案的頻譜分配方案，同時優(yōu)化了多個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明實施例I提供的動態(tài)頻譜優(yōu)化方法流程圖；圖2是本發(fā)明實施例2提供的動態(tài)頻譜優(yōu)化方法流程圖；圖3是本發(fā)明實施例2提供的得到多個頻譜分配方案的流程圖；圖4是本發(fā)明實施例2提供的獲得存在折衷關(guān)系的多個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)對應(yīng)的頻譜分配方案集合的流程圖；圖5是本發(fā)明實施例2提供的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)示意圖；圖6是本發(fā)明實施例2提供的使用Holt-Winters方法預(yù)測參數(shù)與實際測量值之間的對比示意圖；圖7是本發(fā)明實施例2提供的根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的期望值，確定最優(yōu)頻譜分配方案的不意圖；圖8是本發(fā)明實施例2提供的最優(yōu)頻譜分配方案對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)示意圖；圖9是本發(fā)明實施例3提供的動態(tài)頻譜優(yōu)化裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本發(fā)明實施例3提供的包括判斷模塊的動態(tài)頻譜優(yōu)化裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明實施例3提供的動態(tài)頻譜優(yōu)化裝置具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是本發(fā)明實施例4提供的動態(tài)頻譜優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實施例I如圖I所示，本發(fā)明實施例提供了一種動態(tài)頻譜優(yōu)化方法，包括步驟101 :預(yù)測多個小區(qū)中的每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布；該步驟中可以采用多種方法對業(yè)務(wù)量分布進(jìn)行預(yù)測，比如Holt-Winters方法、基于歷史業(yè)務(wù)量分布的預(yù)測方法。本發(fā)明并不限制預(yù)測終端的業(yè)務(wù)量分布所采用的方法，本領(lǐng)域的技術(shù)人員也可以根據(jù)其他可以用于預(yù)測用戶的業(yè)務(wù)量分布的方法進(jìn)行預(yù)測，本發(fā)明并不對此進(jìn)行限制。102:根據(jù)每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布，為多個小區(qū)生成多個頻譜分配方案，其中每個頻譜分配方案中包括為所述每個小區(qū)分配的頻譜；該步驟根據(jù)每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布計算得到小區(qū)的預(yù)測負(fù)載，根據(jù)預(yù)測負(fù)載為每個小區(qū)分配頻譜。103:根據(jù)多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的 至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，在多個頻譜分配方案中選擇一個優(yōu)于多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案的頻譜分配方案；該步驟考慮了頻譜分配方案不當(dāng)時，會對網(wǎng)絡(luò)性能產(chǎn)生影響，因為步驟102是以預(yù)測出多個小區(qū)中包含的終端的業(yè)務(wù)量分布生成的多個頻譜分配方案，因為頻譜可以復(fù)用，所以給每個小區(qū)分配的頻譜可以進(jìn)行選擇，生成的頻譜分配方案也不同，而頻譜分配方案的不同會對網(wǎng)絡(luò)性能產(chǎn)生影響，如果網(wǎng)絡(luò)運行中需要考慮多個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，就需要同時考慮優(yōu)化多個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，根據(jù)多個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，在多個頻譜分配方案中選擇一個優(yōu)于當(dāng)前的頻譜分配方案的頻譜分配方案。104 :使用選擇的頻譜分配方案，為多個小區(qū)分配頻譜。該步驟在根據(jù)多個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)選擇出比當(dāng)前頻譜方案優(yōu)化的方案后，再使用選擇的頻譜分配方案進(jìn)行頻譜分配。進(jìn)一步，預(yù)測多個小區(qū)中的每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布之前，該方法還包括判斷多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案是否適合終端的業(yè)務(wù)量分布；如果不適合，則預(yù)測多個小區(qū)中的每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量。當(dāng)頻譜分配方案不符合終端的業(yè)務(wù)量分布的時候，會對網(wǎng)絡(luò)性能產(chǎn)生影響，因此需要在該步驟中判斷當(dāng)前的頻譜分配是否適合終端的業(yè)務(wù)量分布，如果不適合，則預(yù)測多個小區(qū)中的每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量。進(jìn)一步，判斷多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案是否適合終端的業(yè)務(wù)量分布，包括獲取多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的平均頻譜效率，如果平均頻譜效率小于預(yù)設(shè)的頻譜效率閾值，則判定多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案不適合終端的業(yè)務(wù)量分布；或者，獲取多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的平均負(fù)載，如果平均負(fù)載大于預(yù)設(shè)的負(fù)載閾值，則判定多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案不適合終端的業(yè)務(wù)量分布。本發(fā)明實施例所述的方法，通過預(yù)測每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布，生成多個頻譜分配方案，進(jìn)行了動態(tài)的頻譜管理過程，提高了頻譜利用率；并同時考慮多個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，根據(jù)多個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)選擇出優(yōu)化頻譜分配方案，同時對多個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化。實施例2如圖2所示，本發(fā)明實施例提供了一種動態(tài)頻譜優(yōu)化方法，包括步驟201 :判斷多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案是否適合終端的業(yè)務(wù)量分布；平均頻譜效率和平均負(fù)載是網(wǎng)絡(luò)性能最基本的指標(biāo)，如果平均頻譜效率和平均負(fù)載其中之一不滿足特定值，表明當(dāng)前頻譜分配方案與終端的業(yè)務(wù)量分布不匹配，需要重新分配頻譜。該步驟包括根據(jù)獲取的多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的平均頻譜效率，如果判斷平均頻譜效率小于預(yù)設(shè)的頻譜效率閾值，則判定多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案不適合終端的業(yè)務(wù)量分布;或者，根據(jù)獲取的多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的平均負(fù)載，如果判斷平均負(fù)載大于預(yù)設(shè)的負(fù)載閾值，則判定多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案不適合終端的業(yè)務(wù)量分布。具體地，可以根據(jù)當(dāng)前頻譜分配方案下網(wǎng)絡(luò)側(cè)的參數(shù)配置，不斷進(jìn)行測量和計算獲得多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)實時平均負(fù)載或者平均頻譜效率。在獲得實時平均頻譜效率或者平均負(fù)載后，就進(jìn)行判斷實時平均頻譜效率是否小于預(yù)設(shè)頻譜效率閾值，或者平均負(fù)載是否大于預(yù)設(shè)負(fù)載閾值；頻譜效率閾值和負(fù)載閾值根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)需求來決定。如果判斷出平均頻譜效率確實小于預(yù)設(shè)頻譜效率閾值或者平均負(fù)載確實大于預(yù)設(shè)負(fù)載閾值，則當(dāng)前頻譜分配方案不適合終端的業(yè)務(wù)量分布，需要預(yù)測多個小區(qū)中的每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布，重新生成頻譜分配方案。如果沒有判斷出平均頻譜效率小于預(yù)設(shè)頻譜效率閾值或者平均負(fù)載大于預(yù)設(shè)負(fù) 載閾值，繼續(xù)測量和計算獲得實時平均負(fù)載或平均頻譜效率。202:分別根據(jù)每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布預(yù)測每個小區(qū)的預(yù)測負(fù)載，根據(jù)每個小區(qū)的預(yù)測負(fù)載為多個小區(qū)分配頻譜，得到多個頻譜分配方案。該步驟中，每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布需要不斷的收集小區(qū)內(nèi)各個終端的業(yè)務(wù)量信息，這是因為終端用戶的業(yè)務(wù)習(xí)慣和移動導(dǎo)致了業(yè)務(wù)量的變化，單個終端用戶發(fā)起一個數(shù)據(jù)傳輸或者移動到某個位置通常是隨機的，但大量終端用戶、長時間統(tǒng)計卻具有明顯的規(guī)律性，如工作日上下班路線、白天商務(wù)區(qū)業(yè)務(wù)量大而晚上住宅區(qū)業(yè)務(wù)量大，等等。收集小區(qū)內(nèi)各個終端的業(yè)務(wù)量信息后，使用Holt-Winters方法預(yù)測出業(yè)務(wù)量分布，分別根據(jù)每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布預(yù)測每個小區(qū)的預(yù)測負(fù)載。以Xl，. . .，Xt表示一個周期為d的時間序列，根據(jù)當(dāng)前記錄到的序列，預(yù)測該序列h時刻之后的值Lft的Holt-Winters方法是Lt = ζ · (xt-It_d) + (l_ ζ ) · Lh,It = δ · (Xt-Lt) + (I-δ ) · It_d,xt+h = Lt + t-d+hmod d，(I)其中，Lt是業(yè)務(wù)量均值部分，It是業(yè)務(wù)量周期變化值部分，在觀測到序列的周期性之后獲得預(yù)測值，O < ζ < I和O < δ < I是控制平滑程度的參數(shù)。具體地，如圖3所示，本實施例步驟202具體包括步驟301-306 301 :將多個小區(qū)中的每個小區(qū)劃分為至少一個單元；該步驟將網(wǎng)絡(luò)包括的多個小區(qū)，每個小區(qū)的范圍劃分為若干單元(pixel)，通常是規(guī)則的單元，如，正方形。302 :獲取每個小區(qū)的每個單元內(nèi)終端當(dāng)前的業(yè)務(wù)量；該步驟以單元(pixel)為單位測量和記錄業(yè)務(wù)量。303:對于每個小區(qū)，根據(jù)其中每個單元內(nèi)終端當(dāng)前的業(yè)務(wù)量，預(yù)測出每個單元內(nèi)的終端的業(yè)務(wù)量分布；該步驟采用Holt-Winters方法即公式(I)對單元(pixel)記錄的業(yè)務(wù)量進(jìn)行統(tǒng)計和預(yù)測，得到每個pixel內(nèi)的業(yè)務(wù)量分布規(guī)律。以I小時為周期進(jìn)行統(tǒng)計和預(yù)測業(yè)務(wù)量，統(tǒng)計和預(yù)測業(yè)務(wù)量的周期通常取決于業(yè)務(wù)量變化的周期，一般來講，業(yè)務(wù)量在每天的不同時段就有不同分布，因此小時級別的統(tǒng)計和預(yù)測是合適的，統(tǒng)計和預(yù)測的周期相對長于調(diào)度周期(指接入網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度周期)。304:對于每個小區(qū)，根據(jù)預(yù)測的每個單元內(nèi)的終端的業(yè)務(wù)量分布，計算得到小區(qū)的預(yù)測負(fù)載參數(shù)、預(yù)測噪聲干擾參數(shù)和預(yù)測傳播衰減參數(shù)；該步驟對小區(qū)引入三個參數(shù)( 、次和疋,預(yù)測小區(qū)的負(fù)載，參數(shù)4、次和疋d，
分別表示預(yù)測負(fù)載參數(shù)、預(yù)測噪聲干擾參數(shù)和預(yù)測傳播衰減參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種動態(tài)頻譜優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括 預(yù)測多個小區(qū)中的每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布； 根據(jù)所述每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布，為所述多個小區(qū)生成多個頻譜分配方案，其中每個頻譜分配方案中包括為所述每個小區(qū)分配的頻譜； 根據(jù)所述多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，在所述多個頻譜分配方案中選擇一個優(yōu)于所述多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案的頻譜分配方案； 使用所述選擇的頻譜分配方案，為所述多個小區(qū)分配頻譜。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述預(yù)測多個小區(qū)中的每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布之前，還包括 判斷所述多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案是否適合終端的業(yè)務(wù)量分布； 如果不適合，則預(yù)測多個小區(qū)中的每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述判斷所述多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案是否適合終端的業(yè)務(wù)量分布，包括 獲取所述多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的平均頻譜效率，如果所述平均頻譜效率小于預(yù)設(shè)的頻譜效率閾值，則判定所述多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案不適合終端的業(yè)務(wù)量分布； 或者， 獲取所述多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的平均負(fù)載，如果所述平均負(fù)載大于預(yù)設(shè)的負(fù)載閾值，則判定所述多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案不適合終端的業(yè)務(wù)量分布。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布，為所述多個小區(qū)生成多個頻譜分配方案，包括 分別根據(jù)所述每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布預(yù)測所述每個小區(qū)的預(yù)測負(fù)載，根據(jù)所述每個小區(qū)的預(yù)測負(fù)載為多個小區(qū)分配頻譜，得到多個頻譜分配方案。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布預(yù)測所述每個小區(qū)的預(yù)測負(fù)載，根據(jù)所述每個小區(qū)的預(yù)測負(fù)載為多個小區(qū)分配頻譜，得到多個頻譜分配方案，包括 將所述多個小區(qū)中的每個小區(qū)劃分為至少一個單元； 獲取所述每個小區(qū)的每個單元內(nèi)終端當(dāng)前的業(yè)務(wù)量； 對于所述每個小區(qū)，根據(jù)其中每個單元內(nèi)終端當(dāng)前的業(yè)務(wù)量，預(yù)測出所述每個單元內(nèi)的終端的業(yè)務(wù)量分布； 對于所述每個小區(qū)，根據(jù)預(yù)測的每個單元內(nèi)的終端的業(yè)務(wù)量分布，計算得到所述小區(qū)的預(yù)測負(fù)載參數(shù)、預(yù)測噪聲干擾參數(shù)和預(yù)測傳播衰減參數(shù)； 根據(jù)所述每個小區(qū)的預(yù)測負(fù)載參數(shù)、預(yù)測噪聲干擾參數(shù)和預(yù)測傳播衰減參數(shù)，計算得到所述每個小區(qū)的預(yù)測負(fù)載； 根據(jù)所述每個小區(qū)的預(yù)測負(fù)載，為所述多個小區(qū)分配頻譜，生成多個頻譜分配方案。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，在所述多個頻譜分配方案中選擇一個優(yōu)于所述多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案的頻譜分配方案，包括 根據(jù)所述多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，采用遺傳算法在所述多個頻譜分配方案中，選出優(yōu)于所述多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案的多個頻譜分配方案，得到頻譜分配方案集合； 根據(jù)所述至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的期望值，在所述頻譜分配方案集合中選擇最優(yōu)的頻譜分配方案。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，采用遺傳算法在所述多個頻譜分配方案中，選出優(yōu)于所述多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案的多個頻譜分配方案，得到頻譜分配方案集合，包括 在所述多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)中，對任意兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)確定是否存在折衷關(guān)系，得到具有折衷關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)； 將所述多個頻譜分配方案中的每個頻譜分配方案作為一個個體組成本代； 在預(yù)設(shè)的循環(huán)條件未滿足時，重復(fù)執(zhí)行以下步驟，直到所述循環(huán)條件滿足 對于本代內(nèi)的每個個體，預(yù)測出使用所述個體時所述具有折衷關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的值； 優(yōu)選器根據(jù)所述預(yù)測的使用每個個體時所述具有折衷關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的值，選出本代內(nèi)的優(yōu)質(zhì)個體； 組合器在本代內(nèi)選出多個個體進(jìn)行組合，得到組合個體； 突變器在本代內(nèi)選出多個個體進(jìn)行隨機擾動，產(chǎn)生突變個體； 將所述優(yōu)質(zhì)個體、組合個體和突變個體組成次代，將所述次代重新作為本代進(jìn)入下一次循環(huán)； 將所述循環(huán)結(jié)束后得到的當(dāng)前的次代作為頻譜分配方案集合。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的期望值，在所述頻譜分配方案集合中選擇最優(yōu)的頻譜分配方案，包括 將預(yù)設(shè)的所述至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的期望值作為參考點，對于所述頻譜分配方案集合內(nèi)的每個頻譜分配方案，預(yù)測出使用所述頻譜分配方案時所述至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的預(yù)測值； 使用參考點法進(jìn)行計算，求出網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的預(yù)測值與網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)期望值距離最小的頻譜分配方案； 將所述距離最小的頻譜分配方案選擇為最優(yōu)的頻譜分配方案。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述使用參考點法進(jìn)行計算，求出網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的預(yù)測值與網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的期望值距離最小的頻譜分配方案，包括 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)為兩個時，在兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的預(yù)測值組成的平面上，通過所述參考點，且斜率由網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)權(quán)重確定的直線與所述網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的預(yù)測值的交點確定的頻譜分配方案，所述網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)權(quán)重為給定的值。
10.一種動態(tài)頻譜優(yōu)化裝置，其特征在于，所述裝置包括 預(yù)測模塊，用于預(yù)測多個小區(qū)中的每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布； 生成模塊，用于根據(jù)所述每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布，為所述多個小區(qū)生成多個頻譜分配方案，其中每個頻譜分配方案中包括為所述每個小區(qū)分配的頻譜； 優(yōu)化模塊，用于根據(jù)所述多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，在所述多個頻譜分配方案中選擇一個優(yōu)于所述多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案的頻譜分配方案； 分配模塊，用于使用所述選擇的頻譜分配方案，為所述多個小區(qū)分配頻譜。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 判斷模塊，用于判斷所述多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案是否適合終端的業(yè)務(wù)量分布； 如果不適合，則由預(yù)測模塊預(yù)測多個小區(qū)中的每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述判斷模塊包括 獲取單元，用于獲取網(wǎng)絡(luò)平均頻譜效率或者平均負(fù)載； 判斷單元，用于判斷平均頻譜效率是否小于預(yù)設(shè)頻譜效率閾值，如果平均頻譜效率小于預(yù)設(shè)頻譜效率閾值，則判斷當(dāng)前頻譜分配方案不適合終端的業(yè)務(wù)量分布； 或者用于判斷平均負(fù)載是否大于預(yù)設(shè)負(fù)載閾值；如果平均負(fù)載大于預(yù)設(shè)負(fù)載閾值，則判斷當(dāng)前頻譜分配方案不適合終端的業(yè)務(wù)量分布。
13.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述生成模塊，具體用于分別根據(jù)所述每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布預(yù)測所述每個小區(qū)的預(yù)測負(fù)載，根據(jù)所述每個小區(qū)的預(yù)測負(fù)載為多個小區(qū)分配頻譜，得到多個頻譜分配方案。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述生成模塊還包括 劃分單元，用于將所述多個小區(qū)中的每個小區(qū)劃分為至少一個單元； 獲取單元，用于獲取所述每個小區(qū)的每個單元內(nèi)終端當(dāng)前的業(yè)務(wù)量； 預(yù)測單元，用于對于所述每個小區(qū)，根據(jù)其中每個單元內(nèi)終端當(dāng)前的業(yè)務(wù)量，預(yù)測出所述每個單元內(nèi)的終端的業(yè)務(wù)量分布； 第一計算單元，用于對于所述每個小區(qū)，根據(jù)預(yù)測的每個單元內(nèi)的終端的業(yè)務(wù)量分布，計算得到所述小區(qū)的預(yù)測負(fù)載參數(shù)、預(yù)測噪聲干擾參數(shù)和預(yù)測傳播衰減參數(shù)； 第二計算單元，用于根據(jù)所述每個小區(qū)的預(yù)測負(fù)載參數(shù)、預(yù)測噪聲干擾參數(shù)和預(yù)測傳播衰減參數(shù)，計算得到所述每個小區(qū)的預(yù)測負(fù)載； 生成單元，用于根據(jù)所述每個小區(qū)的預(yù)測負(fù)載，為所述多個小區(qū)分配頻譜，生成多個頻譜分配方案。
15.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述優(yōu)化模塊包括 第一優(yōu)化單元，用于根據(jù)所述多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，采用遺傳算法在所述多個頻譜分配方案中，選出優(yōu)于所述多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案的多個頻譜分配方案，得到頻譜分配方案集合； 第二優(yōu)化單元，用于根據(jù)所述至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的期望值，在所述頻譜分配方案集合中選擇最優(yōu)的頻譜分配方案。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述第一優(yōu)化單元具體用于 在所述多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)中，對任意兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)確定是否存在折衷關(guān)系，得到具有折衷關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)； 將所述多個頻譜分配方案中的每個頻譜分配方案作為一個個體組成本代； 在預(yù)設(shè)的循環(huán)條件未滿足時，重復(fù)執(zhí)行以下步驟，直到所述循環(huán)條件滿足 對于本代內(nèi)的每個個體，預(yù)測出使用所述個體時所述具有折衷關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的值； 優(yōu)選器根據(jù)所述預(yù)測的使用每個個體時所述具有折衷關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的值，選出本代內(nèi)的優(yōu)質(zhì)個體； 組合器在本代內(nèi)選出多個個體進(jìn)行組合，得到組合個體；突變器在本代內(nèi)選出多個個體進(jìn)行隨機擾動，產(chǎn)生突變個體； 將所述優(yōu)質(zhì)個體、組合個體和突變個體組成次代，將所述次代重新作為本代進(jìn)入下一次循環(huán)； 將所述循環(huán)結(jié)束后得到的當(dāng)前的次代作為頻譜分配方案集合。
17.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述第二優(yōu)化單元具體用于 將預(yù)設(shè)的所述至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的期望值作為參考點，對于所述頻譜分配方案集合內(nèi)的每個頻譜分配方案，預(yù)測出使用所述頻譜分配方案時所述至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的預(yù)測值； 使用參考點法進(jìn)行計算，求出網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的預(yù)測值與網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)期望值距離最小的頻譜分配方案； 將所述距離最小的頻譜分配方案選擇為最優(yōu)的頻譜分配方案。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述第二優(yōu)化單元還用于，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)為兩個時，在兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的預(yù)測值組成的平面上，通過所述參考點，且斜率由網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)權(quán)重確定的直線與所述網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的預(yù)測值的交點確定的頻譜分配方案，網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)權(quán)重為給定的值。
19.一種動態(tài)頻譜優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求10 18任一項所述的動態(tài)頻譜優(yōu)化裝置及所述多個小區(qū)所屬的基站； 所述基站用于接收所述動態(tài)頻譜優(yōu)化裝置為所述多個小區(qū)分配的頻譜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種動態(tài)頻譜優(yōu)化方法、裝置及系統(tǒng)，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括預(yù)測多個小區(qū)中的每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布；根據(jù)所述每個小區(qū)內(nèi)終端的業(yè)務(wù)量分布，為所述多個小區(qū)生成多個頻譜分配方案，其中每個頻譜分配方案中包括為所述每個小區(qū)分配的頻譜；根據(jù)所述多個小區(qū)所在的網(wǎng)絡(luò)的至少兩個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，在所述多個頻譜分配方案中選擇一個優(yōu)于所述多個小區(qū)當(dāng)前的頻譜分配方案的頻譜分配方案；使用所述選擇的頻譜分配方案，為所述多個小區(qū)分配頻譜。本發(fā)明通過預(yù)測業(yè)務(wù)量分布，生成多個頻譜分配方案，進(jìn)行動態(tài)頻譜分配，提高了頻譜利用率；根據(jù)多個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，選擇優(yōu)化的頻譜分配方案，同時優(yōu)化了多個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。
文檔編號H04W16/22GK102958057SQ20111024654
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者皮勒斯基·米哈伊爾, 羅澤宙, 莊宏成, 弗里德·哈菲佐夫 申請人:華為技術(shù)有限公司