一种载波共享方法、装置和系统

文档序号:1580073 发布日期:2020-01-31 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种载波共享方法、装置和系统 (carrier sharing method, device and system ) 是由 刘芙蕾 芮华 施风 黄河 于 2018-07-20 设计创作,主要内容包括:本发明实施例公开了一种载波共享方法、装置和系统,所述载波共享方法包括:当第一通信节点判断出自身载波资源不足,且接收到第二通信节点的第一消息时,所述第一通信节点在空闲的载波上传输数据;其中,所述第一消息包括:第二通信节点的小区标识和空闲的载波的载波信息之间的第一对应关系,所述第一通信节点向所述第二通信节点发送第二消息,所述第二消息包括:第一通信节点的小区标识和占用的载波的载波信息之间的第二对应关系;其中,第一通信节点和第二通信节点属于不同的通信系统。本发明实施例实现了第一通信节点所属的通信系统共享第二通信节点所属的通信系统的载波资源,提高了频谱效率。(The embodiment of the invention discloses carrier sharing methods, devices and systems, wherein the carrier sharing method comprises the steps that when a communication node judges that own carrier resources are insufficient and receives a message of a second communication node, the communication node transmits data on idle carriers, the message comprises a corresponding relation between cell identification of the second communication node and carrier information of the idle carriers, the communication node sends a second message to the second communication node, the second message comprises a second corresponding relation between the cell identification of the communication node and the carrier information of occupied carriers, the communication node and the second communication node belong to different communication systems, the communication system to which the communication node belongs shares the carrier resources of the communication system to which the second communication node belongs, and the spectrum efficiency is improved.)

一种载波共享方法、装置和系统

技术领域

本发明实施例涉及但不限于无线通信领域,尤指一种载波共享方法、装置和系统。

背景技术

随着用户数量的逐渐增多,基于蜂窝的窄带物联网(NB-IoT,Narrow BandInternet of Thing)出现频谱资源不够用的情况,而全球移动通信系统(GSM,GlobalSystem for Mobile Communication)早期已部署完毕,随着用户量的减少,GSM存在频谱资源空闲的情况,造成频谱效率低,相关技术尚未给出有效解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种载波共享方法、装置和系统,能够提高频谱效率。

本发明实施例提供了一种载波共享方法,包括:

当第一通信节点判断出自身载波资源不足,且接收到第二通信节点的第一消息时,所述第一通信节点在空闲的载波上传输数据;其中,所述第一消息包括:第二通信节点的小区标识和空闲的载波的载波信息之间的第一对应关系;

所述第一通信节点向所述第二通信节点发送第二消息,所述第二消息包括:第一通信节点的小区标识和占用的载波的载波信息之间的第二对应关系;

其中,第一通信节点和第二通信节点属于不同的通信系统。

在本发明实施例中,当所述第一通信节点判断出自身载波资源不足时,所述接收到第二通信节点的第一消息之前,该方法还包括:

所述第一通信节点向第二通信节点发送第三消息,所述第三消息包括所述第一通信节点的资源不足的载波对应的小区标识,或所述第一通信节点的资源不足的载波对应的小区标识和所述第二通信节点的小区标识之间的第三对应关系。

在本发明实施例中,该方法还包括:

所述第一通信节点接收到第五消息时,所述第五消息包括:所述第二通信节点的小区标识和需要回收的载波的载波信息之间的第四对应关系;

所述第一通信节点释放所述需要回收的载波,向所述第二通信节点发送第六消息,所述第六消息包括:所述第一通信节点的小区标识和已释放的载波的载波信息之间的第五对应关系。

在本发明实施例中,所述第一通信节点的载波的频谱带宽和所述第二通信节点的载波的频谱带宽之差的绝对值小于或等于预设阈值。

本发明实施例提出了一种载波共享方法,包括:

第二通信节点评估自身载波的负荷状况,根据自身载波的负荷状况向第一通信节点发送第一消息,所述第一消息包括:所述第二通信节点的小区标识和空闲的载波的载波信息之间的第一对应关系;

所述第二通信节点接收到所述第一通信节点的第二消息,所述第二消息包括:第一通信节点的小区标识和占用的载波的载波信息之间的第二对应关系;

其中,第一通信节点和第二通信节点属于不同的通信系统。

在本发明实施例中,所述第二通信节点评估自身载波的负荷状况之前,该方法还包括:

所述第二通信节点接收到所述第一通信节点的第三消息,所述第三消息包括:所述第一通信节点的小区标识,或所述第一通信节点的小区标识和所述第二通信节点的小区标识之间的第三对应关系;

所述第二通信节点评估自身载波的负荷状况包括:

所述第二通信节点评估所述第三对应关系中的所述第二通信节点的小区标识对应的载波的负荷状况。

在本发明实施例中,所述第二通信节点在共享时间段内评估自身载波的负荷状况。

在本发明实施例中,该方法还包括:

所述第二通信节点在需要回收已被所述第一通信节点占用的载波时,向所述第一通信节点发送第五消息,所述第五消息包括:所述第二通信节点的小区标识和需要回收的载波的载波信息之间的第四对应关系;

所述第二通信节点接收到所述第一通信节点的第六消息,所述第六消息包括:所述第一通信节点的小区标识和已释放的载波的载波信息之间的第五对应关系。

本发明实施例提出了一种载波共享装置,包括:

第一判断模块,用于判断出自身载波资源不足;

第一接收模块,用于接收到第二通信节点的第一消息,所述第一消息包括:第二通信节点的小区标识和空闲的载波的载波信息之间的第一对应关系;

第一发送模块,用于在所述空闲的载波上传输数据;向所述第二通信节点发送第二消息,所述第二消息包括:第一通信节点的小区标识和占用的载波的载波信息之间的第二对应关系;其中,第一通信节点和第二通信节点属于不同的通信系统。

本发明实施例提出了一种载波共享装置,包括:

第二发送模块,用于评估自身载波的负荷状况,根据自身载波的负荷状况向第一通信节点发送第一消息,所述第一消息包括:所述第二通信节点的小区标识和空闲的载波的载波信息之间的第一对应关系;

第二接收模块,用于接收到所述第一通信节点的第二消息,所述第二消息包括:第一通信节点的小区标识和占用的载波的载波信息之间的第二对应关系;

其中,第一通信节点和第二通信节点属于不同的通信系统。

本发明实施例提出了一种载波共享装置,包括处理器和计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令被所述处理器执行时,实现上述任一种载波共享方法。

本发明实施例提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种载波共享方法的步骤。

本发明实施例提出了一种载波共享系统,包括:

第一通信节点,用于当判断出自身载波资源不足,且接收到第二通信节点的第一消息时,在所述空闲的载波上传输数据;向所述第二通信节点发送第二消息;其中,所述第一消息包括:第二通信节点的小区标识和空闲的载波的载波信息之间的第一对应关系,所述第二消息包括:第一通信节点的小区标识和占用的载波的载波信息之间的第二对应关系;第一通信节点和第二通信节点属于不同的通信系统;

第二通信节点,用于评估自身载波的负荷状况,根据自身载波的负荷状况向第一通信节点发送第一消息;接收到所述第一通信节点的第二消息。

本发明实施例包括:当第一通信节点判断出自身载波资源不足,且接收到第二通信节点的第一消息时,所述第一通信节点在空闲的载波上传输数据;其中,所述第一消息包括:第二通信节点的小区标识和空闲的载波的载波信息之间的第一对应关系;所述第一通信节点向所述第二通信节点发送第二消息,所述第二消息包括:第一通信节点的小区标识和占用的载波的载波信息之间的第二对应关系;其中,第一通信节点和第二通信节点属于不同的通信系统。本发明实施例实现了第一通信节点所属的通信系统共享第二通信节点所属的通信系统的载波资源,提高了频谱效率。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例而了解。本发明实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明实施例技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明实施例的实施例一起用于解释本发明实施例的技术方案,并不构成对本发明实施例技术方案的限制。

图1为本发明实施例NB-IoT系统的多载波小区中各载波的下行信道配置示意图;

图2为本发明实施例GSM的信道配置示意图;

图3为本发明一个实施例提出的载波共享方法的流程图;

图4为本发明另一个实施例提出的载波共享方法的流程图;

图5为本发明另一个实施例提出的载波共享装置的结构组成示意图;

图6为本发明另一个实施例提出的载波共享装置的结构组成示意图;

图7为本发明另一个实施例提出的载波共享系统的结构组成示意图;

图8为本发明实施例NB-IoT系统和GSM共享架构图;

图9为本发明实施例示例1载波共享方法的交互示意图;

图10为本发明实施例示例2载波共享方法的交互示意图;

图11为本发明实施例示例3载波共享方法的交互示意图;

图12为本发明实施例示例4载波共享方法的交互示意图。

具体实施方式

下文中将结合附图对本发明实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

NB-IoT使用的部分频段与GSM相同,并且两种制式的工作原理有部分类似的情况,所以存在载波共享的可能,两种制式的工作原理分别如下。

图1为本发明实施例NB-IoT系统的多载波小区中各载波的下行信道配置示意图。如图1所示,一个小区包括一个锚点(Anchor)载波(即控制载波)和若干个非锚点(Non-Anchor)载波(即数据载波),每个载波的频谱带宽为180千赫兹(KHz),小区内所有载波的最大频谱跨度不超过20兆赫兹(MHz)。

其中,多载波小区中有且只有一个下行载波支持同时承载窄带主同步信号(NPSS,Narrowband Primary Synchronization Signal)、窄带辅同步信号(NSSS,NarrowbandSecondary Synchronization Signal)、窄带物理广播信道(NPBCH,Narrowband PhysicalBroadcast Channel)和窄带物理下行控制信道(NPDCCH,Narrowband Physical DownlinkControl Channel)、窄带物理下行共享信道(NPDSCH,Narrowband Physical DownlinkShared Channel)信道,该载波称为Anchor载波。UE在Anchor载波需要监控NPSS、NSSS、NPBCH、NPDCCH、NPDSCH信息。

多载波小区中可以由若干个只承载NPDCCH、NPDSCH,但不承载NPSS、NSSS、NPBCH信道的下行载波,称为Non-Anchor载波。UE在Non-Anchor载波需要监控NPDCCH、NPDSCH信息。

图2为本发明实施例GSM的信道配置示意图。如图2所示,GSM中,假设某小区有n个载频,用C0,C1…Cn表示,每个载频8个时隙,用Ts0,Ts1…Ts7表示,时隙宽度为15/26毫秒(ms)。

控制信道固定映射到载频C0的Ts0时隙,如频率校正信道(FCCH,FrequencyCorrection Channel),同步信道(SCH,Synchronization Channel),广播控制信道(BCCH,Broadcast Control Channel)和公共控制信道(CCCH,Common Control Channel)。C1到Cn全部用于数据传输,Ts0到Ts7均为数据信道。

综上,GSM和NB-IoT系统共同使用200KHz的带宽,并且控制信道在固定的载波上发送,数据信道在其他载波上发送,因此当NB-IoT系统的锚点载波和GSM的控制载频分别独立,传输数据信道的载频在NB-IoT系统和GSM间共享成为可能,但本发明实施例所给出的载波共享方法不仅仅局限于NB-IoT系统和GSM间的共享,可以是任意两个通信系统间的载波共享。

参见图3,本发明一个实施例提出了一种载波共享方法,包括:

步骤300、当第一通信节点判断出自身载波资源不足,且接收到第二通信节点的第一消息,所述第一通信节点在所述空闲的载波上传输数据;其中,所述第一消息包括:第二通信节点的小区标识和空闲的载波的载波信息之间的第一对应关系时,第一通信节点和第二通信节点属于不同的通信系统。

在本发明实施例中,第一通信节点的载波的频谱带宽和所述第二通信节点的载波的频谱带宽之差的绝对值小于或等于预设阈值。

在本发明实施例中,第一通信节点可以通过以下至少之一来判断自身载波资源是否充足:载波当前的使用功率、载波当前使用的物理资源块(PRB,Physical ResourceBlock)数目。

例如,当载波当前的使用功率大于或等于第一预定门限时,认为载波资源不足;当载波当前的使用功率小于第一预定门限时,认为载波资源充足。

又如,当载波当前使用的PRB数目大于或等于第一预定门限时,认为载波资源不足;当载波当前使用的PRB数目小于第一预定门限时,认为载波资源充足。

在本发明另一个实施例中,第一对应关系还包括:第一通信节点的小区标识。

在本发明实施例中,载波信息包括频点值。

在本发明实施例中,第一通信节点可以先判断自身载波资源是否充足,再接收到第二通信节点的第一消息;或者,第一通信节点先接收到第二通信节点的第一消息,再判断自身载波资源是否充足。下面分别对这两种情况进行说明。

(一)第一通信节点先判断自身载波资源是否充足,再接收到第二通信节点的第一消息。

这种情况中,第一通信节点需要判断自身的所有载波的资源是否充足,当所述第一通信节点自身载波资源不足时,所述接收到第二通信节点的第一消息之前,该方法还包括:

所述第一通信节点向第二通信节点发送第三消息,所述第三消息包括所述第一通信节点的资源不足的载波对应的小区标识,或所述第一通信节点的资源不足的载波对应的小区标识和所述第二通信节点的小区标识之间的第三对应关系。

在本发明实施例中,根据载波共享小区的配置方式确定第三消息中携带的信息。具体的,当第一通信节点的小区标识和第二通信节点的小区标识的第三对应关系只在第一通信节点中配置时,第三消息包括第一通信节点的资源不足的载波对应的小区标识和第二通信节点的小区标识之间的第三对应关系;

当第三对应关系只在第二通信节点中配置时,第三消息包括第一通信节点的资源不足的载波对应的小区标识;

当第三对应关系同时在第一通信节点和第二通信节点中配置时,第三消息可以包括第一通信节点的资源不足的载波对应的小区标识,或者包括第一通信节点的资源不足的载波对应的小区标识和第二通信节点的小区标识之间的第三对应关系。

在本发明实施例中,第三消息可以是载波共享请求(FrequencySharingRequest)。

在本发明实施例中,小区标识可以包括基站标识和小区标识;或者小区标识只包括小区标识,而不包括基站标识。当小区标识包括基站标识和小区标识时,第一通信节点在自身载波资源不足时,将第三消息发送给与第一通信节点的资源不足的载波对应的小区标识对应的第二通信节点的小区标识中的基站标识对应的第二通信节点即可;当小区标识不包括基站标识时,需要在第一通信节点和第二通信节点之间配置第一通信节点标识和第二通信节点标识之间的对应关系,基于第一通信节点标识和第二通信节点标识之间的对应关系即可获知将第三消息发送给哪一个第二通信节点。

在本发明另一个实施例中,当第一通信节点向第二通信节点发送第三消息后的预设时间内没有接收到第二通信节点的响应消息(如第一消息或第四消息)时,第一通信节点重新向第二通信节点发送第三消息。

(二)第一通信节点先接收到第二通信节点的第一消息,再判断自身载波资源是否充足。

这种情况中,第一通信节点只需要判断与第一对应关系中第二通信节点的小区标识对应的第一通信节点的小区标识对应的载波的资源是否充足,当载波资源不足时,直接在该第二通信节点的小区标识对应的空闲的载波上传输数据。

具体的,当第一对应关系中包括第一通信节点的小区标识时,第一通信节点直接判断第一对应关系中的第一通信节点的小区标识对应的载波的资源是否充足;当第一对应关系中不包括第一通信节点的小区标识时,第一通信节点在预先配置的第三对应关系中查找第一对应关系中的第二通信节点的小区标识对应的第一通信节点的小区标识,然后判断查找到的第一通信节点的小区标识对应的载波的资源是否充足。

在本发明实施例中,可以通过第一消息中的空闲的载波的载波信息是否为空来判断第二通信节点是否存在空闲的载波。具体的,当空闲的载波的载波信息为空时,表示第二通信节点中不存在空闲的载波;当空闲的载波的载波信息不为空时,表示第二通信节点中存在空闲的载波信息。

在本发明实施例中,当第二通信节点不存在空闲的载波时,第一通信节点可以等待下一个周期或再次接收第一消息,在未再次接收到第一消息之前,认为第二通信节点没有空闲的载波可共享。

在本发明实施例中,第一通信节点在与第一通信节点资源不足的载波对应的小区标识对应的第二通信节点的小区标识对应的载波上传输数据,也就是说,满足第三对应关系的第一通信节点的小区标识和第二通信节点的小区标识才能进行载波共享,不满足第三对应关系的第一通信节点的小区标识和第二通信节点的小区标识不能进行载波共享。

步骤301、第一通信节点向所述第二通信节点发送第二消息,第二消息包括:第一通信节点的小区标识和占用的载波的载波信息之间的第二对应关系。

本发明实施例中,当第一通信节点未占用任何空闲的载波时,占用的载波的载波信息为空。

在本发明实施例中,第一通信节点可以周期性向第二通信节点发送第二消息。

在本发明另一个实施例中,第一通信节点向第二通信节点发送第三消息后,所述第一通信节点接收到第二通信节点的第一消息之前,该方法还包括:

所述第一通信节点接收到所述第二通信节点的第四消息。

其中,第四消息可以是响应消息,或载波共享响应(Frequency SharingResponse),用于告知第一通信节点已收到第三消息,使得第一通信节点不会因为长时间没有接收到第一消息而重复发送第三消息。需要说明的是第四消息仅仅是对第三消息的响应,不需要携带任何信息,任何形式的通知消息均可以。

该方法避免了第一通信节点在发送第三消息后长时间没有接收到第一消息而重复发送第三消息造成的消息冗余。

在本发明另一个实施例中,该方法还包括:

所述第一通信节点接收到第五消息时,所述第五消息包括:第二通信节点的小区标识和需要回收的载波的载波信息之间的第四对应关系;所述第一通信节点释放所述需要回收的载波,向所述第二通信节点发送第六消息,所述第六消息包括:所述第一通信节点的小区标识和已释放的载波的载波信息之间的第五对应关系。

在本发明另一个实施例中,第一通信节点接收到第五消息后,所述第一通信节点释放需要回收的载波之前,该方法还包括:

所述第一通信节点向所述第二通信节点发送第七消息。

其中,第七消息可以是响应消息,用于告知第二通信节点已收到第五消息,使得第二通信节点不会因为长时间没有接收到第六消息而重复发送第五消息。需要说明的是第七消息仅仅是对第五消息的响应,不需要携带任何信息,任何形式的通知消息均可以。

该方法避免了第二通信节点在发送第五消息后长时间没有接收到第六消息而重复发送第五消息造成的消息冗余。

参见图4,本发明另一个实施例提出了一种载波共享方法,包括:

步骤400、第二通信节点评估自身载波的负荷状况,根据自身载波的负荷状况向第一通信节点发送第一消息,所述第一消息包括:所述第二通信节点的小区标识和空闲的载波的载波信息之间的第一对应关系;其中,第一通信节点和第二通信节点属于不同的通信系统。

在本发明实施例中,第一通信节点的载波的频谱带宽和所述第二通信节点的载波的频谱带宽之差的绝对值小于或等于预设阈值。

在本发明另一个实施例中,第一对应关系还包括第一通信节点的小区标识。具体的,当第三对应关系只在第一通信节点配置时,第一对应关系不包括第一通信节点的小区标识;

当第三对应关系只在第二通信节点配置时,第一对应关系包括第一通信节点的小区标识;

当第三对应关系同时在第一通信节点和第二通信节点配置时,第一对应关系可以包括第一通信节点的小区标识,也可以不包括第一通信节点的小区标识。

在本发明实施例中,载波信息包括频点值。

当没有空闲的载波时,载波信息为空。

在本发明实施例中,第二通信节点可以通过以下至少之一来评估自身载波的负荷状况:载波当前的使用功率,载波当前承载的用户数量。

例如,当载波当前的使用功率小于或等于第二预定门限时,认为载波的负荷小于或等于第二预设门限,即载波处于空闲状态;当载波当前的使用功率大于第二预定门限时,认为载波的负荷大于第二预设门限,即载波处于非空闲状态。

又如,当载波当前承载的用户数量小于或等于第二预定门限时,认为载波的负荷小于或等于第二预设门限,即载波处于空闲状态;当载波当前承载的用户数量大于第二预定门限时,认为载波的负荷大于第二预设门限,即载波处于非空闲状态。

在本发明实施例中,第二通信节点可以在接收到第一通信节点的第三消息后评估自身载波的负荷状况;或者,第二通信节点在共享时间段内评估自身载波的负荷状况。下面分别对这两种情况进行描述。

(一)第二通信节点在接收到第一通信节点的第三消息后评估自身载波的负荷状况。

这种情况中,第三消息包括:所述第一通信节点的小区标识,或所述第一通信节点的小区标识和所述第二通信节点的小区标识之间的第三对应关系。

第二通信节点只评估第三对应关系中的第二通信节点的小区标识对应的载波的负荷状况。

当第三消息只包括第一通信节点的小区标识时,第二通信节点在预先配置的第三对应关系中查找第三消息中的第一通信节点的小区标识对应的第二通信节点的小区标识,然后评估查找到的第二通信节点的小区标识对应的载波负荷状况。

在本发明实施例中,第三消息可以是载波共享请求(Frequency SharingRequest)。

(二)第二通信节点在共享时间段内评估自身载波的负荷状况。

这种情况中,第二通信节点在共享时间段内评估自身所有载波的负荷状况。

第二通信节点可以周期性向第一通信节点发送第一消息;或者,在自身载波状态发生改变(如由空闲变为非空闲、或者由非空闲变为空闲)时向第一通信节点发送第一消息。

步骤401、第二通信节点接收到所述第一通信节点的第二消息,所述第二消息包括:第一通信节点的小区标识和占用的载波的载波信息之间的第二对应关系。

在本发明另一个实施例中,第二通信节点接收到第一通信节点的第三消息后,所述第二通信节点评估自身载波的负荷状况之前,该方法还包括:

所述第二通信节点向所述第一通信节点发送第四消息,表示收到第一消息。

其中,第四消息可以是响应消息,或载波共享响应(Frequency SharingResponse),用于告知第一通信节点已收到第三消息,使得第一通信节点不会因为长时间没有接收到第一消息而重复发送第三消息。需要说明的是第四消息仅仅是对第三消息的响应,不需要携带任何信息,任何形式的通知消息均可以。

该方法避免了第一通信节点在发送第三消息后长时间没有接收到第一消息而重复发送第三消息造成的消息冗余。

在本发明另一个实施例中,该方法还包括:

所述第二通信节点在需要回收已被所述第一通信节点占用的载波时,向所述第一通信节点发送第五消息,所述第五消息包括:所述第二通信节点的小区标识和需要回收的载波的载波信息之间的第四对应关系;

所述第二通信节点接收到所述第一通信节点的第六消息,所述第六消息:所述第一通信节点的小区标识和已释放的载波的载波信息之间的第五对应关系,指示用户在已释放的载波上进行数据发送。

在本发明实施例中,需要回收已被第一通信节点占用的载波包括以下两种情况:共享时间段结束时,或者第二通信节点的载波负荷突然增高,即第二通信节点的载波资源不足时。

具体的,当共享时间段结束时,第二通信节点回收所有共享的载波;

当第二通信节点的载波资源不足时,第二通信节点回收所有共享的载波,或者逐个载波回收,即每回收一个载波再判断载波资源是否充足,本发明实施例对此不作限定。

在本发明另一个实施例中,向第一通信节点发送第五消息后,所述第二通信节点接收到第一通信节点的第六消息之前,该方法还包括:

所述第二通信节点接收到所述第一通信节点的第七消息。

其中,第七消息可以是响应消息,用于告知第二通信节点已收到第五消息,使得第二通信节点不会因为长时间没有接收到第六消息而重复发送第五消息。需要说明的是第七消息仅仅是对第五消息的响应,不需要携带任何信息,任何形式的通知消息均可以。

该方法避免了第二通信节点在发送第五消息后长时间没有接收到第六消息而重复发送第五消息造成的消息冗余。

上述实施例中,第一通信节点和第二通信节点可以是属于不同通信系统的基站,如第一通信节点为NB-IoT系统的eNodeB,第二通信节点为GSM的BSC。

参见图5,本发明另一个实施例提出了一种载波共享装置(如第一通信节点),包括:

第一判断模块501,用于判断出自身载波资源不足;

第一接收模块502,用于接收到第二通信节点的第一消息,所述第一消息包括:第二通信节点的小区标识和空闲的载波的载波信息之间的第一对应关系;

第一发送模块503,用于在所述空闲的载波上传输数据;向所述第二通信节点发送第二消息,所述第二消息包括:第一通信节点的小区标识和占用的载波的载波信息之间的第二对应关系;其中,第一通信节点和第二通信节点属于不同的通信系统。

在本发明实施例中,第一发送模块503还用于:

向第二通信节点发送第三消息,所述第三消息包括所述第一通信节点的资源不足的载波对应的小区标识,或所述第一通信节点的资源不足的载波对应的小区标识和所述第二通信节点的小区标识之间的第三对应关系。

在本发明实施例中,第一接收模块502还用于:

接收到所述第二通信节点的第四消息。

在本发明实施例中,所述载波共享装置还包括:

处理模块504,用于第一接收模块502接收到第五消息或不需要使用第二通信节点的载波时,所述第五消息包括:所述第二通信节点的小区标识和需要回收的载波的载波信息之间的第四对应关系;释放所述需要回收的载波或不需要使用的载波;

第一发送模块503还用于:

向所述第二通信节点发送第六消息,所述第六消息包括:所述第一通信节点的小区标识和已释放的载波的载波信息之间的第五对应关系。

在本发明实施例中,第一发送模块503还用于:

向所述第二通信节点发送第七消息。

在本发明实施例中,所述第一通信节点的载波的频谱带宽和所述第二通信节点的载波的频谱带宽之差的绝对值小于或等于预设阈值。

参见图6,本发明另一个实施例提出了一种载波共享装置(如第二通信节点),包括:

第二发送模块601,用于评估自身载波的负荷状况,根据自身载波的负荷状况向第一通信节点发送第一消息,所述第一消息包括:所述第二通信节点的小区标识和空闲的载波的载波信息之间的第一对应关系;

第二接收模块602,用于接收到所述第一通信节点的第二消息,所述第二消息包括:第一通信节点的小区标识和占用的载波的载波信息之间的第二对应关系;

其中,第一通信节点和第二通信节点属于不同的通信系统。

在本发明实施例中,第二接收模块602还用于:接收到所述第一通信节点的第三消息,所述第三消息包括:所述第一通信节点的小区标识,或所述第一通信节点的小区标识和所述第二通信节点的小区标识之间的第三对应关系;

第二发送模块601具体用于:

评估所述第三对应关系中的所述第二通信节点的小区标识对应的载波的负荷状况,根据自身载波的负荷状况向第一通信节点发送第一消息。

在本发明实施例中,第二发送模块601还用于:

向所述第一通信节点发送第四消息。

在本发明实施例中,第二发送模块601具体用于:

在共享时间段内评估自身载波的负荷状况,根据自身载波的负荷状况向第一通信节点发送第一消息。

在本发明实施例中,第二发送模块601还用于:

在需要回收已被所述第一通信节点占用的载波时,向所述第一通信节点发送第五消息,所述第五消息包括:所述第二通信节点的小区标识和需要回收的载波的载波信息之间的第四对应关系;

第二接收模块602还用于:接收到所述第一通信节点的第六消息,所述第六消息包括:所述第一通信节点的小区标识和已释放的载波的载波信息之间的第五对应关系。

在本发明实施例中,第二接收模块602还用于:接收到所述第一通信节点的第七消息。

本发明另一个实施例提出了一种载波共享装置,包括处理器和计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令被所述处理器执行时,实现上述任一种载波共享方法。

本发明另一个实施例提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种载波共享方法的步骤。

计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。

参见图7,本发明另一个实施例提出了一种载波共享系统,包括:

第一通信节点701,用于当判断出自身载波资源不足,且接收到第二通信节点的第一消息时,在所述空闲的载波上传输数据;向所述第二通信节点发送第二消息;其中,所述第一消息包括:第二通信节点的小区标识和空闲的载波的载波信息之间的第一对应关系,所述第二消息包括:第一通信节点的小区标识和占用的载波的载波信息之间的第二对应关系;第一通信节点和第二通信节点属于不同的通信系统;

第二通信节点702,用于评估自身载波的负荷状况,根据自身载波的负荷状况向第一通信节点发送第一消息;接收到所述第一通信节点的第二消息。

在本发明实施例中,第一通信节点701还用于:

向第二通信节点发送第三消息,所述第三消息包括所述第一通信节点的资源不足的载波对应的小区标识,或所述第一通信节点的资源不足的载波对应的小区标识和所述第二通信节点的小区标识之间的第三对应关系;

第二通信节点702具体用于:

接收到所述第一通信节点的第三消息;评估所述第三对应关系中的所述第二通信节点的小区标识对应的载波的负荷状况,根据自身载波的负荷状况向第一通信节点发送第一消息。

在本发明实施例中,第一通信节点701还用于:

接收到所述第二通信节点的第四消息;

第二通信节点702还用于:向所述第一通信节点发送第四消息。

在本发明实施例中,第一通信节点701还用于:

接收到第五消息或不需要使用第二通信节点的载波时,所述第五消息包括:所述第二通信节点的小区标识和需要回收的载波的载波信息之间的第四对应关系;释放所述需要回收的载波或不需要使用的载波,向所述第二通信节点发送第六消息,所述第六消息包括:所述第一通信节点的小区标识和已释放的载波的载波信息之间的第五对应关系;

第二通信节点702还用于:

在需要回收已被所述第一通信节点占用的载波时,向所述第一通信节点发送第五消息,所述第五消息包括:所述第二通信节点的小区标识和需要回收的载波的载波信息之间的第四对应关系;接收到所述第一通信节点的第六消息,所述第六消息包括:所述第一通信节点的小区标识和已释放的载波的载波信息之间的第五对应关系。

在本发明实施例中,第一通信节点701还用于:向所述第二通信节点发送第七消息;

第二通信节点702还用于:接收到所述第一通信节点的第七消息。

NB-IoT和GSM的网元的连接方式根据图3所示,BSC与MME之间建立接口,BSC和eNodeB之间的消息交互通过MME进行透传,辅助NB-IoT和GSM完成载波共享功能。

下面以NB-IoT系统共享GSM载波为例详细说明本发明实施例的具体实现方式。

NB-IoT系统和GSM使用相同频段的一组载波,其中,NB-IoT系统和GSM分别有自己的控制载波;NB-IoT系统和GSM只是共享数据载波,即NB-IoT系统在Non-Anchor载波资源不足时,使用GSM的数据载波发送Non-Anchor载波需要发送的信息。NB-IoT系统和GSM在各自的控制载波上发送控制信令和调度命令,NB-IoT系统和GSM相互协商如何共享数据载波,交替使用数据载波发送相关的业务。NB-IoT系统和GSM之间的干扰避免通过配置非干扰载波或者载波隔离实现。

NB-IoT系统和GSM载波共享的控制节点是:演进型节点B(eNodeB,Evolved NodeB)和基站控制器(BSC,Base Station Controller),由eNodeB和BSC分别控制是否使用NB-IoT系统和GSM之间的载波共享功能。如图8所示,GSM BSC与移动管理实体(MME,MobilityManagement Entity)新建接口,MME透传BSC和eNodeB之间需要交互的内容。

示例1

本示例中,当GSM中用户减少时,GSM频谱资源出现利用不充分的场景,BSC评估自身载波的负荷状况(如载波当前的使用功率),然后将用户逐渐迁移到某个或某几个载波,使用户数据集中在几个载波上发送,将其余载波空出来,进行节能休眠。使用同频段部署的NB-IoT基站,随着用户的增多,当出现频谱资源不够用时,可以共享GSM的频谱资源。

参见图9,该方法包括:

步骤900、预先在eNodeB配置eNodeB的小区标识和BSC的小区标识之间的第三对应关系。

本步骤中,满足第三对应关系的eNodeB的小区标识可以共享BSC的小区标识对应的载波。例如,eNodeB的小区11和BSC的小区21满足第三对应关系,则eNodeB的小区11可以共享BSC的小区21对应的载波;eNodeB的小区12和BSC的小区22不满足第三对应关系,则eNodeB的小区21不可以共享BSC的小区22对应的载波。

步骤901、eNodeB判断自身载波资源是否充足,当自身载波资源不足时,eNodeB通过MME向BSC发送载波共享请求,载波共享请求包括eNodeB的资源不足的载波对应的小区标识和BSC的小区标识之间的第三对应关系;当自身载波资源充足时,结束本流程。

本步骤中,eNodeB通过以下至少之一来判断自身载波资源是否充足:载波当前的使用功率、载波当前使用的PRB数目。

当载波当前的使用功率或载波当前使用的PRB数目大于或等于第一预定门限时,说明NB-IoT系统自身载波资源紧张,需要共享GSM空闲的载波资源,此时eNodeB通过MME向可以进行载波共享的BSC(即载波共享请求中的第三对应关系中的BSC的小区标识对应的BSC)发送载波共享请求。

如果eNodeB在一个定时器时长内没有收到BSC的响应消息,则会重新发起载波共享请求。

本步骤中,MME透传载波共享请求。

步骤902、BSC向eNodeB发送响应消息,表示接收到载波共享请求。

步骤903、BSC评估载波共享请求中的第三对应关系中的BSC的小区标识对应的载波的负荷状况,根据载波的负荷状况周期性通过MME向eNodeB发送第一消息,第一消息包括BSC的小区标识和空闲的载波的频点值之间的第一对应关系。

本步骤中,当BSC没有空闲的载波时,空闲的载波的频点值为空。

步骤904、当第一消息中空闲的载波的频点值不为空时,eNodeB在空闲的载波上传输数据,并通过MME向BSC发送第二消息,第二消息包括eNodeB的小区标识和占用的载波的频点值之间的第二对应关系;当第一消息中空闲的载波的频点值为空时,eNodeB等待下一个周期接收第一消息。

步骤905、当BSC需要回收被eNodeB占用的载波时,通过MME向eNodeB发送第五消息,第五消息包括BSC的小区标识和需要回收的载波的频点值之间的第四对应关系。

步骤906、eNodeB通过MME向BSC发送响应消息,表示收到第五消息。

步骤907、eNodeB释放第五消息中需要回收的载波,释放完成后,通过MME向BSC发送第六消息,第六消息包括eNodeB的小区标识和已释放的载波的频点值之间的第五对应关系。

步骤908、BSC在第六消息中的已释放的载波上传输数据。

示例2

本示例中,当GSM中用户减少时,GSM频谱资源出现利用不充分的场景,BSC评估自身载波的负荷状况(如载波当前的使用功率),然后将用户逐渐迁移到某个或某几个载波,使用户数据集中在几个载波上发送,将其余载波空出来,进行节能休眠。使用同频段部署的NB-IoT基站,随着用户的增多,当出现频谱资源不够用时,可以共享GSM的频谱资源。

参见图10,该方法包括:

步骤1000、预先在BSC配置eNodeB的小区标识和BSC的小区标识之间的第三对应关系。

本步骤中,满足第三对应关系的eNodeB的小区标识可以共享BSC的小区标识对应的载波。例如,eNodeB的小区11和BSC的小区21满足第三对应关系,则eNodeB的小区11可以共享BSC的小区21对应的载波;eNodeB的小区12和BSC的小区22不满足第三对应关系,则eNodeB的小区21不可以共享BSC的小区22对应的载波。

步骤1001、eNodeB判断自身载波资源是否充足,当自身载波资源不足时,eNodeB通过MME向BSC发送载波共享请求,载波共享请求包括eNodeB的资源不足的载波对应的小区标识;当自身载波资源充足时,结束本流程。

本步骤中,eNodeB通过以下至少之一来判断自身载波资源是否充足:载波当前的使用功率、载波当前使用的PRB数目。

当载波当前的使用功率或载波当前使用的PRB数目大于或等于第一预定门限时,说明NB-IoT系统自身载波资源紧张,需要共享GSM空闲的载波资源,此时eNodeB通过MME向可以进行载波共享的BSC(即载波共享请求中的第三对应关系中的BSC的小区标识对应的BSC)发送载波共享请求。

如果eNodeB在一个定时器时长内没有收到BSC的响应消息,则会重新发起载波共享请求。

本步骤中,MME透传载波共享请求。

步骤1002、BSC向eNodeB发送响应消息,表示接收到载波共享请求。

步骤1003、BSC在预先设置的第三对应关系中查找载波共享请求中的eNodeB的资源不足的载波对应的小区标识对应的BSC的小区标识,评估查找到的BSC的小区标识对应的载波的负荷状况,根据载波的负荷状况周期性通过MME向eNodeB发送第一消息,第一消息包括eNodeB的小区标识、BSC的小区标识和空闲的载波的频点值之间的第一对应关系。

本步骤中,当BSC没有空闲的载波时,空闲的载波的频点值为空。

步骤1004、当第一消息中空闲的载波的频点值不为空时,eNodeB在空闲的载波上传输数据,并通过MME向BSC发送第二消息,第二消息包括eNodeB的小区标识和占用的载波的频点值之间的第二对应关系;当第一消息中空闲的载波的频点值为空时,eNodeB等待下一个周期接收第一消息。

步骤1005、当BSC需要回收被eNodeB占用的载波时,通过MME向eNodeB发送第五消息,第五消息包括BSC的小区标识和需要回收的载波的频点值之间的第四对应关系。

步骤1006、eNodeB通过MME向BSC发送响应消息,表示收到第五消息。

步骤1007、eNodeB释放第五消息中需要回收的载波,释放完成后,通过MME向BSC发送第六消息,第六消息包括eNodeB的小区标识和已释放的载波的频点值之间的第五对应关系。

步骤1008、BSC在第六消息中的已释放的载波上传输数据。

示例3

本示例中,GSM在共享时间段内实现载波共享。

参见图11,该方法包括:

步骤1100、预先在GSM的BSC配置可以与NB-IoT进行载波共享的共享时间段(例如:22:00~06:00);同时在BSC配置eNodeB的小区标识和BSC的小区标识之间的第三对应关系。

步骤1101、GSM在配置的共享时间段开始时(例如:22:00),GSM评估自身载波的负荷状况,释放出可以共享的GSM载波。如果没有GSM载波可以释放,则不做处理。

本步骤中,BSC可以通过以下至少之一来评估自身载波的负荷状况:载波当前的使用功率,载波当前承载的用户数量。

例如,当载波当前的使用功率小于或等于第二预定门限时,认为载波的负荷小于或等于第二预设门限,即载波处于空闲状态;当载波当前的使用功率大于第二预定门限时,认为载波的负荷大于第二预设门限,即载波处于非空闲状态。

又如,当载波当前承载的用户数量小于或等于第二预定门限时,认为载波的负荷小于或等于第二预设门限,即载波处于空闲状态;当载波当前承载的用户数量大于第二预定门限时,认为载波的负荷大于第二预设门限,即载波处于非空闲状态。

本步骤中,如果GSM具有节能功能,即当GSM业务数据少时,BSC需要根据GSM各载波负荷状况,把用户数据迁移到某个或某几个载波,其他空闲载波进行休眠。当GSM业务量上来后,BSC可以将用户数据再迁移到休眠的载波,充分利用频谱资源。如果GSM不具有节能功能,则BSC直接检测空闲的载波即可。

NB-IoT如果在某时刻收到某个频点被占用,但后续一直未收到不占用的事件通知,那么NB-IoT会认为该频点一直被占用。也即若一个频点一直被占用,GSM不需要重复通知。

步骤1102、BSC周期性通过MME向eNodeB发送第一消息,第一消息包括eNodeB的小区标识、BSC的小区标识和空闲的载波的频点值之间的第一对应关系。

本步骤中,BSC只向与空闲的载波对应的BSC的小区标识存在第三对应关系的eNodeB的小区标识对应的eNodeB发送第一消息。

步骤1103、eNodeB判断第一消息中的eNodeB的小区标识对应的载波资源是否充足,当第一消息中的eNodeB的小区标识对应的载波资源不足时,在第一消息中的空闲的载波上传输数据,并周期性通过MME向BSC发送第二消息,第二消息包括eNodeB的小区标识和占用的载波的频点值之间的第二对应关系;当第一消息中的eNodeB的小区标识对应的载波资源均充足时,向BSC发送的第二消息中占用的载波的频点值为空。

步骤1104、eNodeB在不需要使用BSC的载波时,释放不需要使用的载波,通过MME向BSC发送第六消息,第六消息包括eNodeB的小区标识和已释放的载波的频点值之间的第五对应关系。

步骤1105、在共享时间段结束(例如:06:00)时,BSC通过MME向eNodeB发送第五消息,第五消息包括BSC的小区标识和需要回收的载波的频点值之间的第四对应关系,指示需要回收的载波。

步骤1106、eNodeB释放需要回收的载波,通过MME向BSC发送第六消息,第六消息包括eNodeB的小区标识和已释放的载波的频点值之间的第五对应关系。

步骤1107、BSC在第六消息中的已释放的载波上传输数据。

示例4

本示例中,GSM在共享时间段内实现载波共享。

参见图12,该方法包括:

步骤1200、预先在GSM的BSC配置可以与NB-IoT进行载波共享的共享时间段(例如:22:00~06:00);同时在eNodeB配置eNodeB的小区标识和BSC的小区标识之间的第三对应关系。

步骤1201、GSM在配置的共享时间段开始时(例如:22:00),GSM评估自身载波的负荷状况,释放出可以共享的GSM载波。如果没有GSM载波可以释放,则不做处理。

本步骤中,BSC可以通过以下至少之一来评估自身载波的负荷状况:载波当前的使用功率,载波当前承载的用户数量。

例如,当载波当前的使用功率小于或等于第二预定门限时,认为载波的负荷小于或等于第二预设门限,即载波处于空闲状态;当载波当前的使用功率大于第二预定门限时,认为载波的负荷大于第二预设门限,即载波处于非空闲状态。

又如,当载波当前承载的用户数量小于或等于第二预定门限时,认为载波的负荷小于或等于第二预设门限,即载波处于空闲状态;当载波当前承载的用户数量大于第二预定门限时,认为载波的负荷大于第二预设门限,即载波处于非空闲状态。

本步骤中,如果GSM具有节能功能,即当GSM业务数据少时,BSC需要根据GSM各载波负荷状况,把用户数据迁移到某个或某几个载波,其他空闲载波进行休眠。当GSM业务量上来后,BSC可以将用户数据再迁移到休眠的载波,充分利用频谱资源。如果GSM不具有节能功能,则BSC直接检测空闲的载波即可。

NB-IoT如果在某时刻收到某个频点被占用,但后续一直未收到不占用的事件通知,那么NB-IoT会认为该频点一直被占用。也即若一个频点一直被占用,GSM不需要重复通知。

步骤1202、BSC周期性通过MME向eNodeB发送第一消息,第一消息包括BSC的小区标识和空闲的载波的频点值之间的第一对应关系。

本步骤中,BSC只向与空闲的载波对应的BSC的小区标识存在第三对应关系的eNodeB的小区标识对应的eNodeB发送第一消息。

步骤1203、eNodeB在第三对应关系中查找第一消息中的BSC的小区标识对应的eNodeB的小区标识,判断查找到的eNodeB的小区标识对应的载波资源是否充足,当查找到的eNodeB的小区标识对应的载波资源不足时,在第一消息中的空闲的载波上传输数据,并周期性通过MME向BSC发送第二消息,第二消息包括eNodeB的小区标识和占用的载波的频点值之间的第二对应关系;当查找到的eNodeB的小区标识对应的载波资源均充足时,向BSC发送的第二消息中占用的载波的频点值为空。

步骤1204、eNodeB在不需要使用BSC的载波时,释放不需要使用的载波,通过MME向BSC发送第六消息,第六消息包括eNodeB的小区标识和已释放的载波的频点值之间的第五对应关系。

步骤1205、在共享时间段结束(例如:06:00)时,BSC通过MME向eNodeB发送第五消息,第五消息包括BSC的小区标识和需要回收的载波的频点值之间的第四对应关系,指示需要回收的载波。

步骤1206、eNodeB释放需要回收的载波,通过MME向BSC发送第六消息,第六消息包括eNodeB的小区标识和已释放的载波的频点值之间的第五对应关系。

步骤1207、BSC在第六消息中的已释放的载波上传输数据。

虽然本发明实施例所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本发明实施例而采用的实施方式,并非用以限定本发明实施例。任何本发明实施例所属领域内的技术人员,在不脱离本发明实施例所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明实施例的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

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