资源管理方法和系统、资源管理系统的测量装置和方法

本发明申请为申请日2009年11月17日的发明名称为“资源管理方 法和系统”的第200910224762.9号发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体地，涉及一种通信系统中的资源管理方法 和系统。

背景技术

通信系统中的资源管理和共享是业界非常关注的一个问题。这里所述 的资源可以包括通信系统的时域资源、频域资源、码域资源等资源。在美 国联邦通信委员会(Federal Communications Commission，简称FCC) 等组织制定的传统的、固定的(Stationary)频谱资源分配和使用规则中， 将频谱资源划分为多个频段，分配给各个运营商进行排他性使用，这使得 频谱资源的利用非常低效。

开放式频谱访问(Open Spectrum Access)的产生就是为了解决固定 频谱资源使用的低效问题。在开放式频谱访问体系中，无许可证的 (Unlicensed)用户在不影响有许可证(Licensed)的用户的前提下可以 利用频段资源中的空闲资源进行数据传输，以提高频谱资源的利用率。

公开号为CN101141771A的中国专利申请公开了一种实现频谱共享 的无线资源管理系统和方法。该专利申请所公开的资源管理系统是集中式 的，包括：协同控制单元，用于根据接入网的频谱共享请求，和/或各接 入网运行的统计信息及频谱使用情况，确定频谱共享处理策略；接入网间 频谱共享控制单元，与所述协同控制单元相连，用于根据协同控制单元确 定的频谱共享处理策略，协调不同接入网的本地无线资源管理，使接入网 间共享频谱资源。该专利申请提供了一种在不同无线接入技术和无线接入 网络之间实现频谱共享的方法。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方 面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它 并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范 围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详 细描述的前序。

根据本发明的一个方面，提供了一种通信系统中的资源管理方法。该 资源管理方法可以包括：判断所述通信系统的工作状态的变化程度是否会 导致所述通信系统的资源管理信息发生变化，如果是，则重新采集所述资 源管理信息，其中，所述资源管理信息包括有关所述通信系统中各节点的 状态、各链路间的干扰状态及业务流信息；以及根据所述资源管理信息来 确定所述通信系统的资源分配策略。

根据本发明的另一方面，提供了一种通信系统中的资源管理系统，该 资源管理系统包括状态查询装置、信息采集装置和分配策略决策装置。所 述状态查询装置用于判断所述通信系统的工作状态的变化程度是否会导 致所述通信系统的资源管理信息发生变化，如果是，则指示所述信息采集 装置重新采集所述资源管理信息。所述信息采集装置用于根据所述状态查 询装置的指示来重新采集所述资源管理信息，其中，所述资源管理信息包 括有关所述通信系统中各节点的状态、各链路间的干扰状态及业务流信 息。所述分配策略决策装置用于根据所述资源管理信息来确定所述通信系 统的资源分配策略。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于根据通信系统的资源管理信 息来确定所述通信系统的资源分配策略的方法，该方法包括：建立所述资 源管理信息与通信系统的资源分配目标之间的量化关系；以及根据所建立 的量化关系来确定所述资源分配策略。根据一个实施例，建立所述资源管 理信息与资源分配目标之间的量化关系的步骤包括：根据所述资源管理信 息来建立资源分配模型，所述模型反映所述通信系统中各链路之间的相邻 关系、各链路之间的互斥关系以及每个链路的带宽需求和优先等级；以及 根据所述资源分配模型来建立资源分配约束条件，并量化资源分配目标。 根据一个实施例，根据所建立的量化关系来确定所述资源分配策略的步骤 包括：将所述资源分配模型中的各链路排序，选择可同时被分配资源的链 路；以及根据所述资源分配约束条件和量化的资源分配目标，为所选择的 每个链路分配资源。

根据本发明的另一方面，提供了一种确定通信系统的资源分配机制的 方法，该方法包括：统计所述通信系统的负载量；以及根据所统计的负载 量来选择用于执行所述资源分配策略的资源分配机制。根据一个实施例， 根据所统计的负载量来选择资源分配机制的步骤包括：根据所述负载量来 判断所述通信系统为轻负载还是重负载，若为轻负载，则选择集中式的资 源分配机制；若为重负载，则选择分布式的资源分配机制。在所述集中式 的资源分配机制中，由所述通信系统中的主控节点来集中分配所述通信系 统的资源；在所述分布式资源分配机制中，所述通信系统中的多个节点作 为局部决策节点，由每个局部决策节点对其相应的局部区域的资源进行分 配。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于确定通信系统中的资源分配 策略的分配策略决策装置。该装置包括：信息转化单元，用于建立所述通 信系统的资源管理信息与资源分配目标之间的量化关系；以及确定单元， 用于根据所建立的量化关系来确定所述资源分配策略。根据一个实施例， 信息转化单元还可被配置用于：根据所述资源管理信息来建立资源分配模 型，所述模型反映所述通信系统中各链路之间的相邻关系、各链路之间的 互斥关系以及每个链路的带宽需求和优先等级；以及根据所述资源分配模 型来建立资源分配约束条件，并量化资源分配目标。根据一个实施例，所 述确定单元还可被配置用于：将所述资源分配模型中的各链路排序，选择 可同时被分配资源的链路；根据所述资源分配约束条件和量化的资源分配 目标，为所选择的每个链路分配资源。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于确定通信系统中的资源分配 机制的分配机制控制装置。所述分配机制控制装置包括统计单元和选择单 元。所述统计单元用于统计所述通信系统的负载量，所述选择单元用于根 据所统计的负载量来选择用于执行所述资源分配策略的资源分配机制。根 据一个实施例，所述选择单元还被配置用于：根据所述负载量来判断所述 通信系统为轻负载还是重负载，若为轻负载，则选择集中式的资源分配机 制；若为重负载，则选择分布式的资源分配机制，。在所述集中式的资源 分配机制中，由所述通信系统中的主控节点来集中分配所述通信系统的资 源；在所述分布式资源分配机制中，所述通信系统中的多个节点作为局部 决策节点，由每个局部决策节点对其相应的局部区域的资源进行分配。

另外，本发明的实施例还提供了用于实现上述方法的计算机程序。

此外，本发明的实施例还提供了至少计算机可读介质形式的计算机程 序产品，其上记录有用于实现上述方法的计算机程序代码。

根据本申请的一个方面，提供了一种资源管理系统，用于包含主系统 以及次系统的通信系统中，该资源管理系统包括：信息采集装置，被配置 为选取所述通信系统中的被测对象，进行相应的测量配置以用于采集测量 得到的干扰信息，其中，测量配置包含测量时间；以及分配策略决策装置， 被配置为在保证主系统的通信资源需求的条件下，基于测量得到的干扰信 息，为次系统分配资源使用机会。

根据本申请的另一个方面，提供了一种资源管理方法，用于包含主系 统以及次系统的通信系统中，包括：选取所述通信系统中的被测对象，进 行相应的测量配置以用于采集测量得到的干扰信息，测量配置包含测量时 间；以及在保证主系统的通信资源需求的条件下，基于测量得到的干扰信 息，为次系统分配资源使用机会。

根据本申请的另一个方面，提供了一种资源管理系统的测量装置，用 于包含主系统、次系统，以及资源管理系统的通信系统中，包括：接收单 元，根据资源管理系统的测量配置，接收资源管理系统的分配时间的通知； 测量单元，在分配时间内，测量被测对象的信息；干扰分析单元，分析测 量得到的信息，当信息超过阈值，该信息为干扰信息。

根据本申请的另一个方面，提供了一种资源管理系统的测量方法，用 于包含主系统、次系统，以及资源管理系统的通信系统中，包括：根据资 源管理系统的测量配置，接收资源管理系统的分配时间的通知；在分配时 间内，测量被测对象的信息；分析测量得到的信息，当信息超过阈值，该 信息为干扰信息。

附图说明

参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明 的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本发明的原 理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图 标记来表示。

图1是示出了本发明的实施例可应用的场景的一个示例的示意图；

图2是示出了本发明的实施例可应用的场景的另一示例的示意图；

图3是示出了根据本发明的一个实施例的资源管理方法的示意性流 程图；

图4是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理方法的示意性流 程图；

图5是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理方法的示意性流 程图；

图6是示出了根据本发明的一个实施例的根据通信系统的资源管理 信息来确定资源分配策略的方法的示意性流程图；

图7是示出了根据本发明的另一实施例的根据通信系统的资源管理 信息来确定资源分配策略的方法的示意性流程图；

图8是示出了根据本发明的另一实施例的根据通信系统的资源管理 信息来确定资源分配策略的方法的示意性流程图；

图9是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理方法的示意性流 程图；

图10是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理方法的示意性流 程图；

图11是示出了根据本发明的一个实施例的选择通信系统的资源分配 机制的方法的示意性流程图；

图12是示出了根据本发明的另一实施例的选择通信系统的资源分配 机制的方法的示意性流程图；

图13是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理方法的示意性流 程图；

图14是示出了针对图2所示的通信系统的用于采集资源管理信息的 信息采集对象的示意图；

图15是示出了用于采集通信系统中的链路间的干扰状态信息的示意 性流程图；

图16是示出了用于采集通信系统中的有关业务流的信息的示意性流 程图；

图17示出了对具有图14所示的结构的通信系统进行链路分簇的一个 示例；

图18的(a)、(b)和(c)示出了利用图论的方法、根据资源管理信息来建 立资源分配模型的示例性过程；

图19示出了根据通信系统的资源管理信息与资源分配目标之间的量 化关系来确定资源分配策略的流程的一个示例；

图20是示出了根据本发明的一个实施例的资源管理系统的示意性框 图；

图21是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理系统的示意性框 图；

图22是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理系统的示意性框 图；

图23是示出了根据本发明的一个实施例的分配策略决策装置的示意 性框图；

图24是示出了根据本发明的另一实施例的分配策略决策装置的示意 性框图；

图25是示出了根据本发明的一个实施例的分配机制控制装置的示意 性框图；

图26是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理系统的示意性框 图；

图27是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理系统的示意性框 图；

图28是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理系统的示意性框 图；以及

图29是示出了根据本发明的另一实施例的资源管理系统的示意性框 图。

具体实施方式

下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实 施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中 示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省 略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描 述。

本发明的实施例提供了对通信系统中的资源进行共享管理的方法和 系统、装置等，以保证系统资源(如频谱)的高效使用。这里，所述资源 可包括通信系统的时域资源、频域资源、码域资源及其任何组合。

根据本发明实施例的方法和系统可以应用于具有开放式频谱访问体 系特点的通信系统。图1和图2分别给出了这种通信系统的示例。

图1示出了可以应用本发明的实施例的方法和装置的通信系统的一 个示例。图1所示的通信系统为开放式频谱访问体系，包括两类网络系统： 第一类为主系统(Primary System)网络101，该主系统网络101拥有对 于其运营频段等资源的绝对优先使用权限，其用户称为主用户(Primary  User，简称PU)；第二类为次系统(Secondary System)网络102，其信 号范围覆盖主系统的部分或全部，其用户称为次用户(Secondary User， SU)。当次系统102与主系统101同时使用相同的无线资源时会对主系统 101产生干扰。因此，该开放式频谱访问体系的资源共享原则是：次系统 102只能在不影响主系统101的前提下才可以利用主系统101的频段等资 源中的空闲资源进行数据传输。主系统101包括2类节点：基站(Base  Station，BS)和主用户(PU)。基站与骨干网(Backbone)连接，为主 用户提供接入核心网的服务。次系统102可以是各种类型的通信网络，例 如：包括次用户的自组织网络(Ad Hoc)、包括路由器(Router)和次用 户的网状网(Mesh Network)、或者包括接入点(Access Point，AP)和 次用户的无线局域网等任何适当的通信网络，这里不作任何限制。另外， 通信系统中还可以包括一个或更多个次系统。本发明的实施例中对次系统 的数量、类型和规模不作任何限制。换言之，在影响主系统101的范围内 可以有一个或更多个不同类型、不同规模的次系统102共存。

图2示出了可以应用本发明的实施例的方法和装置的通信系统的另 一示例。图2所示的通信系统也为开放式频谱访问体系，包括主系统和次 系统。与图1所示的主系统不同的是，图2的主系统201为中继网络(例 如为多跳无线中继网络，Multihop Wireless Relay Network)。如图2中所 示，该中继网络201包括三类节点：基站、中继站(Relay Station，RS) 和主用户。基站与骨干网连接，为主用户提供接入核心网的服务。中继站 可以包括一级或多级，通过无线方式在基站与主用户之间进行信号转发。 本发明的实施例可以应用于如图2所示的开放式频谱网络体系，并且对主 系统中的中继站的级数、个数、分布位置、是否具有可移动性等不加任何 限制。与图1所示的次系统102相似，次系统202也可以是Ad Hoc网络、 Mesh网络或者各种无线局域网等任何适当的网络，这里不作限制。

图1和图2给出了能够实施根据本发明的实施例的方法和系统、装置 的、具有开放式频谱网络体系特点的通信系统的示例。应理解，这些示例 仅仅是说明性的，并非穷举性的。本发明不应被视为仅可应用于上述通信 系统。根据本发明的实施例的方法和装置还可应用于其他需要对系统资源 进行动态分配管理的通信系统，这里不一一列举。

图3示出了根据本发明的一个实施例的通信系统中的资源管理方法。

如图3所示，该资源管理方法包括如下步骤S302、S304和S306。

在步骤S302中，判断通信系统的工作状态的变化程度是否会导致所 述通信系统的资源管理信息发生变化，即根据通信系统的工作状态的变化 程度来判断是否需要重新采集所述通信系统的资源管理信息。如果是，则 在步骤S304中重新采集资源管理信息；否则不重新采集资源管理信息， 即利用之前采集或保存的资源管理信息。在步骤S306中，根据所述资源 管理信息来确定通信系统的资源分配策略。

这里，所述资源管理信息是指能够影响通信系统的资源管理、分配策 略的决策的信息。

利用图3所示的实施例，在进行资源分配所需的信息的采集(如分析 /统计/测量等)过程中，可以根据通信系统的工作状态的变化程度来适应 性地调整信息采集的策略，从而能够有效地降低信息采集所需花费的系统 开销。

作为一个示例，资源管理信息可以归为三类:系统基本架构及其状态 信息(即各节点的状态)；无线链路间的互斥关系(即链路间的干扰关系) 信息以及用户业务流信息。换言之，资源管理信息可以包括(但不限于) 有关通信系统中各节点的状态、各链路间的干扰状态及业务流等信息。

表1示出了针对图2所示的通信系统的资源管理信息的一个示例。如 表1所示，通信系统的资源管理信息可以包括主系统的网络状态、主用户 的状态、次系统的网络状态以及次用户的状态等信息。

表1通信系统的资源管理信息的一个示例

应该理解，表1给出的资源管理信息是示例性的，而不应被视为将本 发明局限于此。本领域的普通技术人员可以理解，可以根据具体的应用情 境和实际需要来确定影响到资源管理、分配策略的资源管理信息的具体内 容，这里不一一列举。

可以利用多种方法来判断通信系统的工作状态的变化程度是否影响 到了进行资源管理决策所需的信息(即是否需要重新采集资源管理信息)。 作为一个示例，当通信系统的工作状态的变化仅涉及到局部区域时，可以 仅重新采集与该局部区域相关的资源管理信息，与其他区域相关的资源管 理信息则采用之前采集或保存的信息。作为另一示例，当通信系统的变化 仅涉及到部分工作状态(如链路间的干扰状态或业务流状态)时，可以仅 重新采集与该变化的工作状态相关的信息。例如，当某个主用户节点移动， 导致其与其他节点的链路之间的互斥关系等发生变化而业务流未发生变 化时，可以仅采集与相关链路间的互斥关系有关的信息，与该节点有关的 业务流信息则可以采用之前采集或保存的信息。又如，当某个主用户节点 与其他节点之间的业务流发生变化而链路间的干扰关系不变时，可以仅采 集与该主用户节点相关的业务流的信息，而不必重新采集与该节点的相关 链路之间的互斥关系有关的信息。

图4示出了根据本发明的另一实施例的资源管理方法的示例性流程 图。图4所示的资源管理方法包括步骤S402、S404-1、S404-2和S406。

在S402中，当通信系统的工作状态发生变化时，判断该变化是否影 响到了通信系统中各链路间的干扰状态和业务流量。

如果通信系统的工作状态的变化影响到通信系统中各链路间的干扰 状态，则确定需要重新采集有关链路间的干扰状态的信息，然后在步骤 S404-1中，重新采集有关链路间的干扰状态的信息。

如果通信系统的工作状态的变化导致通信系统的业务流量的变化，则 确定需要重新采集有关业务流的信息，然后在步骤S404-2中，重新采集 有关业务流的信息。

如果通信系统的工作状态的变化既没有影响到通信系统中各链路间 的干扰状态也没有影响到通信系统的业务流量，则确定不需要重新采集系 统管理信息。换言之，在这种情况下，可以不重新采集资源管理信息，而 可以利用之前采集或保存的资源管理信息。

步骤SS406与图3所示的步骤S306相似，这里不作赘述。

与图3所示的实施例相似，利用图4的实施例，可以根据通信系统的 工作状态的变化程度来适应性地调整信息采集的策略，从而能够有效地降 低信息采集所需花费的系统开销。具体而言，可以根据通信系统的各区域 的各种工作状态(某些节点之间的链路间的互斥关系和某些节点的业务流 的变化等)的变化程度来确定是否需要重新采集资源管理信息以及需要重 新采集哪些资源管理信息(在图21的示例中采集有关链路间的互斥关系 的信息、采集有关业务流的信息或者采集二者)。

为了进一步说明资源管理信息的采集，图14示意性地示出了针对图 2所示的通信系统的信息采集对象。

在图14中，符号B、R、P、S分别表示通信系统中的各个节点，其 中B、R和P分别表示主系统网络的基站、中继站和主用户节点；S表示 次系统网络中的次用户节点。基站/中继站节点B/P的下角标表示其编号； 主用户节点P的下角标表示直接为其服务的基站/中继站的编号，其上角 标表示该主用户节点P在该基站/中继站所直接服务的所有主用户节点中 的编号；次用户节点S的下角标表示其所属次系统的编号，其上角标表示 该次用户节点S在其次系统的所有次用户中的编号。各节点间的有向实线 段表示无线链路(为简化图示，这里仅以主系统网络的上行链路和次系统 的任意一个方向的链路作为标识)。这些节点及其之间的无线链路就构成 通信系统的基本架构。

图14中的虚线表示链路间的干扰状态，即链路间的互斥关系。存在 互斥关系的(即互斥的)两条无线链路不能同时使用相同的无线资源。

作为一个示例，可以将链路间的互斥关系分为三类。在图14中，这 三类互斥关系分别用数字1、2和3来表示。第1类互斥关系表示一个节 点不能同时从多个源接收不同信号、或者不能同时向多个目标发送不同信 号。该限制对于某些配置多天线的节点不成立。第2类互斥关系表示一个 节点不能同时进行接收和发送。该限制对配置多套收发装置的节点不成 立。第3类互斥关系表示两条无线链路间的同频干扰，是指两条链路的源 和目的节点都不相同时由于信号覆盖范围发生重叠而发生同频干扰的现 象。

主系统网络(如中继网络)及各类型的次系统网络的架构及其链路状 态等是由各个系统网络本身自行建立、维护和管理的，具体过程可参见描 述相关机制的文献，在此不赘述。因此，可以从主系统网络和次系统网络 的相关设备(如图1和图2所示的基站、自组织网络中的用户、网状网中 路由器或者用户、无线局域网中的接入点(AP)等，这里不一一列举) 中获取相应架构及链路状态信息，通过对这些信息进行分析和统计来获得 一些资源管理信息(例如第1、2类互斥关系信息等，如下面的示例所述)。

图15和图16分别给出了用于采集资源管理信息的方法的示例。其中， 图15示出了用于采集链路间的干扰状态信息的一个示例性方法。

如图15所示，该示例性的方法可包括如下步骤S1504-1、S1504-3和 S1504-5。可选地，该方法还可包括步骤S1504-2。

在步骤S1504-1中，根据通信系统的链路间干扰状态的变化程度来进 行测量机制的选择。当通信系统的整体架构发生改变导致大部分链路发生 变化或当建立通信系统时，可以采用专属时间测量机制。当通信系统中仅 局部发生变化导致仅仅局部的链路间发生干扰状态的改变时，可以采用数 据传输过程测量机制。

在专属时间测量机制中，通信系统分配专门的时间用于链路间互斥关 系(即干扰关系)的测量。在此专门的时间中，不进行有效的数据传输。

在数据传输过程测量机制中，当通信系统的局部区域的链路间的互斥 关系发生变化时，在有效的数据传输过程中由通信系统中的相关节点对该 局部区域中发生了变化的、正在进行数据传输的链路进行测量，这些相关 节点可以是可能与该局部区域中发生了变化的链路之间信号覆盖范围发 生重叠的节点，例如，可以选择该局部区域中除了正在通信的节点之外的 一个或更多个空闲节点作为用于进行策略的相关节点。数据传输过程测量 机制可以看作是对专属时间测量机制的补充。

如果选择专属时间测量机制，则执行下述步骤S1504-2、S1504-3和 S1504-5。如果选择数据传输过程测量机制，则可直接执行步骤S1504-5。

在步骤S1504-2中，对通信系统中的无线链路进行分簇(也称为“簇 化”)，形成一个或更多个链路簇(cluster)。

通常，通信系统中节点(如用户)众多，各节点之间存在大量的无线 链路。对链路进行分簇的目的是就进行互斥关系测量的对象的粒度粗化。 根据通信系统的分布和性能需求，无线链路簇化可以有多种策略。以主系 统网络为中继网络为例，最简单的簇化方式是将基站/中继站(BS/RS)及 其直接服务的用户分为一簇，称之为自然簇；然后进一步根据负载均衡等 需求，可以将一个自然簇裂化为多个簇，或者将多个自然簇聚集为一个簇。 作为另一示例，还可将小区面积均分，将同属一个面积单元的无线链路作 为一个簇。当然，还可以采用其它任何适当的方式进行链路簇化，这里不 一一列举。对于通信系统中的次系统为例，由于通常情况下次用户较少， 因此可以将每个链路作为一个簇。当次用户较多时，也可以根据具体情形 采用其他任何适当的方法进行簇化，这里不一一列举。图17示出了对包 括图14所示的采集对象的通信系统进行链路分簇后的一个示例性结果。 在该示例中，通信系统的主系统网络为中继网络，采用自然簇化的方法进 行链路簇化；而次系统则采用以用户链路作为簇的簇化方法。自然簇以基 站或中继站及其直接服务的任意一个用户之间的链路来表示。如图17所 示，BS或RS直接服务的用户仅以一个下角标与其相同的节点P表示。 例如，B0与其直接服务的用户形成的簇用P0到B0的链路表示。

通过对通信系统中的链路进行簇化，可以在后续的测量中以链路簇为 单位进行互斥关系的分析和测量。进一步地，在后续的资源分配中，也可 以用链路簇为单位进行粗粒度的资源分配，再在每个链路簇内以链路为单 位进行细粒度的资源分配。利用链路簇化，能够减少资源管理信息的分析 测量的计算量，并有利于在进行资源分配时在复杂度和最终系统性能间进 行平衡。

当然，该簇化步骤S1504-2是可选的。

另外，当通信系统仅有局部的工作状态发生变化，也可以不进行簇化。 在这种情况下，可以直接执行步骤S1504-5，进行第3类互斥关系测量。

在步骤1504-3中，根据通信系统中各节点的天线配置、收发装置的 配置等情况(这些信息可以从例如主系统的主控节点和次系统的主控设备 中获得，这里不详细描述)，进行第1、2类互斥关系的分析和测量。例如， 当某个节点仅配置有单个接收或发射天线时，则其不能同时从多个源接收 不同信号、或者不能同时向多个目标发送不同信号，因而相应的链路之间 存在第1类互斥关系。如图14中所示，在节点B₀仅配置有单套收发装置 的情况下，节点B₀不能同时从中继站R₁和R₂接收信号，因此，链路R₁→B₀与链路R₂→B₀之间存在第1类互斥关系。又如，第2类互斥关系表 示一个节点不能同时进行接收和发送，图14的中继站节点R₃(假设该节 点仅配置有单套收发装置)不能同时接收来自主用户节点P₃¹的信号并向 中继站节点R₁发送信号，因此，链路P₃¹→R₃与链路R₃→R₁之间存在第 2类互斥关系。为了图示简洁，假设图14例示的各个节点均仅配置有单 套收发装置。应该理解，这是示例性的，不应被视为将本发明限制于此。 在实际的应用中，通信系统中的各个节点(如基站、中继站或移动站等) 均可以配置多套收发装置。例如，如果图14的节点B₀配置有多套收发装 置，则图14所示的模型中，可以从该节点B₀引出多条链路。这些链路可 以用于在节点B₀与其他节点之间进行信号传输，互不干扰。这些链路与 其他链路的互斥关系可以采用上面示例中的方法来分析、测量，这里不再 赘述。

在一个示例中，在进行了无线链路簇化(步骤S1504-2)后，可以依 据各链路簇之间的关系来定义其之间的第1、2类互斥关系。根据各个链 路簇的节点的天线和收发装置的配置情况，即可分析判断各簇之间是否存 在第1、2类互斥关系，从而得到链路簇之间的1、2类互斥关系信息。另 外，根据每个链路簇内各节点的天线和收发装置的配置情况等，得到该簇 内各链路之间的1、2类互斥关系信息。

在另一示例中，在没有进行链路簇化的情况下，可以根据通信系统中 各个节点的天线和收发装置的配置情况，来分析、判断各节点之间是否存 在第1、2类互斥关系，从而得到各链路之间的1、2类互斥关系信息。

在步骤1504-5中，根据各链路之间是否存在信号覆盖范围重叠，来 进行链路间的第3类互斥关系的分析和测量。

如果源节点和目的节点均不相同的两条链路由于信号覆盖范围发生 重叠而有可能发生同频干扰，则这两条链路之间可存在第3类互斥关系。 如图14中所示，链路P₂¹→R₂与链路R₄→R₁具有不同的源节点和目的节 点，但由于二者的信号覆盖范围存在重叠，因此，二者之间存在第3类互 斥关系。

作为一个示例，步骤S1504-5可以包括两个子步骤S1504-51和 S1504-52。在步骤S1504-51中，选取被测链路，分配并发布测量时隙。 当系统状态只有局部改变时，仅需对部分链路进行测量。这就需要根据局 部改变所涉及的节点来选取被测链路。然后，为被测链路分配时隙，并将 分配的时隙通知到参与测量的节点。如上所述，参与测量的节点可以是有 可能受到上述局部改变影响的相关节点，比如上述局部改变所涉及的局部 区域中的一个或多个空闲节点。例如，假设通信系统中新加入了一个用户 节点P_x，其直接服务的中继站为R_x，则这两个节点之间的链路为新增链 路与R_x相邻的几个中继站及其下的用户可视为潜在与该链路产 生相互干扰的相关节点。在进行第3类互斥关系的测量时，可以选择节点 P_x及这些相关节点等节点之间的链路作为被测链路。为链路分配 测量时隙，当到达该测量时隙时，可以由这些相关节点中的一个或更多个 空闲节点进行测量。在步骤S1504-52中，由参与测量的节点在所分配的 时隙实施测量。具体地，在所分配的时隙，通过被测链路进行信号发送， 参与测量的节点监听该信号。如果监听到的信号达到某种标准，比如监听 到信号强度超过一定的阈值，则可认为被测链路对该节点的数据接收产生 干扰，从而可以确定该被测链路与该参与测量的节点的相应链路之间存在 第3类互斥关系。应理解，上述采集第3类互斥关系的方法是示例性的， 不应被视为将本发明限制于此。根据实际需要，可以采用其他任何适当的 方法来采集这些信息，这里不一一列举。

在一个示例中，可以忽略上述步骤S1504-1。例如，可以将专属时间 测量机制作为默认测量机制对通信系统中的第1、2和3类互斥关系进行 分析和/或测量。又如，还可以将数据传输过程测量机制作为默认机制对 第1、2和3类互斥关系进行分析和/或测量。

图16示出了进行了无线链路簇化的情况下采集业务流信息的一个示 例性方法。如图16所示，该方法包括步骤S1604-2和S1604-4。在步骤 S1604-2中，进行簇化链路业务流统计，即统计每个相关链路簇的业务流。 具体地，可以根据相关用户的带宽需求信息(这些信息可以从例如主系统 的主控节点和次系统的主控设备中获得，这里不详细描述)，来计算每个 链路簇的总带宽需求，从而得到该链路簇的业务流信息。每个链路簇内的 各个链路的带宽需求的总和即为该链路簇的总带宽需求。在步骤S1604-4 中，进行其它链路业务流统计，即计算非簇化链路的带宽需求。非簇链路 通常是用来进行数据转发的，其带宽需求为由其转发所需的带宽总量。例 如，图17中所示的链路R₁→B₀所需的带宽为用于转发来自链路R₃→R₁、 链路R₄→R₁和链路P₁→R₁的数据所需的带宽的总和。

在另一示例中，在没有进行无线链路簇化的情况下，可以根据相关用 户的带宽需求信息来分别计算每个链路的带宽需求，从而统计得到通信系 统的业务流信息。

在一个示例中，当通信系统中仅局部区域发生变化导致仅仅局部区域 的节点的业务流发生改变时，可以仅重新采集该局部区域的业务流信息。

应该理解，上述对资源管理信息进行重新采集的方法是示例性的，而 非穷尽性的，不应被视为将本发明局限于此。可以采用其他任何适当的技 术和方法来采集通信系统的资源管理信息，在此不一一列举。

作为一个示例，所采集的通信系统的资源管理信息可以保存在该通信 系统的主控节点(如主系统中的基站)中。作为另一示例，所采集的资源 管理信息也可以分布式地保存在该通信系统的其他节点中，如保存在一个 或更多个中继站或计算能力较强的用户节点中，具体地，每个中继站或计 算能力较强的用户节点可以保存其所在的局部区域的资源管理信息。系统 的资源管理信息的保存，可以根据实际需要、利用任何适当的技术来实现， 这里不作详述。

图5示出了根据本发明的另一实施例的资源管理方法的示意性流程 图。图5所示的方法与图4的实施例相似，不同之处在于，图5所示的方 法还包括对通信系统中的无线链路进行簇化的步骤。

如图5所示，该资源管理方法包括步骤S502、S504-1、S504-2和S506， 并且还包括步骤S501。

在步骤S501中，对通信系统中的链路进行分簇，以获得一个或更多 个链路簇。这样，后续的处理步骤可以用链路簇为单位进行。可以采用与 上述示例/实施例中相似的方法对链路进行簇化，这里不再重复。

其他步骤S502、S504-1、S504-2和S506与图4中的步骤S402、S404-1、 S404-2和S406相似，这里不再重复。

作为一个具体示例，在对链路进行簇化之后，重新采集有关链路间的 干扰状态的信息的步骤S504-1可以包括：获取各链路簇之间的干扰状态 信息以及每个簇内链路间的干扰状态信息。

作为另一具体示例，在对链路进行簇化之后，重新采集业务流的信息 的步骤S504-2可以包括：获取每个链路簇的业务流信息。

另外，在图5的方法中，链路簇化步骤S501被示出为在步骤S502 之前执行。在另一示例中，该链路簇化步骤还可在步骤S502之后或其他 适当的时机进行，这里不一一列举。

利用链路簇化，能够减少重新采集资源管理信息的过程中的工作量， 从而降低通信系统的负荷。

图6、图7和图8分别示出了根据本发明的实施例的用于确定资源分 配策略的方法的示例性流程图。

图6、图7或图8所示的方法用于根据通信系统的资源管理信息来确 定该通信系统的资源分配策略。这里所述的资源管理信息与上述实施例/ 示例中的资源管理信息相同，并可以采用上述实施例/示例中的相关方法 来采集，这里不再重复。

图6所示的方法包括步骤S606和S608，具体地，在步骤S606中， 建立所述资源管理信息与通信系统的资源分配目标之间的量化关系。在步 骤S606中，根据所建立的量化关系来确定通信系统的资源分配策略。

在图7所示的实施例中，对图6所示的建立量化关系的步骤进行了进 一步细化。如图7所示，根据所述资源管理信息来确定所述通信系统的资 源分配策略的步骤可以包括两个子步骤S706-1和S706-2。在步骤S706-1 中，根据所述资源管理信息来建立资源分配模型。该资源分配模型可以反 映通信系统中各链路之间的相邻关系、各链路之间的互斥关系以及每个链 路的带宽需求和优先等级等。在步骤S706-2中，根据所述资源分配模型 来建立资源分配约束条件，并量化资源分配目标。步骤S708与图6所示 的步骤S608相似，这里不再重复。

在一个示例中，在根据所述资源管理信息来确定所述通信系统的资源 分配策略的步骤之前，还可以包括对通信系统的无线链路进行分簇的步骤 (如前述实施例中所述，这里不再重复)。在该示例中，在步骤S706-1中 所建立的资源分配模型可以反映各链路簇之间的相邻关系、各链路簇之间 的互斥关系以及每个链路簇的带宽需求和优先等级等信息。通过链路簇 化，可以降低建立资源分配模型的计算复杂度。

图18示例性地示出了如何利用图论的方法、根据所述资源管理信息 来建立资源分配模型的过程。如图18所示，建立通信系统的资源分配模 型的过程可以包括三个步骤S1801、S1802和S1803。

在步骤S1801中，根据通信系统中各链路的相邻关系来构造线图 (Line Graph)。为了描述方便，这里以图17示出的网络结构为例。用字 母T表示图17所示的图。图18的(a)所示为根据图17所示的图而构造的 线图，用T′表示。如图18的(a)所示，T′中的顶点(Vertex)对应T中的 有向弧(Arc，即无线链路)。有向弧的箭头指向的是头(Head)顶点， 而其箭尾指向的是尾(Tail)顶点。主系统网络中的链路以空心点来表示， 次系统网络中的链路以实心点表示。T′中任两顶点间用有向弧相连当且仅 当该两顶点在T中对应两个相邻的弧(一个弧的头顶点是另一个弧的尾 顶点)，并且T′中弧的方向与其顶点在T中对应的弧保持方向一致，以表 示数据的流向。例如，图17中的链路R₃→R₁和链路R₁→B₀在图18的(a) 中分别转化为两个顶点R₃R₁和R₁B₀，并且由从R₃R₁指向R₁B₀的弧相连。

在步骤S1802中，加载各链路间的互斥关系。T′中的任意两个顶点间 用无向边(Edge)相连当且仅当该两顶点在T中对应的两个弧之间存在 第1、2或3类互斥关系，从而得到如图18的(b)所示的图T″。

在步骤S1803中，加载实际的带宽需求。赋予T″的顶点以权值，从 而形成图18的(c)所示的图G。一个顶点的权值对应于该顶点在T中的对 应弧的带宽需求，如图18的(c)中各顶点内的数值所示。如果实际带宽需 求非整数值，可通过归一化处理得到整数值，以备后续操作使用。

图G可以称为分级加权混合图(Hierarchically Weighted Mixed  Graph)。这里，所谓的“分级”表示图G中的各顶点有不同的优先等级。 例如，本示例包含两个优先等级(即主系统和次系统)，分别以空心点和 实心点进行区分。所谓的“加权”表示图G中的各顶点有权值。所谓的 “混合图”表示图G中各顶点间具有有向弧和无向边两类连接方式。

通过上述方法，可以建立通信系统的资源分配模型。下面给出根据所 建立的资源分配模型来建立资源分配约束条件并量化资源分配目标的一 些示例。

通过上述示例中的资源分配模型，即图G，通信系统的资源共享分配 问题可以映射为对图G的多重染色(Multicoloring)问题，也称为分级 加权混合图多重染色(Hierarchically Weighted Mixed Graph  Multicoloring，下文简称为HWM²)问题。

为便于理解后续内容，首先介绍将要使用的一些符号和术语。符号 “∈”表示“属于”，比如，i,j∈N表示i,j属于集合N；符号表示 “存在”，比如，表示至少存在一个元素i，该元素i属于集合N；符号 表示“任意”，比如，表示集合N中的任意一个元素i。在该示 例中，N表示自然数集合，[i..j]表示自然数区间{i,i+1,...,j},其中i,j∈N且 i≤j。|X|表示集合X的势(Cardinality)，即集合X中元素的个数。图G 可具体表示为四元组(V,A,E,ω)，其中，V表示顶点集合，A表示有向弧集 合，E表示无向边集合，而ω表示权值集合。按优先等级划分，顶点集合V 可以由向量(V₁,V₂,...,V_m)表示，其中V_i表示优先等级为第i类的顶点的集合， i∈[1..m]，m表示顶点的优先等级的数量。∪_i∈[1..m]V_i＝V(即所有V_i的并集为V)， 且若i≠j，则V_i∩V_j＝φ(即当i≠j时，V_i与V_j的交集为空集)。V_i的顶点优 先级高于V_j的顶点当且仅当i＜j。顶点v对应的顶点优先等级可表示为 r(v)∈[1..m]，即v∈V_r(v)。若有向弧的尾顶点为u∈V，头顶点为v∈V，则该有 向弧记做(u,v)，u也可称为(顶点v的)前趋顶点，v也可称为(顶点u的) 后继顶点。顶点v所有前趋顶点组成的集合可以表示为 P(v)＝{u|u∈V,(u,v)∈A}。连接顶点u和v的无向边可表示为[u,v]。顶点的集合 V中的顶点v∈V的权值用ω_v来表示。

一般而言，对于分级加权混合图G的多重染色Ψ是从图G的顶点集 合V到自然数集合N的幂集(Power Set)2^N的一种映射，即Ψ:V→2^N。该 映射为顶点集合V中的每个顶点v∈V分配|Ψ(v)|＝ω_v个不同的数或称颜色 (Color)，并且满足以下条件：由无向边相连的两个顶点所分得的颜色的 集合不相交(disjoint)、由有向弧相连的两个顶点所分得的颜色的集合符 合前趋(Precedence)限制以及具有不同优先等级的顶点遵守优先级约束。 顶点v所分得的最小颜色可表示为s_Ψ(v)＝min{i|i∈Ψ(v)},其所分得的最大颜 色可表示为f_Ψ(v)＝max{i|i∈Ψ(v)}。顶点集合V中的所有顶点所分得的颜色中 的最大颜色记做f_Ψ＝max{f_Ψ(v)|v∈V}。

颜色集合如同自然数集合一样是有序的集合，颜色序号和自然数一一 对应。在该示例中，对颜色和自然数不加区分，提到颜色就是指其对应的 自然数。染色过程将按照颜色从小到大进行分配。在多重染色Ψ中，颜色 被分配给的所有顶点组成的集合可以记做设顶 点v∈V分配到的某颜色为则比顶点v优先等级高且在集合中 的顶点所组成的集合可以记做而比v优先等级 高但不在中的顶点所组成的集合可以记做

下面针对各类约束条件和优化目标对HWM²问题(通信系统的资源共 享分配问题)进行分类和描述。

I、约束条件的建立

根据约束条件,可以从两个方面对HWM²问题进行分类。

在一个方面，可以将HWM²问题分为非抢占式(Non-preemptive)和抢 占式(Preemptive)两类。非抢占式HWM²中，任意一个顶点分得的颜色是连 续的，对应的资源分配的意义是一个链路分得的资源块在资源块有序集合 上是连续的，对应机器调度的意义是一个机器节点一旦开始调度必须连续 工作到该节点任务完成才能结束调度。在抢占式HWM²中，任意一个顶点 分得的颜色允许不连续，对应的资源分配的意义是一个链路分得的资源块 可以不连续，对应的机器调度的意义是一个机器节点在其调度过程中可以 随时暂停再在稍后的某个时间重新开始调度。

在另一方面，可以将HWM²问题分为非交叉式(Non-interleaving)和 交叉式(Interleaving)两类。在非交叉式HWM²中，任意一个顶点分得的 最小颜色大于其前趋顶点分得的最大颜色，对应的资源分配的意义是一个 链路分得的资源块在资源块有序集合上滞后于其前趋链路分得的资源块 (以中继网络为例，负责中继转发的链路只有从其前趋链路接收到数据后 才可能进行转发)；对应作业调度(如流水线作业调度)的意义是一个加 工环节在获取其前趋环节加工的所有对象后才能开始下一个环节的加工， 原因可能是这两个相邻环节所需的工具或资源冲突。在交叉式HWM²中， 在任意前ε∈N个可用颜色中，任意一个顶点分得的颜色数目不超过其所 有前趋顶点分得的颜色数目之和，对应的资源分配的意义是资源块有序集 合的前ε个资源块中任一链路分得的资源块数量不超过其前趋链路分得 的资源块数量之和(以中继网络为例，任意时刻负责中继转发的链路转发 的数据只可能是其从前趋链路接收到的数据的子集)；对应的作业调度(如 流水线作业调度)的意义是一个加工环节一旦从前趋环节获得加工对象可 以立即进行加工，因为两个环节使用的工具或资源不冲突。

表2示出了根据约束条件、从上述两个方面进行分类的HWM²问题：

表1 HWM²问题根据约束条件来分类

根据表2，综合以上两种约束条件，可以将HWM²问题分为3类。

第1类HWM²问题可称为非抢占-非交叉式HWM²，即表2中的

分级加权混合图G的非抢占-非交叉式多重染色可以记做 Ψ_npni:V→2^N。给每个顶点v∈V分配|Ψ_npni(v)|＝ω_v个不同的颜色，同时需要满 足以下条件(1)-(4):

$\left(1\right)---\forall v\in V,f_{{\Psi }_{\mathrm{npni}}}\left(v\right)=s_{{\Psi }_{\mathrm{npni}}}\left(v\right)+({\omega }_v-1)$

若(u,v)∈A

(3)Ψ_npni(u)∩Ψ_npni(v)＝φ,若[u,v]∈E

或(w,u)∈A,或[u,w]∈E

其中，条件(1)表示任意顶点v分配得到的最大颜色等于其所分 配得到的最小颜色与所分得的颜色数ω_v之和减1，即任意顶点v分配 到的颜色是连续的。条件(2)表示有向弧A的尾顶点u所分得的最大颜色 小于该弧的头顶点v所分得的最小颜色即任意顶点v的染色 开始不能超前于其前趋顶点u染色的结束。条件(3)表示任意由边相连的顶 点v和u分配到的颜色不相交。条件(4)表示任意顶点v的染色不能优先于比 其优先等级高的顶点。

第2类HWM²问题可称为抢占-非交叉式HWM²，即表2中的

分级加权混合图G的抢占-非交叉式多重染色可以记做 Ψ_pni:V→2^N。给每个顶点v∈V分配|Ψ_pni(v)|＝ω_v个不同的颜色，同时满足以下 条件(5)-(7):

$\left(5\right)---f_{{\Psi }_{\mathrm{pni}}}\left(u\right)<s_{{\Psi }_{\mathrm{pni}}}\left(v\right),$若(u,v)∈A

(6)Ψ_pni(u)∩Ψ_pni(v)＝φ,若[u,v]∈E

或(w,u)∈A,或[u,w]∈E

其中，表示顶点u所分得的最大颜色，表示顶点v所分得 的最小颜色。条件(5)表示对于由有向弧A相连的顶点u和v，尾顶点u所分 得的最大颜色小于该弧的头顶点v所分得的最小颜色即任意 顶点v的染色开始不能超前于其前趋顶点u染色的结束。条件(6)表示任意 由边相连的顶点v和u分配到的颜色不相交。条件(7)表示任意顶点v的染色 不能优先于比其优先等级高的顶点。

第3类HWM²问题可称为抢占-交叉式HWM²，即表2中的

分级加权混合图G的抢占-交叉式多重染色可以记做 Ψ_pi:V→2^N。给每个顶点v∈V分配|Ψ_pi(v)|＝ω_v个不同的颜色，同时需要满足 以下条件(8)-(11):

$\left(8\right)---\forall ϵ\in N,|{\Psi }_{\mathrm{pi}}\left(v\right)\cap [1..ϵ\left]\right|\le {\Sigma }_{u\in P\left(v\right)\ne 0}|{\Psi }_{\mathrm{pi}}\left(u\right)\cap [1..ϵ\left]\right|$

(9)Ψ_pi(u)∩Ψ_pi(v)＝φ,若(u,v)∈A

(10)Ψ_pi(u)∩Ψ_pi(v)＝φ,若[u,v]∈E

或(w,u)∈A,或[u,w]∈E

其中，条件(8)表示任意前ε∈N个可用颜色中任意一个顶点v分得的颜 色数目不超过其所有前趋顶点u∈P(v)分得的颜色数目之和。条件(9)表示任 意由有向弧相连的顶点u和v分配到的颜色不相交。条件(10)表示任意由无 向边相连的顶点u和v分配到的颜色不相交。条件(11)表示任意顶点v的染 色不能优先于比其优先等级高的顶点。

II、优化目标的量化

染色的优化目标通常是：使用最少的颜色数完成染色。在该示例中， 设计了关于多重染色Ψ中各顶点v分配到的最大颜色f_Ψ(v)的函数，该函数 可记做Θ_Ψ(G)＝Σ_v∈Vβ_vf_Ψ(v)。其中，β_v表示系数。根据不同的优化目标，可 以设定不同的系数β_v。换言之，不同的系数β_v可以反映不同的优化目标。 通过设定不同的系数β_v，即可达到量化优化目标的目的。

下面给出示用于根据优化目标来设定系数β_v的三个示例。

在第一示例中，采用下列公式(1-1)来设定系数β_v：

在该示例中，可以得到Θ_Ψ(G)＝|Γ_Ψ(f_Ψ)|·1/|Γ_Ψ(f_Ψ)|·f_Ψ＝f_Ψ。使得函数Θ_Ψ(G) 取得最小值的优化目标，即求得图G的多重染色Ψ所需的最少的总颜色 数。该颜色数叫做多重染色Ψ的加权色数(Weighted Chromatic Number)， 记做χ_Ψ(G)。对应于表2中所示的3类多重染色问题的加权色数分别可以 记做:和该优化目标对应的资源分配方案能够使 得系统吞吐量(Throughput)达到最大。换言之，如果通信系统的资源 分配的优化目标是使得系统的吞吐量最大，则可以公式(1-1)来设定系 数β_v。

在第二示例中，采用下列公式(1-2)来设定系数β_v：

β_v＝1/|V|,v∈V           (1-2)

在该示例中，可以得到Θ_Ψ(G)＝1/|V|·Σ_v∈Vf_Ψ(v)。使得Θ_Ψ(G)最小的优化 目标，即求得图G所有顶点分得的最大颜色数的平均值的最小值。该优 化目标对应的资源分配方案能够使得各链路的平均时延(Delay)达到最 小。换言之，如果通信系统的资源分配的优化目标是使得各链路的平均时 延最小，则可以公式(1-2)来设定系数β_v。

在第三示例中，采用下列公式(1-3)来设定系数β_v：

β_v＝g(r(v)),v∈V          (1-3)

在公式(1-3)中，g(*)表示任意函数。在该示例中，相同优先等级的 顶点v具有相同的系数β_v。例如,若给定优先等级i∈[1..m],则在 ${\beta }_v=\left(\begin{array}{cc}1/\left|{\Gamma }_{\Psi }\left(\max \right\{f_{\Psi }\left(v\right)|v\in V_i\})\right|& ,r\left(v\right)=i,\\ 0& ,r\left(v\right)\ne i.\end{array}\right)$的情形下，使得Θ_Ψ(G)最小的优化目标 即求得第i类优先等级的顶点染色全部完成时所需的最少的总颜色数。在 中继网络的开放式频谱访问体系中，当i＝1时，该优化目标对应于主系统 中完成所有用户业务所需的资源最少。

在上述三个示例中，通过设定不同的系数β_v，可将不同的资源分配优 化目标量化。换言之，利用上述方法，能够实现根据资源分配的约束条件 来量化资源分配的优化目标的目的。

以上给出了用于根据资源分配模型来建立资源分配的约束条件、并量 化资源分配的优化目标的一些示例。应该理解，这些示例是说明性的，并 非穷尽性的，因此，不应被视为将本发明局限于此。

另外，上述分级加权混合图多重染色的方法可应用于具有相似约束条 件的多优先等级的系统资源共享管理。除了可应用于通信系统的资源共享 管理之外，还可以应用于机器调度，如流水线机器调度等。

图8示出了根据本发明的另一实施例的用于根据通信系统的资源管 理信息来确定资源分配策略的方法的示例性流程图。

在图8所示的实施例中，对根据所建立的量化关系来确定通信系统的 资源分配策略的步骤进行了进一步细化。如图8所示，根据所建立的量化 关系来确定所述资源分配策略的步骤可以包括两个子步骤S808-1和 S808-2。在子步骤S808-1中，将所述资源分配模型中的各链路排序，选 择可同时被分配资源的链路。在子步骤S808-2中，根据所述资源分配约 束条件和量化的资源分配目标，为所选择的每个链路分配资源。

在一个示例中，在根据所建立的量化关系来确定通信系统的资源分配 策略的步骤之前，还可以包括对通信系统中的无线链路进行簇化的步骤 (如前述实施例所述，这里不再重复)。在该示例中，所建立的资源分配 模型可以反映各链路簇之间的相邻关系、各链路簇之间的互斥关系以及每 个链路簇的带宽需求和优先等级等信息。步骤S808-1可包括：将资源分 配模型中的各链路簇排序，选择可同时被分配资源的链路簇；步骤S808-2 可包括：根据所述资源分配约束条件和量化的资源分配目标，为所选择的 每个链路簇分配资源。另外，在该示例中，所述确定通信系统的资源分配 策略的过程还可包括将分配给每个链路簇的资源进一步分配给该链路簇 中的各个链路的步骤。通过链路簇化，可以降低资源分配策略的决策过程 的复杂度。

图19给出了根据通信系统的资源管理信息与资源分配目标之间的量 化关系来确定通信系统的资源分配策略的一个具体示例。

如图19所示，该方法包含簇间资源分配和簇内资源分配两个步骤， 即图19中的步骤S1908和S1910。

在步骤S1908中，进行簇间资源分配。换言之，求解HWM²问题。因 为该问题的各种优化目标都是NP-hard问题(即在多项式时间内无法求 到的最优解)，而通信系统(如开放式频谱访问体系)中的资源分配需要 周期性地频繁地进行，因此可以采用一些近似算法得到次优的分配策略， 以在系统性能和计算复杂度之间进行平衡。图19的示例给出了一种近似 求解方案。图19所示的方法中的各个步骤是以图17和18所示的图T和 图G为例来描述的。该示例性方法适合基于表2中的3类约束条件的多 重染色问题，示例的优化目标为求加权色数。如图19所示，簇间资源分 配步骤包括5个子步骤。

在步骤S1908-1中，初始化图T。在经过初始化的图T的初始状态中， 与分级加权混合图G相比，其区别仅在于图T中的具有前趋顶点的顶点 的权值为零。图G中的顶点相互制约，因此对图G中的顶点染色存在先 后顺序的不同。图T中的顶点若符合“权值不为零”的条件，则表明该顶 点当前可以被染色，即该顶点可以获得资源。

在步骤S1908-2中，选择可染色顶点并对所选择的顶点进行排序。具 体地，首先选择图T中的当前可染色顶点，即图T中的权值不为零的顶 点。然后，将这些被选择的可染色顶点排序。

应理解，HWM²问题的最优解是对每个颜色从某个有序序列中按照顺 序选择顶点进行染色而得到的，而近似解中的排序目标是尽可能地让更多 的顶点同时获得资源，以逼近最优解。

作为一个示例，一种可能的对顶点进行排序的规则为：(1)不同优先 等级的顶点按优先等级从高到低进行排序，(2)具有相同优先等级的顶点 按该顶点为终点的有向路径的长度从小到大进行排序(有向路径的长度为 有向路径上有向弧的个数)，(3)具有相同的有向路径长度的顶点按该顶 点为起点的有向路径上各顶点的权值之和从大到小进行排序，以及(4) 剩余的顶点可以随机排序。这样可得到有序的可染色顶点集，该可染色顶 点集可记做Ζ。

在步骤S1908-3中，对可染色顶点集中的各个顶点进行染色。具体地， 从集合Ζ中选择同时被染色顶点，并为其分配颜色。作为一个示例，一种 可能的选择同时被染色顶点的方法是：按顺序依次考察集合Ζ中的各顶点, 得到极大独立集(Maximal Independent Set)，该极大独立集可以记做U。 在极大独立集U中，任何两个顶点间无弧无边相连。同时分配的颜色数n (1≤n≤极大独立集U中顶点的权值的最大值)的取值不同会影响到资源 分配的计算量。n的值越大(即同时分配的颜色数越多)，算法循环次数 越少，计算量也会随之减少。但最终所分配的颜色总数会有所增加。

在步骤S1908-4中，对图T中各顶点的权值进行修改。具体地，用每 个顶点的权值减去该顶点所分配到的颜色数n。如果某个顶点被分配的颜 色总和已经达到其在图G中的权值，则标记该顶点状态为染色完成 (Colored)。

在步骤S1908-5中，判断图T中是否所有顶点都已经被标注为染色完 成。如果是，则整个染色过程结束。否则，转入步骤S1908-2，进入新一 轮循环。

在步骤S1910中，进行簇内资源分配。

将在步骤S1908中分配给每个簇的资源进一步分配给每个簇内的每 一个无线链路。当一个簇是多个自然簇的聚集时，可将各个自然簇当作顶 点形成新的HWM²问题，并按照上述方法进行求解。当一个簇为自然簇或 者自然簇的子集时，可以使用任何适当的资源分配方法进行簇内分配，例 如可以利用点到多点(Point-to-Multipoint)架构的通信网络的各种资源 分配方法进行分配，这里不一一详述。这样即可得到为通信系统中的每个 链路分配的资源数量。

图9示出了根据本发明的一个实施例的资源管理方法的示意性流程 图。图9所示的资源管理方法以图3所示的实施例的基础，并利用了图 6-8中所示的用于确定资源分配策略的方法。

如图9所示，该资源管理方法包括步骤S902、S904、S906和S908。 其中，步骤S902与图3的步骤S302或图4的步骤S402等相似；步骤S904 与图3的步骤S304或图4的步骤S404-1和S404-2等相似；步骤S906与 图6的步骤S806、或图7的步骤S706-1和S706-2或图8的步骤S806-1 和S806-2等相似；步骤S908与图6的步骤S808、或图7的步骤S708或 图8的步骤S808-1和S808-2等相似。这里不再重复。

图10示出了根据本发明的另一实施例的资源管理方法的示意性流程 图。图10所示的资源管理方法与图9所示的实施例相似，不同之处在于 图10所示的方法还包括一个链路簇化步骤。

如图10所示，该资源管理方法包括步骤S1001、S1002、S1004、S1006 和S1008。在步骤S1001中，对通信系统中的无线链路进行分簇，以得到 一个或更多个链路簇。通过链路簇化，可以降低资源管理信息的采集过程 中的工作量，并可以降低资源分配策略的决策过程的复杂度。可以采用上 述实施例和/或示例中的链路簇化方法，这里不再赘述。

另外，该链路簇化步骤1001不局限于在步骤S1002之前执行。在另 一示例中，根据实际需要，该步骤1001还可以在资源管理方法的流程中 的任何适当的时机进行，例如步骤S1004之前、步骤S1006之前等，这里 不一一列举。

步骤S1002、S1004、S1006和S1008与图9的步骤S902、S904、S906 和S908相似，这里不再重复。

图11示出了根据本发明的一个实施例的用于选择资源分配机制的方 法的示例性流程图。所述资源分配机制是指由通信系统(如开放式频谱访 问体系)中的哪些节点来进行资源分配。图11的方法可以根据通信系统 的负载量的变化来自适应调整通信系统的资源分配机制。

如图11所示，该方法包括步骤S1110和S1112。在步骤S1110中，统 计通信系统的负载量。作为一个示例，负载量可根据一段时间内的系统平 均吞吐量占系统容量的比例来计算。当然，可以利用其他任何适当的方法 来统计通信系统的负载量，这里不详细说明。然后，在步骤S1112中，根 据所统计的负载量来选择用于执行资源分配策略的资源分配机制，即根据 所统计的负载量来选择由通信系统中的哪些节点执行该通信系统的资源 分配策略。

图12给出了上述方法的一个示例。如图12所示，在步骤S1210中统 计了通信系统的负载量之后，在步骤S1212-1中，根据所统计的负载量来 判断通信系统是处于轻负载状态还是处于重负载状态。如果为轻负载，则 在步骤S1212-2中，选择集中式的资源分配机制；如果为重负载，则在步 骤S1212-3中，选择分布式的资源分配机制。

作为一个示例，可以通过判断所统计的负载量是否大于一预定的阈 值，来判断通信系统为轻负载还是重负载。例如，当负载量大于该阈值时， 可以确定为重负载，否则为轻负载。所述阈值可以根据实际应用来设置， 这里不作任何限制。

在所述集中式的资源分配机制中，由通信系统中的主控节点(如基站 或者主系统网络的基站)来集中分配通信系统的资源。在这种资源分配机 制中，需要将资源管理信息以及资源分配的优化目标汇总到基站，由基站 决策出资源分配策略，再将资源分配结果发布给通信系统中的相应的节 点。

在所述分布式的资源分配机制中，通信系统中的多个节点可作为局部 决策节点，由每个局部决策节点对其相应的局部区域的资源进行分配。之 后，由主控节点(如基站)对局部决策的结果进行协调(在通信系统包括 多个系统网络的情况下，由主系统网络的基站进行协调)，从而得到最终 的资源分配策略。在此机制下，各节点的资源管理信息将会汇聚到其所在 区域的局部决策节点，该局部决策节点对这些局部信息进行分析和量化， 得到局部分配策略。这些局部分配策略进一步汇聚到基站(或主系统网络 的基站)，经协调得到通信系统的全局资源分配策略。

不同的资源分配机制导致通信系统中各节点的功能划分不同，从而产 生传递的信息在类别、数量、对象等方面的区别，最终导致通信系统中交 互信息的数量、流向和发送时机的不同。在图10-11所示的实施例中，能 够根据通信系统的负载量的变化来自适应地选择与负载量相适应的资源 分配机制。利用这种方式，能够充分利用各节点的计算和通信能力，在系 统的有效性能和系统开销之间进行平衡，并能够尽可能地提高系统的资源 利用率。例如，当通信系统的负载较重时，作为所有数据汇聚的目的地的 主系统的基站，必然负载较重。而此时通信系统中会有一些节点处于闲置 状态，利用它们进行局部资源分配决策，能够减少基站的计算负担，同时 也能减少发往基站的资源分配所需信息。而当通信系统的负载减轻时，又 可以重新选择将所有资源管理信息汇聚到基站，由基站做出全局较优的分 配决策，从而能够优化系统的性能。

图11和图12所示的选择资源分配机制的方法可应用于前述实施例和 /或示例的资源管理方法中。图13示出了应用了图11所示的资源分配机 制的选择方法的资源管理方法的一个实施例。如图13所示，所述资源管 理方法包括步骤S1302、S1304、S1306和S1310、S1312。其中，步骤S1302、 S1304、S1306与图3所示的步骤S302、S304和S306相似，而步骤S1310 和S1312与图11所示的步骤S1110和S1112相似，这里不再重复。该实 施例除了能够根据通信系统的工作状态的变化程度来自适应调整信息采 集策略之外，还能够根据通信系统的负载量的变化来自适应地选择与负载 量相适应的资源分配机制。应该理解，图13所示的实施例是示例性的， 并非穷尽性的。例如，图11和图12所示的步骤还可以在图4-图10中的 各步骤之后或之前或者在图4-图10中所示流程的过程中执行。又如，图 11和图12所示的步骤可以与图3-图10中所示流程并行进行。这里不一 一列举。

上述实施例和示例描述了对通信系统中的资源进行共享管理的方法。 上述资源管理方法能够应用于开放式频谱体系结构中，特别是能够应用于 多个网络共存的通信系统中。上述管理资源方法能够根据系统结构的变化 (包括主系统的节点(如中继站)的数量/位置/信号覆盖范围/移动性、次 系统的类型/规模/个数等)来自适应地调整。在保证主系统的用户资源需 求得到满足的同时，尽可能地复用资源，以为次系统的用户提供资源使用 机会，提高整个系统的资源利用效率。

图20示出了根据本发明的一个实施例的对通信系统中的资源进行共 享管理的资源管理系统。与上述的方法实施例/示例相似，这里所述资源 可包括通信系统的时域资源、频域资源、码域资源及其任何组合，这里所 述的通信系统可以是任何需要对系统资源进行动态分配管理的通信系统， 例如具有开放式频谱访问体系特点的通信系统(例如图1和图2所示的系 统)。

如图20所示，该资源管理系统可以包括状态查询装置2001、信息采 集装置2003和分配策略决策装置2005。

状态查询装置2001可以判断通信系统的工作状态的变化程度是否会 导致该通信系统的资源管理信息发生变化，换言之，状态查询装置2001 可以根据通信系统的工作状态的变化程度来判断是否需要重新采集该通 信系统的资源管理信息，如果是，则状态查询装置2001指示所述信息采 集装置2003重新采集所述资源管理信息。否则，不重新采集所述资源管 理信息，即利用之前采集或存储的资源管理信息。

与前述方法实施例/示例相似，通信系统的资源管理信息是指能够影 响通信系统的资源管理、分配策略的决策的信息，包括但不限于有关所述 通信系统中各节点的状态、各链路间的干扰状态及业务流信息等。上文中 已给出了资源管理信息的多个示例，这里不再重复。

信息采集装置2003可以根据所述状态查询装置2001的指示来重新采 集通信系统的资源管理信息。

作为一个示例，所采集的资源管理信息可存储在存储装置内，该存储 装置可以位于资源管理系统中，也可以位于通信系统的某个节点(如基站) 中。作为一个示例，所采集的通信系统的资源管理信息可以保存在通信系 统的主节点(如主系统中的基站)中。作为另一示例，所采集的资源管理 信息也可以分布式地保存在该通信系统的其他节点中，如保存在一个或更 多个中继站中，具体地，每个中继站可以保存其所在的局部区域的管理信 息。系统的资源管理信息的保存，可以根据实际需要、利用适当的技术来 实现，这里不作详述。所述存储装置可以是任何适当的存储介质，包括但 不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等，这里不一一列举。

分配策略决策装置2005可以根据所述资源管理信息来确定通信系统 的资源分配策略。

在进行资源分配所需的信息的采集(如分析/统计/测量等)过程中， 图20所示的资源管理系统可以根据通信系统的工作状态的变化程度来适 应性地调整信息采集的策略，从而能够有效地降低信息采集所需花费的系 统开销。

状态查询装置2001可以利用多种方法来判断通信系统的工作状态的 变化程度是否影响到了进行资源管理决策所需的信息(即是否需要重新采 集资源管理信息)。

作为一个示例，当通信系统的工作状态的变化仅仅涉及到局部区域 时，可以仅重新采集与该局部区域相关的资源管理信息，与其他区域相关 的资源管理信息则采用之前采集或保存的信息。作为另一示例，当通信系 统的变化仅仅涉及到部分工作状态(如链路间的干扰状态或业务流状态) 时，可以仅重新采集与该变化的工作状态相关的信息。例如，当某个主用 户节点移动，导致其与其他节点之间的链路互斥关系等发生变化而业务流 未发生变化时，可以仅采集与相关链路的互斥关系有关的信息，与该节点 有关的业务流信息则可以采用之前采集或保存的。又如，当某个主用户节 点与其他节点之间的业务流发生变化而链路间的干扰关系不变时，可以仅 采集与该主用户节点相关的业务流的信息。

图21示出了根据本发明的另一实施例的资源管理系统。

图21所示的资源管理系统与图20相似，包括状态查询装置2101、 信息采集装置2103和分配策略决策装置2105。与图20的不同之处在于， 信息采集装置2103包括用于采集有关链路间的干扰状态的信息的干扰状 态采集单元2103-1和用于采集有关业务流的信息的业务流采集单元 2103-2。状态查询装置2101可以被配置用于判断通信系统的工作状态的 变化是否影响到所述通信系统中各链路间的干扰状态，若是，则指示干扰 状态采集单元2103-1重新采集有关链路间的干扰状态的信息。状态查询 装置2101还可以判断所述通信系统的工作状态的变化是否导致所述通信 系统的业流量的变化，若是，则指示业务流采集单元2103-2重新采集有 关业务流的信息。如果通信系统的工作状态的变化既没有影响到通信系统 中各链路间的干扰状态也没有影响到通信系统的业务流量，则确定不需要 重新采集系统管理信息。换言之，在这种情况下，可以不重新采集资源管 理信息，而可以利用之前采集或保存的资源管理信息。分配策略决策装置 2105与图20所示的分配策略决策装置2005相似，这里不再重复。

与图20所示的资源管理系统相似，图21所示的资源管理系统在进行 资源分配所需的信息的采集(如分析/统计/测量等)过程中，可以根据通 信系统的工作状态的变化程度来适应性地调整信息采集的策略，从而能够 有效地降低信息采集所需花费的系统开销。具体而言，可以根据通信系统 的各区域的各种工作状态(某些节点之间的链路间的互斥关系和某些节点 的业务流的变化等)的变化程度来确定是否需要重新采集资源管理信息以 及需要重新采集哪些资源管理信息(在图21的示例中采集有关链路间的 互斥关系的信息、采集有关业务流的信息或者采集二者)。

信息采集装置2003或2103可以根据上文所述的方法(例如参考图 14-图16所描述的各个实施例/示例等)来采集通信系统的资源管理信息， 这里不再重复。

图22示出了根据本发明另一实施例的资源管理系统。在该实施例中， 在采集通信系统的资源管理信息之前，还对通信系统的链路进行分簇。

如图22所示，该资源管理系统包括状态查询装置2201、信息采集装 置2203和分配策略决策装置2205，还包括链路簇化装置2207。

状态查询装置2201、信息采集装置2203和分配策略决策装置2205 与图20或21中的对应装置相似。

链路簇化装置2207可用于对通信系统中的链路进行分簇，以获得一 个或更多个链路簇。链路簇化装置2207可采用上文中的示例/实施例中所 描述的方法对链路进行簇化，这里不再重复。信息采集装置2203可利用 该分簇的结果来采集资源管理信息。具体地，信息采集装置2203可以通 过获取各链路簇间的干扰状态、每个链路簇内的各链路间的干扰状态及每 个链路簇的业务流信息等来采集所述资源管理信息。

作为一个具体示例，在链路簇化装置2207对链路进行簇化之后，信 息采集装置2203可以通过获取各簇之间的干扰状态信息以及每个簇内链 路间的干扰状态信息来采集干扰状态信息，还可以通过获取每个链路簇的 业务流信息来采集业务流信息。另外，作为一个示例，分配策略据此装置 2205在根据资源管理信息确定资源分配策略的过程中，还可包括首先将 资源分配每个链路簇，然后再将分配给每个链路簇的资源进一步分配给该 链路簇中的各个链路(例如参考图19所描述的示例)。

图22所示的资源管理系统对通信系统的链路进行簇化，能够减少重 新采集资源管理信息的过程中的工作量，并能够降低资源分配策略的决策 过程的复杂度，从而降低系统的负荷。

图23示出了根据本发明的一个实施例的用于根据通信系统的资源管 理信息来确定通信系统的资源分配策略的分配策略决策装置。

图23所示的分配策略决策装置2305包括信息转化单元2305-1和确 定单元2305-2。信息转化单元2305-1可以建立通信系统的资源管理信息 与资源分配目标之间的量化关系，而确定单元2305-2可以根据所建立的 量化关系来确定通信系统的资源分配策略。作为一个具体示例，信息转化 单元2305-1可以通过如下方式来建立所述量化关系：首先，根据资源管 理信息来建立资源分配模型，然后，根据所述资源分配模型来建立资源分 配约束条件，并量化资源分配目标。与前述方法实施例/示例相同，这里 所述的资源分配模型反映通信系统中各链路之间的相邻关系、各链路之间 的互斥关系以及每个链路的带宽需求和优先等级等。信息转化单元2305-1 可以采用上文所述的方法(如参考图7和图18描述的实施例/示例中的方 法)来建立通信系统的资源分配模型，并可以采用上文所述的方法(如参 考分级加权混合图多重染色问题来描述的方法示例等)来建立各种约束条 件、量化资源分配目标，这里均不再重复。

作为另一具体示例，确定单元2305-2可以通过如下方式来确定资源 分配策略：将所述资源分配模型中的各链路排序，选择可同时被分配资源 的链路；并根据所述资源分配约束条件和量化的资源分配目标，为所选择 的每个链路分配资源。确定单元2305-2可以采用上文所述实施例/示例(如 参考图8和19所描述的实施例/示例等)中的方法来确定资源分配策略， 这里也不再重复。

图24示出了根据本发明的另一实施例的分配策略决策装置2405。与 图23所示的装置2305相似，图24所示的装置2405包括信息转化单元 2405-1和确定单元2405-2。不同之处在于，图24所示的装置2405还包 括链路簇化装置2405-3。链路簇化装置2405-3可用于对通信系统中的链 路进行分簇，以获得一个或更多个链路簇。链路簇化装置2405-3可采用 上文中的示例/实施例中所描述的方法对链路进行簇化，这里不再重复。 在对通信系统的链路进行簇化之后，信息转化单元2405-1所建立的资源 分配模型可以反映各链路簇之间的相邻关系、各链路簇之间的互斥关系以 及每个链路簇的带宽需求和优先等级等信息。确定单元2405-2可以将资 源分配模型中的各链路簇排序，选择可同时被分配资源的链路簇，并根据 资源分配约束条件和量化的资源分配目标，为所选择的每个链路簇分配资 源。确定单元2405-2还可以将分配给每个链路簇的资源进一步分配到该 链路簇内的各个链路。可以看到，通过链路簇化，降低了资源分配策略的 决策过程的复杂度。

图23或24所示的分配策略决策装置230或2405可以应用于上文所 述的资源管理系统(如参考图20-22所描述的资源管理系统)中，这里不 详细描述。

图25示出了根据本发明的一个实施例用于确定通信系统的资源分配 机制的分配机制控制装置2508。与上述方法实施例/示例相同，所述的资 源分配机制是指由通信系统(如开放式频谱访问体系)中的哪些节点来进 行资源分配。图25的控制装置2508可以根据通信系统的负载量的变化来 自适应调整通信系统的资源分配机制。

如图25所示，分配机制控制装置2508包括统计单元2508-1和选择 单元2508-2。统计单元2508-1可用于统计通信系统的负载量，而选择单 元2508-2可根据所统计的负载量来选择用于执行通信系统的资源分配策 略的资源分配机制。与上述方法实施例/示例相同，负载量可根据一段时 间内的系统平均吞吐量占系统容量的比例来计算。当然，统计单元2508-1 可以利用其他任何适当的方法来统计通信系统的负载量，这里不详细说 明。

在一个示例中，选择单元2508-2还可以根据通信系统的负载量来判 断所述通信系统为轻负载还是重负载。若为轻负载，则选择单元2508-2 为该通信系统选择集中式的资源分配机制。若为重负载，则选择单元 2508-2为该通信系统选择分布式的资源分配机制。作为一个具体示例，选 择单元可以通过判断所统计的负载量是否大于一预定的阈值，来判断通信 系统为轻负载还是重负载。例如，当负载量大于该阈值时，选择单元可以 确定通信系统处于重负载，否则为轻负载。所述阈值可以根据实际应用来 设置，这里不作任何限制。

上文中已详细描述了集中式的资源分配机制和分布式的资源分配机 制，这里不再重复。

图25所示的分配机制控制装置可以应用于图20-22所示的资源管理 系统中。图26示出了包括分配机制控制装置的资源管理系统的一个示例。 如图26所示，该资源管理系统包括：信息查询装置2601、信息采集装置 2603和分配策略决策装置2605，还包括分配机制控制装置2608。分配机 制控制装置2608与图25所示的装置2508相似，信息查询装置2601、信 息采集装置2603和分配策略决策装置2605与图20所示的对应装置相似， 这里不再重复。在选择了通信系统的资源分配机制之后，分配机制控制装 置2608可以将资源分配机制反馈给分配策略决策装置2605，使得通信系 统可以根据该资源分配机制、按照决策装置2605所确定的资源分配策略 进行资源的分配。

图27示出了根据本发明的另一实施例的资源管理系统。与图20所示 的实施例相似，图27所示的资源管理系统包括信息查询装置2701、信息 采集装置2703和分配策略决策装置2705；不同之处在于，图27所示的 资源管理系统还可以包括信息管理装置2709。

信息查询装置2701、信息采集装置2703和分配策略决策装置2705 与图20所示的对应装置相似，这里不再重复。

信息管理装置2709用于管理并保存通信系统的工作状态。信息管理 装置2709可以受到通信系统的各种状态改变事件(如中继站RS的移动、 中继站RS的功率变化导致覆盖范围变化、用户的加入/离开等)的驱动， 并根据这些变化对相应的状态信息进行更新。状态查询装置2701可以向 信息管理装置2709进行查询，以确定通信系统的工作状态的变化程度， 从而确定是否需要重新采集资源管理信息以及需要采集系统的哪个区域 的哪些工作状态信息。作为一个示例，当信息管理装置2709检测到通信 系统的链路间干扰状态或业务流等发生变化时，可以通过例如发送控制信 号)通知状态查询装置2701。例如，当检测到通信系统的链路间干扰状 态或业务流等发生变化时，信息管理装置2709可以将发送给状态查询装 置2701的控制信号中的相应的状态改变位置位，以便将相应的变化通知 到状态查询装置2701。例如，当通信系统的工作状态改变会影响链路间 干扰状况的变化时,则置控制信号中的干扰测量状态位为1(True)；而当 通信系统的工作状态改变涉及用户业务流变化时，则置控制信号中的业务 流统计状态位为1(True)。作为另一示例，状态查询装置2701还可以向 信息管理装置2709发出请求，由信息管理装置2709将所述变化反馈给状 态查询装置2701(例如通过发送上述控制信号)。作为另一示例，状态查 询装置2701还可以从信息管理装置2709中读取有关通信系统的工作状态 变化的信息。例如，所述干扰测量状态或业务流统计状态可以存储于信息 管理装置2709中，并由信息管理装置2709来不断更新。状态查询模块 2701可以通过读取这些状态来获知通信系统的工作状态的改变程度。

图28示出了根据本发明的另一实施例的资源管理系统。与图27所示 的实施例相似，图28所示的资源管理系统包括信息查询装置2801、信息 采集装置2803、分配策略决策装置2805和信息管理装置2809；不同之处 在于，图28所示的资源管理系统还可以包括链路簇化装置2807和分配机 制控制装置2808。

信息查询装置2801、信息采集装置2803、分配策略决策装置2805 和信息管理装置2809与图27所示的相应装置相似，这里不再重复。

链路簇化装置2807与图22所示的链路簇化装置2207相似，而分配 机制控制装置2808与图25或26所示的分配机制控制装置2508或2608 相似，这里均不再重复。

图29给出了用于对通信系统的资源进行共享管理的资源管理系统的 一个具体示例。

图29所示的资源管理系统包括信息查询装置2901、信息采集装置 2903、分配策略决策装置2905和信息管理装置2909、分配机制控制装置 2908。

该示例所针对的通信系统为开放式频谱体系，例如包括一个主系统网 络和至少一个次系统网络的通信系统。这种通信系统的资源管理信息包括 但于限于主系统网络和次系统网络中各节点的状态、各链路间的干扰状态 及业务流信息等。信息管理装置2909可以包括用于存储主系统网络的资 源管理信息的主信息管理单元2909-1，还可以包括用于存储次系统网络的 资源管理信息的次信息管理单元2909-2。在上文中，已详细描述了资源管 理信息的示例，这里不再重复。作为一个具体示例，主信息管理单元2909-1 还可以包括用于存储主系统网络的主用户的相关信息(如表1所示)的主 用户信息子单元2909-11以及用于存储主系统网络的相关信息(如表1所 示)的主网络信息子单元2909-12。作为另一具体示例，次信息管理单元 2909-2还可以包括用于存储次系统网络的次用户的相关信息(如表1所 示)的次用户信息子单元2909-21以及用于存储次系统网络的相关信息(如 表1所示)的次网络信息子单元2909-22。这些单元/子单元可以受到通信 系统的各种状态改变事件(如中继站RS的移动、中继站RS的功率变化导 致覆盖范围变化、主或次用户的加入/离开等)的驱动，并根据这些变化对 相应的状态信息进行更新。

状态查询装置2901用于向信息管理装置2909查询通信系统的工作状 态自上次状态查询后是否发生改变，以确定是否需要重新采集资源管理信 息。状态查询装置2901可以采用上述实施例中描述的方法从信息管理装 置2909中获得有关通信系统的状态变化的信息，这里不再重复。

信息采集装置2903包括干扰状态采集单元2903-1和业务流采集单元 2903-2。单元2903-1和2903-2与图21所示的对应单元相似，这里不再重 复。若状态查询装置2901确定需要重新采集资源管理信息，则可以向信 息采集之后自2903的相应单元发送激励信号，以激励所述单元进行信息 采集。例如，若通信系统的链路间干扰状态发生变化，则激活干扰状态采 集单元2903-1；若通信系统的业务流状态发生变化，则激活业务流采集单 元2903-2。信息采集装置2903还可以包括第一信息集散子单元2903-3。 第一信息集散子单元2903-3可以与资源管理系统中的其他装置进行信息 的交互，例如，可以将单元2903-1和2903-2所采集的信息发送给信息管 理装置2909和分配策略决策装置2905等，还可以接收来自分配机制控制 装置2908的信息。

若状态查询装置2901确定不需要重新采集资源管理信息，则可以指 示分配策略决策装置2905利用上次查询的资源管理信息来确定资源分配 策略。作为一个示例，上次查询的资源管理信息可以保存在信息管理装置 2909中。

分配策略决策装置2905包括信息转化单元2905-1和确定单元 2905-2。单元2905-1和2905-2与图23或24所示的相应单元相似，这里 不再重复。分配策略决策装置2905还可以包括第二信息集散子单元 2905-3。第二信息集散子单元2905-3可以与资源管理系统中的其他装置 进行信息的交互，例如，可以接收来自信息采集装置2903和/或信息管理 装置2909和/或状态查询装置2901的信息，可以从分配机制控制装置2908 获得有关负载量以及资源分配机制的信息，还可以将所确定的资源分配策 略发送出去，例如发送给相应的策略实施装置(未示出)。

策略实施装置首先将每个链路分配到的资源数量换算成实际的无线 资源(如时域资源、频域资源、码域资源及其各种组合等等)，再结合通 信系统管理所需的资源(如通信系统内用户信息交互所需的资源)形成资 源分配策略信息包，最后将这些信息包发布出去。对于主系统网络，信息 发布可以通过在帧中携带信息来发布；对于次系统网络，可以通过主系统 /次系统交互信息来发布。然后，主/次系统网络的各节点就可以在分配到 的无线资源上进行数据传输。作为一个示例。所述策略实施装置可以实施 于通信系统中的主控节点(如基站或者主系统网络的基站)中。

分配机制控制装置2908与图25或26所示的装置2508或2608相似。

分配机制控制装置2908可以根据通信系统运营过程中的负载状态的 变化来自适应地改变适当的信息交互内容，通过控制各装置中信息集散单 元的行为，可以形成灵活的开放式频谱访问体系资源分配机制，从而有效 利用系统中各节点的计算和通信能力，使系统性能得到提高。例如在集中 式资源分配机制(也可称为中央控制的资源分配机制)中，由主系统网络 的基站统一进行资源管理决策。这就需要第二信息集散单元将信息转化装 置得到的资源分配所需信息以及优化目标汇总到基站，一旦基站决策出资 源分配策略，再由第二信息集散单元将该分配策略发布给相应的节点。在 分布式资源分配机制中，资源管理系统将部分节点作为局部决策节点，用 来处理其所在局部区域的资源管理决策；再由主系统网络的基站对局部决 策结果进行协调得到最终资源分配策略。在分布式的资源分配机制中，各 节点的资源管理信息采集结果将会汇聚到其所在区域的局部决策节点，该 局部决策节点对这些局部信息进行转化和计算，得到局部决策结果；这些 局部结果进一步汇聚到主系统网络的基站，经协调得到系统全局资源分配 结果，再由信息集散单元将该分配结果发布给相应的节点。

与图25所示的装置2508相似，分配机制控制装置2908可以包括统 计单元和选择单元(未示出)。该统计单元用于统计通信系统的负载状态。 若为轻负载，则选择单元选择中央控制的资源分配机制；若为重负载，则 选择单元选择分布式的资源分配机制。作为一个示例，负载的轻重程度可 根据一段时间内的系统平均吞吐量占系统容量的比例来计算，如果超过某 个阈值可认为通信系统处于重负载，否则认为通信系统处于轻负载。与上 述示例/实施例相似，所述阈值可以根据实际需要来确定，这里不作任何 限制。

在选择使用中央控制的资源分配机制的情况下，选择单元还可以进一 步确定需要交互的信息的类别、数量、对象以及发送时机等。例如，可以 将信息转化装置得到的资源分配所需的信息以及优化目标汇总到基站，一 旦基站决策出资源分配策略，再由第二信息集散单元将该分配策略发布给 相应的节点。

在选择使用分布式的资源分配机制的情况下，还需要先对通信系统中 的节点进行功能划分，以便选择局部决策控制节点。可以由主系统网络的 基站来选择局部决策控制节点。例如，可以根据各节点的计算能力、位置 分布以及通信情况等来选择局部决策控制节点。作为一个示例，如果主系 统网络为中继网络，可以选择中继站，还可以选择路由器、接入点(AP) 或者计算能力较强的用户节点。选定了局部决策控制节点之后，选择单元 可以进一步确定交互信息的类别、数量、对象和发送时机等。作为一个示 例，假设通信系统中有100个节点的信息需要采集，那么，在分布式的资 源分配机制中，可以选择10个局部决策节点。这时，每个局部决策节点 平均负责10个节点的信息采集和分配策略决策任务。如果选择5个局部 决策节点，则每个局部决策节点平均负责20个节点的信息采集和分配策 略决策任务。这些局部决策节点可以仅对所采集的信息进行汇总以得到局 部的资源分配模型，然后发送给中央决策节点(如基站)进行资源分配策 略的决策。这些局部决策节点还可以直接根据所采集的局部信息进行局部 资源分配策略的决策，再把局部决策结果通知中央决策节点，由中央决策 节点在各个局部决策结果之间进行辅助性协调。因此，选择单元可以根据 所选择的局部决策节点的数量、在通信系统中的分布、每个局部决策节点 所负责的局部区域以及功能等来确定交互信息的类别、数量、对象和发送 时机等，这里不再详述。

资源管理系统中各装置之间以及与通信系统的各节点之间的信息交 互也需要占用系统资源，因此，需要进行相应的资源分配。作为一个示例， 这些交互信息可以视为系统信息，可以在帧结构中分配专门的域来实现。 作为另一示例，这些交互信息也可以视为数据信息，与用户所需的资源一 起分配。作为另一示例，可以在确定了针对各用户的资源分配策略后，根 据交互的资源和时机需要来为这些交互信息分配适当的资源块。该资源分 配可以由分配机制控制装置来进行。

分配机制控制装置还可以驱动各个信息集散单元更新交互信息的内 容，例如，可以激活各信息集散单元更新下一次(或下一阶段)交互信息 的各种设置，如交互信息的类别、数量、对象和分配的资源等。

上文描述的实施例和示例均为示例性。应该理解，本发明不应被视为 局限于任何具体的实施例或示例。

作为一个示例，上述资源管理方法的各个步骤以及上述资源管理系统 的各个装置、组成模块和/或单元可以实施为通信系统的主节点(例如基 站)中的软件、固件、硬件或其组合，并作为该基站的资源管理设备的一 部分。上述系统中的各个装置、组成模块、单元通过软件、固件、硬件或 其组合的方式进行配置时可使用的具体手段或方式为本领域技术人员所 熟知，在此不再赘述。作为另一示例，可以在现有基站的资源管理设备中 实施根据本发明上述实施例的资源管理方法和/或系统，其中对已有基站 的资源管理设备的各组成部分作一定修改即可。

作为另一示例，上述资源管理系统还可以是分布式的。例如，信息管 理装置可以位于基站，也可以分布式地位于基站和各个局部决策节点中。 又如，信息转化单元可以在基站中实施，也可以分布式地位于基站和各个 局部决策节点中，各个局部决策节点所转化的信息可以汇集到基站中。又 如，分配策略决策装置可以在基站中实施，也可以分布式地位于基站和各 个局部决策节点中，各个局部决策节点确定局部策略，再汇集到基站中， 由基站中的分配策略决策设备确定全局策略。又如，状态查询装置或信息 采集装置可以在基站中实施，也可以在其他节点中实施。总之，本发明的 资源管理系统和方法可以根据通信系统的实际情况来自适应调整，能有效 利用通信系统中各个节点的能力。在保证主用户的资源需求得到满足的同 时，尽可能地为次用户提供资源使用机会，从而提高整个系统的资源利用 效率。

本发明还提出一种存储有机器可读取的指令代码的程序产品。所述指 令代码由机器读取并执行时，可执行上述根据本发明实施例的方法。

相应地，用于承载上述存储有机器可读取的指令代码的程序产品的存 储介质也包括在本发明的公开中。所述存储介质包括但不限于软盘、光盘、 磁光盘、存储卡、存储棒等等。

在上述实施例和示例中，采用了“第一”、“第二”等表述。本领域的 普通技术人员应理解，上述表述只是为了对术语作文字上的区分，而并非 表示其顺序或任何其他限定。

在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或 示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使 用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或 组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存 在或附加。

此外，根据本发明的实施例的方法不限于按照说明书中描述的时间顺 序来执行，也可以按照其他的时间顺序地、并行地或独立地执行。因此， 本说明书中描述的方法的执行顺序不对本发明的技术范围构成限制。另 外，应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以根据实际需要对本发 明的各个实施例中的步骤或装置、单元等进行组合、合并或删减。换言之， 本发明并不限于上述具体示例或实施例。作为示例，图5所示的链路簇化 步骤S501还可应用于图3所示的实施例中。例如，在图3所示的步骤S302 或者S304之前，还可包括与步骤S501相似的链路簇化步骤，以将通信系 统中的链路分簇。这样，可以通过获取各个链路簇之间的干扰关系、每个 链路簇内的各链路间的干扰关系以及每个链路簇的业务流信息等来获取 资源管理信息。作为另一示例，图5所示的链路簇化步骤S501还可应用 于图6-8所示的实施例中，以降低资源分配策略决策过程中的计算量。这 里不再详述。

尽管上面已经通过对本发明的具体实施例的描述对本发明进行了披 露，但是，应该理解，上述的所有实施例和示例均是示例性的，而非限制 性的。本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本发明 的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为 包括在本发明的保护范围内。

本技术还可以如下配置。

(1)一种通信系统中的资源管理方法，包括：

判断所述通信系统的工作状态的变化程度是否会导致所述通信系统 的资源管理信息发生变化，如果是，则重新采集所述资源管理信息，其中， 所述资源管理信息包括有关所述通信系统中各节点的状态、各链路间的干 扰状态及业务流信息；以及

根据所述资源管理信息来确定所述通信系统的资源分配策略。

(2)如(1)所述的方法，还包括：

统计所述通信系统的负载量；

根据所统计的负载量来选择用于执行所述资源分配策略的资源分配 机制。

(3)如(2)所述的方法，其中，根据所统计的负载量来选择资源分 配机制的步骤包括：

根据所述负载量来判断所述通信系统为轻负载还是重负载，若为轻负 载，则选择集中式的资源分配机制；若为重负载，则选择分布式的资源分 配机制，

其中，在所述集中式的资源分配机制中，由所述通信系统中的主控节 点来集中分配所述通信系统的资源；在所述分布式资源分配机制中，所述 通信系统中的多个节点作为局部决策节点，由每个局部决策节点对其相应 的局部区域的资源进行分配。

(4)如(1)所述的方法，其中：判断所述通信系统的工作状态的变 化程度是否会导致所述通信系统的资源管理信息发生变化的步骤包括：

判断所述通信系统的工作状态的变化是否影响到所述通信系统中各 链路间的干扰状态，如果是，则确定需要重新采集有关链路间的干扰状态 的信息；

判断所述通信系统的工作状态的变化是否影响到所述通信系统的业 务流量，如果是，则确定需要重新采集有关业务流的信息；

否则，则确定不需要重新采集所述资源管理信息。

(5)如(1)所述的方法，其中，在重新采集所述资源管理信息之前， 所述方法还包括：对所述通信系统中的链路进行分簇，以获得一个或更多 个链路簇，并且

其中，重新采集所述资源管理信息包括：获取各链路簇间的干扰状态、 每个链路簇内的各链路间的干扰状态及每个链路簇的业务流信息。

(6)如(1)所述的方法，其中，根据所述资源管理信息来确定所述 通信系统的资源分配策略的步骤包括：

建立所述资源管理信息与资源分配目标之间的量化关系；

根据所建立的量化关系来确定所述资源分配策略。

(7)如(6)所述的方法，其中，建立所述资源管理信息与资源分配 目标之间的量化关系的步骤包括：

根据所述资源管理信息来建立资源分配模型，所述模型反映所述通信 系统中各链路之间的相邻关系、各链路之间的互斥关系以及每个链路的带 宽需求和优先等级；

根据所述资源分配模型来建立资源分配约束条件，并量化资源分配目 标。

(8)如(7)所述的方法，其中，根据所建立的量化关系来确定所述 资源分配策略的步骤包括：

将所述资源分配模型中的各链路排序，选择可同时被分配资源的链 路；

根据所述资源分配约束条件和量化的资源分配目标，为所选择的每个 链路分配资源。

(9)如(6)所述的方法，还包括：

对所述通信系统中的链路进行分簇，以获得一个或更多个链路簇，

其中，建立所述资源管理信息与资源分配目标之间的量化关系的步骤 包括：

根据所述资源管理信息来建立资源分配模型，所述模型反映所述通信 系统中各链路簇之间的相邻关系、各链路簇之间的互斥关系以及每个链路 簇的带宽需求和优先等级；

根据所述资源分配模型来建立资源分配约束条件，并量化资源分配目 标。

(10)如(9)所述的方法，其中，根据所建立的量化关系来确定所 述资源分配策略的步骤包括：

将所述资源分配模型中的各链路簇排序，选择可同时被分配资源的链 路簇；

根据所述资源分配约束条件和量化的资源分配目标，为所选择的每个 链路簇分配资源；

将分配给每个链路簇的资源进一步分配给该链路簇中的各个链路。

(11)如(1)所述的方法，其中，所述通信系统包括主系统网络和 至少一个次系统网络，所述主系统网络和所述次系统网络具有不同的优先 等级，所述资源管理信息包括所述主系统网络和所述次系统网络中各节点 的状态、各链路间的干扰状态及业务流信息。

(12)一种通信系统中的资源管理系统，包括状态查询装置、信息采 集装置和分配策略决策装置，其中：

所述状态查询装置用于判断所述通信系统的工作状态的变化程度是 否会导致所述通信系统的资源管理信息发生变化，如果是，则指示所述信 息采集装置重新采集所述资源管理信息；

所述信息采集装置用于根据所述状态查询装置的指示来重新采集所 述资源管理信息，其中，所述资源管理信息包括有关所述通信系统中各节 点的状态、各链路间的干扰状态及业务流信息；

所述分配策略决策装置用于根据所述资源管理信息来确定所述通信 系统的资源分配策略。

(13)如(12)所述的资源管理系统，其中，所述信息采集装置包括 用于采集有关链路间的干扰状态的信息的干扰状态采集单元和用于采集 有关业务流的信息的业务流采集单元，并且

其中，所述状态查询装置还被配置用于：

判断所述通信系统的工作状态的变化是否影响到所述通信系统中各 链路间的干扰状态，若是，则指示所述信息采集装置的干扰状态采集单元 重新采集有关链路间的干扰状态的信息；以及

判断所述通信系统的工作状态的变化是否影响到所述通信系统的业 务流量，若是，则指示所述信息采集装置的业务流采集单元重新采集有关 业务流的信息。

(14)如(12)所述的资源管理系统，还包括：

链路簇化装置，用于对所述通信系统中的链路进行分簇，以获得一个 或更多个链路簇，并且其中

所述信息采集装置还被配置用于通过获取各链路簇间的干扰状态、每 个链路簇内的各链路间的干扰状态及每个链路簇的业务流信息来采集所 述资源管理信息。

(15)如(12)所述的资源管理系统，其中，所述分配策略决策装置 包括：

信息转化单元，用于建立所述资源管理信息与资源分配目标之间的量 化关系；

确定单元，用于根据所建立的量化关系来确定所述资源分配策略。

(16)如(15)所述的资源管理系统，其中，所述信息转化单元还被 配置用于：

根据所述资源管理信息来建立资源分配模型，所述模型反映所述通信 系统中各链路之间的相邻关系、各链路之间的互斥关系以及每个链路的带 宽需求和优先等级；以及

根据所述资源分配模型来建立资源分配约束条件，并量化资源分配目 标。

(17)如(16)所述的资源管理系统，其中，所述确定单元还被配置 用于：

将所述资源分配模型中的各链路排序，选择可同时被分配资源的链 路；以及

根据所述资源分配约束条件和量化的资源分配目标，为所选择的每个 链路分配资源。

(18)如(14)所述的资源管理系统，其中，所述分配策略决策装置 包括：

信息转化单元，用于建立所述资源管理信息与资源分配目标之间的量 化关系；

确定单元，用于根据所建立的量化关系来确定所述资源分配策略。

(19)如(18)所述的资源管理系统，其中，信息转化单元还被配置 用于：

根据所述资源管理信息来建立资源分配模型，所述模型反映所述通信 系统中各链路簇之间的相邻关系、各链路簇之间的互斥关系以及每个链路 簇的带宽需求和优先等级；以及

根据所述资源分配模型来建立资源分配约束条件，并量化资源分配目 标。

(20)如(19)所述的资源管理系统，其中，所述确定单元还被配置 用于：

将所述资源分配模型中的各链路簇排序，选择可同时被分配资源的链 路簇；

根据所述资源分配约束条件和量化的资源分配目标，为所选择的每个 链路簇分配资源；

将分配给每个链路簇的资源进一步分配给该链路簇中的各个链路。

(21)如(12)所述的资源管理系统，其中，所述通信系统包括主系 统网络和次系统网络，所述资源管理信息包括所述主系统网络和所述次系 统网络中各节点的状态、各链路间的干扰状态及业务流信息。

(22)如(12)所述的资源管理系统，还包括分配机制控制装置，其 中，所述分配机制控制装置包括统计单元和选择单元，并且其中，

所述统计单元用于统计所述通信系统的负载量，所述选择单元用于根 据所统计的负载量来选择用于执行所述资源分配策略的资源分配机制。

(23)如(22)所述的资源管理系统，其中，所述选择单元还被配置 用于：

根据所述负载量来判断所述通信系统为轻负载还是重负载，若为轻负 载，则选择集中式的资源分配机制；若为重负载，则选择分布式的资源分 配机制，

其中，在所述集中式的资源分配机制中，由所述通信系统中的主控节 点来集中分配所述通信系统的资源；在所述分布式资源分配机制中，所述 通信系统中的多个节点作为局部决策节点，由每个局部决策节点对其相应 的局部区域的资源进行分配。