973项目第X课题年总结报告模板finalv0

1、附件11)973项目第X课题年度总结报告模板（各课题负责人填写）课题名称:汇报人（课题负责人）：课题年度计划执行情况（请对照“项目计划任务书”，重点阐述如下方面内容）1.课题年度计划完成情况;1.1与项目整体目标关联性本课题拟在适变的无线认知网络总体设计思想下，根据无线认知网络的基础理论、无线认知网络体系结构以及网络自主传输、控制与优化的原理和方法，建设认知无线网络验证演示平台，验证并评估相关理论与关键技术。演示平台的设计以理论分析为依据，通过建模、仿真、分析，首先设计验证 平台，再针对平台得到的数据进行再分析和反馈， 指导理论研究，重新修正建模 与仿真方法，最终完善设计，从而达到有效评估本项

2、目提出的理论、 方法与关键 技术的目标。验证演示平台在综合考虑无线环境、 网络环境和用户环境因素的基础上， 验证认知网络评估理论与标准，对网络性能等进行监测与分析，评估网络端到端效能。具体来说，验证演示平台主要实现以下演示验证功能:认知无线网络体系结构的验证与演示： 此演示验证功能主要为项目中课题 1认知无线网络体系结构与协议研究实现作为评估手段，同时课题1的理论研究成果也对本课题验证平台架构、 功能定义及扩展协议信令提供了必要的支撑。从原理上演示与验证基于多平面的、满足适变性的认知网络运行方式。2)多域信息认知原理和方法的验证与演示：此演示验证功能主要依赖于课题 23)4)1.2本年度课题完

3、成情况无线网络多域认知理论体系研究和子课题 3 无线网络主动认知方法研究的成果，实现从无线环境、 网络环境和用户环境对认知信息的获取、 挖掘、组合、分析、推理，最终形成认知流，并对这一认知过程中的基础理论和关键算法进行验证。认知无线网络的关键技术和方法的验证与演示： 此验证演示功能依赖于课题4 智能的动态网络资源管理模型与控制机制研究中对频谱移动性、频谱切换 以及频谱预测等问题的深入研究， 通过结合课题 4 智能的动态网络资源管理 模型与控制机制研究，验证演示包括动态组网、拓扑构建、资源分配与管理 机制、自主传输和端到端重构相关机制等，对异构网络的自主和可重构功能 进行验证。现有无线网络向认知

4、无线网络演进的验证与演示： 实现异构网络间的高效融合，包括实现现有网络和认知网络间的相互访问和任意接入，实现对不同网络的统一管理与控制，并利用多域认知结果实现网络性能的提升。任务书年度计划中指定的 2008-2009年度研究内容 :(1)无线认知网络验证演示平台整体系统框架规划；(2)相关功能实体的定义和设计；(3)认知平面、网络业务平面和控制平面间的接口定义；各平面的协议及信息交互。(1)建立验证演示平台初步模型；(2)给出相关功能实体的概要设计；(3)建立适变的、多平面的认知无线网络框架；(4)给出可行的认知无线网络应用场景。(4)任务书年度计划中指定的 2008-2009年度预期目标：在

5、过去的一年中，本课题组严格按照任务书年度计划指定的研究内容开展研究。课题组内和各子课题组间多次开会对验证演示平台整体系统框架规划、 相关 功能实体的定义和设计、 各平面的接口定义等展开讨论， 此外，课题组内还积极 研究现存网络协议， 并准备针对无线认知网络的特有特点设计新的协议体系和信 令交互机制。依据任务书中指定的预期目标，本课题组在 2008-2009年度主要完成了验证平台网络架构设计、各实体功能定义、硬件布局设计等前期设计工作，确定了典型可行的验证平台演示场景，并针对认知无线网络中最核心的频谱感知技术进行了细致地算法研究，且利用通用软件无线电平台 USR实现了部分算法。总体来说，本课题组

6、保质保量地完成了任务书中制定的2008-2009年度任务目标。2.课题年度研究工作的主要进展及成果总结2.1验证平台网络架构设计依据验证平台需要实现的各项验证演示功能，本课题拟设计网络架构如下图所示的验证平台。IpbsCPC BSCPC SJRRMRMJASM Serve-RMSelf-xRMr rIjc异构网络信息数据库GSM网弔 CDMA网络 认知网* WCDMA网络 、-上丿曲scdMAW络丿TD- SCDMAGSMCBS 1CBS 2CROT2Ipc/I ACIsCCROT4 _ CROT3，_ICROT7bl二JCR。卫越藝 - ” 一 CRii-空 Primary UserRM图2

7、.1验证平台网络架构设计图网络架构中各实体功能阐述如下。2.1.1 CROTCROT与CBS进行数据交互，负责以下功能：CROT接收CBS分配的检测任务，进行频谱检测。CROT将频谱检测结果上报 CBSCROT与CBS的业务数据通信CROT 与 CBS 的业务控制信息通信，包含寻呼信息和下行链路信息等 CROT 与 CPC 进行数据交互，负责以下功能CROT 向 CPC 发起网络接入申请CPC 返回 CROT 可用的接入网，以及接入优先级等信息2.1.2 CBSCBS 与 CROT 进行数据交互，负责以下功能CBS 向 CROT 下发检测任务。CBS 接收 CROT 上报的频谱检测结果，并进行

8、数据融合判决。CBS 与 CROT 的业务数据通信CBS 与 CROT 的业务控制信息通信，包含寻呼信息和下行链路信息等CBS 与 CBSC 进行数据交互，负责以下功能：CBS 向 CBSC 上报无线环境认知信息、网络环境信息，以及用户环境信息。CBS 接收 CBSC 下发的控制信令，改变自身的运行模式和参数。2.1.3 CBSCCBSC 处于认知无线网络系统最核心的部分， 实现对认知基站的控制功能， 一方面 CBSC需要与上层管理实体交互无线资源， 频谱和自配置相关的信息， 同时还必须实现对所管辖认知基站范围类的各种无线系统信息的收集和管理。它所包括的各个功能模块， 由于其功能不同，需要与不

9、同的实体交互。下面将分别描述。 LRRMLRRM 的功能包括：本地的接纳控制 水平切换 负载控制 本地 RAT 的资源分配与它交互的实体包括：CBS： LRRM 需要从 CBS 中搜集各个基站的无线资源利用信息，同时管理控制各基站 的无线资源。LRRM 去执行。JRRM ： LRRM 将收集的本地无线资源信息上报给JRRM ， JRRM 根据当前的无线环境 做出相应的接纳，切换，控制和分配决策，并将这些决策信息传给对应的CPC Server： LRRM需要通过CPC Server将一些决策信息发送给终端和基站 CSACSA 的功能包括：负载判决 小区频谱资源预测触发

10、动态频谱分配与它交互的实体包括：ASM Server ：CSA 需要将负载判决和频谱资源预测信息传递给ASM Server ， ASM 根据实际情况判断是否需要进行动态频谱分配。ASM Server 需要将实时的分配决策信息传递给 CSA ，进而管理小区的频谱分配。CBS： CSA 需要从各个基站获得当前各小区的负载和频谱使用情况，作为触发频谱分配的依据。同时，需要实时的向各 CBS 传递 ASM Server 的频谱分配信息。 Self-x Function位于 CBSC 内 Self-x 功能模块主要完成和外部 Self Server 之间的交互， 它主要完成基于 认知数据库

11、进行的网络自优化调整策略的触发和执行过程， 如进行认知基站故障的判定和认 知基站节能场景的触发等。 Spectrum Sensing FunctionCBSC 中的频谱检测功能是指其将接收认知基站上报的频谱检测结果， 知数据库中的频谱占用表的过程。更新本地多域认2.1.4 JRRMJRRM 功能实体与 CBSC 、CPC Server 及异构网络信息数据库相连接，主要负责异构无线网络的联合无线资源管理。构建 JRRM 功能模块，关键在于明确其基本输入和输出参数，也就是要明确其基本需求。 JRRM 的目标是要在满足所有用户的 QoS 要求的同时，充分利用不同网络的无线资源， 实现用

12、户满意度和资源利用率的同步提升。 在这样的情况下， JRRM必须满足网络性能方面的要求以及用户和运营商的各种需求，因此其输入参数中需要综合考虑以下几个方面的内容：Self-X/ASM 决策结果 ：BS 所采用的 RAT 和所Self-X/ASM 的决策结果规定了基本网络资源配置情况，包括各支持的信道 /载波数等，这样也就限定了 JRRM 所能管理的各异构网络的无线资源分布情况。网络测量信息 ：包括各无线接入网络的覆盖情况、 可用性、 当前的负载、 未来业务量特征的预测以及终端的位置 /移动速度 /方向等信息。这些信息的获得可能是基于周期性的更新或者实时的测量，它们将帮助 JRRM 对网络性能做

13、出动态、及时的调整，以达到最佳的资源利用。业务会话信息 ：既包括吞吐量、时延、抖动、误码率等 QoS 相关的业务请求参数，还包括依据工作环境（如商务用户）或应用（如银行、电子商务）不同而有所差异的安全性要求。JRRM 据此信息为每一个业务会话选择最佳的接入方式和系统资源配置。运营商策略 ：运营商出于自身利益的考虑， 可能采取特殊的运营策略， 比如运营商为了最大化投资收益，可能偏向于用某一种 RAT 提供业务，从而影响 JRRM 的选择结果。用户偏好及签约信息而用JRRM 涉及接入网络的选择过程， 该过程的决策需要充分考虑用户的偏好和需求， 户签约信息的不同（如高端用户或是低端用户）则可能影响

14、JRRM 对其会话优先级的调度。终端配置信息 ：终端的配置信息中包含了其业务支持能力（如屏幕大小/解析度、音 /视频编解码能力）的描述以及重配置能力 （如单 /多模、 单/多连接、 所支持的无线协议栈类型和数量） 的描述。前者对于预测未来业务量特征及业务质量都很重要，而后者是网络选择和垂直切换等过程决策的必要条件。2.1.5 ASM ServerASM Server与CBSC、CPC Server及异构网络信息数据库连接，主要负责管理区域内的动态频谱分配。 作为动态频谱管理的决策实体， 需要综合各个实体的信息来做出频谱分配 的决策。这些实体包括：异构网数据库： ASM Server 需要从异构

15、网数据库提取可用频谱信息、管理域内/间的干扰等信息，还要将得到的相关信息对异构网数据库进行更新。认知基站控制器 CBSC ：ASM Server 需要从 CBSC 中获得各小区所需频谱的信息，并ASM Server 要将实时的频谱分配信息由 CBSC 触发进行认知网内或异构网间的频谱管理。传递给 CBSC。2.1.6 Self-x ServerSelf-x 与异构网络数据库相连接， Self-x 功能模块从异构网络数据库获得异构网络信息， 指导异构网络基站和终端进行网络自优化和网络自愈合的过程。Self-x 与认知网络数据库 CBSC 相连接， Self-x 从认知网络数据库获得认知基站的工作

16、状态信息，用于进行网络自优化和自愈合的决策判断和策略执行消息的下发。2.1.7 CPC ServerCPC Server 与认知数据库 CBSC 相连接， CPC Server 从认知数据库获得认知网络的信 息，如频谱、 RAT 接入技术等。CPC Server与异构网络数据库相连接，CPC Server从异构网络数据库获得系统内的各个 异构网络信息，如运营商、频谱、 RAT 接入技术等。CPC Server 与 CPC BS 相连接， CPC Server 通过 CPC BS 基站向用户广播异构网络和认 知网络信息。2.1.8 CPC BSCPC BS与CPC Server相连接，CPC B

17、S基站从CPC Server获得异构网络和认知网络信 息，并通过 CPC 信道向用户进行广播。2.1.9 重配置管理 (Reconfiguration Management, RM )重配置管理功能模块负责发起网络侧的重配置命令，并协调由设备发起的重配置命令。在进入预定的软件下在发生域间切换时， 它还重配置管理功能模块为了监管端到端重配置过程， 它必须支持能力交互和协商等信令逻辑； 载过程后， 它将把剩余的重配置控制权转交给软件下载管理功能； 需要完成一些必要的会话管理和移动性管理的上下文转换和翻译功能。主要分为网络重配置管理功能 （Network Reconfiguration Manage

18、ment, N-RM） 部分和终端重配 置管理功能 (Terminal Reconfiguration Management, T-RM) 部分 。 N-RMGERAN/UTRAN 的 BSC/RNC 、N-RM 支持无线网络重配置功能，将多种异构 RAN 的公共功能进行抽象并封装，以支 持基于公共 IP 核心网的统一管理和访问。该功能实体通常作为一个独立的网元位于复合的 接入网域，提供面向各种具体无线接入点和控制网元（如WLAN 的 WAG/PDG 、WiMAX/DVB 的 APC 等）的访问接口。通过与各 RAN 中的无线网 络层元素交互， 实现多接入网的上下文联合管理， 为

19、终端的重配置过程提供快速的环境扫描、 高效的软件下载和无缝的业务互通；支持 Self-X 功能、业务信息管理、软件下载管理等功 能。 T-RMT-RM 位于可重配置移动终端 CROT 中， 除了完成配置信息管理、 重配置软件安装、 策 略决策执行等操作以外，还需要通过公共接口与网络侧的 N-RM 交互，以实现网络检测发 现、协商选择、软件下载等重配置过程。2.1.10 多域认知数据库 本地多域认知数据库JRRM 、 ASM 、 Self-x 、CPC 实体的数据 另一方面， 数据库依据各实体不断更新信本地多域认知数据库存储本地 CR 网的信息， 存储信息可分为三个

20、域， 即无线环境认知 域，网络环境认知域，用户环境认知域。 每个域包含若干子数据库，无线环境认知域包含地 理信息数据库、 无线链路数据库；网络环境认知域包含网络信息数据库、策略数据库、 历史 经验信息数据库；用户环境认知域包含服务信息数据库、用户信息数据库。每个子数据库中数据由各实体数据构成，包括 信息，一方面， 实体从数据库获得相应参数信息， 息。二者相辅相成。本地 CR 网的信息TD_SCDMA 、 WCDMA 、 CDMA2000 、 LTE 、 Wimax 异构网络全局多域认知数据库 异构网络全局多域认知数据库存储本地网和其它异构网络数据信息， 只是它的一个子集，异构网

21、络包括： 等（这里主要考虑 3G 网络）。异构网络数据库由各实体数据构成，包括JRRM、ASM、Self-x、CPC实体的数据信息,一方面，实体从数据库获得相应参数信息，另一方面，数据库依据各实体不断更新信息。二 者相辅相成。2.2验证平台硬件布局根据2.1部分中给出的网络架构图，结合各个硬件实体给出总体系统框架如下。2.2.1总体系统框架Self-X RMASM ServerRM JT flQ异构网络数据库CSA -Self-x & RM一Sp ectrum SensingTnterneT,一CBS_Vf J 3CPC BS工-=Network. Simulator J lILSer

22、vice Generator'Jiimaiy usei |CR1亍广世_FROT_2二乞 CRO|BeNOdeBW-BSJ'L.WiMAX其中，LRRM图2.2.1验证平台硬件布局图Network Simulator模拟的内容包括：异构基站，负载，业务发生器, 模拟器，频谱代理模拟器。CBSC模拟器,222硬件平台终端、基站设计架构图硬件连接图1.基站侧Sig nal Master协议处理机CBS2.终端侧SFF SDR协议处理机主控PCCROT2.222频谱检测部分功能模块图1.基站侧、1- D血转换器115!肛器A AD转换器上彌下删2.终端侧MACI握取數据

23、I帕信息a站进行檢 则终端任务*上层功能实体 管理信息下传FPGA> CSP通信部分功能模块图1.基站侧AntennaRF ModuleCTLData Conven ti onModuleGain ；DACGain 口7DCMACProcessingMACPr ocessMAC PDUCTLPCPC CtrlSignal MasterProtocol Processor2.终端侧AntennaProtocol ProcessorSFFSDR2.3验证平台设计场景依据验证平台确定的各项验证演示功能以及之前设计的网络架构，确定了如下几个演示场景。2.3.1频谱空洞高效利用案例编

24、号 演示案例名称 演示目的973-001频谱空洞高效利用展示平台频谱空洞高效利用的功能系统配置操作步骤2)3)4)石6)7)8)9)预期结果13)1)2)3)4)一个 CBS多个CROT( 2-4数目可变)业务服务器授权信号发射器设置CBS当前信道任务列表包含信才 #1。(由CBS:情景演示模 块观测目前CBS检测任务)确认CBS目前有多个CROT接入。(由CBS情景演示模块观测) 确认CBS自动向多个接入的 CROT分配频谱检测任务。(由CBS 情景演示模块观测)调节授权信号发射器，在信道 #1上制造频谱空洞。察看CBS情景演示模块显示的终端检测结果和频谱图，并与授权信号发射器目前在信道 #

25、1上的发射状态作比较。(由CBS情 景演示模块察看)察看目前CBS的频谱使用率(由 CBS情景演示模块察看) 手动控制CROT1发起数据传输业务手动控制CBS将信道#1分配给CROT1使用。察看目前的频谱占用情况和频谱使用率(由CBS情景演示模块察看)调节授权信号发射器，在指定信道上发射授权信号。察看CBS情景演示模块显示的终端检测结果和频谱图，并与 授权信号发射器目前在信道 #1上的发射状态作比较。察看目前CROT1的通信业务信道是否跳转到备用信道#2 (由CBS察看)结束CBSCBSCBS能够正确检测频谱空洞能够利用频谱空洞进行业务通信，提高系统的频谱利用率。能够正确侦测授权信号的到来能够

26、退避授权用户，在不干扰授权用户的条件下，保证通CBS信业务不中断。实际演示结果图2.3.1-1 CBS进行频谱检测进行频谱空洞检测CkOTlCBSl0CKOIC'、r图2.3.1-2CBS利用频谱空洞进行业务传输PUCBSlCKOTl图2.3.1-3 CBS自动避让授权用户，通过跳频方法保持通信连贯232异构网络融合重配置演示案例编号973- 002演示案例名称可重配置终端和基站的场景演示演示目的CBS1容量受限，原CBS1终端CROT1进行模式重配置，切换到其他可 用网络如TD（WiMAX）网络的场景演示；根据 TD-SCDMA （ WiMAX） 终端的业务需求，进行 CR网络基站C

27、BS1重配置系统配置1）CR网络一个小区，有一套基站 CBS1，一套终端 CROT1 基站CBS1和终端CROT1具有重配置功能，支持异构网络间切换2）一套基站控制器CBSC服务器3）一套高级频谱管理 ASM服务器4）一套联合无线资源管理 JRRM服务器5）TD-SCDMA （ WiMAX ）网卡，TD-SCDMA （ WiMAX ）基站 BS2，一套 TD-SCDMA （ WiMAX ）终端 CROT2操作步骤功能一：可重配置终端重配置：1）确认可重配置终端 CROT1在CR网络ASM分配的频点上与 CBS1正常通信，传输业务（电脑显示：CROT1在CR网络中上 传输XX业务，占用信道X）2

28、） CBS1容量受限，终端CROT1无可用信道进行通信，上报JRRM3）在JRRM引导下，终端CROT1进行重配置，更改通信协议 （初 步想法：终端集成异构网络间通用协议部分，空口下载特定专用网络协议，安装即可），更改频点，进行模式的切换，申请接 入 TD-SCDMA （ WiMAX ）网络4）TD-SCDMA（ WiMAX ）基站接纳 CROT1 , CROT1 在 TD-SCDMA（WiMAX ）网络能进行正常通信（电脑显示：CR0T1在TD-SCDMA （WiMAX ）网络中传输 x业务，占用 xx信道5）结束预期结果功能二：可重配置基站重配置确认可重配置基站 CBS1在CR网络中ASM

29、分配的可用频点上 与终端CR0T1正常工作，传输业务（电脑显示：在CR网络中, CBS1传输x业务，正常工作）终端CR0T1通信完毕，基站 CBS1空闲，无终端接入。TD-SCDMA （ WiMAX ）终端CR0T2业务（数据或视频） 繁忙, 基站BS2无法满足业务（数据或视频）要求，上报 Self-xSelf-x发送指令，引导 CR基站CBS1更改协议（初步更改协议 想法同终端侧）更改频点，重配置为 TD-SCDMA （ WiMAX ） 基站TD-SCDMA （ WiMAX ）终端 CROT2 与 CBS1 在 ASM 分配的 可用频点上能进行正常通信，（电脑显示：在 TD-SCDMA（Wi

30、MAX ）网络中，CBS1传输x业务，正常工作）结束可重配置终端成功进行重配置可重配置终端成功更改协议，更改频点进行TD-SCDMA（WiMAX ）模式重配置可重配置基站成功进行重配置可重配置基站成功更改协议更改频点进行TD-SCDMA（WiMAX ）模式重配置1)2)3)4)5)1)2)3)4)实际演示结果JRRMASM ServerSelf ServerCBSC ServerCRCROT1TD-SCDMACR终端与基站正常通信图2.3.2-1 CR网可重配置终端与基站正常通信JRRM Server¥ASM ServerSelf Server*CBSC ServerCRCROT11

31、TD-SCDMATD基站通信配置为TD终端与图2.3.2-2CR基站无可用信道，CROT1重配置为TD终端与TD基站通信1*,i丿1 *JRRM ServerASM ServererverCR基站与终端； 正常通信CBSC ServerCR-十iCROT1CR0T2TD-SCDMA /CR图2.3.2-3 CR网可重配置基站与终端正常通信ASM ServerJRRM空闲CBSC Server£、TD-SCDMA-<R0T2业务繁忙图2.3.2-4 CR基站空闲，TD终端CROT2业务繁忙，TD基站无法满足要求JRRMASM ServerSef Server重配置为TD !I 基

32、站 /CBSC ServerCRiy JTD-SCDMACR0T2基站，与CR0T2正常通信图2.3.2-5 CR基站重配置为TD233多域认知循环的实现案例编号 演示案例名称演示目的973- 003多域认知循环的实现展示平台多域认知循环的实现系统配置1)2)3)4)5)操作步骤2 个 CBS8 个 CROTASM，CBSC服务器业务服务器授权信号发射器确认 CBS1有4个CROT接入，CBS2有4个CROT接入。(由CBS情景演示模块观测)确保全部终端始终持续发起数据传输业务。(由CBS情景演示模块观测)ASM服务器根据各小区需求为各认知基站分配频谱多域认知数据库更新可用频谱列表并产生已分配

33、频谱列表，更 新历史分配经验子数据库(认知过程)察看ASM服务器情景演示模块，观察目前ASM对CBS1 , CBS2 的频谱分配情况，以及 ASM预留的备用频谱资源情况。调节授权信号发射器，在 CBS1占用信道上制造授权信号占用， 保持CBS2占用信道情况。确认ASM已经通过CBSC,向2个CBS下发本小区信道集合列5)6)16)17)18)20)21)22)预期结果23)1)表。（由CBS情景演示模块观测目前 CBS检测任务）确认CBS1，CBS2目前有多个 CROT接入。（由CBS情景演示 模块观测）确认CBS1 ,CBS2自动向多个接入的 CROT分配频谱检测任务。 （由CBS情景演示模

34、块观测）察看CBS1情景演示模块显示的终端检测结果和频谱图，并与 授权信号发射器目前在该信道上的发射状态作比较。（由CBS情景演示模块察看）察看目前CBS的频谱资源剩余率（由CBS情景演示模块察看） 察看ASM对于CBS上报频谱资源剩余信息的反应。（学习阶段）ASM服务器为各认知基站重新分配频谱（判决阶段） 多域认知数据库更新可用频谱列表并产生已分配频谱列表， 新历史分配经验子数据库（重新认知）察看ASM服务器情景演示模块，观察目前ASM对CBS1，CBS2 的频谱重新分配情况，以及 ASM预留的备用频谱资源情况调节授权信号发射器，在CBS2占用信道上制造授权信号空洞， 保持CBS1占用信道情

35、况。ASM服务器为各认知基站重新分配频谱（判决阶段）多域认知数据库更新可用频谱列表并产生已分配频谱列表， 新历史分配经验子数据库（重新认知）察看CBS2情景演示模块显示的终端检测结果和频谱图，并与 授权信号发射器目前在该信道的发射状态作比较。察看目前CBS的频谱资源剩余率（由CBS情景演示模块察看）察看ASM对于CBS上报频谱资源剩余信息的反应。（学习阶段）察看ASM服务器情景演示模块，观察目前ASM对CBS1，CBS2 的频谱分配情况，以及 ASM预留的备用频谱资源情况。结束CBS能够正确检测频谱空洞ASM服务器能够根据各小区当前负载情况及历史经验，合理地 分配检测到的空闲频谱。CBS能够利

36、用频谱空洞进行业务通信，提高系统的频谱利用率。CBS能够正确侦测授权信号的到来CBS能够退避授权用户，在不干扰授权用户的条件下，保证通 信业务不中断。实际演示结果学习无线环境多域知识CBSC频楮感知网络监测作出为各 CBS分配 频谱的决 策CROT CBS使用ASM分配的频谱空洞CBSCROTASM,®务器执行图2.3.3 多域认知环的实现图234资源移动性案例编号973- 004演示案例名称资源移动性演示目的展示通过对无线环境的认知，在初始时刻对各认知基站分配频谱，根据 实时变化的负载情况进行周期触发的或突发事件触发的动态频谱分配， 在负载失衡时通过对无线资源的调度实现负载均衡，在

37、实时视频业务和非实时数据业务进行时若主用户出现如何完成业务服务，可重配置终端发起数据呼叫时实现联合接纳控制功能JOSAC。系统配置1） 一组可重配置认知终端 a b、c、d、e,支持 WLAN、TD、WiMAX 模式重配置，IP地址方式均设为动态IP地址分配方式；2）一组认知基站；3）ASM服务器4）Self-x服务器5）认知基站控制器CBSC ；6）多域认知数据库。操作步骤1）在初始时刻对各认知基站分配频谱a）基站控制器CBSC发送频谱分配请求，ASM服务器从异构网数据库提取可用频谱信息、管理域内/间的干扰等信息；b）ASM服务器为各认知基站分配频谱；c）多域认知数据库更新可用频谱列表并产生

38、已分配频谱列表，更新历史分配经验子数据库；（CE DB显示更新）根据实时变化的负载情况进行周期触发的动态频谱分配a)认知基站控制器监测各小区的动态负载信息及用户业务种类；b)一部分终端从 A小区切换到 B小区（CBSC显示A、B两小 区的负载变化）；c)基站控制器中的认知频谱代理CSA进行负载量判决，周期（半小时）触发了动态频谱分配，并根据本小区的负载量， 可重配置终端业务的参数，服务等级要求等预测小区所需频谱资源大小（怎么预测，预测需要哪些信息）；将各小区所需频谱信息上报给ASM Server ；ASM Server从异构网数据库提取可用频谱信息、管理域内/间的干扰等信息，并参考历史分配经验

39、，为各个小区分配频谱资源（显示为每个 CBS分配到的频谱资源）； 更新异构网多域认知数据库；d)e)f）在负载失衡时通过对无线资源的调度实现负载均衡（离线场景）A小区基站条件好转，容量增加；异构网络LRRM监测到网络出现负载失衡，进行负载均衡 发起判决（显示LRRM监视的各网络当前负载量与容量的 比率色阶图，及判决结果）；LRRM将信息上报给JRRM服务器，制定负载均衡策略决 策（显示JRRM服务器决策结果，包含目标网络及切换业务 量）；JRRM服务器将负载均衡决策信息下发给LRRM ；LRRM选择切换终端；LRRM向终端通告切换； 终端向LRRM上报切换可行确认； 一部分终端切换到负载情况较

40、轻的网络（显示LRRM监视的重负载小区色阶图颜色变浅）；更新异构网多域认知数据库；a)b)c)d)e)f)g)h) i）在实时视频业务进行时若主用户出现如何完成业务服务a)确认A小区可重配置终端 a、b、c在CR模式（电脑显示：CR）；b)可重配置终端a、b、c同时发起在线视频流业务请求，大小为4M;c)认知基站控制器根据 ASM Server为该小区分配的可用频 点，从本网络多域认知数据库提取当前频点各信道资源空闲 状况，基站控制器根据历史占用信息统计信道稳定性，及信道估计可用时长，将信道进行优先级排序， 估计业务时长并 与信道时长匹配，为终端a业务请求分配与业务时长匹配的 业务信道及备选业

41、务信道（双信道分配），为终端b业务请求分配与业务时长匹配的业务信道，为终端c业务请求随机分配业务信道（显示 CBS为各终端分配的信道号），更新数 据库；d)终端与基站建立连接，开始观看视频流；预期结果e)f)手动设置主用户在已分配各信道上的出现频率，信道特征差异化；观看视频过程中，主用户出现，执行终端频率重配置（频率 切换过程），终端a切换至备选信道（该信道升级为业务信 道）并为其再次分配下一个备选信道，终端b、c强制退出当前分配信道，等待下一轮信道分配，更新数据库； 终端a视频播放完毕；g）在非实时数据业务进行时若主用户出现如何完成业务服务可重配置终端a、b同时发起FTP下载数据业务请求，大

42、小 为4M;认知基站控制器根据 ASM Server为该小区分配的可用频 点，从本网络多域认知数据库提取当前频点各信道资源空闲 状况，根据历史占用信息统计信道稳定性，及信道估计可用时长，将信道进行优先级排序，估计业务时长并与信道时长匹配，为终端a业务请求分配与业务时长匹配的业务信道， 为终端b业务请求随机分配业务信道（显示CBS为各终端分配的信道号），更新数据库；终端与基站建立连接，开始 FTP下载；手动设置主用户在已分配各信道上的出现频率，信道特征差异化；下载文件过程中，主用户出现，执行终端频率重配置（频率 切换过程），终端a、b强制退出当前分配信道，等待下一轮 信道分配，更新数据库；（各终

43、端显示下载进度） 继续下载文件，直至数据下载完毕；a)b)c)d)e)f）可重配置终端发起数据呼叫时实现联合接纳控制功能（离线场景）确认可重配置认知终端 d、e初始附着在TD模式下（电脑 显示：TD-SCDMA）；可重配置终端d、e发起呼叫，请求一个可升级的视频业务； JRRM服务器收到呼叫请求后，选择采用JOSCH方式来完成终端d要求的业务，即同时使用多个网络（电脑显示TD+WiMAX），分配给可重配置终端以进行接入。同时网络仿真器将要求的视频按一定编码方式分成几个部分，分别由不同的网络进行传输，终端 e只在TD网络中传输该视频业 务；JRRM服务器通过信令通知虚拟终端和异构网络模拟器； 可

44、重配置终端d收到接入网络通知消息，同时接入多个网 络；远端的业务服务器将视频流的几个部分分别交给不同网络 进行传输；在终端d处，几个子视频流进行同步，完成下载（终端分别 显示两种不同传输方式的下载速度）；结束。JOSACa)b)c)d)e)f)g)1）在初始频谱分配过程中显示各异构小区频谱分配结果产生的系统间干扰，输出频谱利用效率曲线。在到达动态频谱分配周期时，触发异构网络动态频谱分配过程； 根据各小区的用户数、业务数的不同，在异构网络动态频谱分 配过程中，为各小区分配频谱资源。在突发事件发生时，触发异构网络动态频谱分配过程；根据各 小区的用户数、业务数的不同，在异构网络动态频谱分配过程 中，

45、为各小区分配频谱资源。LRRM实时监测本地负载信息，JRRM集中控制实现负载均衡， 使得各小区负载达到均衡；可重配置终端发起视频业务，与基站建立通信，通信期间主用 户重新征用已分配信道，双信道分配的终端a视频流畅地继续播放；分配业务时长匹配的业务信道的终端b视频缓冲进度将有可见的短暂停滞，但视频仍可继续播放，不影响观看；随机 分配信道的终端c视频无法流畅地播放；离线系统显示切换时 延性能比较曲线及用户满意度曲线比较；输出频谱利用效率曲 线。可重配置终端发起 FTP业务，与基站建立通信，通信期间主用 户重新征用已分配信道， 分配业务时长匹配的业务信道的终端a下载过程中可能会有中断，影响较小，下载

46、过程基本流畅；随 机分配信道的终端 b下载过程中会有多次中断，影响下载速度， 用户体验不好；离线系统显示切换时延性能比较曲线及用户满 意度比较曲线；输出频谱利用效率曲线。终端发起可升级的视频业务请求时，各子数据流通过不同网络 传输，并最终在终端处恢复为原始数据流，且终端视频流下载 较使用单一网络下载的视频流更流畅；显示传输时延曲线。实际演示结果可用频谱信息，管理域内 /间的干扰信息等I可用频谱列表、已分 配频谱列表及历史分配经验子数据库ASM ServerRM更新可用 频谱列表并 产生已分配 频谱列表及 历史分配经 验子数据库CE DB发送频谱 分配请求为各认知基 站分配频谱CBSC提取分 配

47、频谱所 需信息*进行负载量判决nternet0)CROT 1_ LRRMCSACB®-幼crOTC CR泊L肉CR0T_2 CR5-3 -i 'CROTS UJ- CROT 61CBQCROT_7 割_一一.crot_8图2.3.4-1初始频谱分配过程（在线场景）ASM ServerRM到达触发周期 （半小时），触 发动态频谱分配1小区1小区2显示各小区频谱变化X In ternet 卜路由器CRO匸1CROT_2CROT3Sr - -r CROT6-4一部分终端从一个一一小区移动到另一小区crot_7沙/CROT8_图2.3.4-2周期触发的动态频谱分配（在线场景）监测到网

48、络 出现负载失衡1小区容量增加Internet£VCBS 1显示JRRM决策结果，包含 目标网络及切换业务量JRRM:'RM下发负载决策信息iQ £路由器异构网络数据库NetworkSimulatorService Generator干/ Z" V VT_5 q ' " Ar - V任/-r oVl_3VT 2VCBS 2! VT 7/_二 VT_6 1 _一 VT_8 -1WeP"-歹二一1® -部分终端切换到一一一'-负载情况较轻的网络图2.3.4-3 负载均衡（离线场景）为终端1请求分配与业务时长匹 配的业务信道及备选业务信道（双信道分配），为终端2请求分配与业务时长匹配的业务信道， 为终端3请求随机分配业务信道；63构网络数据库LRRMn I I IS3显示为各终端分配的信道号CBSC路由器CBS_1¥业务服务器终端通信时主用户出现对比各终端播.二放的视频效果WCrot_i -终端同时 发起在线视 频业务请求0 0h CROT CROT3节P rimary0OT_5cROt_60CROT 7 二 CROT_ _ _ 一图2.3.4-4终端发起在线视频业务，通信期间主用户重新征用所分配信