1、附件11)973項目第X課題年度總結報告模板（各課題負責人填寫）課題名稱:匯報人（課題負責人）：課題年度計劃執行情況（請對照“項目計劃任務書”，重點闡述如下方面內容）1.課題年度計劃完成情況;1.1與項目整體目標關聯性本課題擬在適變的無線認知網絡總體設計思想下，根據無線認知網絡的基礎理論、無線認知網絡體系結構以及網絡自主傳輸、控制與優化的原理和方法，建設認知無線網絡驗證演示平臺，驗證并評估相關理論與關鍵技術。演示平臺的設計以理論分析為依據，通過建模、仿真、分析，首先設計驗證 平臺，再針對平臺得到的數據進行再分析和反饋， 指導理論研究，重新修正建模 與仿真方法，最終完善設計，從而達到有效評估本項

2、目提出的理論、 方法與關鍵 技術的目標。驗證演示平臺在綜合考慮無線環境、 網絡環境和用戶環境因素的基礎上， 驗證認知網絡評估理論與標準，對網絡性能等進行監測與分析，評估網絡端到端效能。具體來說，驗證演示平臺主要實現以下演示驗證功能:認知無線網絡體系結構的驗證與演示： 此演示驗證功能主要為項目中課題 1認知無線網絡體系結構與協議研究實現作為評估手段，同時課題1的理論研究成果也對本課題驗證平臺架構、 功能定義及擴展協議信令提供了必要的支撐。從原理上演示與驗證基于多平面的、滿足適變性的認知網絡運行方式。2)多域信息認知原理和方法的驗證與演示：此演示驗證功能主要依賴于課題 23)4)1.2本年度課題完

3、成情況無線網絡多域認知理論體系研究和子課題 3 無線網絡主動認知方法研究的成果，實現從無線環境、 網絡環境和用戶環境對認知信息的獲取、 挖掘、組合、分析、推理，最終形成認知流，并對這一認知過程中的基礎理論和關鍵算法進行驗證。認知無線網絡的關鍵技術和方法的驗證與演示： 此驗證演示功能依賴于課題4 智能的動態網絡資源管理模型與控制機制研究中對頻譜移動性、頻譜切換 以及頻譜預測等問題的深入研究， 通過結合課題 4 智能的動態網絡資源管理 模型與控制機制研究，驗證演示包括動態組網、拓撲構建、資源分配與管理 機制、自主傳輸和端到端重構相關機制等，對異構網絡的自主和可重構功能 進行驗證。現有無線網絡向認知

4、無線網絡演進的驗證與演示： 實現異構網絡間的高效融合，包括實現現有網絡和認知網絡間的相互訪問和任意接入，實現對不同網絡的統一管理與控制，并利用多域認知結果實現網絡性能的提升。任務書年度計劃中指定的 2008-2009年度研究內容 :(1)無線認知網絡驗證演示平臺整體系統框架規劃；(2)相關功能實體的定義和設計；(3)認知平面、網絡業務平面和控制平面間的接口定義；各平面的協議及信息交互。(1)建立驗證演示平臺初步模型；(2)給出相關功能實體的概要設計；(3)建立適變的、多平面的認知無線網絡框架；(4)給出可行的認知無線網絡應用場景。(4)任務書年度計劃中指定的 2008-2009年度預期目標：在

5、過去的一年中，本課題組嚴格按照任務書年度計劃指定的研究內容開展研究。課題組內和各子課題組間多次開會對驗證演示平臺整體系統框架規劃、 相關 功能實體的定義和設計、 各平面的接口定義等展開討論， 此外，課題組內還積極 研究現存網絡協議， 并準備針對無線認知網絡的特有特點設計新的協議體系和信 令交互機制。依據任務書中指定的預期目標，本課題組在 2008-2009年度主要完成了驗證平臺網絡架構設計、各實體功能定義、硬件布局設計等前期設計工作，確定了典型可行的驗證平臺演示場景，并針對認知無線網絡中最核心的頻譜感知技術進行了細致地算法研究，且利用通用軟件無線電平臺 USR實現了部分算法。總體來說，本課題組

6、保質保量地完成了任務書中制定的2008-2009年度任務目標。2.課題年度研究工作的主要進展及成果總結2.1驗證平臺網絡架構設計依據驗證平臺需要實現的各項驗證演示功能，本課題擬設計網絡架構如下圖所示的驗證平臺。IpbsCPC BSCPC SJRRMRMJASM Serve-RMSelf-xRMr rIjc異構網絡信息數據庫GSM網弔 CDMA網絡 認知網* WCDMA網絡 、-上丿曲scdMAW絡丿TD- SCDMAGSMCBS 1CBS 2CROT2Ipc/I ACIsCCROT4 _ CROT3，_ICROT7bl二JCR。衛越藝 - ” 一 CRii-空 Primary UserRM圖2

7、.1驗證平臺網絡架構設計圖網絡架構中各實體功能闡述如下。2.1.1 CROTCROT與CBS進行數據交互，負責以下功能：CROT接收CBS分配的檢測任務，進行頻譜檢測。CROT將頻譜檢測結果上報 CBSCROT與CBS的業務數據通信CROT 與 CBS 的業務控制信息通信，包含尋呼信息和下行鏈路信息等 CROT 與 CPC 進行數據交互，負責以下功能CROT 向 CPC 發起網絡接入申請CPC 返回 CROT 可用的接入網，以及接入優先級等信息2.1.2 CBSCBS 與 CROT 進行數據交互，負責以下功能CBS 向 CROT 下發檢測任務。CBS 接收 CROT 上報的頻譜檢測結果，并進行

8、數據融合判決。CBS 與 CROT 的業務數據通信CBS 與 CROT 的業務控制信息通信，包含尋呼信息和下行鏈路信息等CBS 與 CBSC 進行數據交互，負責以下功能：CBS 向 CBSC 上報無線環境認知信息、網絡環境信息，以及用戶環境信息。CBS 接收 CBSC 下發的控制信令，改變自身的運行模式和參數。2.1.3 CBSCCBSC 處于認知無線網絡系統最核心的部分， 實現對認知基站的控制功能， 一方面 CBSC需要與上層管理實體交互無線資源， 頻譜和自配置相關的信息， 同時還必須實現對所管轄認知基站范圍類的各種無線系統信息的收集和管理。它所包括的各個功能模塊， 由于其功能不同，需要與不

9、同的實體交互。下面將分別描述。 LRRMLRRM 的功能包括：本地的接納控制 水平切換 負載控制 本地 RAT 的資源分配與它交互的實體包括：CBS： LRRM 需要從 CBS 中搜集各個基站的無線資源利用信息，同時管理控制各基站 的無線資源。LRRM 去執行。JRRM ： LRRM 將收集的本地無線資源信息上報給JRRM ， JRRM 根據當前的無線環境 做出相應的接納，切換，控制和分配決策，并將這些決策信息傳給對應的CPC Server： LRRM需要通過CPC Server將一些決策信息發送給終端和基站 CSACSA 的功能包括：負載判決 小區頻譜資源預測觸發

10、動態頻譜分配與它交互的實體包括：ASM Server ：CSA 需要將負載判決和頻譜資源預測信息傳遞給ASM Server ， ASM 根據實際情況判斷是否需要進行動態頻譜分配。ASM Server 需要將實時的分配決策信息傳遞給 CSA ，進而管理小區的頻譜分配。CBS： CSA 需要從各個基站獲得當前各小區的負載和頻譜使用情況，作為觸發頻譜分配的依據。同時，需要實時的向各 CBS 傳遞 ASM Server 的頻譜分配信息。 Self-x Function位于 CBSC 內 Self-x 功能模塊主要完成和外部 Self Server 之間的交互， 它主要完成基于 認知數據庫

11、進行的網絡自優化調整策略的觸發和執行過程， 如進行認知基站故障的判定和認 知基站節能場景的觸發等。 Spectrum Sensing FunctionCBSC 中的頻譜檢測功能是指其將接收認知基站上報的頻譜檢測結果， 知數據庫中的頻譜占用表的過程。更新本地多域認2.1.4 JRRMJRRM 功能實體與 CBSC 、CPC Server 及異構網絡信息數據庫相連接，主要負責異構無線網絡的聯合無線資源管理。構建 JRRM 功能模塊，關鍵在于明確其基本輸入和輸出參數，也就是要明確其基本需求。 JRRM 的目標是要在滿足所有用戶的 QoS 要求的同時，充分利用不同網絡的無線資源， 實現用

12、戶滿意度和資源利用率的同步提升。 在這樣的情況下， JRRM必須滿足網絡性能方面的要求以及用戶和運營商的各種需求，因此其輸入參數中需要綜合考慮以下幾個方面的內容：Self-X/ASM 決策結果 ：BS 所采用的 RAT 和所Self-X/ASM 的決策結果規定了基本網絡資源配置情況，包括各支持的信道 /載波數等，這樣也就限定了 JRRM 所能管理的各異構網絡的無線資源分布情況。網絡測量信息 ：包括各無線接入網絡的覆蓋情況、 可用性、 當前的負載、 未來業務量特征的預測以及終端的位置 /移動速度 /方向等信息。這些信息的獲得可能是基于周期性的更新或者實時的測量，它們將幫助 JRRM 對網絡性能做

13、出動態、及時的調整，以達到最佳的資源利用。業務會話信息 ：既包括吞吐量、時延、抖動、誤碼率等 QoS 相關的業務請求參數，還包括依據工作環境（如商務用戶）或應用（如銀行、電子商務）不同而有所差異的安全性要求。JRRM 據此信息為每一個業務會話選擇最佳的接入方式和系統資源配置。運營商策略 ：運營商出于自身利益的考慮， 可能采取特殊的運營策略， 比如運營商為了最大化投資收益，可能偏向于用某一種 RAT 提供業務，從而影響 JRRM 的選擇結果。用戶偏好及簽約信息而用JRRM 涉及接入網絡的選擇過程， 該過程的決策需要充分考慮用戶的偏好和需求， 戶簽約信息的不同（如高端用戶或是低端用戶）則可能影響

14、JRRM 對其會話優先級的調度。終端配置信息 ：終端的配置信息中包含了其業務支持能力（如屏幕大小/解析度、音 /視頻編解碼能力）的描述以及重配置能力 （如單 /多模、 單/多連接、 所支持的無線協議棧類型和數量） 的描述。前者對于預測未來業務量特征及業務質量都很重要，而后者是網絡選擇和垂直切換等過程決策的必要條件。2.1.5 ASM ServerASM Server與CBSC、CPC Server及異構網絡信息數據庫連接，主要負責管理區域內的動態頻譜分配。 作為動態頻譜管理的決策實體， 需要綜合各個實體的信息來做出頻譜分配 的決策。這些實體包括：異構網數據庫： ASM Server 需要從異構

15、網數據庫提取可用頻譜信息、管理域內/間的干擾等信息，還要將得到的相關信息對異構網數據庫進行更新。認知基站控制器 CBSC ：ASM Server 需要從 CBSC 中獲得各小區所需頻譜的信息，并ASM Server 要將實時的頻譜分配信息由 CBSC 觸發進行認知網內或異構網間的頻譜管理。傳遞給 CBSC。2.1.6 Self-x ServerSelf-x 與異構網絡數據庫相連接， Self-x 功能模塊從異構網絡數據庫獲得異構網絡信息， 指導異構網絡基站和終端進行網絡自優化和網絡自愈合的過程。Self-x 與認知網絡數據庫 CBSC 相連接， Self-x 從認知網絡數據庫獲得認知基站的工作

16、狀態信息，用于進行網絡自優化和自愈合的決策判斷和策略執行消息的下發。2.1.7 CPC ServerCPC Server 與認知數據庫 CBSC 相連接， CPC Server 從認知數據庫獲得認知網絡的信 息，如頻譜、 RAT 接入技術等。CPC Server與異構網絡數據庫相連接，CPC Server從異構網絡數據庫獲得系統內的各個 異構網絡信息，如運營商、頻譜、 RAT 接入技術等。CPC Server 與 CPC BS 相連接， CPC Server 通過 CPC BS 基站向用戶廣播異構網絡和認 知網絡信息。2.1.8 CPC BSCPC BS與CPC Server相連接，CPC B

17、S基站從CPC Server獲得異構網絡和認知網絡信 息，并通過 CPC 信道向用戶進行廣播。2.1.9 重配置管理 (Reconfiguration Management, RM )重配置管理功能模塊負責發起網絡側的重配置命令，并協調由設備發起的重配置命令。在進入預定的軟件下在發生域間切換時， 它還重配置管理功能模塊為了監管端到端重配置過程， 它必須支持能力交互和協商等信令邏輯； 載過程后， 它將把剩余的重配置控制權轉交給軟件下載管理功能； 需要完成一些必要的會話管理和移動性管理的上下文轉換和翻譯功能。主要分為網絡重配置管理功能 （Network Reconfiguration Manage

18、ment, N-RM） 部分和終端重配 置管理功能 (Terminal Reconfiguration Management, T-RM) 部分 。 N-RMGERAN/UTRAN 的 BSC/RNC 、N-RM 支持無線網絡重配置功能，將多種異構 RAN 的公共功能進行抽象并封裝，以支 持基于公共 IP 核心網的統一管理和訪問。該功能實體通常作為一個獨立的網元位于復合的 接入網域，提供面向各種具體無線接入點和控制網元（如WLAN 的 WAG/PDG 、WiMAX/DVB 的 APC 等）的訪問接口。通過與各 RAN 中的無線網 絡層元素交互， 實現多接入網的上下文聯合管理， 為

19、終端的重配置過程提供快速的環境掃描、 高效的軟件下載和無縫的業務互通；支持 Self-X 功能、業務信息管理、軟件下載管理等功 能。 T-RMT-RM 位于可重配置移動終端 CROT 中， 除了完成配置信息管理、 重配置軟件安裝、 策 略決策執行等操作以外，還需要通過公共接口與網絡側的 N-RM 交互，以實現網絡檢測發 現、協商選擇、軟件下載等重配置過程。2.1.10 多域認知數據庫 本地多域認知數據庫JRRM 、 ASM 、 Self-x 、CPC 實體的數據 另一方面， 數據庫依據各實體不斷更新信本地多域認知數據庫存儲本地 CR 網的信息， 存儲信息可分為三個

20、域， 即無線環境認知 域，網絡環境認知域，用戶環境認知域。 每個域包含若干子數據庫，無線環境認知域包含地 理信息數據庫、 無線鏈路數據庫；網絡環境認知域包含網絡信息數據庫、策略數據庫、 歷史 經驗信息數據庫；用戶環境認知域包含服務信息數據庫、用戶信息數據庫。每個子數據庫中數據由各實體數據構成，包括 信息，一方面， 實體從數據庫獲得相應參數信息， 息。二者相輔相成。本地 CR 網的信息TD_SCDMA 、 WCDMA 、 CDMA2000 、 LTE 、 Wimax 異構網絡全局多域認知數據庫 異構網絡全局多域認知數據庫存儲本地網和其它異構網絡數據信息， 只是它的一個子集，異構網

21、絡包括： 等（這里主要考慮 3G 網絡）。異構網絡數據庫由各實體數據構成，包括JRRM、ASM、Self-x、CPC實體的數據信息,一方面，實體從數據庫獲得相應參數信息，另一方面，數據庫依據各實體不斷更新信息。二 者相輔相成。2.2驗證平臺硬件布局根據2.1部分中給出的網絡架構圖，結合各個硬件實體給出總體系統框架如下。2.2.1總體系統框架Self-X RMASM ServerRM JT flQ異構網絡數據庫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亍廣世_FROT_2二乞 CRO|BeNOdeBW-BSJ'L.WiMAX其中，LRRM圖2.2.1驗證平臺硬件布局圖Network Simulator模擬的內容包括：異構基站，負載，業務發生器, 模擬器，頻譜代理模擬器。CBSC模擬器,222硬件平臺終端、基站設計架構圖硬件連接圖1.基站側Sig nal Master協議處理機CBS2.終端側SFF SDR協議處理機主控PCCROT2.222頻譜檢測部分功能模塊圖1.基站側、1- D血轉換器115!肛器A AD轉換器上彌下刪2.終端側MACI握取數據

23、I帕信息a站進行檢 則終端任務*上層功能實體 管理信息下傳FPGA> CSP通信部分功能模塊圖1.基站側AntennaRF ModuleCTLData Conven ti onModuleGain ；DACGain 口7DCMACProcessingMACPr ocessMAC PDUCTLPCPC CtrlSignal MasterProtocol Processor2.終端側AntennaProtocol ProcessorSFFSDR2.3驗證平臺設計場景依據驗證平臺確定的各項驗證演示功能以及之前設計的網絡架構，確定了如下幾個演示場景。2.3.1頻譜空洞高效利用案例編

24、號 演示案例名稱 演示目的973-001頻譜空洞高效利用展示平臺頻譜空洞高效利用的功能系統配置操作步驟2)3)4)石6)7)8)9)預期結果13)1)2)3)4)一個 CBS多個CROT( 2-4數目可變)業務服務器授權信號發射器設置CBS當前信道任務列表包含信才 #1。(由CBS:情景演示模 塊觀測目前CBS檢測任務)確認CBS目前有多個CROT接入。(由CBS情景演示模塊觀測) 確認CBS自動向多個接入的 CROT分配頻譜檢測任務。(由CBS 情景演示模塊觀測)調節授權信號發射器，在信道 #1上制造頻譜空洞。察看CBS情景演示模塊顯示的終端檢測結果和頻譜圖，并與授權信號發射器目前在信道 #

25、1上的發射狀態作比較。(由CBS情 景演示模塊察看)察看目前CBS的頻譜使用率(由 CBS情景演示模塊察看) 手動控制CROT1發起數據傳輸業務手動控制CBS將信道#1分配給CROT1使用。察看目前的頻譜占用情況和頻譜使用率(由CBS情景演示模塊察看)調節授權信號發射器，在指定信道上發射授權信號。察看CBS情景演示模塊顯示的終端檢測結果和頻譜圖，并與 授權信號發射器目前在信道 #1上的發射狀態作比較。察看目前CROT1的通信業務信道是否跳轉到備用信道#2 (由CBS察看)結束CBSCBSCBS能夠正確檢測頻譜空洞能夠利用頻譜空洞進行業務通信，提高系統的頻譜利用率。能夠正確偵測授權信號的到來能夠

26、退避授權用戶，在不干擾授權用戶的條件下，保證通CBS信業務不中斷。實際演示結果圖2.3.1-1 CBS進行頻譜檢測進行頻譜空洞檢測CkOTlCBSl0CKOIC'、r圖2.3.1-2CBS利用頻譜空洞進行業務傳輸PUCBSlCKOTl圖2.3.1-3 CBS自動避讓授權用戶，通過跳頻方法保持通信連貫232異構網絡融合重配置演示案例編號973- 002演示案例名稱可重配置終端和基站的場景演示演示目的CBS1容量受限，原CBS1終端CROT1進行模式重配置，切換到其他可 用網絡如TD（WiMAX）網絡的場景演示；根據 TD-SCDMA （ WiMAX） 終端的業務需求，進行 CR網絡基站C

27、BS1重配置系統配置1）CR網絡一個小區，有一套基站 CBS1，一套終端 CROT1 基站CBS1和終端CROT1具有重配置功能，支持異構網絡間切換2）一套基站控制器CBSC服務器3）一套高級頻譜管理 ASM服務器4）一套聯合無線資源管理 JRRM服務器5）TD-SCDMA （ WiMAX ）網卡，TD-SCDMA （ WiMAX ）基站 BS2，一套 TD-SCDMA （ WiMAX ）終端 CROT2操作步驟功能一：可重配置終端重配置：1）確認可重配置終端 CROT1在CR網絡ASM分配的頻點上與 CBS1正常通信，傳輸業務（電腦顯示：CROT1在CR網絡中上 傳輸XX業務，占用信道X）2

28、） CBS1容量受限，終端CROT1無可用信道進行通信，上報JRRM3）在JRRM引導下，終端CROT1進行重配置，更改通信協議 （初 步想法：終端集成異構網絡間通用協議部分，空口下載特定專用網絡協議，安裝即可），更改頻點，進行模式的切換，申請接 入 TD-SCDMA （ WiMAX ）網絡4）TD-SCDMA（ WiMAX ）基站接納 CROT1 , CROT1 在 TD-SCDMA（WiMAX ）網絡能進行正常通信（電腦顯示：CR0T1在TD-SCDMA （WiMAX ）網絡中傳輸 x業務，占用 xx信道5）結束預期結果功能二：可重配置基站重配置確認可重配置基站 CBS1在CR網絡中ASM

29、分配的可用頻點上 與終端CR0T1正常工作，傳輸業務（電腦顯示：在CR網絡中, CBS1傳輸x業務，正常工作）終端CR0T1通信完畢，基站 CBS1空閑，無終端接入。TD-SCDMA （ WiMAX ）終端CR0T2業務（數據或視頻） 繁忙, 基站BS2無法滿足業務（數據或視頻）要求，上報 Self-xSelf-x發送指令，引導 CR基站CBS1更改協議（初步更改協議 想法同終端側）更改頻點，重配置為 TD-SCDMA （ WiMAX ） 基站TD-SCDMA （ WiMAX ）終端 CROT2 與 CBS1 在 ASM 分配的 可用頻點上能進行正常通信，（電腦顯示：在 TD-SCDMA（Wi

30、MAX ）網絡中，CBS1傳輸x業務，正常工作）結束可重配置終端成功進行重配置可重配置終端成功更改協議，更改頻點進行TD-SCDMA（WiMAX ）模式重配置可重配置基站成功進行重配置可重配置基站成功更改協議更改頻點進行TD-SCDMA（WiMAX ）模式重配置1)2)3)4)5)1)2)3)4)實際演示結果JRRMASM ServerSelf ServerCBSC ServerCRCROT1TD-SCDMACR終端與基站正常通信圖2.3.2-1 CR網可重配置終端與基站正常通信JRRM Server¥ASM ServerSelf Server*CBSC ServerCRCROT11

31、TD-SCDMATD基站通信配置為TD終端與圖2.3.2-2CR基站無可用信道，CROT1重配置為TD終端與TD基站通信1*,i丿1 *JRRM ServerASM ServererverCR基站與終端； 正常通信CBSC ServerCR-十iCROT1CR0T2TD-SCDMA /CR圖2.3.2-3 CR網可重配置基站與終端正常通信ASM ServerJRRM空閑CBSC Server£、TD-SCDMA-<R0T2業務繁忙圖2.3.2-4 CR基站空閑，TD終端CROT2業務繁忙，TD基站無法滿足要求JRRMASM ServerSef Server重配置為TD !I 基

32、站 /CBSC ServerCRiy JTD-SCDMACR0T2基站，與CR0T2正常通信圖2.3.2-5 CR基站重配置為TD233多域認知循環的實現案例編號 演示案例名稱演示目的973- 003多域認知循環的實現展示平臺多域認知循環的實現系統配置1)2)3)4)5)操作步驟2 個 CBS8 個 CROTASM，CBSC服務器業務服務器授權信號發射器確認 CBS1有4個CROT接入，CBS2有4個CROT接入。(由CBS情景演示模塊觀測)確保全部終端始終持續發起數據傳輸業務。(由CBS情景演示模塊觀測)ASM服務器根據各小區需求為各認知基站分配頻譜多域認知數據庫更新可用頻譜列表并產生已分配

33、頻譜列表，更 新歷史分配經驗子數據庫(認知過程)察看ASM服務器情景演示模塊，觀察目前ASM對CBS1 , CBS2 的頻譜分配情況，以及 ASM預留的備用頻譜資源情況。調節授權信號發射器，在 CBS1占用信道上制造授權信號占用， 保持CBS2占用信道情況。確認ASM已經通過CBSC,向2個CBS下發本小區信道集合列5)6)16)17)18)20)21)22)預期結果23)1)表。（由CBS情景演示模塊觀測目前 CBS檢測任務）確認CBS1，CBS2目前有多個 CROT接入。（由CBS情景演示 模塊觀測）確認CBS1 ,CBS2自動向多個接入的 CROT分配頻譜檢測任務。 （由CBS情景演示模

34、塊觀測）察看CBS1情景演示模塊顯示的終端檢測結果和頻譜圖，并與 授權信號發射器目前在該信道上的發射狀態作比較。（由CBS情景演示模塊察看）察看目前CBS的頻譜資源剩余率（由CBS情景演示模塊察看） 察看ASM對于CBS上報頻譜資源剩余信息的反應。（學習階段）ASM服務器為各認知基站重新分配頻譜（判決階段） 多域認知數據庫更新可用頻譜列表并產生已分配頻譜列表， 新歷史分配經驗子數據庫（重新認知）察看ASM服務器情景演示模塊，觀察目前ASM對CBS1，CBS2 的頻譜重新分配情況，以及 ASM預留的備用頻譜資源情況調節授權信號發射器，在CBS2占用信道上制造授權信號空洞， 保持CBS1占用信道情

35、況。ASM服務器為各認知基站重新分配頻譜（判決階段）多域認知數據庫更新可用頻譜列表并產生已分配頻譜列表， 新歷史分配經驗子數據庫（重新認知）察看CBS2情景演示模塊顯示的終端檢測結果和頻譜圖，并與 授權信號發射器目前在該信道的發射狀態作比較。察看目前CBS的頻譜資源剩余率（由CBS情景演示模塊察看）察看ASM對于CBS上報頻譜資源剩余信息的反應。（學習階段）察看ASM服務器情景演示模塊，觀察目前ASM對CBS1，CBS2 的頻譜分配情況，以及 ASM預留的備用頻譜資源情況。結束CBS能夠正確檢測頻譜空洞ASM服務器能夠根據各小區當前負載情況及歷史經驗，合理地 分配檢測到的空閑頻譜。CBS能夠利

36、用頻譜空洞進行業務通信，提高系統的頻譜利用率。CBS能夠正確偵測授權信號的到來CBS能夠退避授權用戶，在不干擾授權用戶的條件下，保證通 信業務不中斷。實際演示結果學習無線環境多域知識CBSC頻楮感知網絡監測作出為各 CBS分配 頻譜的決 策CROT CBS使用ASM分配的頻譜空洞CBSCROTASM,®務器執行圖2.3.3 多域認知環的實現圖234資源移動性案例編號973- 004演示案例名稱資源移動性演示目的展示通過對無線環境的認知，在初始時刻對各認知基站分配頻譜，根據 實時變化的負載情況進行周期觸發的或突發事件觸發的動態頻譜分配， 在負載失衡時通過對無線資源的調度實現負載均衡，在

37、實時視頻業務和非實時數據業務進行時若主用戶出現如何完成業務服務，可重配置終端發起數據呼叫時實現聯合接納控制功能JOSAC。系統配置1） 一組可重配置認知終端 a b、c、d、e,支持 WLAN、TD、WiMAX 模式重配置，IP地址方式均設為動態IP地址分配方式；2）一組認知基站；3）ASM服務器4）Self-x服務器5）認知基站控制器CBSC ；6）多域認知數據庫。操作步驟1）在初始時刻對各認知基站分配頻譜a）基站控制器CBSC發送頻譜分配請求，ASM服務器從異構網數據庫提取可用頻譜信息、管理域內/間的干擾等信息；b）ASM服務器為各認知基站分配頻譜；c）多域認知數據庫更新可用頻譜列表并產生

38、已分配頻譜列表，更新歷史分配經驗子數據庫；（CE DB顯示更新）根據實時變化的負載情況進行周期觸發的動態頻譜分配a)認知基站控制器監測各小區的動態負載信息及用戶業務種類；b)一部分終端從 A小區切換到 B小區（CBSC顯示A、B兩小 區的負載變化）；c)基站控制器中的認知頻譜代理CSA進行負載量判決，周期（半小時）觸發了動態頻譜分配，并根據本小區的負載量， 可重配置終端業務的參數，服務等級要求等預測小區所需頻譜資源大小（怎么預測，預測需要哪些信息）；將各小區所需頻譜信息上報給ASM Server ；ASM Server從異構網數據庫提取可用頻譜信息、管理域內/間的干擾等信息，并參考歷史分配經驗

39、，為各個小區分配頻譜資源（顯示為每個 CBS分配到的頻譜資源）； 更新異構網多域認知數據庫；d)e)f）在負載失衡時通過對無線資源的調度實現負載均衡（離線場景）A小區基站條件好轉，容量增加；異構網絡LRRM監測到網絡出現負載失衡，進行負載均衡 發起判決（顯示LRRM監視的各網絡當前負載量與容量的 比率色階圖，及判決結果）；LRRM將信息上報給JRRM服務器，制定負載均衡策略決 策（顯示JRRM服務器決策結果，包含目標網絡及切換業務 量）；JRRM服務器將負載均衡決策信息下發給LRRM ；LRRM選擇切換終端；LRRM向終端通告切換； 終端向LRRM上報切換可行確認； 一部分終端切換到負載情況較

40、輕的網絡（顯示LRRM監視的重負載小區色階圖顏色變淺）；更新異構網多域認知數據庫；a)b)c)d)e)f)g)h) i）在實時視頻業務進行時若主用戶出現如何完成業務服務a)確認A小區可重配置終端 a、b、c在CR模式（電腦顯示：CR）；b)可重配置終端a、b、c同時發起在線視頻流業務請求，大小為4M;c)認知基站控制器根據 ASM Server為該小區分配的可用頻 點，從本網絡多域認知數據庫提取當前頻點各信道資源空閑 狀況，基站控制器根據歷史占用信息統計信道穩定性，及信道估計可用時長，將信道進行優先級排序， 估計業務時長并 與信道時長匹配，為終端a業務請求分配與業務時長匹配的 業務信道及備選業

41、務信道（雙信道分配），為終端b業務請求分配與業務時長匹配的業務信道，為終端c業務請求隨機分配業務信道（顯示 CBS為各終端分配的信道號），更新數 據庫；d)終端與基站建立連接，開始觀看視頻流；預期結果e)f)手動設置主用戶在已分配各信道上的出現頻率，信道特征差異化；觀看視頻過程中，主用戶出現，執行終端頻率重配置（頻率 切換過程），終端a切換至備選信道（該信道升級為業務信 道）并為其再次分配下一個備選信道，終端b、c強制退出當前分配信道，等待下一輪信道分配，更新數據庫； 終端a視頻播放完畢；g）在非實時數據業務進行時若主用戶出現如何完成業務服務可重配置終端a、b同時發起FTP下載數據業務請求，大

42、小 為4M;認知基站控制器根據 ASM Server為該小區分配的可用頻 點，從本網絡多域認知數據庫提取當前頻點各信道資源空閑 狀況，根據歷史占用信息統計信道穩定性，及信道估計可用時長，將信道進行優先級排序，估計業務時長并與信道時長匹配，為終端a業務請求分配與業務時長匹配的業務信道， 為終端b業務請求隨機分配業務信道（顯示CBS為各終端分配的信道號），更新數據庫；終端與基站建立連接，開始 FTP下載；手動設置主用戶在已分配各信道上的出現頻率，信道特征差異化；下載文件過程中，主用戶出現，執行終端頻率重配置（頻率 切換過程），終端a、b強制退出當前分配信道，等待下一輪 信道分配，更新數據庫；（各終

43、端顯示下載進度） 繼續下載文件，直至數據下載完畢；a)b)c)d)e)f）可重配置終端發起數據呼叫時實現聯合接納控制功能（離線場景）確認可重配置認知終端 d、e初始附著在TD模式下（電腦 顯示：TD-SCDMA）；可重配置終端d、e發起呼叫，請求一個可升級的視頻業務； JRRM服務器收到呼叫請求后，選擇采用JOSCH方式來完成終端d要求的業務，即同時使用多個網絡（電腦顯示TD+WiMAX），分配給可重配置終端以進行接入。同時網絡仿真器將要求的視頻按一定編碼方式分成幾個部分，分別由不同的網絡進行傳輸，終端 e只在TD網絡中傳輸該視頻業 務；JRRM服務器通過信令通知虛擬終端和異構網絡模擬器； 可

44、重配置終端d收到接入網絡通知消息，同時接入多個網 絡；遠端的業務服務器將視頻流的幾個部分分別交給不同網絡 進行傳輸；在終端d處，幾個子視頻流進行同步，完成下載（終端分別 顯示兩種不同傳輸方式的下載速度）；結束。JOSACa)b)c)d)e)f)g)1）在初始頻譜分配過程中顯示各異構小區頻譜分配結果產生的系統間干擾，輸出頻譜利用效率曲線。在到達動態頻譜分配周期時，觸發異構網絡動態頻譜分配過程； 根據各小區的用戶數、業務數的不同，在異構網絡動態頻譜分 配過程中，為各小區分配頻譜資源。在突發事件發生時，觸發異構網絡動態頻譜分配過程；根據各 小區的用戶數、業務數的不同，在異構網絡動態頻譜分配過程 中，

45、為各小區分配頻譜資源。LRRM實時監測本地負載信息，JRRM集中控制實現負載均衡， 使得各小區負載達到均衡；可重配置終端發起視頻業務，與基站建立通信，通信期間主用 戶重新征用已分配信道，雙信道分配的終端a視頻流暢地繼續播放；分配業務時長匹配的業務信道的終端b視頻緩沖進度將有可見的短暫停滯，但視頻仍可繼續播放，不影響觀看；隨機 分配信道的終端c視頻無法流暢地播放；離線系統顯示切換時 延性能比較曲線及用戶滿意度曲線比較；輸出頻譜利用效率曲 線。可重配置終端發起 FTP業務，與基站建立通信，通信期間主用 戶重新征用已分配信道， 分配業務時長匹配的業務信道的終端a下載過程中可能會有中斷，影響較小，下載

46、過程基本流暢；隨 機分配信道的終端 b下載過程中會有多次中斷，影響下載速度， 用戶體驗不好；離線系統顯示切換時延性能比較曲線及用戶滿 意度比較曲線；輸出頻譜利用效率曲線。終端發起可升級的視頻業務請求時，各子數據流通過不同網絡 傳輸，并最終在終端處恢復為原始數據流，且終端視頻流下載 較使用單一網絡下載的視頻流更流暢；顯示傳輸時延曲線。實際演示結果可用頻譜信息，管理域內 /間的干擾信息等I可用頻譜列表、已分 配頻譜列表及歷史分配經驗子數據庫ASM ServerRM更新可用 頻譜列表并 產生已分配 頻譜列表及 歷史分配經 驗子數據庫CE DB發送頻譜 分配請求為各認知基 站分配頻譜CBSC提取分 配

47、頻譜所 需信息*進行負載量判決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圖2.3.4-1初始頻譜分配過程（在線場景）ASM ServerRM到達觸發周期 （半小時），觸 發動態頻譜分配1小區1小區2顯示各小區頻譜變化X In ternet 卜路由器CRO匸1CROT_2CROT3Sr - -r CROT6-4一部分終端從一個一一小區移動到另一小區crot_7沙/CROT8_圖2.3.4-2周期觸發的動態頻譜分配（在線場景）監測到網

48、絡 出現負載失衡1小區容量增加Internet£VCBS 1顯示JRRM決策結果，包含 目標網絡及切換業務量JRRM:'RM下發負載決策信息iQ £路由器異構網絡數據庫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® -部分終端切換到一一一'-負載情況較輕的網絡圖2.3.4-3 負載均衡（離線場景）為終端1請求分配與業務時長匹 配的業務信道及備選業務信道（雙信道分配），為終端2請求分配與業務時長匹配的業務信道， 為終端3請求隨機分配業務信道；63構網絡數據庫LRRMn I I IS3顯示為各終端分配的信道號CBSC路由器CBS_1¥業務服務器終端通信時主用戶出現對比各終端播.二放的視頻效果WCrot_i -終端同時 發起在線視 頻業務請求0 0h CROT CROT3節P rimary0OT_5cROt_60CROT 7 二 CROT_ _ _ 一圖2.3.4-4終端發起在線視頻業務，通信期間主用戶重新征用所分配信