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在无线网络中共享操作频率

阅读:759发布:2021-04-14

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1.一种方法,包括:
由第一蜂窝通信系统的网络装置选择许可频谱的共享频谱池中所包括的第一频率子带作为主子带,其中所述共享频谱池被划分为多个子带;
由所述网络装置形成针对所述第一频带的频率分配模式,其中所述频率分配模式指定所述第一频率子带内的到所述第一蜂窝通信系统的至少一个基站的频率分配;
由所述网络装置使得所述第一蜂窝通信系统的所述至少一个基站根据所述频率分配模式来占用所述第一频率子带;
由所述网络装置使得所述第一蜂窝通信系统的至少一个基站占用许可频谱的所述共享频谱池中所包括的第二频率子带,其中所述第二子带是第二蜂窝通信系统的主子带。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括在所述网络装置中:
监视在所述第一频带和所述第二频带中的至少一个频带上的系统间干扰,并且在检测到干扰之后,通过请求所述蜂窝通信系统或另一蜂窝通信系统的至少一个基站减少所述干扰,执行干扰控制过程。
3.根据权利要求2所述的方法,还包括在所述网络装置中:检测由所述另一蜂窝通信系统在所述第一频率子带上造成的干扰,并且作为响应,使得向所述另一蜂窝通信系统传送所检测的干扰的通知。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括在所述网络装置中:
由所述网络装置从所述第二蜂窝通信系统接收所检测的干扰的通知,并且作为响应,使得向占用所述第二频率子带的所述至少一个基站传送用以减少对所述第二蜂窝通信系统的干扰的命令。
5.根据权利要求4所述的方法,其中用以减少对所述第二蜂窝通信系统的所述干扰的所述命令包括用以减少发射功率的命令。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其中用以减少对所述第二蜂窝通信系统的所述干扰的所述命令包括用以释放所述第二频率子带上的受干扰的频率资源的命令。
7.根据前述权利要求4至6中任一项所述的方法,其中用以减少对所述第二蜂窝通信系统的所述干扰的所述命令包括用以在所述第一蜂窝通信系统的至少两个基站之间交换频率资源的命令。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:使得所述第一蜂窝通信系统的所述至少一个基站通过使用在所述第一频率子带中所使用的相同的频率分配模式,占用所述第二频率子带。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:
在优先化选择过程中并且在与使用所述共享频谱池的其他一个或多个蜂窝通信系统通信时,选择所述第一频率子带,其中每个蜂窝通信系统的网络装置在所述优先化选择过程中选择频率子带,并且根据所述网络装置的预定优先级顺序,解决可能的冲突选择。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:在所确定的事件的发生之后,执行所述共享频谱池的频率子带的重新选择。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括在所述网络装置中:与使用所述共享频谱池的另一蜂窝通信系统的至少一个网络装置协商被应用于所述共享频谱池的频谱共享策略,所述频谱共享策略包括以下中的至少一项:所述共享频谱池的所述频率子带的带宽、所述共享频谱池的每一个频率子带上的无线电分量载波的数量、每一个网络装置到每一个频率子带的优先级顺序以及在减少对另一蜂窝通信系统的干扰时执行的至少一个调整动作。
12.根据权利要求11所述的方法,还包括在所述网络装置中:在所确定的事件发生之后,执行被应用于所述共享频谱池的所述频谱共享策略的重新协商。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括在所述网络装置中:将簇标识符指派给占用所述第二频率子带的所述第一蜂窝通信系统的所述至少一个基站。
14.一种装置,包括:
至少一个处理器;以及
包含计算机程序代码的至少一个存储器,其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置:
选择许可频谱的共享频谱池中所包括的第一频率子带作为用于第一蜂窝通信系统的主子带,其中所述共享频谱池被划分为多个子带;
形成针对所述第一频带的频率分配模式,其中所述频率分配模式指定所述第一频率子带内的到所述第一蜂窝通信系统的至少一个基站的频率分配;
使得所述第一蜂窝通信系统的所述至少一个基站根据所述频率分配模式占用所述第一频率子带;
使得所述第一蜂窝通信系统的至少一个基站占用许可频谱的所述共享频谱池中所包括的第二频率子带,其中所述第二子带是第二蜂窝通信系统的主子带。
15.根据权利要求14所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置:监视在所述第一频带和所述第二频带中的至少一个频带上的系统间干扰,并且在检测到干扰之后,通过请求所述蜂窝通信系统或另一蜂窝通信系统的至少一个基站减少所述干扰,执行干扰控制过程。
16.根据权利要求15所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置:检测由所述另一蜂窝通信系统在所述第一频率子带上造成的干扰,并且作为响应,使得向所述另一蜂窝通信系统传送所检测的干扰的通知。
17.根据前述权利要求14至16中任一项所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置:
从所述第二蜂窝通信系统接收所检测的干扰的通知,并且作为响应,使得向占用所述第二频率子带的所述至少一个基站传送用以减少对所述第二蜂窝通信系统的干扰的命令。
18.根据权利要求17所述的装置,其中用以减少对所述第二蜂窝通信系统的所述干扰的所述命令包括用以减少发射功率的命令。
19.根据权利要求17或18所述的装置,其中用以减少对所述第二蜂窝通信系统的所述干扰的所述命令包括用以释放所述第二频率子带上的受干扰的频率资源的命令。
20.根据前述权利要求14至16中任一项所述的装置,其中用以减少对所述第二蜂窝通信系统的所述干扰的所述命令包括用以在所述第一蜂窝通信系统的至少两个基站之间交换频率资源的命令。
21.根据前述权利要求14至20中任一项所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置:使得所述第一蜂窝通信系统的所述至少一个基站通过使用在所述第一频率子带中所使用的相同的频率分配模式,占用所述第二频率子带。
22.根据前述权利要求14至21中任一项所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置:
在优先化选择过程中并且在与使用所述共享频谱池的其他一个或多个蜂窝通信系统通信时,选择所述第一频率子带,其中每个蜂窝通信系统在所述优先化选择过程中选择频率子带,并且根据所述蜂窝通信系统的预定优先级顺序,解决可能的冲突选择。
23.根据前述权利要求14至22中任一项所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置:在所确定的事件发生之后,执行所述共享频谱池的频谱子带的重新选择。
24.根据前述权利要求14至23中任一项所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置:与使用共享频谱池的另一蜂窝通信系统的至少一个网络装置协商被应用于共享频谱池的频谱共享策略,所述频谱共享策略包括以下中的至少一项:所述共享频谱池的所述频率子带的带宽、所述共享频谱池的每一个频率子带上的无线电分量载波的数量、每一个网络装置到每一个频率子带的优先级顺序以及在减少对另一蜂窝通信系统的干扰时执行的至少一个调整动作。
25.根据权利要求24所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置:在所确定的事件发生之后,执行被应用于所述共享频谱池的所述频谱共享策略的重新协商。
26.根据前述权利要求14至25中任一项所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置:将簇标识符指派给占用所述第二频率子带的所述第一蜂窝通信系统的所述至少一个基站。
27.根据前述权利要求14至26中任一项所述的装置,还包括通信接口,所述通信接口向所述装置提供与所述第一蜂窝通信系统的所述基站和与所述第二通信系统的通信能
28.一种装置,包括用于执行根据前述权利要求1至13中任一项所述的方法的所有步骤的装置。
29.一种计算机程序产品,所述计算机程序产品实现于由计算机可读的分布式介质上并且包括程序指令,所述程序指令当被加载到装置中时执行根据前述权利要求1至13中任一项所述的方法。

说明书全文

在无线网络中共享操作频率

技术领域

[0001] 本发明涉及无线通信系统领域,具体地涉及这种系统中的频谱共享。

背景技术

[0002] 频谱共享是未许可频带上的公共特征,在其中两个不同的无线网络可以在没有任何规定的情况下占用相同的频带。关于许可频带,每一个运营商通常已经被指配以专用频带。从高效频谱利用的度看,在许可频带上共享频谱可以是有益的。

发明内容

[0003] 本发明由独立权利要求限定。
[0004] 根据一个方面,提供了一种方法,包括:由第一蜂窝通信系统的网络装置选择许可频谱的共享频谱池中所包括的第一频率子带作为主子带,其中该共享频谱池被划分为多个子带;由网络装置形成针对第一频带的频率分配模式,其中该频率分配模式指定第一频率子带内的到给第一蜂窝通信系统的至少一个基站的频率分配;由网络装置使得第一蜂窝通信系统的至少一个基站根据所述频率分配模式来占用第一频率子带;由网络装置使得第一蜂窝通信系统的至少一个基站占用许可频谱的共享频谱池中所包括的第二频率子带,其中第二子带是第二蜂窝通信系统的主子带。
[0005] 在一个实施例中,方法还包括在网络装置中:监视在第一频带和第二频带中的至少一个频带上的系统间干扰,并且在检测到干扰之后,通过请求蜂窝通信系统或另一蜂窝通信系统的至少一个基站减少干扰,执行干扰控制过程。在一个实施例中,方法还包括在网络装置中:检测由另一蜂窝通信系统在第一频率子带上造成的干扰,并且作为响应,使得向另一蜂窝通信系统发送所检测的干扰的通知。
[0006] 在一个实施例中,方法还包括在网络装置中:由网络装置从第二蜂窝通信系统接收所检测的干扰的通知,并且作为响应,使得向占用第二频率子带的至少一个基站传送命令,以减少对第二蜂窝通信系统的干扰。用以减少对第二蜂窝通信系统的干扰的命令可以包括用以减少发射功率的命令。用以减少对第二蜂窝通信系统的干扰的命令可以包括用以释放第二频率子带上的受干扰的频率资源的命令。用以减少对第二蜂窝通信系统的干扰的命令可以包括用以在第一蜂窝通信系统的至少两个基站之间交换频率资源的命令。
[0007] 在一个实施例中,方法包括:使第一蜂窝通信系统的至少一个基站通过使用在第一频率子带中所使用的相同的频率分配模式,占用第二频率子带。
[0008] 在一个实施例中,方法还包括:在优先化选择过程中并且在与使用共享频谱池的其他一个或多个蜂窝通信系统的通信中,选择第一频率子带,其中每一个蜂窝通信系统的网络装置在优先化选择过程中选择频率子带,并且根据网络装置的预定优先级顺序,解决可能的冲突选择。
[0009] 在一个实施例中,方法还包括:在所确定的事件发生之后,执行共享频谱池的频率子带的重新选择。
[0010] 在一个实施例中,方法还包括在网络装置中:与使用共享频谱池的另一蜂窝通信系统的至少一个网络装置协商被应用于共享频谱池的频谱共享策略,该频谱共享策略包括以下至少一项:共享频谱池的频率子带的带宽、共享频谱池的每一个频率子带上的无线电分量载波的数量、每一个网络装置到每一个频率子带的优先级顺序以及在减少对另一蜂窝通信系统的干扰时执行的至少一个调整动作。可以在所确定的事件发生之后,执行被应用于共享频谱池的频谱共享策略的重新协商。
[0011] 在一个实施例中,所述方法还包括在网络装置中:将簇标识符指派给占用第二频率子带的第一蜂窝通信系统的至少一个基站。
[0012] 根据另一方面,提供了一种装置,装置包括用于执行上述方法中任意一个的所有步骤的装置。
[0013] 根据另一方面,提供了一种计算机程序产品,计算机程序产品实现于由计算机可读的分布式介质上并包括当装载到装置中时执行上述方法中的任意一项的程序指令。
[0014] 根据另一方面,提供了一种装置,包括:至少一个处理器;以及包括计算机程序代码的至少一个存储器,其中至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使得装置:针对第一蜂窝通信系统选择许可频谱的共享频谱池中所包括的第一频率子带作为主子带,其中该共享频谱池被划分为多个子带;形成针对第一频带的频率分配模式,其中频率分配模式指定第一频率子带内的到第一蜂窝通信系统的至少一个基站的频率分配;使得第一蜂窝通信系统的至少一个基站根据频率分配模式来占用第一频率子带;使得第一蜂窝通信系统的至少一个基站占用许可频谱的共享频谱池中所包括的第二频率子带,其中第二子带是第二蜂窝通信系统的主子带。
[0015] 在一个实施例中,至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得装置:监视在第一频带和第二频带中的至少一个频带上的系统间干扰,并且在检测到干扰之后,通过请求蜂窝通信系统或另一蜂窝通信系统的至少一个基站减少干扰,执行干扰控制过程。在一个实施例中,至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得装置:检测由另一蜂窝通信系统在第一频率子带上造成的干扰,并且作为响应,使得向另一蜂窝通信系统发送所检测的干扰的通知。
[0016] 在一个实施例中,至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使得装置:从第二蜂窝通信系统接收所检测的干扰的通知,并且作为响应,使得向占用第二频率子带的至少一个基站传送用以减少对第二蜂窝通信系统的干扰命令。在一个实施例中,用以减少对第二蜂窝通信系统的干扰的命令包括用以减少发射功率的命令。在一个实施例中,用以减少对第二蜂窝通信系统的干扰的命令包括用以释放第二频率子带上的受干扰的频率资源的命令。在一个实施例中,用以减少对第二蜂窝通信系统的干扰的命令包括用以在第一蜂窝通信系统的至少两个基站之间交换频率资源的命令。
[0017] 在一个实施例中,至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使得装置:使得第一蜂窝通信系统的至少一个基站通过使用在第一频率子带中所使用的相同的频率分配模式,占用第二频率子带。
[0018] 在一个实施例中,至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使得装置:在优先化选择过程中并且在与使用共享频谱池的其他一个或多个蜂窝通信系统的通信中,选择第一频率子带,其中每一个蜂窝通信系统在优先化选择过程中选择频率子带,并且根据蜂窝通信系统的预定优先级顺序,解决可能的冲突选择。
[0019] 在一个实施例中,至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使得装置:在所确定的事件发生时,执行共享频谱池的频谱子带的重新选择。
[0020] 在一个实施例中,至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使得装置:与使用共享频谱池的另一蜂窝通信系统的至少一个网络装置协商被应用于共享频谱池的频谱共享策略,该频谱共享策略包括以下至少一项:共享频谱池的频率子带的带宽、共享频谱池的每一个频率子带上的无线电分量载波的数量、每一个网络装置对每一个频率子带的优先级顺序以及当减少对另一蜂窝通信系统的干扰时执行的至少一个调整动作。在一个实施例中,至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使得装置:在所确定的事件发生之后,执行应用于共享频谱池的频谱共享策略的重新协商。
[0021] 在一个实施例中,至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使得装置:将簇标识符指派给占用第二频率子带的第一蜂窝通信系统的至少一个基站。
[0022] 在一个实施例中,装置还包括通信接口,该通信接口向装置提供与第一蜂窝通信系统的基站和与第二通信系统的通信能
[0023] 在从属权利要求中限定了本发明的实施例。附图说明
[0024] 下面参考附图仅以示例方式描述本发明的实施例,在附图中:
[0025] 图1图示了可以应用本发明的实施例的蜂窝通信场景;
[0026] 图2图示了根据本发明的实施例的用于在共享频谱池中操作的过程的流程图
[0027] 图3示出了根据本发明的实施例的在共享频谱池中操作的两个蜂窝通信系统之间的协作的信令图;
[0028] 图4A、4B和4C示出了根据本发明的实施例的在不同阶段的频谱共享;以及[0029] 图5是示出了根据本发明的实施例的装置的结构的框图

具体实施方式

[0030] 以下实施例是示例性的。尽管本说明书在若干位置中引用“一”、,“一个”或“某些”实施例,这并不一定意味着每个这样的引用是针对相同的实施例,或者该特征仅适用于单个实施例。不同实施例的单个特征也可以被组合以提供其它实施例。此外,词语“包括”和“包含”应被理解为不将所描述的实施例限于仅由已经提及的那些特征构成,而是这些实施例还可以包含未具体提及的特征/结构。
[0031] 图1图示了可以应用本发明的实施例的无线通信场景。参考图1,不同运营商的蜂窝通信网络通常具有重叠的覆盖区域。图1中所图示的不同运营商的基站具有不同的遍布模式。例如,以点标记的基站100、102、104代表由第一运营商运营的蜂窝通信系统的基站,以垂直线标记的基站110、112、114、116、118代表由第二运营商运营的蜂窝通信系统的基站,而以平线标记的基站120、122、124、126、128代表由第三运营商运营的蜂窝通信系统的基站。蜂窝通信系统可以根据第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)高级或其具有认知无线电(CR)方面的演进版本进行操作。蜂窝通信系统可以支持共主(co-primary)频谱共享作为利用认知无线电技术的灵活频谱管理和动态接入方案。共主频谱共享是指两个或更多个主许可持有人(例如,提供相似的无线电服务的网络运营商)同意共同使用其经许可频谱的至少一部分的频谱接入模型。确切的使用条件(策略)可以在双方协议中规定,并且整个模型可以服从于国家监管者的许可。监管者可以分配频谱的一部分并非专有地给单个运营商,而是联合地分配给若干潜在用户(运营商),这些若干潜在用户(运营商)具有在公平条件下并服从于特定规则共同对其进行使用的义务。共主频谱共享将在提供相同/相似的无线电服务的运营商之间提供更多动态频谱共享。
[0032] 共主频谱共享连同认知无线电接入过程可以能够实现对端用户的更高的峰数据速率以及蜂窝通信系统中的更高容量,这是增加的带宽的自然结果。这种共享频谱使用看起来对小小区部署特别有益和适合,因为它们通常比大的宏小区更孤立。小小区可以指微小区、微微小区和/或毫微微小区或被配置为与可以跨越若干平方英里的宏小区的覆盖范围相比在非常小区域(例如,热点)上提供无线电覆盖的其他类型的小区。不同运营商网络中的局域部署非常依赖于位置。在不同运营商之间具有静态频谱分配策略可能不是最有利的,其通常应用于整个网络区域上。
[0033] 图2图示了蜂窝通信系统中用于控制频率分配的过程的流程图。该过程可以由蜂窝通信系统的网络装置执行,例如操作与维护(O&M)服务器或另一频率分配控制器装置或频谱控制器装置,或宏基站或控制至少多个小小区基站的其他装置。该过程可以作为根据在计算机程序分布介质中存储的计算机程序产品中所包括的计算机程序指令的计算机过程来执行。参考图2,第一蜂窝通信系统的网络装置选择许可频谱的共享频谱池中所包括的第一频率子带作为主子带(方框200),其中共享频谱池被分为多个子带。在方框202,网络装置形成针对第一频带的频率分配模式,其中频率分配模式指定在第一频率子带内向第一蜂窝通信系统的至少一个基站的频率分配。在方框204中,网络装置根据频率分配模式配置第一蜂窝通信系统的该至少一个基站以来占用第一频率子带。在方框206中,网络装置配置第一蜂窝通信系统的至少一个基站,以占用许可频谱的共享频谱池中所包括的第二频率子带,其中第二频率子带是第二蜂窝通信系统的主子带。第二蜂窝通信系统或另一蜂窝通信系统还可以占用第一频率子带作为补充其相应的主子带的辅子带。关于利用另一蜂窝通信在相同频带上操作,网络装置可以监视并控制子带上的系统间干扰,其中至少两个蜂窝通信系统利用重叠的频率资源(方框208)。方框208是可选的,并且在一些实施例中,系统间干扰管理甚至可以被省略。在这样的实施例中,蜂窝通信系统可以例如使用更可靠的调制和编码方案等来依赖其内部干扰减少/控制过程。在方框208的一个实施例中,网络装置第一频率子带上检测由另一蜂窝通信系统造成的干扰,并作为响应,使得向另一蜂窝通信系统传输检测的干扰的通知。在方框208的另一实施例中,网络装置从第二蜂窝通信系统接收检测的干扰的通知,并作为响应,使得向占用第二频率子带的至少一个基站传输命令以减少朝向第二蜂窝通信系统的干扰的命令。
[0034] 上述实施例提供用于在不同运营商之间共享许可频率的方法。该方法就如下意义而言提供一种公平共享:每一个运营商具有其控制的其主频率子带,并且此外运营商可以试图将其操作频率扩展到其他运营商的主频率子带。然而,如果另一运营商指示扩展已经造成干扰,扩展的运营商有义务调整其操作使得减少干扰。因此,在运营商之间启用频谱共享时,总是保证运营商的服务质量(QoS)。该方法可延伸到考虑任意数量的运营商。
[0035] 在一个实施例中,共享频谱池被分为与对共享频谱池进行共享的运营商的数量相等的数量的频率子带。
[0036] 蜂窝通信系统的主频带可以被理解为蜂窝通信系统具有比其他蜂窝通信系统更高优先级的频率子带。更高优先级可以与以下权利相关联:指示在频率子带上操作的其他蜂窝通信系统根据蜂窝通信系统的网络装置规定的要求的在频率子带上操作。例如,在检测到系统间干扰的情况下,其他蜂窝通信系统有义务改变它们的操作参数以使得干扰减少。优先级可以用于方框200的频率子带的选择中,如以下结合图3所描述。
[0037] 现在让我们参考图3的信令图来描述多运营商情况下的图2的过程。图3图示了两个不同蜂窝通信系统的网络装置(例如频谱控制器)和每一个蜂窝通信系统的基站。在现实中,每一个系统中的基站的数目可以更高,但相似的方案可以以直接的方式应用于其他基站。参考图3,在步骤300,第一蜂窝通信系统的第一频谱控制器和第二蜂窝通信系统的第二频谱控制器可以协商的频谱共享。频谱控制器可以建立通信连接(例如因特网协议(IP)连接),以便交换与频谱共享有关的消息。步骤300可以理解为预配置阶段,其中运营商就频谱共享策略和子带划分及分配达成一致。频谱共享策略可以包括以下至少一项:共享频谱池的频率子带的带宽、共享频谱池的每一个频率子带上的无线电分量载波的数量、每一个网络装置对每一个频率子带的优先级顺序、触发频率子带的重分配的事件、以及当减少对另一蜂窝通信系统的干扰时执行的至少一个调整动作。事件可以是基于时间的(例如预定重分配周期性)或基于触发的。调整动作可以包括以下至少一项:降低受干扰频率资源上的传输功率和释放受干扰频率资源,或可能的其他动作(例如针对两个或更多个基站,交换或者重分配被使用频率资源的至少部分)。还可以在所确定的事件发生时重新协商频率共享策略,其中事件可以是基于时间的事件(例如重新协商周期性的期满)或者非基于时间的事件。因此,协商还可以是动态的或半静态的属性。
[0038] 步骤300还可以包括运营商之间频率子带的分配。因此,每一个运营商可以获取频率子带以用作主频率子带。在一个实施例中,分配可以基于上述的优先级顺序。每一个运营商可以对一个频率子带具有最高优先级,并因此不同运营商在不同频率子带上具有最高优先级。首先,每一个频谱控制器可以自主地选择频率子带之一作为主频率子带。选择可以基于所需容量的估计等,并且频谱控制器可以选择与当前需求相对应的频率子带。如果存在冲突,例如两个频谱控制器选择了相同的频率子带,则对该频率子带具有最高优先级的频谱控制器可以采用(assume)所选择的频率子带。在该步骤中未采用优先级的另一实施例中,频谱控制器可以遵循先到先服务规则,例如在频率子带上最先作出保留的频谱控制器可以采用频率子带作为主子带。在冲突的情况下,例如另一运营商同样对同一频率子带作出保留但这太迟,放弃并选择另一子带作为主子带的另一运营商可以在当正选择第二主子带(在采用多个主子带的情况下)的下一轮中获得优先权。之后,过程可以继续以选择第二主子带等直到所有频率子带被分配。一般地,频谱共享可以限于几个运营商(例如两个或三个)。根据在先前选择回合期间确定的运营商对之间的优先级,该过程易于在每一回合中执行和改善。
[0039] 在整个网络覆盖中可以提供多个频率子带共享过程。该共享过程可以是依赖于例如地理位置的,并且可以在不同地理位置区域中的运营商之间执行不同的共享过程。
[0040] 当已经分配了主频率子带时,第一频谱控制器和第二频谱控制器可以在方框302和方框304中确定各自的频谱分配模式。每一个频谱控制器可以自主地执行频谱分配模式的确定。方框302、方框304可以包括确定要分配给主频率子带的基站并且将主频率子带内的带宽分配给所确定的基站。图4A表示图1的蜂窝通信系统的频率分配模式的示例。第一运营商的频谱控制器(点标记)可以采用频率子带3作为主频率子带,并从频率子带3中分配频率资源给基站100至基站104。第二运营商的频谱控制器(垂直线)可以采用频率子带2作为主频率子带,并从频率子带2中分配频率资源给基站110至基站118。第三运营商的频谱控制器(水平线)可以采用频率子带1作为主频率子带,并从频率子带1中分配频率资源给基站120至基站128。频谱控制器可以在确定频率分配模式时利用基站的地理位置的知识。例如,由于基站104与其他基站100、102较远,长距离上的无线电波的衰减导致它们之间的干扰不可能,因此第一蜂窝通信系统的频谱控制器可以将与指派给基站100或102的频率资源相同的频率资源指派给基站104。
[0041] 在另一实施例中,在基站例如自主地选择它们将占用的频率资源的情形中,可以以分布式方式(执行频率分配模式的确定。根据本实施例,从频谱控制器角度看的频率分配模式可以整体上包含主频率子带,并且可以由蜂窝通信系统的一个或多个其他装置执行主频率子带的频率资源的子划分。
[0042] 在步骤306,第一频谱控制器指示第一蜂窝通信系统的基站根据方框302中所确定的频率分配模式来占用工作频率。类似地,方框308中的第二频谱控制器指示第二蜂窝通信系统的基站根据方框304中所确定的频率分配模式来占用工作频率。因此,基站可以占用主频率子带的频率资源。
[0043] 在除非创建新小区或现有小区被关闭否则可以保持频率分配模式的意义上,频率分配模式可以是静态的或半静态的。
[0044] 在图4A中,在相同频率子带上工作的基站组可以形成频谱共享簇。网络控制器可以建立一个或若干个频谱共享簇。频谱共享簇可以包括多个小区,并且每一个频谱共享簇可以被分配以唯一的簇标识符。例如,第一频谱控制器可以将公共簇标识符指派给共享子带3的基站100至基站104。
[0045] 在方框310,第一频谱控制器确定将第一蜂窝通信系统的工作频率扩展到共享频谱池的其他频率子带。在本示例中,假定第一频谱控制器确定扩展到第二蜂窝通信系统的主频率子带。第一频谱控制器可以针对第二蜂窝通信系统的主频率子带确定频率分配模式。类似地,在方框312中,第二频谱控制器确定将其工作频率扩展到第一蜂窝通信系统的主频率子带以及对应的频率分配模式。在一个实施例中,频谱控制器复制在方框302、304中针对主频率子带所确定的频率分配模式。在步骤314、316,频谱控制器指示相应的基站采用频率分配模式用于扩展。图4B图示了作为步骤314、316和由第三蜂窝通信系统的第三频谱控制器所执行对应步骤的执行的结果的频率占用。如图4B中所示,现在所有蜂窝通信系统在共享频谱池的所有频率子带上工作。应当理解,不需要所有的频谱控制器扩展到共享频率池的所有频率子带,并且任何频谱控制器可以确定扩展到包括不是频谱控制器的蜂窝通信系统的主子带的至少一个子带的频率子带的子集。
[0046] 频谱控制器可以使用上述簇标识符来作为一个整体寻址频谱共享簇,并且因此指示频谱共享簇的所有基站通过使用寻址到簇标识符的单个信令消息来执行扩展。在频谱分配模式被复制到其他非主频率子带时这是特别有益的,因为频谱控制器可以简单地参考现有的频率分配模式并使用短指令字(甚至一个比特)来将现有的频率分配模式拷贝到新频率子带。
[0047] 现在,因为多个运营商在相同频带上操作(如图4B所示),由于蜂窝通信系统重叠的工作频率和重叠的覆盖范围,将可能发生系统间干扰。在方框318和方框320中,蜂窝通信系统的基站至少在它们的主频率子带上执行测量。基站可以测量从其他蜂窝通信系统的相邻小区所接收的信号的信号强度。信号强度由所测量的接收信号强度指示符(RSSI)、参考信号接收功率(RSRP)或另一度量来表示。基站可以基于基站发送的广播消息中包括的其小区标识符,区分其他蜂窝通信系统的相邻小区。基站可以将所测量的信号强度与干扰阈值相比较,如果所测量的信号强度超过阈值,则基站可以确定造成干扰的相邻基站以及(可选地)相应运营商。不同的运营商可以具有不同的小区标识符范围。在一个实施例中,检测到干扰的基站可以向频谱控制器报告干扰的通知和干扰基站的小区标识符。频谱控制器可以存储指派给不同运营商的小区标识符,并确定其基站正在造成干扰的运营商。在另一实施例中,基站存储指派给不同运营商的小区标识符,并确定其基站正在造成干扰的运营商。基站然后可以向频谱控制器报告干扰基站的小区标示符以及运营商。参考图3,当第一蜂窝通信系统的基站检测到来自第二蜂窝通信系统的干扰时,基站可以向第一频谱控制器发送调整请求(步骤322)。类似地,当第二蜂窝通信系统的基站检测到来自第一蜂窝通信系统的干扰时,基站可以向第二频谱控制器发送调整请求(步骤324)。调整请求可以包括上述所检测到的干扰的通知和干扰基站的小区标示符以及(可选地)干扰基站的运营商。在接收到调整请求(步骤322、324)之后,每一个频谱控制器可以确定其基站正在对其蜂窝通信系统的主子带造成干扰的网络运营商,并向干扰运营商的频谱控制器转发调整请求或发送精化(refined)的调整请求(步骤326、328)。在一个实施例中,调整请求还包括指示干扰强度的测量(例如RSSI值)。在一个实施例中,调整请求还包括指示在其上检测到干扰的频率资源(如由测量基站提供)的信息元素。
[0048] 在接收到调整请求之后,频谱控制器可以从所接收的调整请求中提取干扰基站的小区标示符,并确定在步骤300中所协商的干扰减少策略的类型。之后,频谱控制器可以将调整命令发送到干扰另一蜂窝通信系统的基站(步骤330、332)。调整命令可以包括用于减小传输功率的命令和/或用于释放在其上已经检测到干扰的频率资源的命令或另一命令(例如交换或重分配在同一蜂窝通信系统的两个或更多个基站之间所分配的频率资源的至少子集)。交换可以发生于不相邻基站的两个基站之间,以便于确保该交换减小或抑制对受干扰系统的干扰。所识别的基站然后可以减小发射功率、释放受干扰的频率资源或甚至其他蜂窝通信系统的受干扰主频子带上的所有频率资源、或与同一蜂窝通信系统的一个或更多个其他基站交换频率资源的至少一子集(方框334、336)。图4C示出了测量、干扰报告和调整的结果。因为对频率子带的主运营商造成干扰,基站104在接收到减小对第三蜂窝通信系统的干扰的命令之后,释放频率子带1。类似地,第二蜂窝通信系统的基站112和114必须退出子带1上的操作,基站122和102必须退出子带2上的操作,基站110和126必须退出子带3上的操作。因此,三个运营商可以共享所有的频率子带而不会造成系统间干扰,即使发生干扰,每一个频率子带的主运营商可以请求干扰运营商调整工作参数使得干扰被消除。因此,所有蜂窝通信系统的容量可以得到改善而不产生系统间干扰。
[0049] 在一个实施例中,基站和/或频谱控制器在发送调整请求时(步骤322至328),启动定时器。如果在定时器到期之后仍检测到干扰,则基站和/或频谱控制器可以向干扰蜂窝通信系统发送另一调整请求。
[0050] 在一个实施例中,基站可以在检测到干扰的主频率子带上发送广播消息。广播消息可以包括指示在其上已经检测到干扰的频率资源的信息元素。干扰资源的单元可以是分量载波,例如指派给射频载波的带宽。信息元素可以包括指示主子带上的每一个频率资源是否受到干扰的位图。在另一实施例中,基站仅指示受干扰的频率资源。在主频率子带上工作的基站被配置为监视这些干扰通知广播消息,并在检测到这种检测到干扰的通知之后,基站可以被配置为确定其是否工作于受干扰的频率资源上,如果是,则通过减小发射功率和/或释放受干扰的频率资源或与其他基站交换所使用的频率资源的至少子集来减少干扰。基站可以保持在相同频率子带的未受干扰频率资源上的操作。
[0051] 在一个实施例中,通过X2接口或用于基站之间通信的类似接口发送广播消息。替代广播消息,可以采用单播消息或多播消息来传送相应的信息。
[0052] 在对每一个频率子带采用优先级顺序的实施例中,检测到另一蜂窝通信系统的主频率子带上的干扰的通知的基站或频谱控制器可以确定对于受干扰的频率子带其是否在优先级顺序中具有最低优先级。如果具有最低优先级顺序,基站或频谱控制器可以采取减少干扰的动作。另一方面,如果其不具有最低优先级顺序,可以暂时丢弃通知。在接收到第二通知之后,基站和/或频谱控制器可以确定对于受干扰频率子带,其是否具有倒数第二低优先级并采取相应的动作。该过程可以以这种方式继续直到干扰被移除。表1中示出了图4A至图4C的子带1、2、3的优先级顺序的示例:
[0053]
[0054]
[0055] 表1
[0056] 因此,在子带3上第一蜂窝通信系统具有最高优先级,第二蜂窝通信系统具有第二最高优先级,并且第三蜂窝通信系统具有第三最高优先级。因此,第一蜂窝通信系统可以请求第二蜂窝通信系统和第三蜂窝通信系统减少子带3上对其的干扰,并且第二蜂窝通信系统仅可以请求第三蜂窝通信系统减少子带3上对其的干扰。第三蜂窝通信系统必须适应于请求,并相应地调整其基站。具有不同优先级顺序的类似方案可以应用于其他子带1和子带2(如表1中所示)。
[0057] 在又一实施例中,频谱控制器可以将小区标识符(例如受干扰小区的物理小区标识符和/或全局小区标识符)连同指示受干扰频率资源的信息一起发送到其他频谱控制器。干扰运营商因此可以请求其使用相同频率资源的小区扫描受干扰小区。报告它们已经检测到受干扰小区的那些小区然后可以被识别为干扰小区,干扰减少测量可以被定向于那些小区或基站。
[0058] 在频率子带上将使用先级顺序的实施例中,基站和/或频谱控制器可以仅当检测到要由在频率子带上具有较低优先级顺序的运营商的基站造成干扰时才发送调整请求消息。根据本实施例,基站还可以在不是它们的主频率子带的频率子带上执行测量。在检测到来自频率子带的主运营商的干扰时,基站和/或频谱控制器可以省略调整请求的发送。
[0059] 实施例提供了一种装置,该装置包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器,其中,该至少一个存储器和该计算机程序代码被配置为与该至少一个处理器一起使得所述装置执行上述频谱控制器的过程,例如在图2中的过程。图5示出了这种装置的结构的框图。装置可以被包括在蜂窝通信系统的网络装置中(例如基站或O&M服务器中)。装置可以包括处理电路50,处理电路50包括至少一个处理器。处理电路50可以包括子带选择电路56,子带选择电路56被配置为以上述方式(步骤200、300)执行频谱共享策略的协商以及主频率子带的选择。在协商频率共享策略之后,子带选择电路可以将策略存储在装置的存储器60中存储的数据库66中。在选择主子带之后,子带选择电路56可以向频率分配模式控制器54发送通知信号,频率分配模式控制器54被配置为确定针对主频率子带的频率分配模式。在选择频率分配模式之后,频率分配模式控制器54可以向蜂窝通信系统的至少一个基站发送消息,因此将基站配置为根据频率分配模式来占用主频率子带的频率资源。
[0060] 子带选择电路56还可以控制将工作频率扩展到共享频谱池的其他频率子带。例如,在确定蜂窝通信系统需要更多容量之后,子带选择电路可以选择共享频谱池并且在蜂窝通信系统的主频率子带之外的频率子带,并触发频率分配模式控制器54针对所选择的频率子带来选择频率分配模式。如果所选择的频率子带具有与主子带之一相同的带宽,频率分配模式控制器54可以复制针对主频率子带之一已经形成的频率分配模式,并将消息发送到蜂窝通信系统的至少一个基站,因此将基站配置为根据频率分配模式占用扩展频率子带的频率资源。
[0061] 处理电路50还可以包括干扰控制器电路58,干扰控制器电路58被配置为处理干扰控制,例如上述调整请求消息和调整命令消息的传送和接收。
[0062] 处理电路50可以包括电路54至58作为子电路,或它们可以被认为是由相同物理处理电路执行的计算机程序模。存储器60可以存储一个或更多个计算机程序产品,计算机程序产品包括规定电路54至58的操作的程序指令。装置还可以包括输入/输出(I/O)接口,输入/输出(I/O)接口向装置提供通过一个或更多个通信网络与例如蜂窝通信系统的基站以及与其他蜂窝通信系统的频谱控制器的通信能力。
[0063] 如本申请中所使用的,术语“电路”是指以下所有项:(a)仅硬件电路实现,例如仅以模拟电路和/或数字电路实现;(b)电路和软件和/或固件的组合,例如(如适用):(ⅰ)(多个)处理器或处理器内核的组合;或(ii)(多个)处理器/软件(包括(多个)数字信号处理器、软件)和至少一个存储器的部分,它们一起工作使得装置执行特定功能;和(c)电路,例如一个(或多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分,其需要软件或固件用于操作(即使软件或固件实际不存在)。
[0064] “电路”的定义适用于该术语在本申请中的所有用途。作为另一个例子,如在本申请中所使用的,术语“电路”还将覆盖以下实现:仅一个处理器(或多个处理器)或者处理器的一部分(例如多核处理器的一个核)及其(或它们)附带的软件和/或固件。对于根据本发明的实施例的装置,术语“电路”还将覆盖(例如且可适用于特定的元件)基带集成电路、专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程阵列(FPGA)电路。
[0065] 在图2到4描述的过程或方法也可以以计算机程序中定义的计算机进程的形式执行。该计算机程序可以是源代码形式、目标代码形式或者一些中间形式,并且它可以被存储在某种载体中,载体可以是能够承载程序的任意实体或设备。这样的载体包括瞬时计算机介质和/或非瞬时计算机介质,例如记录介质、计算机存储器、只读存储器、电载波信号、电信信号和软件分发包。根据所需的处理能力,计算机程序可以在单个电子数字处理单元中执行,或者可以分布于若干处理单元中。
[0066] 本发明适用于以上定义的蜂窝通信系统,但也可以适用于其他合适的通信系统。所使用的协议、通信系统的规范和其网络元件发展迅速。这样的发展可能需要对所描述实施例的另外改变。因此,应当对所有词语和表达进行宽泛地解释并且它们旨在示意而不是限制实施例。本领域技术人员将显而易见的是,随着技术的进步,本发明概念可以以各种方式来实现。本发明及其实施例不限于以上描述的示例,而是可以在权利要求的范围内变化。
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