本發(fā)明涉及用于無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和用戶設(shè)備。此外，本發(fā)明還涉及對應(yīng)的方法、計算機程序和計算機程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

為了滿足業(yè)務(wù)需求和連接的激增，用于通信系統(tǒng)的無線電技術(shù)正逐步朝向以下方面轉(zhuǎn)變：形成無線電接入網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的可用頻譜的更靈活利用以及具有較小覆蓋區(qū)域的低功率網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的更密集部署。

關(guān)于該點，可以通過與具有潛力和資源以提供期望服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點建立的更加靈活和動態(tài)的連接來改善用戶體驗質(zhì)量(例如，在平均數(shù)據(jù)速率方面)。因此，用戶設(shè)備應(yīng)當(dāng)連接至未必提供最佳信號強度但是具有更多可用資源或者等價地每頻率資源具有較少業(yè)務(wù)負(fù)荷的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。

為了該目的，考慮以下系統(tǒng)：在該系統(tǒng)中，使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠僅以可用頻帶的一部分進行操作或者僅激活可用頻帶的一部分，其中，可用頻帶的一部分在下文中被稱為頻譜段。換言之，將在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處可用的頻帶劃分成許多頻譜段。例如，頻譜段可以是3GPP長期演進LTE系統(tǒng)的部分或者全部組成載波。在另一示例中，頻譜段可以是與在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處可用的無線電接入技術(shù)(radio access technology，RAT)相關(guān)聯(lián)的部分頻帶或全部頻帶。在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處可用的頻譜段可以不必在頻域中連續(xù)，也不必具有相等的大小(即，帶寬)。此外，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的頻譜段的大小可以是靜態(tài)的或隨著時間可動態(tài)配置的以適應(yīng)例如負(fù)荷、業(yè)務(wù)、需求或其他與頻譜段有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。術(shù)語“可用”指頻譜段是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的資源。因此，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以自主確定或可以被配置成使用/激活網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以通過其進行操作的一個或更多個頻譜段。

關(guān)于該點，可以根據(jù)業(yè)務(wù)/服務(wù)需求、業(yè)務(wù)類型、干擾模式以及以頻譜的較大部分或多個RAT進行操作的能量成本來適應(yīng)性調(diào)整對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處可用的頻帶和RAT的利用。轉(zhuǎn)而，控制并且使網(wǎng)絡(luò)側(cè)頻譜利用靈活的問題變成以下問題：將用戶設(shè)備關(guān)聯(lián)/連接至頻譜段并且因此關(guān)聯(lián)/連接至可以提供用戶設(shè)備所期望的服務(wù)的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，而非保證與提供最佳信號強度的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點連接。

因此，用于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處靈活頻譜利用的資源分配方法應(yīng)包括更先進的小區(qū)關(guān)聯(lián)和頻間負(fù)荷平衡方案，這些方案適應(yīng)性調(diào)整網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的頻譜利用以便符合用戶的業(yè)務(wù)/服務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)的能量成本。

在傳統(tǒng)的蜂窩無線電系統(tǒng)中，用戶設(shè)備通過以下方式來接入網(wǎng)絡(luò)：首先搜索由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送的同步信號并且測量相關(guān)聯(lián)的參考信號的強度，然后將接入請求發(fā)送至提供最強接收信號的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。

為了該目的，用戶設(shè)備接收作為廣播信道的一部分的一組前導(dǎo)序列，其中，所述前導(dǎo)序列被允許用于發(fā)起關(guān)于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的隨機接入。因此，隨機接入(random access，RACH)信號攜帶特定于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的信息，即該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點意在接收其的信息。響應(yīng)于此，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點向用戶設(shè)備提供臨時網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識、提供用于上行同步的時間提前以及要用于在接入程序的后續(xù)步驟中建立無線承載的一組時頻資源。最終，建立無線承載并且可以交換數(shù)據(jù)。

因此，傳統(tǒng)方案要求用戶設(shè)備首先通過監(jiān)聽、解碼和測量由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送的下行參考信號的強度來檢測網(wǎng)絡(luò)的存在。然后，用戶設(shè)備嘗試在提供最佳信號強度的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處接入網(wǎng)絡(luò)。然而，這不確保網(wǎng)絡(luò)資源的最佳使用，也不向用戶保證最佳服務(wù)。

例如，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n將可用時頻無線電資源的相等份額應(yīng)用于所服務(wù)的用戶設(shè)備，可以通過以下香農(nóng)約束將理論上可實現(xiàn)的平均用戶數(shù)據(jù)速率建模為：

其中，W_n和L_n為接入節(jié)點n的頻率帶寬和業(yè)務(wù)負(fù)荷(例如，表達(dá)為所服務(wù)的活躍用戶的平均數(shù)目)，而SINR_m,n為用戶m從接入節(jié)點n所經(jīng)受的信號與噪聲加干擾比。

根據(jù)該公式清楚的是，具有較低業(yè)務(wù)負(fù)荷L_n’<L_n的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n’可以提供較高的平均數(shù)據(jù)吞吐量——盡管提供最差的信號強度(即，當(dāng)SINR_m,n’<SINR_m,n時)。

雖然現(xiàn)有傳統(tǒng)方案例如3GPP高級長期演進(Long Term Evolution Advanced，LTE-A)系統(tǒng)針對已經(jīng)連接至系統(tǒng)的用戶設(shè)備已經(jīng)解決了該問題，例如通過用于在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間平衡/轉(zhuǎn)移業(yè)務(wù)負(fù)荷的機制，但是當(dāng)前不存在適用于不具有與系統(tǒng)的先前連接的用戶設(shè)備的方案。

在上述傳統(tǒng)方案中，用戶設(shè)備通過提供與從多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收的信號強度有關(guān)的反饋來在小區(qū)關(guān)聯(lián)、切換和負(fù)荷平衡程序方面輔助網(wǎng)絡(luò)。然而，這不足以保證用戶設(shè)備連接至或切換至具有提供所需服務(wù)的潛力的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。

相關(guān)技術(shù)的缺點是：在檢測同步信號和測量關(guān)聯(lián)至一個或多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的參考信號時，用戶設(shè)備嘗試在提供最佳信號強度而未必是最佳服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處接入網(wǎng)絡(luò)。相關(guān)技術(shù)系統(tǒng)例如3GPP LTE提供了用于一旦建立了連接則將用戶設(shè)備重定向至或卸荷至較好的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的額外程序。

然而，這在初始隨機接入之后需要額外的系統(tǒng)資源，并且總體程序在用戶設(shè)備最終連接至能夠提供最佳服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之前會需要幾百毫秒。

相關(guān)技術(shù)的第二個缺點是其需要用戶設(shè)備首先搜索和檢測網(wǎng)絡(luò)的存在，而不是網(wǎng)絡(luò)搜索和檢測用戶設(shè)備的存在。因此，用戶設(shè)備可以基于僅與下行參考信號的信號強度有關(guān)的信息來選擇用于連接至網(wǎng)絡(luò)的接入點。反之，如果系統(tǒng)必須通過檢測用戶設(shè)備的存在而不是用戶設(shè)備檢測系統(tǒng)的存在來做出決定，則其將需要更多信息以將用戶設(shè)備關(guān)聯(lián)至最佳網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和頻帶。

最終，用于接入無線電通信系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)程序在頻域中不具有良好的伸縮性，例如在接入節(jié)點可以被配置成以多個(甚至非連續(xù)的)頻帶并且以多種無線電接入技術(shù)操作時。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施方式的目的是提供減輕或解決傳統(tǒng)方案的缺點和問題的方案。

本發(fā)明的實施方式的另一目的是提供以下方案：通過該方案，用戶設(shè)備可以在沒有預(yù)先獲知覆蓋的無線電通信系統(tǒng)的情況下通過一個或多個頻譜段和/或無線電接入技術(shù)來接入無線電通信網(wǎng)絡(luò)。

本發(fā)明的實施方式的又一目的是提供無線電網(wǎng)絡(luò)中的用于無線電通信系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的靈活/自適應(yīng)頻譜利用的資源分配方案。

上述目的通過獨立權(quán)利要求的主題來解決。在從屬權(quán)利要求中可以得到另外的有利實施方式。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，以用于無線通信系統(tǒng)的用戶設(shè)備來實現(xiàn)上述和其他目的，用戶設(shè)備包括收發(fā)器，所述收發(fā)器被配置成：

在未連接至任何無線電通信網(wǎng)絡(luò)的情況下廣播接入信號S_A，其中，接入信號S_A包括用戶設(shè)備的標(biāo)識信息，

從無線電通信網(wǎng)絡(luò)接收響應(yīng)于接入信號S_A的廣播的接入響應(yīng)信號S_R，其中，接入響應(yīng)信號S_R包括對分配的用于無線通信系統(tǒng)中的通信的至少一個頻譜段的指示，

使用分配的所述至少一個頻譜段來與無線電通信網(wǎng)絡(luò)的至少一個(例如，分配的)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通信。

通過廣播接入信號S_A而非向指定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送接入信號，可以實現(xiàn)多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收該接入信號S_A并且可以相應(yīng)地評估該信號?；谒邮盏慕尤胄盘?，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以彼此通信以確定要用于用戶設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)通信的至少一個合適的頻譜段(例如，符合UE需求并且當(dāng)前具有低的負(fù)荷)。該頻譜段或這些頻譜段被在接入響應(yīng)信號S_R中指示給用戶設(shè)備。因此，本發(fā)明的實施方式使得能夠?qū)崿F(xiàn)將用戶設(shè)備有效分配至可用頻譜段，而無需在傳統(tǒng)系統(tǒng)中執(zhí)行的類似小區(qū)檢測、同步、初始信號強度測量的步驟。由此，使得接入程序加速并且從開始便已經(jīng)可以避免將用戶設(shè)備從具有強信號的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重定向至具有較低負(fù)荷的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的額外程序。

考慮以下無線通信系統(tǒng)：在該無線通信系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以被配置成以一個或更多個頻帶進行操作，并且每個頻帶被劃分成許多本公開內(nèi)容中所稱的頻譜段。在LTE術(shù)語中，頻譜段可以是頻率組成載波的一部分或者是整個頻率組成載波。在另一示例中，頻譜段可以是與在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處可用的特定無線電接入技術(shù)(radio access technology，RAT)相關(guān)聯(lián)的頻帶的一部分或者整個頻帶。在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處可用的頻譜段可以不必在頻域中是連續(xù)的，也不必具有相等的大小(即，帶寬)。此外，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的頻譜段的大小可以是靜態(tài)的或者是隨時間可動態(tài)配置的以適應(yīng)于例如負(fù)荷、業(yè)務(wù)、需求或與頻譜段有關(guān)的其他網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。由此，可以將甚至關(guān)聯(lián)至多個RAT的在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處可用的總頻譜帶寬視為由多個頻譜段形成的虛擬頻譜帶寬。

此外，考慮的是，由用戶設(shè)備廣播的接入信號S_A不具有指定的接受者(例如，接入信號S_A沒有接受者地址)。因此，可以將接入信號S_A理解為信標(biāo)信號。

而且，本描述中和對應(yīng)權(quán)利要求中的“或”要被理解為涵蓋“和”和“或”的數(shù)學(xué)OR，而不應(yīng)理解為XOR(異或)。

在根據(jù)第一方面的用戶設(shè)備的第一可能實施形式中，接入信號S_A還包括至少一個參考信號。

使用第一可能實施形式，無線電通信網(wǎng)絡(luò)可以檢測用戶設(shè)備的存在并且基于接入信號S_A中的參考信號來進行與用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的信道測量?；谛诺罍y量，無線電通信網(wǎng)絡(luò)(例如，中央網(wǎng)絡(luò)控制器或網(wǎng)絡(luò)的接入節(jié)點)可以向用戶設(shè)備分配合適的頻譜段。

在根據(jù)第一方面的用戶設(shè)備的第二可能實施形式中，接入信號S_A還包括下述中的一個或更多個用戶設(shè)備信息：服務(wù)類型；訂閱類型；業(yè)務(wù)類型；所需業(yè)務(wù)量；所需平均或最小或最大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量；所需平均或最小或最大帶寬；支持的無線電接入技術(shù)；支持的頻帶；優(yōu)選頻帶；支持的頻譜段；以及優(yōu)選頻譜段。

使用第二可能實施形式，具有這些特征的接入信號使得無線電通信網(wǎng)絡(luò)能夠識別進入通信系統(tǒng)的新的潛在用戶設(shè)備、獲取其需求或服務(wù)類型，并且利用該信息來確定是否準(zhǔn)許用戶設(shè)備進入網(wǎng)絡(luò)以及應(yīng)當(dāng)將新的用戶設(shè)備與哪些資源(例如，頻帶、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點)相關(guān)聯(lián)。因此，該可能的實施形式使得通信系統(tǒng)能夠通過額外考慮新的用戶設(shè)備的通信能力(例如，支持的RAT和頻帶)及其服務(wù)需求(例如，在數(shù)據(jù)速率、業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)量等方面)來準(zhǔn)許新的用戶設(shè)備進入。

在根據(jù)第一方面的用戶設(shè)備的第三可能實施形式中，接入響應(yīng)信號S_R還指示所述至少一個(分配的)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的標(biāo)識；以及其中，收發(fā)器還被配置成基于接入響應(yīng)信號S_R來得到所述至少一個(分配的)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的標(biāo)識。

第三可能實施形式使得在用戶設(shè)備接入無線電通信網(wǎng)絡(luò)時能夠?qū)崿F(xiàn)對于用戶設(shè)備至頻譜段和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的快速準(zhǔn)入控制。

在根據(jù)第一方面的用戶設(shè)備的第四可能實施形式中，收發(fā)器還被配置成以專用廣播信道來廣播接入信號S_A。

第四可能實施形式使得可以避免與通信系統(tǒng)中傳輸?shù)钠渌盘柕臎_突和干擾，從而提高成功檢測并且解碼接入信號的可靠性并且降低由廣播的接入信號引起的與由已經(jīng)連接至通信系統(tǒng)的其他用戶設(shè)備發(fā)送的信號的干擾。另外的優(yōu)點是減小了接收器(網(wǎng)絡(luò)節(jié)點)的搜索空間，從而降低復(fù)雜性。

在根據(jù)第一方面的用戶設(shè)備的第五可能實施形式中，收發(fā)器還被配置成以一個或更多個分離的頻譜段來廣播接入信號S_A。

使用第五可能實施形式，用戶設(shè)備可以通過以不同頻譜段進行廣播來宣布其存在。這使得用戶設(shè)備能夠被準(zhǔn)許使用無線通信系統(tǒng)中可用的一個或更多個頻帶或無線電接入技術(shù)。另外，其使得無線電通信網(wǎng)絡(luò)能夠獲知用戶設(shè)備的通信能力并且由此準(zhǔn)許用戶設(shè)備以最合適的頻譜段并且以最合適的無線電接入技術(shù)進行通信。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，上述及其他目的以用于無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行實現(xiàn)，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點包括收發(fā)器和處理器；其中，所述收發(fā)器被配置成：

從用戶設(shè)備接收廣播的接入信號S_A，其中，廣播的接入信號S_A包括用戶設(shè)備的標(biāo)識信息；其中，處理器被配置成：

基于廣播的接入信號S_A來分配用于用戶設(shè)備的通信的至少一個頻譜段；以及其中，收發(fā)器還被配置成：

向用戶設(shè)備發(fā)送接入響應(yīng)信號S_R(響應(yīng)于接收到廣播的接入信號S_A)，其中，接入響應(yīng)信號S_R包括對分配的用于無線通信系統(tǒng)中的通信的至少一個頻譜段的指示。

通過接收廣播的接入信號S_A而非僅接收直接定址于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的接入信號，可以實現(xiàn)多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收該接入信號S_A并且可以相應(yīng)地評估該信號，而無需用戶設(shè)備預(yù)先建立與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的連接。基于所接收的接入信號，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點確定要用于用戶設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)通信的至少一個合適的頻譜段(例如，符合UE需求并且當(dāng)前具有低的負(fù)荷)。該頻譜段或這些頻譜段被在接入響應(yīng)信號S_R中指示給用戶設(shè)備。因此，本發(fā)明的實施方式使得能夠?qū)崿F(xiàn)將用戶設(shè)備有效分配至可用頻譜段，而無需在傳統(tǒng)系統(tǒng)中執(zhí)行的類似小區(qū)檢測、同步、初始信號強度測量的步驟。由此，使得接入程序加速并且從開始便已經(jīng)可以避免將用戶設(shè)備從具有強信號的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重定向至具有較低負(fù)荷的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的額外程序。

在根據(jù)第二方面的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的第一可能實施形式中，接入響應(yīng)信號S_R還包括針對分配的所述至少一個頻譜段的在下述中的一個或更多個網(wǎng)絡(luò)信息：支持的業(yè)務(wù)類型；支持的業(yè)務(wù)量；支持的服務(wù)；以及分配的至少一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識。

第一可能實施形式使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠根據(jù)不同頻譜段所支持的業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)量來將用戶設(shè)備關(guān)聯(lián)至頻譜段或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點或無線電接入技術(shù)。第一可能實施形式還使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠基于所支持的服務(wù)類型來將用戶設(shè)備關(guān)聯(lián)至頻譜段。

在根據(jù)第二方面的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的第二可能實施形式中，處理器還被配置成：

基于所接收的所述廣播的接入信號S_A來估計網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的第一可用頻譜段的第一通信性能指標(biāo)；其中，收發(fā)器還被配置成：

從無線通信系統(tǒng)的至少一個另外的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收第二通信性能指標(biāo)，其中，第二通信性能指標(biāo)與用戶設(shè)備和所述另外的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的第二可用頻譜段相關(guān)聯(lián)；其中，處理器還被配置成：

基于第一通信性能指標(biāo)和所接收的第二通信性能指標(biāo)(例如，基于這兩個通信性能指標(biāo)的比較)，向用戶設(shè)備分配第一頻譜段或者向用戶設(shè)備分配第二頻譜段。

第二可能實施形式使得無線電通信網(wǎng)絡(luò)能夠基于用戶設(shè)備在不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的不同頻譜段中可實現(xiàn)的性能指標(biāo)來向用戶設(shè)備分配頻譜段。

在根據(jù)第二方面的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的第三可能實施形式中，所述處理器還被配置成：

基于所接收的所述廣播的接入信號S_A來針對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的多個可用頻譜段估計相應(yīng)通信性能指標(biāo)，以及

基于所估計的通信性能指標(biāo)來向用戶設(shè)備分配所述多個可用頻譜段中的頻譜段。

第三可能實施形式使得無線電通信網(wǎng)絡(luò)能夠基于用戶設(shè)備在同一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的不同頻譜段中可實現(xiàn)的性能指標(biāo)來向用戶設(shè)備分配頻譜段。

在根據(jù)第二方面的第二或第三實施形式的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的第四可能實施形式中，通信性能指標(biāo)包括下述中的一個或更多個：可實現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率；可實現(xiàn)的最大或最小或平均數(shù)據(jù)速率；可實現(xiàn)的頻譜效率；可實現(xiàn)的最大或最小或平均頻譜效率；可實現(xiàn)的時延；可實現(xiàn)的最大或最小或平均時延；以及頻率資源的最大或最小或平均數(shù)目。

第四可能實施形式使得能夠基于上述估計來實現(xiàn)用戶設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和頻譜段的分配。

在根據(jù)第二方面的第二、第三或第四實施形式中的任何實施形式的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的第五可能實施形式中，處理器還被配置成基于前述通信性能指標(biāo)中的任何通信性能指標(biāo)通過滿足以下標(biāo)準(zhǔn)之一來分配所分配的至少一個頻譜段s^★或所分配的至少一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n^★：

其中α_n∈[0，1]，

其中α_n∈[0，1]，

其中α_n∈[0，1]，

其中，是在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n處可用的頻譜段s的大??；是由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n指示的相應(yīng)利用；是由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n針對用戶設(shè)備m在頻譜段s中提供的頻譜效率的估計；是對使用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n處的頻譜段s的能量成本的指示；是從用戶設(shè)備m接收到廣播的接入信號S_A的一組網(wǎng)絡(luò)節(jié)點；以及是在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處可用的一組頻譜段s。

第五可能實施形式使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠?qū)σせ罨蛞糜跍?zhǔn)許新的用戶設(shè)備進入通信系統(tǒng)的頻譜段進行能量感知選擇。因此，響應(yīng)信號S_R還可以包括對分配的用于無線通信系統(tǒng)中的通信的至少一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的指示。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以通過在激活/使用頻譜段的能量成本與用于用戶設(shè)備的可用頻率資源、期望數(shù)據(jù)速率或頻譜效率之間進行權(quán)衡來將用戶設(shè)備關(guān)聯(lián)至頻譜段。

在根據(jù)第二方面的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的第六可能實施形式中，廣播的接入信號S_A還包括下述中的一個或更多個用戶設(shè)備信息：服務(wù)類型、訂閱類型、業(yè)務(wù)類型、所需業(yè)務(wù)量、所需平均或最小或最大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量、所需平均或最小或最大帶寬、支持的無線電接入技術(shù)、支持的頻帶、優(yōu)選頻帶、支持的頻譜段和優(yōu)選頻譜段；以及其中，處理器還被配置成：

基于所述一個或更多個用戶設(shè)備信息來分配所述至少一個頻譜段。

第六可能實施形式使得網(wǎng)絡(luò)能夠通過比較對于不同頻譜段和/或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的可實現(xiàn)性能指標(biāo)來向用戶設(shè)備分配一個或更多個頻譜段，這些頻譜段不必共同位于同一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處。換言之，不僅基于一個或更多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的信號強度/質(zhì)量的測量而且基于在從用戶設(shè)備接收信號的不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處可用的不同頻譜段的大小和業(yè)務(wù)負(fù)荷等來將用戶設(shè)備分配至頻譜段和/或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。另外，無線電通信網(wǎng)絡(luò)可以將不同的業(yè)務(wù)服務(wù)捆綁至不同的頻譜段。例如，這將使得網(wǎng)絡(luò)操作者能夠引導(dǎo)具有某類型的業(yè)務(wù)(例如，語音、視頻等)的所有用戶設(shè)備通過特定頻譜段被服務(wù)。其還可以使得網(wǎng)絡(luò)操作者能夠區(qū)分上行業(yè)務(wù)需求和下行業(yè)務(wù)需求。

在根據(jù)第二方面的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的第七可能實施形式中，收發(fā)器還被配置成：

從一個或更多個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收至少一個網(wǎng)絡(luò)報告消息，其中，所述至少一個網(wǎng)絡(luò)報告消息包括與用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的在下述中的一個或更多個信息元素：通信性能指標(biāo)、業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)量、所需平均或最小或最大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量、所需平均或最小或最大帶寬、支持的無線電接入技術(shù)、支持的頻帶、優(yōu)選頻帶、支持的頻譜段和優(yōu)選頻譜段；以及其中，處理器還被配置成：

基于與用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述一個或更多個信息元素來向用戶設(shè)備分配所述至少一個頻譜段。

第七可能實施形式使得無線電通信網(wǎng)絡(luò)能夠通過使用與用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的信息元素來改進頻譜段向用戶設(shè)備的分配。

在根據(jù)第二方面的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的第八可能實施形式中，收發(fā)器還被配置成：

從一個或更多個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收至少一個網(wǎng)絡(luò)報告消息，其中，所述至少一個網(wǎng)絡(luò)報告消息包括與在所述一個或更多個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的至少一個可用頻譜段相關(guān)聯(lián)的在下述中的一個或更多個信息元素：通信性能指標(biāo)、平均接收功率、業(yè)務(wù)負(fù)荷、利用水平、帶寬和傳輸功率；以及處理器還被配置成：

基于與在所述一個或更多個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的所述至少一個可用頻譜段相關(guān)聯(lián)的所述一個或更多個信息元素來向用戶設(shè)備分配所述至少一個頻譜段。

第八可能實施形式使得無線電通信網(wǎng)絡(luò)能夠通過使用與在網(wǎng)絡(luò)的所述一個或更多個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的至少一個可用頻譜段相關(guān)聯(lián)的信息元素來改進頻譜段向用戶設(shè)備的分配。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，上述及其他目的通過在用于無線通信系統(tǒng)的用戶設(shè)備中的方法來進行實現(xiàn)，該方法包括：

在未連接至任何無線電通信網(wǎng)絡(luò)的情況下廣播接入信號S_A，其中，接入信號S_A包括用戶設(shè)備的標(biāo)識信息；

從無線電通信網(wǎng)絡(luò)接收響應(yīng)于接入信號S_A的廣播的接入響應(yīng)信號S_R，其中，接入響應(yīng)信號S_R包括對分配的用于無線通信系統(tǒng)中的通信的至少一個頻譜段的指示；

使用分配的所述至少一個頻譜段來與無線電通信網(wǎng)絡(luò)的至少一個(例如，分配的)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通信。

在根據(jù)第三方面的用戶設(shè)備中的方法的第一可能實施形式中，接入信號S_A還包括至少一個參考信號。

在根據(jù)第三方面的用戶設(shè)備中的方法的第二可能實施形式中，接入信號S_A還包括下述中的一個或更多個用戶設(shè)備信息：服務(wù)類型；訂閱類型；業(yè)務(wù)類型；所需業(yè)務(wù)量；所需平均或最小或最大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量；所需平均或最小或最大帶寬；支持的無線電接入技術(shù)；支持的頻帶；優(yōu)選頻帶；支持的頻譜段；以及優(yōu)選頻譜段。

在根據(jù)第三方面的用戶設(shè)備中的方法的第三可能實施形式中，接入響應(yīng)信號S_R還指示所述至少一個(分配的)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的標(biāo)識；以及方法還包括基于接入響應(yīng)信號S_R來得到所述至少一個(分配的)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的標(biāo)識。

在根據(jù)第三方面的用戶設(shè)備中的方法的第四可能實施形式中，以專用廣播信道來廣播接入信號S_A。

在根據(jù)第三方面的用戶設(shè)備中的方法的第五可能實施形式中，以一個或更多個分離的頻譜段來廣播接入信號S_A。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，上述及其他目的通過在用于無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的方法來進行實現(xiàn)，該方法包括：

從用戶設(shè)備接收廣播的接入信號S_A，其中，廣播的接入信號S_A包括用戶設(shè)備的標(biāo)識信息；

基于廣播的接入信號S_A來分配用于用戶設(shè)備的通信的至少一個頻譜段；

向用戶設(shè)備發(fā)送接入響應(yīng)信號S_R(響應(yīng)于接收到廣播的接入信號S_A)，其中，接入響應(yīng)信號S_R包括對分配的用于無線通信系統(tǒng)中的通信的所述至少一個頻譜段的指示。

在根據(jù)第四方面的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的方法的第一可能實施形式中，接入響應(yīng)信號S_R還包括針對分配的所述至少一個頻譜段的在下述中的一個或更多個網(wǎng)絡(luò)信息：支持的業(yè)務(wù)類型；支持的業(yè)務(wù)量；支持的服務(wù)；以及分配的至少一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識。

在根據(jù)第四方面的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的方法的第二可能實施形式中，該方法還包括：

基于所接收的所述廣播的接入信號S_A來估計網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的第一可用頻譜段的第一通信性能指標(biāo)；

從無線通信系統(tǒng)的至少一個另外的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收第二通信性能指標(biāo)，其中，第二通信性能指標(biāo)與用戶設(shè)備和所述另外的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的第二可用頻譜段相關(guān)聯(lián)；

基于第一通信性能指標(biāo)和所接收的第二通信性能指標(biāo)來向用戶設(shè)備分配第一頻譜段或者向用戶設(shè)備分配第二頻譜段。

第二可能實施形式使得無線電網(wǎng)絡(luò)能夠基于用戶設(shè)備在不同頻譜段中可實現(xiàn)的性能指標(biāo)來向用戶設(shè)備分配頻譜段。

在根據(jù)第四方面的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的方法的第三可能實施形式中，該方法還包括：

基于所接收的所述廣播的接入信號S_A來針對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的多個可用頻譜段估計相應(yīng)通信性能指標(biāo)，以及

基于所估計的通信性能指標(biāo)來向用戶設(shè)備分配所述多個可用頻譜段中的頻譜段。

第三可能實施形式使得無線電網(wǎng)絡(luò)能夠基于用戶設(shè)備在不同頻譜段中可實現(xiàn)的性能指標(biāo)來向用戶設(shè)備分配頻譜段。

在根據(jù)第四方面的第二或第三實施形式的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的方法的第四可能實施形式中，通信性能指標(biāo)包括下述中的一個或更多個：可實現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率；可實現(xiàn)的最大或最小或平均數(shù)據(jù)速率；可實現(xiàn)的頻譜效率；可實現(xiàn)的最大或最小或平均頻譜效率；可實現(xiàn)的時延；可實現(xiàn)的最大或最小或平均時延；以及頻率資源的最大或最小或平均數(shù)目。

第四可能實施形式使得能夠基于上述估計來實現(xiàn)用戶設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和頻譜段的分配。

在根據(jù)第四方面的第二、第三或第四實施形式中的任何實施形式的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的方法的第五可能實施形式中，方法還包括基于前述通信性能指標(biāo)中的任何通信性能指標(biāo)通過滿足以下標(biāo)準(zhǔn)之一來分配所分配的至少一個頻譜段S^★或所分配的至少一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n^★：

其中α_n∈[0，1]，

其中α_n∈[0，1]，

其中α_n∈[0，1]，

其中，是在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n處可用的頻譜段s的大小；是由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n指示的相應(yīng)利用；是由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n針對用戶設(shè)備m在頻譜段s中提供的頻譜效率的估計；是對使用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n處的頻譜段s的能量成本的指示；是從用戶設(shè)備m接收到廣播的接入信號S_A的一組網(wǎng)絡(luò)節(jié)點；以及是在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處可用的一組頻譜段s。

第五可能實施形式使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠?qū)σせ罨蛞糜跍?zhǔn)許新的用戶設(shè)備進入通信系統(tǒng)的頻譜段進行能量感知選擇。因此，響應(yīng)信號S_R還可以包括對分配的用于無線通信系統(tǒng)中的通信的至少一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的指示。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以通過在激活/使用頻譜段的能量成本與用于用戶設(shè)備的可用頻率資源、期望數(shù)據(jù)速率或頻譜效率之間進行權(quán)衡來將用戶設(shè)備關(guān)聯(lián)至頻譜段。

在根據(jù)第四方面的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的方法的第六可能實施形式中，廣播的接入信號S_A還包括下述中的一個或更多個用戶設(shè)備信息：服務(wù)類型、訂閱類型、業(yè)務(wù)類型、所需業(yè)務(wù)量、所需平均或最小或最大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量、所需平均或最小或最大帶寬、支持的無線電接入技術(shù)、支持的頻帶、優(yōu)選頻帶、支持的頻譜段以及優(yōu)選頻譜段；以及該方法還包括：

基于所述一個或更多個用戶設(shè)備信息來分配所述至少一個頻譜段。

在根據(jù)第四方面的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的方法的第七可能實施形式中，該方法還包括：

從一個或更多個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收至少一個網(wǎng)絡(luò)報告消息，其中，所述至少一個網(wǎng)絡(luò)報告消息包括與用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的在下述中的一個或更多個信息元素：通信性能指標(biāo)、業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)量、所需平均或最小或最大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量、所需平均或最小或最大帶寬、支持的無線電接入技術(shù)、支持的頻帶、優(yōu)選頻帶、支持的頻譜段以及優(yōu)選頻譜段；

基于與用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述一個或更多個信息元素來向用戶設(shè)備分配所述至少一個頻譜段。

在根據(jù)第四方面的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的方法的第八可能實施形式中，該方法還包括：

從一個或更多個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收至少一個網(wǎng)絡(luò)報告消息，其中，所述至少一個網(wǎng)絡(luò)報告消息包括與在所述一個或更多個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的至少一個可用頻譜段相關(guān)聯(lián)的在下述中的一個或更多個信息元素：通信性能指標(biāo)、平均接收功率、業(yè)務(wù)負(fù)荷、利用水平、帶寬以及傳輸功率；

基于與在所述一個或更多個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的所述至少一個可用頻譜段相關(guān)聯(lián)的所述一個或更多個信息元素來向用戶設(shè)備分配所述至少一個頻譜段。

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的方法和用戶設(shè)備中的方法的優(yōu)點與對應(yīng)設(shè)備權(quán)利要求中的那些優(yōu)點相同。

另外指出的是，本發(fā)明還涉及包括根據(jù)本發(fā)明的至少一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和至少一個用戶設(shè)備的無線通信系統(tǒng)。此外，對應(yīng)的在無線通信系統(tǒng)中的方法包括在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的方法和在用戶設(shè)備中的方法。

本發(fā)明還涉及計算機程序，其特征在于代碼裝置，該計算機程序在由處理裝置運行時使得所述處理裝置執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的任何方法。此外，本發(fā)明還涉及包括計算機可讀介質(zhì)和上述計算機程序的計算機程序產(chǎn)品，其中，所述計算機程序被包括在計算機可讀介質(zhì)中，所述計算機可讀介質(zhì)包括以下中的一個或更多個：ROM(只讀存儲器)、PROM(可編程ROM)、EPROM(可擦除PROM)、閃速存儲器、EEPROM(電EPROM)和硬盤驅(qū)動器。

本發(fā)明的實施方式使得包括本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的無線電通信網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⑾胍尤霟o線電通信網(wǎng)絡(luò)的新的用戶設(shè)備配置成在一個或多個頻譜段中進行操作和/或以一個或多個無線電接入技術(shù)進行操作，從而繞過在相關(guān)技術(shù)中通常由用戶設(shè)備要求的若干步驟例如小區(qū)檢測、同步、初始信號強度測量，由此使接入程序加速并且避免了用于將用戶設(shè)備從具有強信號的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重定向至具有較低負(fù)荷的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的額外程序。

另外，通過將用戶設(shè)備分配至頻譜段而非分配至物理(或邏輯)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，使得能夠在所謂的虛擬無線電接入網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)資源調(diào)度，其中，服務(wù)用戶設(shè)備的無線電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的標(biāo)識沒有展現(xiàn)給用戶設(shè)備。

此外，本發(fā)明的實施方式還使得無線電通信網(wǎng)絡(luò)能夠基于根據(jù)至無線通信系統(tǒng)的新的準(zhǔn)入查詢而預(yù)計的業(yè)務(wù)、當(dāng)前業(yè)務(wù)分配、當(dāng)前頻譜利用和可用頻譜來控制和平衡業(yè)務(wù)在無線通信系統(tǒng)中可用的多個頻譜段、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和無線電接入技術(shù)之間的分配。

此外，本發(fā)明的另外應(yīng)用和優(yōu)點根據(jù)以下詳細(xì)描述將變得明顯。

附圖說明

附圖意在解釋和說明本發(fā)明的不同實施方式，在附圖中：

-圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用戶設(shè)備；

-圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用戶設(shè)備中的方法的流程圖；

-圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點；

-圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的方法的流程圖；

-圖5示出包括本發(fā)明的實施方式的無線通信系統(tǒng)；

-圖6示出用戶設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的信令；

-圖7示出用戶設(shè)備與兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間或者與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點之間的信令；

-圖8示出包括本發(fā)明的實施方式的另一無線通信系統(tǒng)；

-圖9示出包括本發(fā)明的實施方式的再一無線通信系統(tǒng)；以及

-圖10示出包括本發(fā)明的實施方式的再一無線通信系統(tǒng)。

具體實施方式

當(dāng)無線電通信系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以被配置成以多個頻譜段和/或以多種無線電接入技術(shù)進行操作時，問題在于：在用戶設(shè)備接入系統(tǒng)時確定用戶設(shè)備應(yīng)當(dāng)被配置成以哪些頻譜段和/或以哪種無線電接入技術(shù)進行操作以便符合用戶的業(yè)務(wù)/服務(wù)需求、在頻帶之間平衡業(yè)務(wù)以及使網(wǎng)絡(luò)的能量成本最小化。

為了解決傳統(tǒng)方案的這些及其他問題，本發(fā)明的實施方式涉及用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用戶設(shè)備10。用戶設(shè)備10包括收發(fā)器11，收發(fā)器11被配置成在未連接至任何無線電通信網(wǎng)絡(luò)的情況下廣播接入信號S_A。接入信號S_A包括用戶設(shè)備10的標(biāo)識信息。在一個示例中，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識信息可以包括用于針對某一無線電接入技術(shù)含義明確地識別用戶設(shè)備10的指示符/數(shù)字。在另一示例中，用戶設(shè)備10在未連接至無線電通信網(wǎng)絡(luò)的情況下可以處于空閑模式、非連接模式或處于通電狀態(tài)(搜索網(wǎng)絡(luò))。

用戶設(shè)備10的收發(fā)器11還被配置成從無線電通信網(wǎng)絡(luò)接收響應(yīng)于接入信號S_A的廣播的接入響應(yīng)信號S_R。接入響應(yīng)信號S_R包括對分配的至少一個頻譜段的指示，用戶設(shè)備10可以通過分配的所述至少一個頻譜段在無線通信系統(tǒng)中通信。收發(fā)器11還被配置成使用分配的所述至少一個頻譜段與無線電通信網(wǎng)絡(luò)的至少一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通信。圖1所示的用戶設(shè)備10在該示例中還包括與收發(fā)器11可通信地耦接的處理器12。

在圖2的流程圖中示出在用戶設(shè)備10中使用的對應(yīng)方法。該方法包括：在用戶設(shè)備10未連接至任何無線電通信網(wǎng)絡(luò)的情況下廣播110接入信號S_A，其中，接入信號S_A包括用戶設(shè)備10的標(biāo)識信息。此外，該方法包括：從無線電通信網(wǎng)絡(luò)接收120接收響應(yīng)于接入信號S_A的廣播的接入響應(yīng)信號S_R，其中，接入響應(yīng)信號S_R包括對分配的至少一個頻譜段的指示。此外，該方法包括：使用分配的所述至少一個頻譜段來與無線電通信網(wǎng)絡(luò)的至少一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通信130。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20包括彼此可通信地耦接的收發(fā)器21和處理器22。收發(fā)器21被配置成從用戶設(shè)備10接收廣播的接入信號S_A，其中，廣播的接入信號S_A包括用戶設(shè)備10的標(biāo)識信息。處理器22被配置成基于廣播的接入信號S_A來分配用于用戶設(shè)備10進行通信的至少一個頻譜段。收發(fā)器21還被配置成向用戶設(shè)備10發(fā)送接入響應(yīng)信號S_R(響應(yīng)于接收到廣播的接入信號S_A)，其中，接入響應(yīng)信號S_R包括對分配的所述至少一個頻譜段的指示。

圖4的流程圖中示出在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20中使用的對應(yīng)方法。該方法包括：從用戶設(shè)備10接收210廣播的接入信號S_A，其中，廣播的接入信號S_A包括用戶設(shè)備10的標(biāo)識信息。此外，該方法包括：基于廣播的接入信號S_A來分配220用于用戶設(shè)備10進行通信的至少一個頻譜段。此外，該方法包括：向用戶設(shè)備10發(fā)送230接入響應(yīng)信號S_R(響應(yīng)于接收到廣播的接入信號S_A)，其中，接入響應(yīng)信號S_R包括對分配的所述至少一個頻譜段的指示。

圖5示出用戶設(shè)備10廣播接入信號S_A(以虛線箭頭示出)的示例，其中接入信號S_A被網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c、20d(網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c、20d形成圖3所示的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的可能實施形式)接收。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20c可以各自向用戶設(shè)備10發(fā)送接入響應(yīng)信號S_R(以實線箭頭示出)。用戶設(shè)備10接收接入響應(yīng)信號S_R。響應(yīng)于接收到接入響應(yīng)信號S_R，用戶設(shè)備10開始與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20c通信。圖5還示出用戶設(shè)備10的負(fù)荷(黑色)被如何分別添加至上述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20c的其他負(fù)荷?？梢钥闯觯谠撌纠杏脩粼O(shè)備10如何被分配了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b處的第二可用頻譜段和第四可用頻譜段以及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20c處的第一可用頻譜段。在該示例中，發(fā)送接入響應(yīng)信號S_R的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20c也是用戶設(shè)備10與其建立連接的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20c。

圖6示出無線通信系統(tǒng)30中用戶設(shè)備10與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20之間的基本信令。可以看到用戶設(shè)備10廣播接入信號S_A。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20接收接入信號S_A并且作為響應(yīng)向用戶設(shè)備10發(fā)送接入響應(yīng)信號S_R。用戶設(shè)備10接收接入響應(yīng)信號S_R并且使用分配的頻譜段開始通信。

因此，想要接入通信網(wǎng)絡(luò)的用戶設(shè)備10例如在至少一個頻譜段中發(fā)送接入信號S_A，而無需預(yù)先獲知在其附近的任何通信網(wǎng)絡(luò)或者預(yù)先與在其附近的任何通信網(wǎng)絡(luò)同步。接入信號S_A意圖在至少一個頻譜段中向在用戶設(shè)備10的附近的任何通信網(wǎng)絡(luò)宣布用戶設(shè)備10的存在以及用戶設(shè)備10接入無線電資源的意愿。

在至少一個頻譜段中從用戶設(shè)備10接收到接入信號S_A的通信網(wǎng)絡(luò)以及通信網(wǎng)絡(luò)的至少一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20使用該接入信號S_A來確定應(yīng)當(dāng)將哪些頻譜段、RAT和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c、...、20n用于服務(wù)用戶設(shè)備10。該信息然后在接入響應(yīng)信號S_R中被發(fā)送至用戶設(shè)備10。在從通信網(wǎng)絡(luò)接收到接入響應(yīng)信號S_R時，用戶設(shè)備10可以使用所指示的頻譜段來發(fā)起與通信網(wǎng)絡(luò)(例如，與通信網(wǎng)絡(luò)的一個或更多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點)的通信。

在考慮各性能度量諸如平均數(shù)據(jù)速率、平均頻譜效率、時延等的情況下實現(xiàn)將用戶設(shè)備10分配至一個或更多個頻譜段和/或無線電接入技術(shù)，其中，所述性能度量表達(dá)了可以由系統(tǒng)中使用不同頻帶和/或無線電接入技術(shù)的不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點向用戶設(shè)備10提供的服務(wù)。

與傳統(tǒng)方案相反，準(zhǔn)許新的用戶設(shè)備10進入通信網(wǎng)絡(luò)以及與至少一個頻譜段(和對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點)相關(guān)聯(lián)不僅基于從用戶設(shè)備10發(fā)送的并且在通信網(wǎng)絡(luò)的各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c、...、20n處測量的信號的接收信號強度，而且基于各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在所支持的不同頻譜段中(可能甚至在不同頻帶和/或無線電接入技術(shù)中)的業(yè)務(wù)負(fù)荷/擁塞。

在本發(fā)明的實施方式中，接入信號S_A還包括對于接收器即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點而言已知的至少一個參考信號。參考信號可以與廣播接入信號的包括用戶設(shè)備10的標(biāo)識信息的部分呈時間或頻率復(fù)用。在一個示例中，參考信號在從包括用戶設(shè)備10的標(biāo)識信息的廣播接入信號S_A起的一段時間間隙之后被發(fā)送。這具有以下優(yōu)點：使得通信網(wǎng)絡(luò)能夠首先檢測到用戶設(shè)備10的存在并且然后基于參考信號來進行與用戶設(shè)備10相關(guān)聯(lián)的信道測量。為該目的，參考信號可以以取決于用戶設(shè)備標(biāo)識信息的發(fā)送序列來表征。

在本發(fā)明的實施方式中，接入信號S_A還包括與用戶設(shè)備10相關(guān)聯(lián)的在下述中的一個或更多個用戶設(shè)備信息：

·服務(wù)類型；

·訂閱類型；

·所需業(yè)務(wù)的類型(例如，上行、下行、語音、視頻、流送等)；

·所需業(yè)務(wù)量；

·所需平均/最大/最小數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量；

·所需無線電資源的平均/最大/最小量；

·用戶設(shè)備支持的無線電接入技術(shù)能力；

·支持的頻譜段或支持的頻帶；

·優(yōu)選頻譜段或優(yōu)選頻帶。

來自用戶設(shè)備10的具有這些特征的接入信號S_A使得通信網(wǎng)絡(luò)能夠識別進入通信系統(tǒng)的新的潛在用戶設(shè)備10、獲取用戶設(shè)備的需求或服務(wù)類型并且利用該信息來確定是否準(zhǔn)許用戶設(shè)備10進入通信網(wǎng)絡(luò)以及應(yīng)當(dāng)將新的用戶設(shè)備10關(guān)聯(lián)至哪些資源(例如，頻譜段和頻帶、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點)。

因此，方法具有以下益處：使得通信網(wǎng)絡(luò)能夠通過額外考慮用戶設(shè)備10的通信能力(例如，所支持的RAT和頻帶)、用戶設(shè)備10的服務(wù)需求(例如，在數(shù)據(jù)速率、業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)量等方面)來準(zhǔn)許新的用戶設(shè)備10進入。例如，用于發(fā)送接入信號的時頻資源可以通過取決于無線電接入技術(shù)的規(guī)范來預(yù)先定義并且由此對于發(fā)送器(例如，用戶設(shè)備)和接收器(例如，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點)二者而言是已知的。

在本發(fā)明的實施方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20向用戶設(shè)備10發(fā)送還包括下述中的一個或更多個網(wǎng)絡(luò)信息的接入響應(yīng)信號S_R：

·支持的業(yè)務(wù)類型；

·支持的業(yè)務(wù)量；

·支持的服務(wù)；以及

·分配的至少一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識。

與接入信號S_A類似，用于發(fā)送接入響應(yīng)信號S_R的時頻資源可以通過取決于無線電接入技術(shù)的規(guī)范來預(yù)先定義，或者與頻譜接入信號所使用的時頻資源相同，由此對于發(fā)送器和接收器二者而言是已知的。

在本發(fā)明的實施方式中，由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20發(fā)送的接入響應(yīng)信號S_R是指定給特定用戶設(shè)備10的。這可以例如通過以基于用戶設(shè)備10標(biāo)識的指示符所生成的調(diào)制序列對消息進行調(diào)制來實現(xiàn)。這樣的益處是使得僅預(yù)期的用戶設(shè)備10能夠接收并解碼接入響應(yīng)信號S_R。

在本發(fā)明的實施方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20將與用戶設(shè)備10相關(guān)聯(lián)的在下述中的信息元素通過網(wǎng)絡(luò)報告消息發(fā)送給至少一個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20(例如，網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點)：通信性能指標(biāo)、業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)量、所需平均或最小或最大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量、所需平均或最小或最大帶寬、支持的無線電接入技術(shù)、支持的頻帶、優(yōu)選頻帶、支持的頻譜段和優(yōu)選頻譜段。

在本發(fā)明的實施方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20將與在一個或更多個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c、...、20n處的至少一個可用頻譜段相關(guān)聯(lián)的在下述中的信息元素通過網(wǎng)絡(luò)報告消息發(fā)送給至少一個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(例如，網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點)：通信性能指標(biāo)、平均接收功率、業(yè)務(wù)負(fù)荷、利用水平、帶寬和發(fā)射功率。

分配問題(將用戶設(shè)備10分配至至少一個頻譜段和/或至少一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點)可以如圖7(a)所示由每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點各自解決或者可以如圖7(b)所示由網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點集中解決。

在圖7(a)中，用戶設(shè)備10廣播接入信號S_A，其中該接入信號S_A被一個或更多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c、...、20n接收。接收廣播接入信號的每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20可以估計用戶設(shè)備10在至少一個頻譜段中的性能指標(biāo)。當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間交換攜帶有與用戶設(shè)備10有關(guān)的信息和/或與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c、...、20n有關(guān)的信息的報告消息時，每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以如“解決分配問題”框所示各自確定頻譜段和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點針對用戶設(shè)備的關(guān)聯(lián)。然后，由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的至少一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(例如，由用戶設(shè)備已經(jīng)被關(guān)聯(lián)至的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點)向用戶設(shè)備10發(fā)送接入響應(yīng)信號S_R。

在圖7(b)中，用戶設(shè)備10廣播接入信號S_A，其中該接入信號S_A被一個或更多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c、...、20n接收。接收到接入信號S_A的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點將對應(yīng)的報告消息發(fā)送至(公共)網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點?；趫蟾嫦ⅲW(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點如“解決分配問題”框所示確定至少一個頻譜段和至少一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點針對用戶設(shè)備10的關(guān)聯(lián)。然后，該關(guān)聯(lián)被作為頻譜分配信號(a)指示給預(yù)期的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。預(yù)期的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點向用戶設(shè)備10發(fā)送相應(yīng)的接入響應(yīng)信號S_R。

因此，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和/或控制或協(xié)調(diào)一組網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c、...、20n的操作的網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點能夠收集關(guān)于在一個或更多個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c、...、20n處的至少一個頻譜段的與用戶設(shè)備10相關(guān)聯(lián)的信息，例如對可實現(xiàn)的性能的估計、業(yè)務(wù)類型和/或業(yè)務(wù)量等。使用該信息，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點或網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點確定用于用戶設(shè)備10的頻譜段的最佳分配，從而根據(jù)前述實施方式解決分配問題。此外，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c、...、20n可以交換上述信息以改進頻譜段和/或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的分配。

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20處的可用頻譜段(或者，甚至整個可用頻帶)的負(fù)荷或利用可以通過以下來表示：(平均/最小/最大)業(yè)務(wù)負(fù)荷的估計；準(zhǔn)許使用所述頻譜段的用戶設(shè)備的(平均/最小/最大)數(shù)目的估計；準(zhǔn)許使用至少一個頻譜段并且被積極調(diào)度以進行通信的用戶設(shè)備的(平均/最小/最大)數(shù)目的估計。另外，可用頻譜段的負(fù)荷可以包括對負(fù)荷變化的指示。

對平均提供的負(fù)荷或業(yè)務(wù)強度的估計在幀水平上是平均幀到達(dá)率與幀處理和傳輸時間的乘積，而在服務(wù)水平上是平均服務(wù)請求到達(dá)率(或用戶到達(dá)率)與平均服務(wù)時間的乘積。該信息使得用戶設(shè)備10能夠估計由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在某個頻帶所提供的平均每用戶頻譜效率。通過額外指示頻率帶寬，使得用戶設(shè)備10能夠估計在某個頻帶可實現(xiàn)的平均數(shù)據(jù)吞吐量。

在本發(fā)明的實施方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20是控制通信網(wǎng)絡(luò)中的多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的頻譜段利用和/或無線電接入技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點。網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點可以是歸屬于通信系統(tǒng)的無線電接入網(wǎng)絡(luò)(radio access network，RAN)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(例如，基站、NodeB、增強NodeB和超級NodeB(uNodeB)等)或者在通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò)部分中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。

圖8示出包括多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c、20d和示例性用戶設(shè)備10的通信系統(tǒng)30的示例。通信系統(tǒng)30的一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20d為網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點。用戶設(shè)備10在通信系統(tǒng)30中廣播接入信號S_A。該接入信號S_A被在可及范圍中的每個網(wǎng)絡(luò)20a、20b、20c、20d接收。網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點20d經(jīng)由以點劃箭頭示出的回程鏈路與其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c交換網(wǎng)絡(luò)報告消息(例如，從接入信號S_A得到的信號強度、可用頻譜段的負(fù)荷)。在該示例中，網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點20d發(fā)送接入響應(yīng)信號S_R，該接入響應(yīng)信號S_R向用戶設(shè)備10指示向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b處的兩個不同頻譜段以及向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20c處的一個頻譜段的分配。用戶設(shè)備10開始與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20c通信，圖8示出用戶設(shè)備10的負(fù)荷(黑色)被如何分別添加至上述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20c的負(fù)荷。換言之，網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點20d被配置成將用戶設(shè)備10同時分配至至少兩個不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b、20c處的至少兩個不同頻譜。這兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以均不同于網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點20d。控制節(jié)點20d被配置成在接入響應(yīng)信號S_R中向用戶設(shè)備10指示以上分配。此外，用戶設(shè)備10被配置成從網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點20d接收接入響應(yīng)信號S_R并且使用在接入響應(yīng)信號S_R中指示的相應(yīng)頻譜段來與兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b、20c建立連接。

圖9示出包括多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c、20d和示例性用戶設(shè)備10的通信系統(tǒng)30的示例。通信系統(tǒng)30的一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20d為網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點。用戶設(shè)備10在通信系統(tǒng)30中廣播接入信號S_A，其中該接入信號S_A被網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c接收。根據(jù)該示例可以看出，控制節(jié)點20d不一定必須接收接入信號S_A，這是因為至少另一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c(不是控制節(jié)點)從用戶設(shè)備10接收到這樣的接入信號S_A并且向網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點20d報告這樣的接收已足夠了。因此，網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點不必需要在用戶設(shè)備10的可及范圍中。網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點20d經(jīng)由以點劃箭頭示出的回程鏈路與其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c交換網(wǎng)絡(luò)報告消息。在該示例中，網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點20d確定用戶設(shè)備10向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b處的兩個不同頻譜段以及向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20c處的一個頻譜段的分配。該分配被報告至所分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b、20c。此后，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20c各自發(fā)送接入響應(yīng)信號S_R，接入響應(yīng)信號S_R向用戶設(shè)備10指示向相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b、20c處的相應(yīng)頻譜段的分配。然后，用戶設(shè)備10使用所分配的頻譜段發(fā)起與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20c的通信。此外，圖9示出用戶設(shè)備10的負(fù)荷(黑色)被如何分別添加至上述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20c的負(fù)荷。圖9中的示例還區(qū)別于圖8中的示例：在圖9的示例中，被分配給用戶設(shè)備10的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點它們本身向用戶設(shè)備10發(fā)送接入響應(yīng)信號S_R(還指示所分配的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點10處的頻譜段)。這具有減小網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點20的負(fù)荷的優(yōu)點。與此相反，在圖8的示例中，網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點向用戶設(shè)備10發(fā)送接入響應(yīng)信號S_R。這具有以下優(yōu)點：即使對于將用戶設(shè)備10同時分配至多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的情況，僅一個接入響應(yīng)信號S_R便足夠了。

圖10示出通信系統(tǒng)30，其與圖9所示的通信系統(tǒng)的區(qū)別在于網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點20d存在于無線通信系統(tǒng)30的核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)。用戶設(shè)備10在通信系統(tǒng)30中廣播接入信號S_A，其中該接入信號S_A被網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c接收。網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點20d經(jīng)由以點劃箭頭示出的回程鏈路與其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c交換網(wǎng)絡(luò)報告消息。在該示例中，網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點20d確定用戶設(shè)備10向至少一個頻譜段的分配并且將這報告給網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20c各自發(fā)送向用戶設(shè)備10指示至少一個頻譜段的分配的接入響應(yīng)控制信號S_R。用戶設(shè)備10開始與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20c通信，圖10示出用戶設(shè)備10的負(fù)荷(黑色)被如何分別添加至上述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20c的負(fù)荷。

在本發(fā)明的實施方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20基于下述中的一個或更多個通信性能指標(biāo)(例如，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20基于接收到的接入信號S_A所估計的)來確定用戶設(shè)備10向在通信系統(tǒng)的至少一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中可用的頻譜段的分配：

·可實現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率；

·可實現(xiàn)的最大或最小或平均數(shù)據(jù)速率；

·可實現(xiàn)的頻譜效率；

·可實現(xiàn)的最大或最小或平均頻譜效率；

·可實現(xiàn)的時延；

·可實現(xiàn)的最大或最小或平均時延；以及

·頻率資源的最大或最小或平均數(shù)目。

在本發(fā)明的實施方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20基于與用戶設(shè)備10相關(guān)聯(lián)的在下述中的一個或更多個用戶設(shè)備10信息來確定用戶設(shè)備10向通信系統(tǒng)30的至少一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中可用的至少一個頻譜段的分配：

·服務(wù)類型，

·訂閱類型、業(yè)務(wù)類型，

·所需業(yè)務(wù)量，

·所需平均或最小或最大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量，

·所需平均或最小或最大帶寬，

·支持的無線電接入技術(shù)，

·支持的頻譜段或支持的頻帶，以及

·優(yōu)選頻譜段或優(yōu)選頻帶。

一個益處是使得通信網(wǎng)絡(luò)能夠通過比較不同頻譜段和/或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的可實現(xiàn)性能指標(biāo)來將用戶設(shè)備10與一個或更多個頻譜段——不一定布置在同一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處——相關(guān)聯(lián)。換言之，不僅基于在一個或更多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的信號強度/質(zhì)量的測量而且基于業(yè)務(wù)負(fù)荷、從用戶設(shè)備接收信號的不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處可用的不同頻譜段的大小等來將用戶設(shè)備10關(guān)聯(lián)至頻譜段和/或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。

另外，方法使得網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒉煌臉I(yè)務(wù)服務(wù)捆綁至不同頻譜段。例如，這將使得網(wǎng)絡(luò)操作者能夠引導(dǎo)具有某類型業(yè)務(wù)(例如，語音、視頻等)的所有用戶設(shè)備通過特定頻譜段被服務(wù)。其還使得網(wǎng)絡(luò)操作者能夠區(qū)分上行業(yè)務(wù)需求和下行業(yè)務(wù)需求。

在本發(fā)明的實施方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20基于下述中的一個或更多個通信性能指標(biāo)來將至少一個頻譜段s和相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n分配給用戶設(shè)備m：

·可實現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率；可實現(xiàn)的最大或最小或平均數(shù)據(jù)速率；

·可實現(xiàn)的頻譜效率；

·可實現(xiàn)的最大或最小或平均頻譜效率；

·可實現(xiàn)的時延；可實現(xiàn)的最大或最小或平均時延；以及

·頻率資源的最大或最小或平均數(shù)目。

換言之，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20通過針對用戶設(shè)備10關(guān)于不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和頻譜段比較前述性能指標(biāo)并且選擇滿足以下標(biāo)準(zhǔn)之一的對(n^★,s^★)來將至少一個頻譜段s和相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n分配給用戶設(shè)備m：

其中，表示在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n處可用的頻譜段s的大小，是由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n指示的相應(yīng)利用(例如，業(yè)務(wù)負(fù)荷、被調(diào)度的用戶設(shè)備的平均/最小/最大數(shù)目等)，而是由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n針對用戶設(shè)備m在頻譜段s中提供的頻譜效率的估計。

此外，是與用戶設(shè)備m相關(guān)的一組網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，而是在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處可用的一組頻譜段s。因此：

·量表示由用戶設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n處的頻譜段s中可實現(xiàn)的平均數(shù)據(jù)吞吐量的估計；

·量表示由用戶設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n處的頻譜段s中可實現(xiàn)的平均頻譜效率的估計；

·量表示由用戶設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n處的頻譜段s中可獲得的頻率資源的平均數(shù)目的估計。

進一步公開的是公式(1)解決以下整數(shù)線性規(guī)劃(integer linear program，ILP)問題：

最大化

服從于

其中，如果用戶設(shè)備m與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n處的頻譜段s相關(guān)聯(lián)，則決策變量等于一，否則等于零。不等式約束規(guī)定用戶設(shè)備可以與多達(dá)K_m個頻譜段相關(guān)聯(lián)。為了實現(xiàn)所公開的方法，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點應(yīng)通過至少交換具有與中的一個或更多個有關(guān)的信息的報告消息來進行協(xié)調(diào)。熟練的讀者可以意識到，通過將目標(biāo)函數(shù)中的以的連續(xù)單調(diào)函數(shù)例如進行替換，產(chǎn)生相同的結(jié)果。

進一步公開的是，如圖7(a)和圖7(b)分別所示，公式(4)中的分配問題可以由每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點各自解決或者由網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點集中解決。

用于用戶設(shè)備10的頻譜段(和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點)的最佳選擇包括經(jīng)由公式(1)得到的最佳k∈[1,k_m]頻譜段?？梢酝ㄟ^對最小和/或最大平均數(shù)據(jù)吞吐量添加約束例如來修改公式(4)中的問題，在該情況下網(wǎng)絡(luò)節(jié)點將用戶設(shè)備與最佳k∈[1,k_m]頻譜段相關(guān)聯(lián)，從而產(chǎn)生在范圍[r_m,min,r_m,max]中的聚合平均數(shù)據(jù)速率。因此，方法使得能夠確定用于服務(wù)用戶設(shè)備的最佳頻譜段和相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點以便使其平均數(shù)據(jù)吞吐量最大化。另外，通過考慮不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的不同頻譜段的業(yè)務(wù)負(fù)荷，方法使得用戶設(shè)備能夠使用具有較低利用的頻譜段，從而平衡網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的頻間負(fù)荷。

熟練的讀者可以認(rèn)識到公式(2)和公式(3)可以用于在類似的考慮下解決類似的問題，其中，可以通過相應(yīng)地替換公式(4)中的目標(biāo)函數(shù)來使相應(yīng)問題公式化。

在本發(fā)明的實施方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n在不與其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)作的情況下向用戶設(shè)備m分配其可用頻譜段s中的至少一個頻譜段，只要頻譜段滿足：

使用相同的理由，可以證明，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間不存協(xié)作的情況下，公式(5)解決以下整數(shù)線性規(guī)劃(integer linear programming，ILP)問題：

最大化

服從于

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20通過憑借公式(5)選擇最佳k∈[1,K_m]頻譜段來確定用于用戶設(shè)備的頻譜段的最佳分配。

也可以通過對最小和/或最大平均數(shù)據(jù)速率添加約束來修改公式(8)中的問題，使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點將用戶設(shè)備與最佳k∈[1,K_m]頻譜段相關(guān)聯(lián)，從而產(chǎn)生在范圍[r_m,min,r_m,max]中的聚合平均數(shù)據(jù)速率。與本發(fā)明的前述實施方式相比，該實施方式具有不需要網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的協(xié)作并且減小了信令開銷的優(yōu)點。

公式(6)和公式(7)解決類似的問題，其中相應(yīng)問題通過相應(yīng)地替換目標(biāo)函數(shù)被公式化為公式(8)。

在本發(fā)明的實施方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20基于能量成本以及在不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和頻譜段s處可實現(xiàn)的平均吞吐量或平均頻譜效率的任一者的估計來將至少一個頻譜段s和相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n分配給用戶設(shè)備m，只要對n^★，s^★)分別滿足：

其中，是在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n處可用的頻譜s的利用，是由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n針對用戶設(shè)備m在頻譜段s中提供的頻譜效率的估計，以及是對使用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n處的頻譜段s的能量成本的指示。系數(shù)α_n∈[0，1]允許以用戶設(shè)備的高數(shù)據(jù)吞吐量(即，公式(9))或頻譜效率(即，公式(10))的優(yōu)先化來交換頻譜利用的能量效率。因此，方法使得在向用戶設(shè)備分配頻譜段時能夠考慮網(wǎng)絡(luò)能量節(jié)省。

在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點n在不與其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)作的情況下將用戶設(shè)備m關(guān)聯(lián)至其可用頻譜段s中的至少一個頻譜段的特殊情況下，公式(9)和公式(10)可以分別簡化為：

在本發(fā)明的實施方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20基于所接收的廣播接入信號S_A來估計網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的第一可用頻譜段的第一通信性能指標(biāo)。此后，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20從至少一個另外的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收第二通信性能指標(biāo)，該第二通信性能指標(biāo)與用戶設(shè)備10和所述另外的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的第二可用頻譜段相關(guān)聯(lián)。最終，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20基于第一通信性能指標(biāo)和所接收的第二通信性能指標(biāo)向用戶設(shè)備10分配第一頻譜段或第二頻譜段。

在本發(fā)明的實施方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20基于所接收的廣播接入信號S_A針對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的多個可用頻譜段來估計相應(yīng)通信性能指標(biāo)。此后，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20基于所估計的通信性能指標(biāo)來向用戶設(shè)備10分配所述多個可用頻譜段中的頻譜段。

在本發(fā)明的一個實施方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20從一個或更多個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收網(wǎng)絡(luò)報告消息。網(wǎng)絡(luò)報告消息包括與用戶設(shè)備10相關(guān)聯(lián)的在下述中的一個或更多個信息元素：通信性能指標(biāo)、業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)量、所需的平均或最小或最大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量、所需的平均或最小或最大帶寬、支持的無線電接入技術(shù)、支持的頻譜段和優(yōu)選頻譜段?；谂c用戶設(shè)備10相關(guān)聯(lián)的所述一個或更多個信息元素，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20向用戶設(shè)備10分配頻譜段。

在本發(fā)明的一個實施方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20從一個或更多個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收網(wǎng)絡(luò)報告消息。網(wǎng)絡(luò)報告消息包括與在所述一個或更多個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的至少一個可用頻譜段相關(guān)聯(lián)的在下述中的一個或更多個信息元素：通信性能指標(biāo)、平均接收功率、業(yè)務(wù)負(fù)荷、利用水平、帶寬和傳輸功率?；谂c在所述一個或更多個其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的至少一個可用頻譜段相關(guān)聯(lián)的所述一個或更多個信息元素，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點向用戶設(shè)備10分配頻譜段。

本發(fā)明的上述實施方式涉及無線電通信網(wǎng)絡(luò)的用于向用戶設(shè)備分配頻譜段的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c、...、20n之間的網(wǎng)絡(luò)間信息交換。本發(fā)明的這些實施方式還可以通過圖8至圖10來理解，在圖8至圖10中不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20a、20b、20c、20d被配置成交換不同的網(wǎng)絡(luò)報告消息。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點20可以如上所述為無線電通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(如圖8和圖9所示)，但也可以是無線通信網(wǎng)絡(luò)30的核心網(wǎng)絡(luò)的一部分(如圖10所示)。網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點可以例如為無線電接入網(wǎng)絡(luò)中的NodeB或者核心網(wǎng)絡(luò)中的邏輯節(jié)點，例如LTE系統(tǒng)中的操作管理維護(operation administration maintenance，OAM)節(jié)點、移動性管理實體(Mobility Management Entity，MME)或無線電控制節(jié)點。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用戶設(shè)備10可以是具有與無線電通信網(wǎng)絡(luò)通信的能力的任何無線通信設(shè)備，例如LTE系統(tǒng)中的UE。用戶設(shè)備10可以例如是膝上型計算機、移動電話、平板計算機、智能電話等。

此外，可以以具有代碼裝置的計算機程序來實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的任何方法，其中，計算機程序在由處理裝置運行時使得處理裝置執(zhí)行方法的步驟。計算機程序被包括在計算機程序產(chǎn)品的計算機可讀介質(zhì)中。計算機可讀介質(zhì)可以包括基本上任何存儲器，例如ROM(只讀存儲器)、PROM(可編程只讀存儲器)、EPROM(可擦除PROM)、閃速存儲器、EEPROM(電可擦除PROM)或硬盤驅(qū)動器。

而且，技術(shù)人員將認(rèn)識到的是，本發(fā)明設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備和用戶設(shè)備包括具有例如函數(shù)、裝置、單元、元件等形式的用于執(zhí)行本方案的必要通信能力。其他這樣的裝置、單元、元件和功能的示例為被合適地布置在一起以執(zhí)行本方案的處理器、存儲器、緩沖器、控制邏輯、編碼器、解碼器、速率匹配器、解速率匹配器、映射單元、乘法器、決策單元、選擇單元、開關(guān)、交織器、解交織器、調(diào)制器、解調(diào)器、輸入、輸出、天線、放大器、接收器單元、發(fā)送器單元、DSP、MSD、TCM編碼器、TCM解碼器、電源單元、饋電線、通信接口、通信協(xié)議等。

特別地，本發(fā)明設(shè)備的處理器可以包括例如可以解釋和執(zhí)行指令的中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、處理單元、處理電路、處理器、專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、微處理器或其他處理邏輯的一個或更多個實例。因此，表述“處理器”可以表示包括多個處理電路例如上述那些中的任何、一些或全部的處理電路系統(tǒng)。處理電路系統(tǒng)還可以執(zhí)行用于數(shù)據(jù)的輸入、輸出和處理的數(shù)據(jù)處理功能，包括數(shù)據(jù)緩沖和設(shè)備控制功能，例如呼叫處理控制、用戶接口控制等。

最后，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不限于上述實施方式，而是還涉及和包括在所附獨立權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實施方式。