相關申請
本申請要求于2014年11月18日提交的序列號為14/546,918的美國實用新型專利申請的優(yōu)先權,其全部內容通過引用并入本文。本申請還涉及于2013年11月11日提交的、序列號為14/076,548、標題為“頻段自適應的無線通信(frequencybandadaptivewirelesscommunication)”的美國專利申請,于2012年7月2日提交的、序列號為13/540,530、標題為“頻段自適應的無線通信”的美國專利申請(現美國專利號為8,583,047),于2008年7月2日提交的、序列號為11/996,928、標題為“頻段自適應的無線通信”的美國專利申請(現美國專利號為8,213,867),于2006年7月21日提交的、標題為“頻段自適應的無線通信”的pct/us06/28334,以及于2005年7月27日提交的申請?zhí)枮?0/702,883的美國臨時專利申請,其中每個的全部內容通過引用并入本文。
背景技術:
傳統的無線設備被設計為在具有有限傳輸功率水平的特定頻率范圍或頻段內工作或運行。由聯邦通信委員會(fcc)監(jiān)管的主要頻段類型包括許可頻段、半許可頻段、未許可頻段和重疊頻段。fcc針對每個所描述的頻段具有特定的傳輸功率限制,以提供公共安全性并減少潛在的共段和相鄰頻段干擾水平。
示例的許可頻段包括蜂窩電話或個人通信服務(pcs)頻段,以及高級無線服務(aws)頻段和全球移動通信系統(gsm)頻段。美國的蜂窩通信通常在824-849mhz和869-894mhz的頻率范圍內運行。進一步的頻段包括700mhz頻段,如頻段12。美國的寬帶pcs通信通常在1850-1910mhz和1930-1990mhz的頻率范圍內運行,而窄帶pcs通常在901-902mhz、930-931mhz和940-941mhz的頻率范圍內運行。4940-4990mhz頻段(簡稱4.9ghz許可頻段)可用,但由fcc指定用于支持公共安全。諸如支持第三代(3g)無線通信的其他許可頻段包括諸如1710-1755mhz、2110-2155mhz、2305-2320mhz、2345-2360mhz(無線通信服務,wcs頻段),和2500-2690mhz(多通道多點分配服務,mmds頻段)之類的頻段。
許可頻段的授權者(licensee)通常具有在特定地理區(qū)域內在限定的期限并在特定的時間內采用該頻段提供服務的排他性的權利。通常不允許其他服務提供器在同一地區(qū)和同一時間用同一頻段提供服務,在這個意義上該許可是排他性的。其他許可頻段包括但不限于標識為為wimax(wimax被定義為全球微波接入互操作性)分配的許可頻段。
3.65ghz至3.7ghz范圍內的半許可頻段是全國性頻段,可供所有授權者在非排他性條款下使用。要求半許可頻段的授權者相互協調,以減少相互干擾的水平,并在同一地區(qū)內共存時平等共享頻段。所有授權者都可以免費使用半許可頻段,對授權者的數量沒有限制。
諸如工業(yè)科學和醫(yī)療(ism)頻段和未經許可的國家信息基礎設施(unii)頻段之類的未許可頻段是眾所周知的,并且可以由任何數量的設備共享。這些未許可頻段通常包括諸如900mhz、2.4ghz、5.0ghz和5.8ghz的頻率,其共同用于無繩電話、無線局域網(wlan)和藍牙設備。
重疊頻段是3.1ghz至10.6ghz范圍內的頻段。示例性的重疊頻段被分配給所謂的超寬帶(uwb)設備使用。uwb頻段是與其頻率范圍內的許多許可頻段重疊的未許可頻段。
每個無線通信鏈路利用單個頻段中的一個或更多個分量載波。因此,無線通信鏈路可以包含來自一個頻段的資源塊或信道,例如許可的、未許可的、半許可的或重疊的頻段。這通常導致某些頻段被大量利用,而其他頻段未充分利用。
附圖說明
具體實施方式參照附圖進行闡述。在附圖中,附圖標記的最左邊的數字表示附圖標記首次出現的附圖。在不同圖中使用相同的附圖標記表示相似或相同的項目或特征。
圖1示出了被配置為基于服務優(yōu)先級、信號質量度量、功率容量、可用未許可信道或交叉相關性中的任一或全部,從一個或更多頻段中選擇用于無線通信設備的塊或信道的無線接入提供器的概述。
圖2示出了包括無線接入提供器通過第一和第二頻段發(fā)射的示例性環(huán)境,每個無線通信設備都能夠通過這些頻段中的一個或更多個進行通信。
圖3a-3b示出了用于交叉相關的從多頻段的示例性塊選擇。
圖4示出了無線接入提供器的部件級視圖。
圖5示出了無線通信設備的部件級視圖。
圖6示出了用于基于無線通信設備的應用的服務優(yōu)先級從頻段中選擇用于與無線通信設備進行無線通信鏈接的塊或信道的示例性過程。
圖7示出了用于基于塊、信道或頻段的交叉相關來從頻段中選擇用于與無線通信設備進行無線通信鏈接的塊或信道的示例性過程。
圖8示出了用于由無線通信設備基于無線通信設備的關聯功率需求和功率度量來確定可用頻段并且向無線接入提供器通知該可用頻段的示例性過程。
具體實施方式
本公開部分描述一種無線接入提供器,被配置為從頻段中選擇用于無線通信設備的塊或信道。所述無線接入提供器可以從多頻段中選擇用于至少一個無線通信設備的塊或信道。進一步,所述無線接入提供器可以接收用于所述無線通信設備的活動應用的服務優(yōu)先級,且可以至少部分基于所述優(yōu)先級選擇所述塊或信道。例如,所述無線接入提供器可在選擇用于與第二服務優(yōu)先級相關聯的無線通信設備的塊或信道之前,選擇用于與第一服務優(yōu)先級相關聯的無線通信設備的塊或信道。對于與相同的服務優(yōu)先級相關聯的無線通信設備,無線接入提供器可以在選擇用于其他那些無線通信設備的塊或信道之前,首先選擇用于具有最弱的信號質量度量的那些無線通信設備中的一個的塊或信道。
在各實現方式中,除了或代替基于服務優(yōu)先級選擇塊或信道,無線接入提供器可以基于塊、信道或頻段的交叉相關來選擇用于與無線通信設備進行無線通信鏈接的塊或信道。交叉相關的塊、信道或頻段可以是來自多頻段的各對或是使用多個天線接收的各對。
在一些實現方式中,無線接入提供器還可以從無線通信設備可用的非許可頻段接收來自那些無線通信設備的信道的指示。無線接入提供器可以選擇這些信道中的一些或全部以用于與無線通信設備的上行鏈路通信。
在進一步的實現方式中,無線接入提供器可以接收無線通信設備可用的頻段的標識。該無線通信設備可以至少部分地基于用于頻段的信號質量度量、與使用各自頻段的傳輸相關聯的功率需求以及該無線通信設備的功率度量來識別那些可用頻段。例如,無線通信設備可以首先使用信號質量度量來識別第一組可用頻段,然后可以使用該第一組的功率需求和功率度量來識別第一組可用頻段的子集作為可用頻段向無線接入提供器報告。
概述
圖1示出了被配置成基于任一或全部的服務優(yōu)先級、信號質量度量、功率容量、可用未許可信道或交叉相關性,從無線通信設備的一個或更多頻段中選擇塊或信道的無線接入提供器的概述。如圖所示,無線接入提供器104的調度器102可以從電信網絡的核心網絡108接收服務優(yōu)先級106,其中電信網絡包括無線接入提供器104和核心網絡108。調度器102還可以接收多頻段的信號質量度量110,諸如第一頻段112、第二頻段114和第n頻段116。此外,調度器可以接收傳輸容量118和可用信道120的指示。信號質量度量110、傳輸容量118和可用信道120可以從無線通信設備122接收,并且服務優(yōu)先級106可以與無線通信設備122的活動應用相關聯。此外,調度器102還可以接收來自無線通信設備122的上行鏈路通信量(traffic)的服務優(yōu)先級106。調度器102可以選擇頻段112-116中的塊或信道用于無線通信設備122。例如,調度器102可以從第一頻段112中選擇兩個塊用于無線通信設備122a,選擇三個塊用于無線通信設備122b,其中包括來自第一頻段112、第二頻段114和第n頻段116中的每一個的一個塊。
在各實現方式中,無線接入提供器104可以包括任何一個或更多個基站、nodeb、enodeb或無線接入點(例如,wifi接入點、wimax接入點等)。無線接入提供器104可以包括將無線接入提供器104固定到某位置并將該無線接入提供器104定位在該位置的部件,諸如蜂窩塔的部件。無線接入提供器104還可以支持電信網絡的一個或更多個接入網絡的一個或多個的不同大小的小區(qū),例如宏蜂窩、微蜂窩、微微蜂窩、毫微微蜂窩或其他小的小區(qū)。為了提供無線連接到電信網絡,無線接入提供器104可以配備有任何數量的部件,諸如無線天線、發(fā)射機部件、接收機部件、功率放大器、組合器、雙工器、編碼器部件、解碼器部件、帶通濾波器、電源或控制部件,例如調度器102(下面將更詳細地討論)。無線接入提供器104還可以是或包括一個或更多個計算設備,諸如服務器或服務器群、多個分布式服務器群、大型機、工作站、個人計算機(pc)、膝上型計算機、平板計算機、嵌入式系統或任何其他類型的一個或多個設備。圖4中示出了無線接入提供器104的示例,且參照附圖詳細描述。
在進一步的實現方式中,無線接入提供器104可以在多頻段上進行發(fā)送和接收。這種頻段的示例可以包括許可頻段、未許可頻段、半許可頻段、重疊頻段、蜂窩頻段、aws頻段、700mhz頻段(例如,頻段12)、800mhz頻段、900mhz頻段、pcs頻段、1800mhz頻段、1900mhz頻段、4.9ghz頻段、gsm頻段、2.4ghz頻段、5.0ghz頻段、5.8ghz頻段、3.65ghz頻段、uwb頻段、3.1-10.6ghz范圍內的頻段、3g頻段、wcs頻段、mmds頻段或wimax頻段。第一頻段112、第二頻段114和第n頻段116的每一個可以為頻段示例中的任何一個。每個頻段可以包括多個資源塊(可替代地,在本文中稱為“塊”)或信道,其可以由調度器102分配給無線通信設備122以用于下行鏈路通信、上行鏈路通信或兩者。
在一些實現方式中,包括無線接入提供器104的電信網絡可以包括與多個其他接入網絡相關聯的多個其他無線接入提供器,確保當無線通信設備122從一個位置移動到另一個位置時的連續(xù)覆蓋。電信網絡還可以包括核心網絡108,其例如可以是系統架構演進(sae)核心網絡、通用分組無線業(yè)務(gprs)核心網絡或任何其他類型的核心網絡。核心網絡108可以包括網關gprs支持節(jié)點(ggsn)、服務gprs支持節(jié)點(sgsn)、移動交換中心(msc)、歸屬位置寄存器(hlr)、訪問者位置寄存器(vlr)、移動性管理實體(mme)、服務網關(sgw)、分組數據網絡網關(也稱為分組網關(pgw)、歸屬訂戶服務器(hss)或演進分組數據網關(epdg))。電信網絡的接入網絡和核心網絡108可以與任何一種或更多種接入技術相關聯,諸如2g、3g、4g、5g、gsm、cdma、umts、hspa、hspa+、lte、lte-advanced、wifi或wimax。
在各實現方式中,無線通信設備122的每一個可以是能夠在一個或更多頻段上通信的本領域已知的任何類型的計算設備。無線通信設備122的示例包括pc、膝上型計算機、服務器、服務器群、大型機、平板計算機、工作站、電信設備、個人數字助理(pda)、媒體播放器、媒體中心設備、個人錄像機(pvr)、電視機、電子書閱讀器、機頂盒、照相機、視頻游戲機、信息亭、游戲設備、處理器、包含在計算設備中的集成組件、器具、包含在車輛中的電子設備、游戲設備或任何其他類型的設備。此外,圖5中示出了示例性的無線通信設備122且參照附圖詳細說明。
在進一步的實施例中,可用于無線通信設備122的頻段可以基于該無線通信設備122的位置而改變。例如,進一步來自無線接入提供器104的無線通信設備122可以僅能夠在第一頻段112上通信,但是如果相同的無線通信設備122移動靠近無線接入提供器104,則它可以能夠在第一頻段112和第二頻段114兩者上通信。事實上是因為第二頻段114可以具有比第一頻段112更短的范圍(更高的路徑損耗)。
圖2示出了具有不同范圍(路徑損耗)的這種頻段的示例性環(huán)境。如圖2所示,無線接入提供器202可以在第一頻段204和第二頻段206上發(fā)送和接收通信。第一無線通信設備208可以通過第一頻段204或第二頻段206之一或兩者與無線接入提供器202進行通信,以及第二無線通信設備210可以通過第二頻段206與無線接入提供器進行通信。無線接入提供器202可以是無線接入提供器104的示例,頻段204和206的每一個可以作為頻段112-116之一的示例,無線通信設備204和206的每一個可以是無線通信設備122的示例。第一頻段204可以具有比第二頻段206更短的范圍(更高的路徑損耗),且只有靠近無線接入提供器202的無線通信設備,諸如第一無線通信設備208,可以在第一頻段204上通信。無線通信設備208-210能夠在其上通信的頻段可以取決于無線通信設備208-210的位置。
在一些實現方式中,第一頻段204的范圍可以由中繼器設備(未示出)來擴展。在該實現方式中,無線通信設備208-210兩者都能夠通過頻段204-206兩者進行通信。
返回到圖1,無線接入提供器104可以從核心網絡108和從無線通信設備122接收用于無線通信設備122的活動應用的服務優(yōu)先級106。可以從核心網絡108接收用于下行鏈路通信量的服務優(yōu)先級106,并且可以從無線通信設備122接收用于上行鏈路通信量的服務優(yōu)先級。例如,核心網絡108的pgw可以被配置為識別與無線通信設備122的活動應用相關聯的服務流,并且基于這些服務流來確定服務優(yōu)先級106。此外,當無線通信設備122請求鏈路/無線承載用于通信諸如發(fā)起volte呼叫時,其可以在上行鏈路通信中指示其服務優(yōu)先級106。服務優(yōu)先級106可以包括例如服務質量類標識符(qci)?;顒討每梢允且韵轮械娜魏我粋€:長期演進上語音(volte)呼叫應用、語音呼叫應用、視頻呼叫應用、視頻聊天應用、視頻流應用、游戲應用、消息應用、電子郵件應用、社交網絡應用、網頁瀏覽器應用、實時通信應用或參與與遠程設備的通信的任何應用。在一些實現方式中,實時通信應用可比其他活動應用關聯于更高的服務優(yōu)先級106。pgw和/或無線通信設備122可以周期性地或基于事件驅動地(例如,響應于服務流的改變)來確定服務優(yōu)先級106,然后可以將與所確定的服務優(yōu)先級106的服務流相關聯的無線通信設備(諸如無線通信設備122)通知無線接入提供器(諸如無線接入提供器104)。
在進一步的實現方式中,與電信網絡相關聯的服務提供器可使訂戶(諸如無線通信設備122的用戶)能夠購買更高的服務優(yōu)先級106以獲得更好的服務。服務提供器可以使得能夠全面購買改進的服務優(yōu)先級106,或者可以僅提供購買用于某應用或應用類別的改進的服務優(yōu)先級106的能力。
在各實現方式中,除了接收與無線通信設備122相關聯的服務優(yōu)先級106之外,無線接入提供器104可以從可用于那些無線通信設備122的頻段的無線通信設備122接收標識,以及與那些可用頻段或來自那些可用頻段的特定塊或信道相關聯的信號質量度量110。信號質量度量110的示例包括信道質量指示符(cqi)、秩指示符(ri)、預編碼矩陣指示符(pmi)、噪聲水平、干擾水平、接收信號強度指示(rssi)水平、頻譜完整性、數據吞吐率、誤碼率(ber)、符號錯誤率(ser)、塊錯誤率(bler)、幀錯誤率(fer)、均方誤差(mse)、信噪比等級、噪聲加干擾水平或信噪比加干擾等級。在一些示例中,無線接入提供器可以改為接收這種信號質量度量110的平均值或中值,或者可以接收信號質量度量110本身以及平均值或中值。
無線通信設備122可以被配置為通過例如在來自無線接入提供器104的那些頻段上接收參考信號來例如周期性地確定塊、信道或頻段的列表。對于每個這些塊、信道或信號,無線通信設備122可以確定信號質量度量110,并且可以將確定的信號質量度量與一個或更多個閾值進行比較。無線通信設備122然后可以經由上行鏈路連接通知無線接入提供器104滿足或超過閾值的那些塊、信道或頻段,并且可以提供與那些塊、信道或頻段相關聯的信號質量度量110給無線接入提供器104。無線通信設備122還可以計算可用頻段的信號質量度量110的平均值或中值,并且可以向無線接入提供器104報告該平均值或中值。
在一些實現方式中,無線通信設備122還可以考慮它們自己可用的功率資源和與不同頻段上的傳輸相關聯的功率需求。無線通信設備122可以接收來自無線接入提供器104或來自先前的無線接入提供器的功率需求的指示,其可以轉而從電信網絡接收功率需求??蛇x地,無線通信設備122可以被配置為嘗試在不同頻段上進行傳輸并且記錄與這些傳輸相關聯的功率需求。無線通信設備122還可以從例如功率監(jiān)視器接收或檢索功率度量。功率度量可以指示無線通信設備122可用的功率。使用其功率度量和功率需求,無線通信設備122可以確定可用頻段(例如,具有滿足或超過閾值的信號質量度量110的那些頻段)的子集。例如,頻段112-116的每個都可以可用,但是無線通信設備122可能沒有足夠的功率來在第n個頻段116上進行傳輸。在這樣的示例中,無線通信設備122可以確定包括頻段112-114的子集,并且可以向無線接入提供器104指示頻段112-114可用。在另一示例中,無線通信設備122可以具有在頻段112-116中的任何兩個而不是全部三個上傳輸的功率。在這樣的示例中,無線通信設備122可以向無線接入提供器指示可選子集作為傳輸容量118。
可選地,無線通信設備122可以依靠無線接入提供器104來考慮無線通信設備122可用的功率,并且每個無線通信設備122可以將它的功率度量和(可選地)功率需求提供給無線接入提供器作為傳輸容量118。然后,無線接入提供器104可以使用這些傳輸容量和信號質量度量110來確定無線通信設備122可用的頻段。
除了信號質量度量110和功率考慮之外,無線通信設備122可以基于從下行鏈路通信接收的用于那些塊、信道或頻段的任何參考信號來計算各對塊、信道或頻段的交叉相關分數。本文進一步討論了用于選擇各對塊、信道或頻段以進行交叉相關并用于生成這些交叉相關分數的查找表的技術?;诮徊嫦嚓P分數,無線通信設備122可以從可用頻段的列表中消除任何對塊、信道或頻段。例如,具有低于閾值的交叉相關分數的各對塊、信道或頻段可能不被認為是可用的頻段。無線通信設備122然后可以將交叉相關分數與可用頻段的標識一起報告給無線接入提供器。
在各實施例中,無線通信設備122還可以被配置為確定非許可頻段的哪些信道是可用的,并且將那些信道作為可用信道120報告給無線接入提供器104。例如,無線通信設備122可以每隔預定時間間隔掃描未許可信道或來自電信網絡的一個需求,可以確定未許可信道的rssi測量,并且可以將具有超過閾值的rssi測量的所有信道報告為可用通道120。
在各實現方式中,在接收到任何或全部的服務優(yōu)先級106、信號質量度量110、傳輸容量118或可用信道時,無線接入提供器104可以向其調度器102提供該信息,以從一個或更多的頻段112-116中選擇用于與無線通信設備122進行無線通信鏈接的塊或信道。調度器102可以以每個傳輸時間間隔(tti)重復選擇塊或信道,并且可以選擇用于上行鏈路通信和下行鏈路通信兩者的塊或信道。在選擇用于上行鏈路通信的任何塊或信道之前,調度器102可以選擇用于采用無線通信設備122的下行鏈路通信的塊或信道,或者在選擇用于另一個無線通信設備122的塊或信道之前,可以選擇用于采用無線通信設備122的上行鏈路通信和下行鏈路通信兩者的塊或通道。
以每個新的tti,調度器102可以首先按服務優(yōu)先級106對無線通信設備122進行分組,并且在選擇用于與具有其他服務優(yōu)先級106(例如,較低的服務優(yōu)先級)的任何無線通信設備122進行無線通信鏈接的塊或信道之前,可以選擇用于與具有給定服務優(yōu)先級106的所有無線通信設備122(例如,較高服務優(yōu)先級)進行無線通信鏈接的塊或信道。在每個服務優(yōu)先級組內,調度器102可以基于平均或中值信號質量度量110對該組內的無線通信設備102進行排序。例如,如果用于無線通信設備122的信號質量度量110包括三個頻段的cqi,則調度器102可以計算那些cqi的平均值或中值(或者,如上所述,調度器102可以從無線通信設備122接收平均值/中值)。調度器102可以從具有最弱平均或中值信號質量度量的無線通信設備122到具有最強平均或中值信號質量度量的無線通信設備122來排序無線通信設備122。然后調度器102可以基于該順序選擇用于無線通信設備122的塊或信道。
當選擇用于無線通信設備122的塊或信道時,調度器102可以利用考慮可用的未分配的塊或信道、無線通信設備122可用的頻段以及編碼和調制、傳輸模式、傳輸場景(例如,多頻段復用、頻率分集、跳頻、跳帶以及這些和其他傳輸場景的各種組合)、交叉相關分數以及任何保證比特率、服務質量(qos)、延遲或抖動要求的價值函數(cost-function)用于無線通信設備122的活動應用或用戶。利用該信息,調度器可以從單個頻段或多頻段中選擇塊或信道。如果是多頻段,則多頻段可以包括具有高路徑損耗和低路徑損耗或許可和非許可頻段兩者的頻段。
在圖1中,調度器102從第一頻段112中選擇用于無線通信設備122a的塊1和11,并從第一頻段112中選擇用于無線通信設備122b的塊12,從第二頻段114中選擇用于無線通信設備122b的塊6,從第n頻段116中選擇用于無線通信設備122b的塊3。在這樣的示例中,無線通信設備122a可以具有比無線通信設備122b更高的服務優(yōu)先級106,或者如果無線通信設備122a和無線通信設備122b具有相同的服務優(yōu)先級106,則無線通信設備122a可以具有比無線通信設備122b更低的平均或中值信號質量度量。
在各實現方式中,調度器102可以接收用于無線通信設備122的可用頻段的多個可選子集的標識(例如,以傳輸容量118的形式)??商娲?,調度器102(或無線接入提供器104的另一個部件)可以利用用于無線通信設備122的任何功率度量、功率需求和信號質量度量110來確定多個可選子集。然后調度器102可以利用這些采用價值函數的所接收或確定的多個可選子集和價值函數的其他上述輸入來選擇用于無線通信設備122的塊或信道。在選擇用于與無線通信設備122進行上行鏈路通信的塊或信道時,調度器102可以利用可選子集。由于功率對于下行鏈路通信可能關注沒那么多,所以對于下行鏈路通信而言,可能比上行鏈路通信具有更多的可用頻段。
在進一步的實施例中,調度器102還可以利用用于無線通信設備122的可用信道120的標識,并且選擇這些通道中的一些或所有信道用于與無線通信設備122的上行鏈路通信。基于所選擇的信道,無線接入提供器104可以利用波束形成用于在那個/那些所選擇的未許可信道上接收(或者發(fā)射,如果用于下行鏈路的話)通信。調度器102或其他無線接入提供器部件還可以確定要用于所選擇的未許可信道的發(fā)射功率,并向無線通信設備122通知對未許可信道的選擇和所確定的發(fā)射功率兩者。而且,在一些實現方式中,調度器102可以選擇用于上行鏈路通信的一組未許可信道,并且無線接入提供器104和無線通信設備122兩者都可以在所選擇的一組未許可信道中以預設的或隨機的跳躍模式執(zhí)行信道跳躍。而且,在一些實現方式中,調度器102可以選擇用于與無線通信設備122進行上行鏈路通信和下行鏈路通信兩者的相同的未許可的一個或多個信道。
在各實現方式中,輸入到價值函數的交叉相關可以是從無線通信設備122接收的分數、由無線接入提供器104計算的分數或兩者的組合。為了計算任何一對塊、信道或頻段的交叉相關分數,可以將這些塊、信道或頻段的參考信號相關,從而產生交叉相關分數。然后可以使用交叉相關分數和相關聯的塊、信道或頻段來構建查找表。調度器102可以引用這樣的查找表來輸入到價值函數。在一些實現方式中,可以針對上行鏈路和下行鏈路構建不同的查找表。
在選擇哪對塊、信道或頻段進行交叉相關時,可以使用多種方法。例如,兩個不同頻段的兩個最接近的塊或兩個最遠分離的塊可以被配對用于交叉相關。此外,當無線接入提供器104具有多個無線天線時,來自兩個不同的無線天線的兩個最接近的塊或兩個最遠分離的塊可以配對用于交叉相關。
圖3a-3b示出了用于交叉相關的從多頻段中的這種塊選擇/配對的示例。圖3a示出了第一頻段302、第二頻段304和在第一頻段302與第二頻段304兩者上發(fā)射和/或接收的無線天線306。在這種實現方式中,可以選擇第一頻段302和第二頻段304中的一對最接近的塊308或第一頻段302和第二頻段304中的一對最大分離的塊310中的一者或兩者來進行交叉相關。
圖3b示出了第一頻段302、第二頻段304、在第一頻段302上發(fā)射和/或接收的第一無線天線312以及在第二頻段304上發(fā)射和/或接收的第二無線天線314。這樣的實現方式中,可以選擇第一頻段302和第二頻段304中的一對最接近的塊308或第一頻段302和第二頻段304中的一對最遠分離的塊310中的一者或兩者來進行交叉相關。
返回到圖1,調度器102可以與另一無線接入提供器的調度器協調選擇用于與無線通信設備122進行無線通信鏈接的塊或信道,每個調度器選擇用于與無線通信設備122通信的一部分塊或信道。在這種實現方式中,無線通信設備122可以被配置為與兩個無線接入提供器進行通信。調度器可以彼此通信以協調通過例如x2接口選擇塊或信道。
在完成每tti對塊或信道的選擇之后,或者在每tti選擇塊或信道時,無線接入提供器104可以向無線通信設備122通知所選擇的用于與那些無線通信設備122進行上行鏈路通信和/或下行鏈路通信的塊或信道。如果對于給定的無線通信設備122沒有塊或信道可用,則無線接入提供器104可以拒絕無線通信設備122對于資源分配的請求,并且可選地可以將該無線通信設備122遷移到不同的無線接入提供器。然后,無線接入提供器104和無線通信設備122可以在tti期間使用所選擇的塊或信道進行通信。
在各實現方式中,所選擇的用于與無線通信設備122進行無線通信鏈接的塊或信道可基于在無線通信設備122上使用的活動應用程序的改變、基于無線通信設備122的位置、基于可用于無線通信設備122的功率、基于波動的信號質量、基于其他無線通信設備122對頻段的使用等而隨時間變化。然而,如果自上一tti以來沒有發(fā)生任何變化,則可以保留相同的塊/信道選擇用于新的tti。
示例性的設備
圖4示出了無線接入提供器的部件級視圖。如圖所示,無線接入提供器400包括存儲服務優(yōu)先級404、信號質量度量406、功率需求408、查找表410、調度器412以及其他模塊和數據414的系統存儲器402。而且,無線接入提供器400包括一個或更多個處理器416、可移除存儲418、不可移除存儲420、一個或更多個收發(fā)器422、一個或更多個無線天線424、一個或更多個輸出設備426和一個或更多個輸入設備428。
在各實現方式中,系統存儲器402是易失性的(諸如ram)、非易失性的(諸如rom、閃存等)或兩者的組合。
服務優(yōu)先級404可以是上面詳細描述的服務優(yōu)先級106的示例。無線接入提供器400可以從核心網絡的設備(諸如,例如核心網絡108的分組網關)接收服務優(yōu)先級404。無線接入提供器400還可以從無線通信設備(諸如,無線通信設備122)接收服務優(yōu)先級。無線接入提供器400可以周期性地或者響應于服務優(yōu)先級404的任何改變來接收服務優(yōu)先級404,并且可以例如將服務優(yōu)先級404維持在數據存儲中。
信號質量度量406可以是上面詳細描述的信號質量度量110的示例。無線接入提供器400可以從諸如無線通信設備122之類的無線通信設備接收信號質量度量406。此外,無線接入提供器400可以周期性地或響應于信號質量度量406的任何改變來接收信號質量度量406,并且可以例如將信號質量度量406維持在數據存儲中。
可以從電信網絡或無線接入提供器接收功率需求408,并且功率需求408可以表示在諸如頻段112-116之一之類的頻段上與諸如無線通信設備122之類的無線通信設備的傳輸相關聯的功率消耗,或可以表示在無線接入提供器的上行鏈路接收機處要實現或維持的功率水平。無線接入提供器400可以向無線通信設備提供這些功率需求408,以使得無線通信設備能夠至少部分地基于功率需求408來確定可用的頻段??蛇x擇地或另外,調度器412可以利用功率需求408結合傳輸容量和信號質量度量,來更好地識別用于無線通信設備的合適的頻段、塊或信道。
查找表410可以存儲交叉相關分數和相關聯的各對塊、信道或頻段。它可以由調度器412、無線接入提供器400的另一部件、無線通信設備或這些的組合來生成。這里更詳細地描述查找表410的生成和使用的細節(jié)。
調度器412可以是上面詳細描述的調度器102的示例。調度器412可以選擇上行鏈路或下行鏈路方向的一者或兩者中用于無線通信設備的無線通信鏈路的塊或信道。調度器412可以針對每個tti執(zhí)行選擇。當選擇塊或信道時,調度器412可以利用服務優(yōu)先級404、信號質量度量406、功率需求408、查找表410、傳輸容量或可用上行鏈路信道的指示中的任何一個或全部。調度器412可以首先基于服務優(yōu)先級來選擇,然后在服務優(yōu)先級內可以基于信號質量度量來選擇。而且或者替代地,調度器412可以基于價值函數、交叉相關、gbr或傳輸場景進行選擇。除了選擇塊或信道之外,調度器412可以生成或參與建立查找表410,或者可以確定無線通信設備可用的頻段。
存儲在系統存儲器402中的其他模塊或數據414可以包括無線接入提供器400的任何類型的應用或平臺組件,以及與這些應用或平臺組件相關聯的數據。
在一些實現方式中,處理器416是中央處理單元(cpu)、圖形處理單元(gpu)或cpu和gpu兩者,或任何其他類型的處理單元。
非暫時性計算機可讀介質可以包括以用于存儲信息(諸如計算機可讀指令、數據結構、程序模塊或其他數據)的技術實現的易失性和非易失性、可移除和不可移除的有形物理介質。系統存儲器402、可移除存儲418和不可移除存儲420都是非暫時性計算機可讀介質的示例。非暫時性計算機可讀介質包括但不限于ram、rom、eeprom、閃存或其他存儲器技術,cd-rom、數字通用盤(dvd)或其他光學存儲,磁帶盒、磁帶、磁盤存儲或其他磁存儲設備,或可用于存儲所需信息并且可由無線接入提供器400訪問的任何其他有形的物理介質。任何這種非暫時性計算機可讀介質可以是無線接入提供器400的一部分。
在一些實現方式中,收發(fā)器422包括本領域已知的任何種類的收發(fā)器。例如,收發(fā)器422可以包括無線收發(fā)器,其經由一個或更多個無線天線424(諸如無線天線424的陣列)執(zhí)行發(fā)射和接收射頻通信的功能。收發(fā)器422可以促進無線接入點400和無線通信設備(諸如無線通信設備122)之間在一個或更多頻段(諸如,頻段112-116)上的無線連接。此外,收發(fā)器422可以包括有線通信部件,例如以太網端口,其將無線接入點400以有線方式連接到電信網絡的一個或更多個設備,包括這種電信網絡的核心網絡108的設備。
在一些實現方式中,輸出設備426包括本領域已知的任何類型的輸出設備,諸如顯示器(例如,液晶顯示器)、揚聲器、振動機構、信號燈或觸覺反饋機構。輸出設備426還包括用于一個或更多個外圍設備(例如耳機、外圍揚聲器或外圍顯示器)的端口。在進一步的實現方式中,無線接入提供器400可以不包括任何輸出設備426,或者可以僅包括外圍設備的端口。
在各實現方式中,輸入設備428包括本領域已知的任何類型的輸入設備。例如,輸入設備428可以包括相機、麥克風、鍵盤/鍵區(qū)、觸敏顯示器、按鈕或其他物理控制或開關。鍵盤/鍵區(qū)可以是按鈕數字撥號盤(例如典型的電信設備)、多鍵鍵盤(例如常規(guī)qwerty鍵盤)或一個或更多個其他類型的按鍵或按鈕,還可以包括操縱桿狀控制器和/或指定的導航按鈕等。
圖5示出了無線通信設備的部件級視圖。如圖所示,無線通信設備500包括存儲應用504、功率監(jiān)視器506、收發(fā)器管理模塊508以及其它模塊和數據510的系統存儲器502。此外,無線通信設備500包括處理器512、可移除存儲514、不可移除存儲516、收發(fā)器518、電源520、輸出設備522和輸入設備524。
在各實現方式中,系統存儲器502是易失性的(諸如ram)、非易失性的(諸如rom、閃存等)或兩者的組合。
應用504可以是任何類型的應用,例如volte呼叫應用、語音呼叫應用、視頻呼叫應用、視頻聊天應用、視頻流應用、消息應用、電子郵件應用、社交網絡應用、網頁瀏覽器應用、實時通信應用或參與與遠程設備通信的任何應用。每個應用可以具有其自己的服務優(yōu)先級,并且應用504的這些服務優(yōu)先級可以通過上行鏈路通信與無線接入提供器的調度器共享。
功率監(jiān)視器506可以被配置為確定通過電源520可用的功率,并且在一些情況下可以完全地或部分地用耦合到電源520的物理部件實現。除了報告可用功率,在一些實現方式中,功率監(jiān)視器506能夠使用一個或多個的收發(fā)器518以及特定塊、信道或頻段來確定與傳輸相關聯的功率需求。
收發(fā)器管理模塊508可以被配置為經由收發(fā)器518確定一個或更多頻段的信號質量度量,并且確定與一個或更多頻段上的傳輸相關聯的功率需求。收發(fā)器管理模塊508可以基于所確定的信號質量度量、所確定的功率需求以及從功率監(jiān)視器506獲得的功率度量來進一步識別包括未許可頻段的任何可用信道的可用頻段。這些操作的額外細節(jié)在上面參考圖1已經描述了。然后,收發(fā)器管理模塊508可以向無線接入提供器通知可用頻段,并且還可以提供所確定的信號質量度量、可用的未許可頻段以及傳輸容量信息(諸如功率需求、功率度量或兩者)中的任何一個或全部。
存儲在系統存儲器502中的其他模塊或數據510可以包括無線通信設備500的任何類型的應用或平臺組件,以及與這些應用或平臺組件相關聯的數據。
在一些實現方式中,處理器512是中央處理單元(cpu)、圖形處理單元(gpu)或cpu和gpu兩者,或任何其他類型的處理單元。
非暫時性計算機可讀介質可以包括以用于存儲信息(諸如計算機可讀指令、數據結構、程序模塊或其他數據)的技術實現的易失性和非易失性、可移除和不可移除的有形物理介質。系統存儲器502、可移除存儲514和不可移除存儲516都是非暫時性計算機可讀介質的示例。非暫時性計算機可讀介質包括但不限于ram、rom、eeprom、閃存或其他存儲器技術,cd-rom、數字通用盤(dvd)或其他光學存儲,磁帶盒、磁帶、磁盤存儲或其他磁存儲設備,或可用于存儲所需信息并且可由無線通信設備500訪問的任何其他有形的物理介質。任何這樣的非暫時性計算機可讀介質可以是無線通信設備500的一部分。
在一些實現方式中,收發(fā)器518包括本領域已知的任何類型的收發(fā)器。例如,收發(fā)器518可以包括無線收發(fā)器,其經由天線執(zhí)行發(fā)射和接收射頻通信的功能。收發(fā)器518可以促進無線通信設備500與無線接入提供器(諸如無線接入提供器104)之間的無線連接。此外,收發(fā)器518還可以包括無線通信收發(fā)器和用于通過未許可的無線ip網絡(諸如本地無線數據網絡和個人區(qū)域網絡(例如藍牙或近場通信(nfc)網絡))進行通信的近場天線。此外,收發(fā)器518可以包括有線通信部件,諸如以太網端口,其將無線通信設備500以有線方式連接到一個或更多個其他設備。
在進一步的實現方式中,電源520包括本領域已知的任何類型的一個或更多電源,例如電池、通過插入電源插座的電源線接收電荷的端口或其某些組合。電池可以是可充電或不可充電的。電源520還可以耦合到一個或更多個功率監(jiān)視器,例如功率監(jiān)視器506,或耦合到這種功率監(jiān)視器的部件。
在一些實現方式中,輸出設備522包括本領域已知的任何種類的輸出設備,諸如顯示器(例如,液晶顯示器)、揚聲器、振動機構或觸覺反饋機構。輸出設備522還包括用于一個或更多個外圍設備(例如耳機、外圍揚聲器或外圍顯示器)的端口。
在各實現方式中,輸入設備524包括本領域已知的任何類型的輸入設備。例如,輸入設備524可以包括相機、麥克風、鍵盤/鍵區(qū)或觸敏顯示器。鍵盤/鍵區(qū)可以是按鈕數字撥號盤(例如,在典型的電信設備上的)、多鍵鍵盤(例如,常規(guī)qwerty鍵盤)或一個或更多個其他類型的按鍵或按鈕,還可以包括操縱桿狀控制器和/或指定的導航按鈕等。
示例性過程
圖6-8示出了示例性過程。這些過程被示為邏輯流程圖,其每個操作表示可以用硬件、軟件或其組合實現的一系列操作。在軟件的上下文中,操作表示存儲在一個或更多個計算機可讀存儲介質上的計算機可執(zhí)行指令,其當由一個或更多個處理器執(zhí)行時,實施所述操作。通常,計算機可執(zhí)行指令包括執(zhí)行特定功能或實現特定抽象數據類型的例程、程序、對象、組件、數據結構等。描述操作的順序不旨在被解釋為限制,并且任何數量的所描述的操作可以以任何順序和/或并行地組合以實現該過程。
圖6示出了用于基于無線通信設備的應用的服務優(yōu)先級從頻段中選擇用于與無線通信設備進行無線通信鏈接的塊或信道的示例性過程。該過程包括:在602,由無線接入提供器接收能夠通過頻段與無線接入提供器進行通信的無線通信設備的服務優(yōu)先級。服務優(yōu)先級可以與無線通信設備的活動應用相關聯。活動應用可以包括volte呼叫應用、語音呼叫應用、視頻呼叫應用、視頻聊天應用、視頻流應用、游戲應用、消息收發(fā)應用、電子郵件應用、社交網絡應用、網頁瀏覽器應用、實時通信應用或參與與遠程設備進行通信的任何應用。
在604,服務優(yōu)先級可以是qci,并且無線接入提供器可以從與無線接入提供器相關聯的核心網絡接收用于下行鏈路通信量的qci,并且可以從無線通信設備接收用于上行鏈路通信量的qci。在一些實現方式中,可以基于特定用戶的服務計劃或基于一個或更多個更高qci的購買來調整特定應用的qci或至少一個無線通信設備的特定用戶的qci。
在606,無線接入提供器還可以接收與無線通信設備可用的塊、信道或頻段相關聯的無線通信設備的信號質量度量。在一些實現方式中,可用頻段可以包括以下中的一個或多個:許可頻段、未許可頻段、半許可頻段、重疊頻段、蜂窩頻段、aws頻段、700mhz頻段、800mhz頻段、900mhz頻段、pcs頻段、1800mhz頻段、1900mhz頻段、4.9ghz頻段、gsm頻段、2.4ghz頻段、5.0ghz頻段、5.8ghz頻段、3.65ghz頻段、uwb頻段、3.1-10.6ghz范圍內的頻段、3g頻段、wcs頻段、mmds頻段或wimax頻段。
此外,信號質量度量可以包括cqi、ri、pmi、噪聲水平、干擾水平、rssi水平、頻譜完整性、數據吞吐率、ber、ser、bler、fer、mse、信噪比等級、噪聲加干擾水平或信噪比加干擾等級中的至少一個。信號質量度量中的至少一個可以特定于一個或更多頻段中的頻段的塊,一個或更多頻段中的頻段的信道,或一個或更多頻段中的頻段。此外,信號質量度量中的至少一個可以是無線通信設備之一可用的一個或更多頻段的多個信號質量度量的平均或中值。
在608,與信號質量度量一起或在單獨的消息中,無線接入提供器可以從無線通信設備接收未許可頻段的可用信道的指示。
在610,無線接入提供器可以至少部分地基于服務優(yōu)先級,從一個或更多個頻段中選擇用于無線通信設備的至少一個子集中的每個的無線通信鏈路的塊或信道。在612,所述選擇包括從所述頻段中的多個頻段中選擇用于無線通信設備的子集中的至少一個的無線通信鏈路的塊或信道。在614,所述選擇包括在選擇用于具有第二服務優(yōu)先級的無線通信設備的塊或信道之前,選擇用于具有第一服務優(yōu)先級的無線通信設備的塊或信道。在616,對于具有特定服務優(yōu)先級的無線通信設備,所述選擇包括:按順序從具有最弱信號質量度量的無線通信設備到具有最強信號質量度量的無線通信設備來選擇塊或信道。在618,所述選擇包括至少部分地基于信號質量度量來選擇塊或信道。在620,所述選擇包括選擇用于與無線通信設備的下行鏈路連接和上行鏈路連接兩者的塊或信道。在622,所述選擇包括從未許可頻段中的可用信道選擇用于與無線通信設備之一的上行鏈路連接的信道。在624,所述選擇包括協調與另一無線接入提供器的塊或信道的選擇,無線接入提供器和另一無線接入提供器中的每一個選擇用于特定無線通信設備的一部分塊或信道。在626,所述選擇包括至少部分地基于交叉相關、價值函數、傳輸場景、保證比特率或無線通信設備可用的功率容量來選擇塊或信道。
在628,無線接入提供器可以向無線通信設備的子集中的無線通信設備通知所選擇的用于該無線通信設備的塊或信道。
在630,無線接入提供器可以檢查傳輸時間間隔是否已經完成。如果沒有,無線接入提供器可以重復檢查傳輸時間間隔是否已經完成。如果傳輸時間間隔已經完成,無線接入提供器可以重復602-628所示的操作。
圖7示出了用于基于塊、信道或頻段的交叉相關來從頻段中選擇用于與無線通信設備的無線通信鏈接的塊或信道的示例性過程。示例性過程包括,在702,由無線接入提供器接收多頻段的參考信號或來自多頻段的塊或信道的參考信號。
在704,無線接入提供器可以使用參考信號來計算各對塊、信道或頻段的交叉相關分數。在706,所述計算可以包括計算來自一對頻段的兩個最接近的塊之間的交叉相關分數或者來自該對頻段的兩個最大分離塊之間的交叉相關分數。在708,所述計算可以包括計算經由無線接入提供器的第一無線天線訪問的第一塊、信道或頻段與經由無線接入提供器的第二無線天線訪問的相應的第二塊、信道或頻段之間的交叉相關分數。
在710,無線接入提供器可以生成所計算出的交叉相關分數和相關聯的塊、信道或頻段對的查找表。
在712,無線接入提供器可以接收無線通信設備可用的頻段的標識。
在714,無線接入提供器可以從查找表中的可用頻段中查找可用頻段對或塊或信道對的交叉相關分數,或者可以計算各對可用頻段的或來自可用頻段的各對塊或信道的交叉相關分數。
在716,無線接入提供器可以至少部分地基于交叉相關分數,從可用頻段中選擇用于無線通信設備的無線通信鏈路的塊或信道。
圖8示出了用于由無線通信設備基于相關聯的功率需求和無線通信設備的功率度量來確定可用頻段并且向無線接入提供器通知該可用頻段的示例性過程。該示例性過程包括:在802,由無線通信設備接收塊、信道或頻段的信號質量度量。
在804,無線通信設備還可以接收與頻段相關聯的功率需求。
在806,無線通信設備可以基于信號質量度量來確定無線通信設備可用的多個頻段。
在808,無線通信設備然后可以基于所接收到的功率需求來確定經由每個可用頻段的傳輸的功率需求。
在810,無線通信設備可以確定指示無線通信設備可用的功率的功率度量。
在812,無線通信設備可以至少部分地基于各自的功率需求和功率度量來選擇可用頻段的子集。在814,所述選擇包括基于功率度量的改變來隨時間選擇可用頻段的不同子集。在816,所述選擇包括確定可用頻段的多個可選擇的子集。
在818,無線通信設備可以向無線接入提供器通知所選擇的可用頻段的子集。在820,所述通知可以包括向無線接入提供器通知在816處確定的多個可選擇的子集。
結論
雖然已經用特定于結構特征和/或方法動作的語言描述了主題,但是應當理解,所附權利要求中限定的主題不一定限于所描述的特定特征或動作。而是,特定特征和動作被公開為實現權利要求的示例性形式。