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用于非授權(quán)頻譜中聯(lián)合協(xié)調(diào)和共存的方法和系統(tǒng)與流程

文檔序號:11457643閱讀:367來源:國知局
用于非授權(quán)頻譜中聯(lián)合協(xié)調(diào)和共存的方法和系統(tǒng)與流程

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求申請日期為2014年12月12日、申請?zhí)枮?4/568,703、發(fā)明名稱為“用于非授權(quán)頻譜中聯(lián)合協(xié)調(diào)和共存的方法和系統(tǒng)”的美國非臨時申請的利益,所述申請在此通過引用并入本文。

本公開涉及移動通信,并且具體涉及利用非授權(quán)頻譜的移動通信。



背景技術(shù):

無線數(shù)據(jù)使用量經(jīng)歷了并繼續(xù)經(jīng)歷著顯著增長。一些估計表明,在不久的將來,數(shù)據(jù)使用量的增長將超過目前使用量的一千倍。對這種增長的貢獻(xiàn)因素包括移動設(shè)備上,如智能手機或平板電腦上更高的數(shù)據(jù)使用量,以及在其他新興領(lǐng)域,如機器到機器、設(shè)備到設(shè)備或其他流量類型中對數(shù)據(jù)的使用。

目前,相當(dāng)數(shù)量的數(shù)據(jù)由網(wǎng)絡(luò)運營商提供。例如可以在蜂窩網(wǎng)絡(luò),如第三代合作伙伴計劃(thethirdgenerationpartnershipproject,3gpp)標(biāo)準(zhǔn)所描述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)上提供數(shù)據(jù)。此類移動技術(shù)包括但不限于:第二代網(wǎng)絡(luò)如全球移動通訊系統(tǒng)(globalsystemformobilecommunications,gsm)和碼分多址接入(codedivisionmultipleaccess,cdma)、第三代網(wǎng)絡(luò)如通用移動通信系統(tǒng)(universalmobiletelecommunicationssystem,umts)、以及第四代網(wǎng)絡(luò)如長期演進(jìn)(longtermevolution,lte)。同樣的,第五代(fifthgeneration,5g)網(wǎng)絡(luò)也已開始開發(fā)。通過運用這些標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù),網(wǎng)絡(luò)運營商向用戶設(shè)備(userequipment,ue)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

也采用其他方式提供無線數(shù)據(jù),例如用于無線局域網(wǎng)(wirelesslocalareanetwork,wlan)的電氣與電子工程師學(xué)會(instituteofelectricalandelectronicengineers,ieee)802.11標(biāo)準(zhǔn)。

然而,無線頻譜已經(jīng)被網(wǎng)絡(luò)運營商大量利用在很多情形中,為容納顯著的數(shù)據(jù)增加,正在探索各種選擇,包括使用非授權(quán)(unlicensed)頻譜進(jìn)行5g通信。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本公開的一個實施例提供了一種在網(wǎng)元上用于向傳輸點提供非授權(quán)頻帶的資源的方法。所述方法包括:從多個傳輸點接收來自所述非授權(quán)頻譜中的感知信道(sensingchannel)的結(jié)果;根據(jù)所述來自感知信道的結(jié)果,選擇一組候選信道;針對所述一組候選信道中的每個信道,將所述多個傳輸點分組為至少一個無線接入集群;以及根據(jù)所述來自感知所述信道的結(jié)果以及所述報告,向所述無線接入集群分配資源,其中所述資源包括幀中靈活比例的非授權(quán)頻譜。

本公開的另一個實施例提供了一種在傳輸點上用于獲取非授權(quán)頻帶中的信道的資源的方法。所述方法包括:感知多個信道;基于所述感知的結(jié)果,向網(wǎng)元提供報告;接收消息,所述消息提供所述傳輸點的按照信道(perchannel)的至少一個無線接入集群;在信道上與其他無線接入集群競爭發(fā)送協(xié)調(diào)信標(biāo);在所述信道上接收來自鄰近無線接入集群的協(xié)調(diào)信標(biāo);將來自所述協(xié)調(diào)信標(biāo)的信息報告給網(wǎng)元;以及接收針對所述信道的資源分配。

附圖說明

通過參照附圖,將更好地理解本公開,在附圖中:

圖1顯示了一個示例網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的方框圖;

圖2顯示了另外的示例網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的方框圖,其中添加了能夠在非授權(quán)頻譜上通信及利用非授權(quán)頻譜的ue;

圖3顯示了用于實施本公開一個實施例的邏輯方框的方框圖;

圖4顯示了根據(jù)本公開一實施例選擇候選信道的流程圖;

圖5顯示了根據(jù)本公開一實施例的觀察周期和協(xié)調(diào)周期的時間線,所述協(xié)調(diào)周期具有主動感知階段和一個或多個共存幀;

圖6顯示了一網(wǎng)絡(luò)的方框圖,在所述網(wǎng)絡(luò)中tp被分組為無線接入集群,根據(jù)本公開一實施例,其中各集群可代表具體信道的集群;

圖7顯示了根據(jù)本公開一實施例的頻譜利用級別的方框圖;

圖8顯示了根據(jù)本公開一實施例的根據(jù)本公開實施例進(jìn)行競爭協(xié)調(diào)的流程圖;

圖9顯示了根據(jù)本公開一實施例在主動感知階段聯(lián)合傳輸偽wlancts和協(xié)調(diào)信標(biāo)的方框圖;

圖10顯示了根據(jù)本公開一實施例在主動感知階段順序傳輸偽wlancts和協(xié)調(diào)信標(biāo)的方框圖;

圖11顯示了根據(jù)本公開一實施例的給定信道上鄰近rac的方框圖,其中重疊處表示相互作用或潛在沖突;

圖12顯示了根據(jù)本公開一實施例的一旦所有信標(biāo)都接收到之后所填寫(populate)的每個rac的鄰近表的示意圖;

圖13顯示了根據(jù)本公開一實施例調(diào)度根據(jù)本公開一個示例的軟空時份額(softairtimeshare)的方框圖;

圖14顯示了根據(jù)本公開一實施例的多租戶5g-umvno的虛擬集中協(xié)調(diào)(virtuallycentralizedcoordination)的示例架構(gòu)的方框圖;

圖15顯示了根據(jù)本公開一實施例在多個信道的協(xié)調(diào)周期內(nèi)分配軟空時份額的時間線;

圖16顯示了根據(jù)本公開一實施例,在csmc上其各個rac競爭協(xié)調(diào)以接收軟空時份額的流程的流程圖;

圖17顯示了根據(jù)本公開一實施例的控制器和tp集群之間的信令的數(shù)據(jù)流圖;

圖18顯示了根據(jù)本公開一實施例,在網(wǎng)元上分配軟空時份額的流程的流程圖;

圖19顯示了根據(jù)本公開一實施例,在tp上接收軟空時份額分配的流程的流程圖;

圖20顯示了根據(jù)本公開一實施例的計算平臺的方框圖;以及

圖21顯示了一通信設(shè)備實施例的方框圖。

具體實施方式

本公開的實施例提供利用非授權(quán)頻譜的方法和系統(tǒng),以減輕授權(quán)頻譜上的負(fù)擔(dān)。在本公開的一個方面中,使用非授權(quán)頻譜也實現(xiàn)了不同應(yīng)用場景和流量類型的目標(biāo)服務(wù)質(zhì)量(qualityofservice,qos)和體驗質(zhì)量(qualityofexperience,qoe)。

本文所用“授權(quán)頻譜”是指在某個地理區(qū)域內(nèi)授權(quán)給被授權(quán)方獨占的無線頻譜部分。例如,各種監(jiān)管機構(gòu)如美國聯(lián)邦通信委員會(federalcommunicationscommission,fcc)和國家電信和信息管理局(nationaltelecommunications&informationadministration,ntia)可為被授權(quán)方提供頻率分配,即給定頻帶中的無線頻譜的一部分。這種授權(quán)通常限定了頻率范圍、地理位置、最高功率級等規(guī)定。

本文所用“非授權(quán)頻譜”是指已被監(jiān)管機構(gòu)分配,供未注冊用戶使用的頻帶。換言之,非授權(quán)頻譜就是指無線頻譜中沒有獨占性被授權(quán)方的部分。監(jiān)管規(guī)定可限制此種非授權(quán)頻譜上的傳輸功率。

在本公開的一個方面中,引入了媒體訪問控制(mediumaccesscontrol,mac)機制,用于與非授權(quán)頻譜的現(xiàn)有占用者時頻聯(lián)合共存。這里的“現(xiàn)有占用者”可包括,例如但不限于,wlan和雷達(dá)系統(tǒng)。

在本公開的另一個方面中,可實現(xiàn)單個無線運營商內(nèi)以及不同無線運營商之間的協(xié)調(diào)。

通過形成無線接入集群來競爭接入非授權(quán)頻譜,從而避免讓單獨的基站和用戶設(shè)備(ue)單獨訪問非授權(quán)頻譜,可實現(xiàn)上述目的。雖然每個無線接入集群所具有的傳輸點(transmissionpoint,tp)來自相同運營商,但在不同運營商的rac以及同一個運營商內(nèi)的rac之間可能發(fā)生競爭。

監(jiān)管合規(guī)的信道選擇和鄰居發(fā)現(xiàn)技術(shù)結(jié)合了被動的和基于先聽后說(listenbeforetalk,lbt)的主動的感知機制,通過其可實現(xiàn)協(xié)調(diào)。在本文中,“競爭協(xié)調(diào)”一詞用于限定本文所描述的被動和主動感知機制。這種競爭協(xié)調(diào)技術(shù)運用了非授權(quán)頻譜中的空中(over-the-air,ota)信令。

在一個方面中,本公開提供感知結(jié)果的完全分布式處理。在另一個方面中,所述處理可在軟件定義網(wǎng)絡(luò)(softwaredefinednetworks,sdn)或網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(networkfunctionsvirtualization,nfv)的實現(xiàn)方式中進(jìn)行虛擬集中。

基于接收到的協(xié)調(diào)信息,分布式或虛擬集中式協(xié)調(diào)策略可發(fā)揮作用,向rac授權(quán)在若干個幀之內(nèi)對一個或多個頻率信道的獨占軟空時份額。這種幀,例如,可以在時域上與該非授權(quán)頻譜的其他用戶,包括wlan,共存。本文所用“軟空時份額”一詞,表示對給定時隙上信道資源的靈活比例分配。不過,在給定時隙內(nèi),為滿足對qos的要求,發(fā)射器所利用的信道比例可以高于所分配的量,只要之后將超出的時間在之后的時隙內(nèi)重新分配給利用該信道的其他使用者即可。同樣的,發(fā)射機所利用的信道比例也可低于分配的量?!败洝币辉~表示,所述分配是可以在一系列優(yōu)化的物理共存幀中實施的較長期目標(biāo)空時比例。

如下文所述,可運用調(diào)度,其中在調(diào)度決策中可能涉及對統(tǒng)計服務(wù)質(zhì)量的要求。

現(xiàn)在參照圖1,其顯示了一地理位置中運營的兩個網(wǎng)絡(luò)運營商的示例。如在圖1中所見,各種基站110為覆蓋區(qū)域中的用戶設(shè)備提供宏小區(qū)覆蓋。基站110屬于具體運營商,且在圖1的示例中,基站110中的一些可屬于第一運營商,而一些則屬于第二運營商。

在圖1的示例中,還顯示了多個接入點112。這類接入點可以例如屬于小型小區(qū),如皮蜂窩小區(qū)(picocell)或飛蜂窩小區(qū)(femtocell),以及遠(yuǎn)程射頻頭(remoteradiohead,rrh)等各種選擇。這類小型小區(qū)可以從宏小區(qū)上卸下一些流量,尤其是接近小區(qū)邊界之處或在密集使用區(qū)域。

可利用wlan接入點114,將一些數(shù)據(jù)流量卸載到用于wlan的非授權(quán)頻譜。

進(jìn)一步的,如在圖1的實施例中所見,用戶設(shè)備可包括如筆記本電腦120、智能手機122等設(shè)備。這類用戶設(shè)備可通過wlan接入點114接入wlan,并可通過基站110或小型小區(qū)接入點112,接入蜂窩網(wǎng)或未來的無線網(wǎng),如沒有小區(qū)id的無線網(wǎng)。

每個網(wǎng)絡(luò)運營商還可具有中央頻譜管理控制器(centralspectrummanagementcontroller,csmc)。這類控制器可管理該運營商網(wǎng)絡(luò)內(nèi)對傳輸點(tp)的頻譜分配。在圖1的示例中,第一網(wǎng)絡(luò)運營商使用csmc130,且第二網(wǎng)絡(luò)運營商使用csmc132。

為增加數(shù)據(jù)傳輸,一個選擇是,正如在圖1中所見,將數(shù)據(jù)流量卸載到wlan。但是,這種卸載對用戶而言是非透明的,也沒有顧及3gpp空口所通常規(guī)定的服務(wù)質(zhì)量要求。

考慮到這些,在本公開的一個方面中,本方法和系統(tǒng)將3gpp空口(airinterface,ai)的優(yōu)點接引(port)到非授權(quán)頻譜中。

對于移動通信如5g通信使用非授權(quán)頻譜(本文將第五代非授權(quán)頻譜的使用稱為5g-u)可存在若干挑戰(zhàn)。在一個實施例中,一個挑戰(zhàn)在于共享非授權(quán)頻譜的網(wǎng)絡(luò)在地理上重疊部署。

5g-u的另一個挑戰(zhàn)在于:要在授權(quán)頻譜中的公共信道上或通過第三方如經(jīng)紀(jì)來進(jìn)行各運營商的協(xié)調(diào)是不現(xiàn)實的。如前所述,所謂授權(quán)頻譜,通常指授權(quán)給特定網(wǎng)絡(luò)運營商、并可由該網(wǎng)絡(luò)運營商獨占使用的頻譜。

同樣的,凡是使用非授權(quán)頻譜的解決方案,既要求運營商之間的公平性,也要求對該非授權(quán)頻譜現(xiàn)有使用者的公平性。例如,如果利用5ghz頻帶進(jìn)行非授權(quán)通信,則現(xiàn)有使用者可包括wlan應(yīng)用,以及如圖1中雷達(dá)140的應(yīng)用。

使用5g-u的一個機制是執(zhí)行先聽后說(lbt)。然而,若單獨的傳輸點(tp)及ue只是使用先聽后說,則時頻資源可能是不可預(yù)測的,可能無法實現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量和體驗質(zhì)量。進(jìn)一步的,此類機制并不支持為周期性測量和同步信令獲取資源。同樣的,先聽后說的使用并未顧及高級傳輸方案,包括多點協(xié)作(coordinatedmultipoint,comp)和聯(lián)合傳輸(jointtransmission,jt)。在lbt系統(tǒng)中,由于傳輸功率較低,上行鏈路也可能被攻擊。

使用非授權(quán)頻譜的另一項挑戰(zhàn)是,遵守各區(qū)域特定的規(guī)范。例如,某些非授權(quán)頻譜在一些區(qū)域是任何人均可使用,而同一個頻譜在其他區(qū)域卻可能是禁止使用。

因此,為實現(xiàn)非授權(quán)頻譜上的載波類空口,以下描述了多種系統(tǒng)。下文系統(tǒng)將就5g的操作進(jìn)行描述。但是,這并非意在限制,即本公開也可同等運用于其他標(biāo)準(zhǔn)或傳輸技術(shù)。因此,使用5g-u僅意在示例。

現(xiàn)在參照圖2。如在圖2中所見,其網(wǎng)絡(luò)類似于圖1。具體的,第一運營商具有第一區(qū)域,且第二運營商也在類似的地理區(qū)域中運營。每個都使用基站210。一些基站210屬于第一運營商,而一些基站則屬于第二運營商。

小型小區(qū)接入點212有的屬于第一運營商,有的則屬于第二運營商。wlan接入點214可以屬于家用或商用,也可被運營商用于提供wi-fi卸載。

用戶設(shè)備如筆記本電腦220或智能手機222可接入運營商的授權(quán)頻譜或通過wlan接入點214接入wlan。

進(jìn)一步的,每個運營商包含cmsc,第一運營商的示為csmc230,且第二運營商的示為csmc232。

雷達(dá)236可利用非授權(quán)頻譜中的一部分。

在圖2的示例中,根據(jù)本公開,ue234能夠利用非授權(quán)頻譜進(jìn)行5g-u通信。具體地,如圖2中所見,非授權(quán)頻譜240的映射提供非授權(quán)頻譜中的多個信道242。例如每個信道242可具有20mhz的帶寬。不過,這僅為示例,也可為信道分配其他帶寬。

因此,本公開提供對于5g通信的非授權(quán)頻譜的使用。在一個方面中,5g-u運營商定義了無線接入集群(radioaccesscluster,rac)來競爭非授權(quán)頻道。對潛在信道的選擇是基于每個rac所測量的長期wlan平均頻譜利用率(averagespectrumutilization,asu),以及對其他使用的檢測,包括雷達(dá)活動。每個rac創(chuàng)建被選信道列表,用于潛在的通信。

然后,如下所述,在協(xié)調(diào)的wlan免疫(wlanimmune)多節(jié)點主動感知階段,各rac在其所選擇的信道上進(jìn)行競爭協(xié)調(diào)。在這個階段發(fā)送信標(biāo),并利用從鄰近的rac所接收到的信標(biāo),為按照信道競爭的rac進(jìn)行自主配置。

競爭協(xié)調(diào)通過rac之間的異步調(diào)度器,為每個rac授權(quán)獨占的軟空時份額,從而提供完全分布式協(xié)調(diào)。

現(xiàn)在參照圖3,其顯示的方框圖提供了本公開一個實施例的總覽。如圖3中所見,對于每個中央頻譜管理控制器或虛擬頻譜接入控制器,提供了多個邏輯方框。

第一方框320是多節(jié)點被動感知信道測量和選擇方框。在一個實施例中,多節(jié)點被動感知可由地理區(qū)域中每個傳輸點(tp)進(jìn)行。在其他實施例中,網(wǎng)絡(luò)可僅配置若干個tp來進(jìn)行被動感知。這可以例如包括執(zhí)行感知的一組感知節(jié)點。

方框320的被動感知允許tp創(chuàng)建候選信道列表。一旦完成方框320處的被動感知,圖3的解決方案就向方框330提供在被動感知期間所發(fā)現(xiàn)的被選候選信道列表。

方框330執(zhí)行多種功能,包括執(zhí)行主動感知階段和創(chuàng)建按照信道的rac集。具體地,在子方框332,每個cmsc或虛擬頻譜接入?yún)f(xié)調(diào)器(virtualspectrumaccesscoordinator,vsac)為每個信道配置協(xié)調(diào)rac集。進(jìn)一步的,在子方框334,主動感知階段包括信標(biāo)的接收和發(fā)射。總體地,下文描述了方框330的工作,并提供了一種為網(wǎng)絡(luò)中每個rac發(fā)現(xiàn)誰是“鄰居”的方式。

來自被動感知方框320的信息以及來自子方框332的按照信道協(xié)調(diào)的rac集的配置被提供給按照信道協(xié)調(diào)信息方框340。

方框340代表著提供給調(diào)度方框350的輸入信息,調(diào)度方框350為每個信道運行調(diào)度器。來自調(diào)度器的信息包括獨占軟空時的授權(quán),用方框360表示,這是一個邏輯方框,顯示了調(diào)度方框分配每個信道的軟空時份額的結(jié)果。

然后,軟空時份額可用于在非授權(quán)頻譜上提供5g空口,同時確保服務(wù)質(zhì)量參數(shù)。不過,此空口已超出本公開范圍。

以下對方框320到360中的每個進(jìn)行更詳細(xì)的探討。

具體地,被動感知方框320所提供的操作跨越了長時間尺度,并且每個觀察周期(本文記作tobs)都執(zhí)行。此操作可花費數(shù)分鐘,并為余下的方框提供信息。

此信息可包括對傳輸點所在地理位置中可用信道的定性測量。例如,可實現(xiàn)長期時間平均wlan信道利用,同時可生成短期平均wlan信道利用,以更新協(xié)調(diào)信息。進(jìn)一步的,對其他頻譜利用的感知可以在被動感知階段檢測,所述其他頻譜利用包括雷達(dá)或非授權(quán)頻譜的其他用戶。

被動感知方框320還可包括接入非授權(quán)頻譜的區(qū)域特定規(guī)范規(guī)則的有關(guān)信息,如動態(tài)頻率選擇(dynamicfrequencyselection,dfs)的有關(guān)信息。例如,一些在日本可用的信道,在美國或歐洲可能變?yōu)椴豢捎?,反之亦然。被動感知方?20可具備本地規(guī)范信息,以允許此類規(guī)范規(guī)則被應(yīng)用于候選信道列表。

在觀察周期之后,即可向方框330提供可用頻率信道。

因此,回到圖2,小型小區(qū)212或其中的子集可執(zhí)行被動感知,其中對非授權(quán)信道進(jìn)行被動掃描和周期性采樣。

現(xiàn)在參照圖4,其顯示了被動感知和信道選擇的過程。具體的,圖4的流程始于方框410,并進(jìn)行到方框412,在這里,中央頻譜管理控制器所管理的所有tp或地理分布的tp的子集對整個非授權(quán)頻帶上的所有信道執(zhí)行被動感知。

然后,流程進(jìn)行到方框414,在那里,某些信道在某段時間中被排除。在一個實施例中,所述排除基于各種因素,包括區(qū)域特定規(guī)范規(guī)則如dfs、對某些信道上雷達(dá)活動的檢測等各種因素。然后,未被排除的信道則在接下來的觀察周期內(nèi)再次接受評估。

然后,流程進(jìn)行到方框416,在那里,感知tp測量每個可用信道的平均頻譜利用率(asu),這通常在兩個時間尺度上進(jìn)行。不同于wlan的是,感知tp并非從可用列表中隨機選擇信道,而是對信道的頻譜利用率進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。例如,其他實體如wlan可能正在使用該信道。

兩個時間尺度為長期平均信道利用率和短期平均信道利用率。長期時間平均信道利用率在稱為tobs的時間尺度上進(jìn)行,并用于信道選擇。短期時間平均信道利用率在本文中稱為tcoord,并用于5g-u的各rac之間的協(xié)調(diào)或調(diào)度。

在方框416中,對可用信道進(jìn)行連續(xù)測量,該測量在時機上并不嚴(yán)格。在存在5g-u傳輸?shù)男诺郎希龈兄诹艚owlan接入的空閑周期內(nèi)進(jìn)行。

然后,流程進(jìn)行到方框418,在那里,tp將長期時間平均頻譜利用率高于標(biāo)準(zhǔn)值閾值的信道從其接下來的觀察周期的可用信道列表中排除,如圖7中所示例。如此得到“被選信道”列表,可提供給協(xié)調(diào)方框,并進(jìn)一步提供給調(diào)度器。

如圖4中所見,流程從方框418繼續(xù),在方框412進(jìn)行被動掃描,并執(zhí)行方框414、416和418的流程。這樣,如圖4根據(jù)本發(fā)明的一個實施例所示,根據(jù)對整個非授權(quán)頻帶上的信道的感知來選擇信道。然后,即可將當(dāng)前被選信道列表提供給前文圖3的方框330,即主動感知和競爭協(xié)調(diào)方框。

現(xiàn)在參照圖5,其顯示了前文的觀察和協(xié)調(diào)時間尺度的時間線,以及下文描述的主動感知階段。如圖5中所見,長時間周期和短時間周期均有提供。具體地,所示tobs時間周期510遠(yuǎn)長于tcoord時間周期520。

進(jìn)一步的,如圖5中所見,在tcoord時間周期520中,存在主動感知階段(activesensingphase,asp)530和共存幀(“coex幀”)540。

來自前文圖3的方框330的操作在每個協(xié)調(diào)周期520執(zhí)行。所述觀察周期涵蓋多個協(xié)調(diào)周期。

具體地,主動感知階段530被每個rac用于提供信標(biāo),該信標(biāo)可由鄰近rac檢測,從而允許rac編制“鄰居”及“鄰居”屬性的列表。

不過,首先,基于觀察結(jié)果,同一個鄰域內(nèi)短期asu值相近的按照信道分組的tp被分組到各無線接入集群。csmc或vsac在按照信道的基礎(chǔ)上創(chuàng)建rac,并將這些rac集群傳達(dá)給各tp。如此,為每個候選信道創(chuàng)建了rac,每個具有至少一個tp。如果相互鄰近并且asu值接近,則兩個或多個tp可在信道上劃入單個rac。

因此,一個tp可以指定給多個rac,且該tp的每個rac具有不同的信道。各tp的各rac也可具有不同的成員。例如,第一tp可在第一信道上被指定到第一rac,并且在第二信道上被指定到第二rac。在一些實施例中,第二rac所具有的tp集可不同于第一rac。

例如,如圖6中所見,對于特定協(xié)調(diào)周期內(nèi)的特定信道,可以在cmsc上將短期asu測量值相近的tp劃分為一組,形成rac。本文所用“短期asu測量值相近”可指各短期asu測量值之間的差在閾值之內(nèi)。如此,在圖6中,對于一具體信道,cmsc610可以基于tp614和616的特性和地理位置將tp614和616劃入rac620。

如此,在每個協(xié)調(diào)周期520執(zhí)行將tp劃入rac的操作。通過利用長期被選列表中給定的非授權(quán)信道上的wlan活動的位置,cmsc可對在tp與其他類似tp的鄰近處短期測量值相近的tp進(jìn)行分組。所述測量值要么可以是信道上tp測量的短期wlanasu值,要么可以是對應(yīng)的短期可達(dá)到軟空時份額(sat)。例如,參照圖7,提供了用于短期wlanasu值的量化方案。在圖7的示例中,信道在頻譜上可以從完全未用到全部使用不等。使用情況可劃分為多個類別,包括很少(verylight,vl)710、少(1ight,l)712、中等(medium,m)714、高(high,h)716和很高(veryhigh,vh)718。不過,這種頻譜上的描繪僅為示例,可以提供更多或更少的類別。映射函數(shù)可從wlanasu映射到5g-u可達(dá)到軟空時,并可以是非線性函數(shù)。

在一些實施例中,可運用標(biāo)準(zhǔn)線性或非線性量化方案,將測量值放入槽(bin)中進(jìn)行分組。每個槽級代表著rac的組合短期測量值。

rac僅在協(xié)調(diào)周期期間是信道特定且不相交的。這樣,tp可以是整個非授權(quán)頻譜上的該非授權(quán)頻譜中各個不同信道內(nèi)的多個rac中的成員。

因此,同一個cmsc所形成的全體rac都向一個平均分配空時(averagedallocatedairtime,aaa)值做出貢獻(xiàn)。

一旦創(chuàng)建rac,即可在來自前文圖3的方框330處發(fā)生主動感知,用于競爭協(xié)調(diào)幀同步。競爭協(xié)調(diào)功能包括多個屬性。這些包括在媒體(medium)有空閑發(fā)現(xiàn)鄰近的、希望接入同一個信道的5g-urac的情況下對被選非授權(quán)信道的主動感知,也稱空中輪詢(overtheairpolling),同時遵守區(qū)域特定的傳輸功率管控(transmissionpowercontrol,tpc)規(guī)則。

如下所述,競爭協(xié)調(diào)操作還包括檢測來自被輪詢的rac的輪詢響應(yīng),以及其中的協(xié)調(diào)、公平性和身份信息。

競爭協(xié)調(diào)功能還配置了一個rac集,其分布式協(xié)調(diào)策略在各個cmsc上運行。

競爭協(xié)調(diào)操作還包括在共同選中的信道上競爭的5g-urac之間的協(xié)調(diào)幀的按照信道同步。

如此,一旦分配好rac,每個rac都執(zhí)行主動感知階段?,F(xiàn)在參照圖8,其顯示了主動感知階段的流程圖。圖8的流程始于方框810,并進(jìn)行到方框812,在那里,啟動的5g-urac在該rac的被選列表中的每個信道上進(jìn)行搜索,尋找標(biāo)志著現(xiàn)有rac的協(xié)調(diào)幀起始部分的信標(biāo)序列。在本公開中,協(xié)調(diào)幀的組成包括來自前文圖5的短主動感知階段530,后按時分復(fù)用的5g-u和wlan傳輸?shù)亩鄠€共存幀540。

具體地,給定在下一個時間窗口中對非授權(quán)頻譜內(nèi)的信道上的tp集群分配的軟空時份額,則可實現(xiàn):通過qos優(yōu)化的時分復(fù)用的傳輸時隙(transmissionslot)形成共存幀的形式,完成資源預(yù)留的動態(tài)實施。對這種共存幀的優(yōu)化,可考量非授權(quán)頻譜的使用及其對載波類空口的適用性、通過消除以開銷為表現(xiàn)形式的空時損失而獲得的共存效率、對已供流(servedflow)的服務(wù)質(zhì)量要求、以及針對已有wlan(如適用)的服務(wù)質(zhì)量接入類別(accesscategory)。在一些實施例中,共存幀可僅包括來自5g網(wǎng)絡(luò)的資源。作為一種可替代實施例,共存幀可僅包括來自wlan網(wǎng)絡(luò)的資源。

要廣播一個rac的來自方框812的協(xié)調(diào)信標(biāo),要么可以通過該rac中的tp進(jìn)行聯(lián)合發(fā)射,要么可以由該rac按照標(biāo)準(zhǔn)附加時間間隔(tgap)連續(xù)發(fā)射。選擇聯(lián)合發(fā)射還是以固定時間間隔連續(xù)發(fā)射,可基于例如聯(lián)合發(fā)射在同步和硬件支持方面的可行性等因素。

在連續(xù)發(fā)射的情況中,所述時間間隔可小于點協(xié)調(diào)功能(pointcoordinationfunction,pcf)幀間空隙(pcfinterframespace,pifs)。此廣播可以是各向同性的,按照最大tpc容許有效各向同性輻射功率(effectiveisotropicradiatedpower,eirp)級進(jìn)行。進(jìn)一步的,此廣播可使用最可靠的調(diào)制編碼方案(modulationandcodingscheme,mcs)。如果是順序進(jìn)行的,則在一個實施例中,廣播可用tp的本地索引作為順序進(jìn)行。

進(jìn)一步的,在一個實施例中,可以在協(xié)調(diào)序列之前安排聯(lián)合傳輸?shù)膫蝫lan允許發(fā)送(cleartosend,cts)幀。在其他實施例中,可以在協(xié)調(diào)序列之前設(shè)置按照短幀間空隔(shortinter-framespace,sifs)時長分隔的偽wlancts幀序列,并將它們的nav時長字段設(shè)置為等于主動感知階段(asp)的剩余時間長度,以強迫周圍的wlan將競爭向該asp的末端推后。進(jìn)一步的,如果rac中僅存在一個tp,則該單個tp可在該協(xié)調(diào)序列之前發(fā)送該wlancts幀。

協(xié)調(diào)信標(biāo)所攜帶的信息主要有例如5g-u運營商標(biāo)識符、msc標(biāo)識符、rac標(biāo)識符、信標(biāo)在序列中的順序、asp的剩余時間長度、cmsc更新的實際aaa、短時wlanasu(或其到可達(dá)到sat的映射),且可能有rac流量的統(tǒng)計qos測量值。不過,上面所列并非意在限制,即可以提供以上信息的一個子集,以及未包含在上列內(nèi)容中的其他信息。

在方框812的信標(biāo)搜索之后,圖8的流程接著進(jìn)行到方框814,在那里進(jìn)行檢查,以確定是否檢測到信標(biāo)。如果在協(xié)調(diào)時間周期內(nèi)未檢測到某個信道上存在協(xié)調(diào)信標(biāo),則cmsc可發(fā)起信標(biāo)序列傳輸,作為其他有關(guān)rac在嘗試接入時進(jìn)行同步的基準(zhǔn)。這一點結(jié)合方框820顯示。

在后續(xù)協(xié)調(diào)幀中,發(fā)起方rac始終在最新共存幀540結(jié)束時、在偽cts序列的nav保護(hù)下的其對應(yīng)實例(dueinstance)中開始其asp。

反之,從方框814出發(fā),如果檢測到協(xié)調(diào)信標(biāo),則進(jìn)行檢測的rac不是信道上的發(fā)起方。在方框830中識別源rac,并提取出該信標(biāo)中所含的協(xié)調(diào)信息。然后,檢測到該協(xié)調(diào)信標(biāo)的rac即可使用在信標(biāo)中找到的asp剩余時間長度值,找出原始基準(zhǔn)點(referencepoint)。

從方框830出發(fā),流程進(jìn)行到方框840,在那里,發(fā)送對信標(biāo)的響應(yīng)。rac需要與其他rac進(jìn)行競爭,以在其自己的協(xié)調(diào)信標(biāo)中發(fā)送其響應(yīng)。感知到空閑媒體后,rac等待隨機退避時間。在一些實施例中,此隨機退避時間可以由具有小競爭窗口的標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)生成。

從方框820或840出發(fā),如果三個條件中任意一個存在,則rac停止對信道的競爭。如果啟用調(diào)度決策通告,且rac不是自調(diào)度的或rac已經(jīng)通告,則rac停止競爭。進(jìn)一步的,如果啟用響應(yīng)表共享,且表中(在上一次響應(yīng)之后)沒有要通信的新條目,則rac停止競爭。同樣的,如果asp時長已結(jié)束,則rac停止競爭。

從方框850出發(fā),如果rac需要停止競爭,則流程進(jìn)行到方框860并結(jié)束。否則,流程可重新返回到方框812,并搜索其他信標(biāo)。

現(xiàn)在參照圖9,其顯示了從不同節(jié)點發(fā)送的信標(biāo)傳輸。具體地,如圖9中所見,有三個運營商,并提供了rac。在此情況中,第一運營商rac910是發(fā)起方,且運營商rac912、914和916是鄰居。

運營商rac910首先發(fā)送偽傳輸cts,如信號920所示。經(jīng)過tgap所表示的特定時間間隔,發(fā)起方rac910發(fā)送其協(xié)調(diào)信標(biāo)922。

rac912、914和916均接收該信標(biāo),并等待一個時間周期,用aslottime+tgap表示,然后設(shè)置隨機退避時間。

在圖9的示例中,rac914具有的退避時間最短,并提供其偽聯(lián)合傳輸cts,用方框930顯示。經(jīng)過時間tgap之后,rac914接下來發(fā)送其信標(biāo)響應(yīng),用方框932顯示。

類似地,經(jīng)過aslottime+tgap所表示的時間周期之后,在余下的rac上設(shè)置隨機退避時間,在圖9的示例中,rac912所具有的退避時間為次最短。故而接下來由其發(fā)送偽聯(lián)合傳輸cts,用信令方框940顯示。經(jīng)過時間tgap之后,由rac912接下來發(fā)送其協(xié)調(diào)信標(biāo),用方框942顯示。

類似地,在圖9的示例中,rac916等待aslottime+tgap,然后等待一個隨機退避時間,再然后才發(fā)送其偽聯(lián)合cts傳輸,用信令方框950顯示。經(jīng)過時間間隔之后,rac916發(fā)送其協(xié)調(diào)信標(biāo),用信令方框952顯示。在圖9的示例中,如果rac中僅存在單個tp,則不再聯(lián)合傳輸cts,而是執(zhí)行單傳輸cts。

參照圖10,在可替代實施例中,不再進(jìn)行聯(lián)合傳輸,而是可進(jìn)行順序傳輸。如此,在圖10的示例中,顯示了rac1010、1012和1014。在此情況中,rac1010是發(fā)起方,并且從rac中的每個tp以短幀間空隙(sifs)為間隔發(fā)送偽cts。

在圖10的示例中,rac1010中存在三個tp,故而進(jìn)行三次偽cts傳輸,用信令方框1020、1022和1024顯示。

所有偽cts方框發(fā)送后,可發(fā)送協(xié)調(diào)信標(biāo)。同樣地,這是如圖10的示例按順序進(jìn)行的,故而三個tp發(fā)送三個協(xié)調(diào)信標(biāo),用圖10示例中的信令方框1026、1028和1030顯示。

待rac1010的全部cb都發(fā)送完,余下的rac均等待一段時間,用aslottime+tgap表示,然后設(shè)置退避定時器。在圖10的示例中,rac1014所具有的退避時間最短,其在退避時間結(jié)束時發(fā)送其偽cts信令。具體地,如圖10所示,rac1014中存在兩個tp,并在方框1040和1042中發(fā)送偽cts。然后,經(jīng)過一時間間隔,發(fā)送cb。在圖10中,rac1014中提供了兩個tp,故而cb以信令方框1044和1046顯示。

進(jìn)一步的,經(jīng)過一時間間隔和隨機退避時間,rac1012接下來發(fā)送其cts。如圖10中所見,rac1012具有四個傳輸點,故而有四個cts被順序發(fā)送,如方框1050、1052、1054和1056所示。接下來,經(jīng)過一時間間隔,自rac1012順序發(fā)送各tp的cb。這些用方框1060、1062、1064和1066顯示。

不過,圖9和10的示例不是限制性的。在具體rac的鄰近小區(qū)中,可以存在更多或更少的rac,且進(jìn)一步的,任意rac中都可以存在任意數(shù)量的tp。

一旦各rac從其全部鄰居都接收到信標(biāo)信號,則各rac可針對具體信道做出調(diào)度決策?,F(xiàn)在參照圖11。

如圖11中所見,顯示了一個示例方框圖,其提供多個rac的示例覆蓋區(qū)域。各rac之間重疊的部分顯示的是鄰近的rac。

rac以信標(biāo)信道的形式,向鄰居提供信息。在一個實施例中,此信標(biāo)可以僅包括發(fā)送該信標(biāo)的rac的有關(guān)信息。在其他實施例中,除發(fā)送方rac的信息之外,此rac信標(biāo)還可包括已經(jīng)從其他鄰居處接收的信息。下文示例假定信標(biāo)中僅包括發(fā)送方rac的有關(guān)信息。不過,這并非限制性的,本公開的實施例同樣也可使用鄰居信息共享的方式。

根據(jù)圖11的實施例,當(dāng)沒有輪詢響應(yīng)共享時,rac僅關(guān)心其最近的鄰居。如此,如圖11中所見,rac1110具有鄰居rac1112和rac1114。

類似地,rac1112具有鄰居rac1110、rac1114和rac1115。

rac1114具有鄰居rac1110、rac1112、rac1115和rac1116。進(jìn)一步的,rac1116具有鄰居rac1114和rac1118,且rac1118具有鄰居rac1116。

現(xiàn)在參照圖12,其顯示了競爭的rac集的自主配置以及通告的示例。在此情況中,沒有提供輪詢響應(yīng)表的共享,由自調(diào)度的rac通告其決策。如此,如圖12中所見,每個rac都有與其鄰居關(guān)聯(lián)的表。

在圖12中,表1210針對的是圖11的rac1110。類似地,表1212針對的是rac1112。表1214針對的是rac1114,表1215針對的是rac1115,表1216針對的是rac1116,且表1218針對的是rac1118。

如此,根據(jù)圖12的實施例,rac1110自rac1112和rac1114接收信標(biāo),并用來自所接收的信標(biāo)中的信息填寫輪詢響應(yīng)表1210。類似地,其余各rac接收鄰居信標(biāo),并填寫它們的輪詢響應(yīng)表。

一旦所有協(xié)調(diào)信標(biāo)都被接收,每個rac可通告其調(diào)度決策。調(diào)度決策的通告順序根據(jù)預(yù)定的調(diào)度算法而定。例如,所述調(diào)度算法可以在5g-u通信的關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)中預(yù)設(shè)。否則,所述調(diào)度算法也可以是例如由運營商分配的。

依照圖11和12的示例,如果調(diào)度算法確定rac1110具有優(yōu)先級,然后依次是rac1112、1114、1115、1116和1118,則rac1110首先通告是否要占用信道。其直接鄰居,即rac1112和rac1114將見到該調(diào)度結(jié)果。于是,一旦主動感知階段的“通告結(jié)果”部分開始,則rac1110立即競爭通告其決策。

由于rac1112和rac1114的排序集中具有rac1110,且rac1110優(yōu)先于rac1112和rac1114的調(diào)度,故而rac1112和1114不做調(diào)度。

經(jīng)過一定的延時之后,rac1115、1116和1118沒有接到來自它們的集頂端的rac的任何通告。以rac1115為例,其鄰居集中優(yōu)先級最高的rac是rac1112,然后是rac1114。然而如前所論,無論是rac1112還是1114,都不進(jìn)行調(diào)度,因為在它們的鄰居集中,還有更高的優(yōu)先級調(diào)度。

在此情況中,rac1115、1116和1118競爭通告它們已占據(jù)(assume)信道使用權(quán)。對于rac1115而言,因為rac1116和rac1118不是鄰居,故它做出其通告之后就可得到信道。

對于rac1116和rac1118,如果它們是自調(diào)度的,且如果rac1118先于rac1116在asp方框的通告結(jié)果部分期間進(jìn)行通告,則rac1116不會使用信道。

在一個實施例中,如果rac1116和1118恰巧位于同一個運營商csmc之中,則調(diào)度可由csmc協(xié)助,故只有rac1116會競爭占據(jù)信道,而rac1118可仍共享或重用它。

因此,以上描述了用于各種rac在非授權(quán)的5g-u頻譜中占據(jù)信道的方法和系統(tǒng)。

在一可替代實施例中,各rac還可共享其輪詢響應(yīng)表。在此情況中,每個rac都可完整了解其他rac輪詢表,以便做出調(diào)度決策。

做出調(diào)度決策的順序可以基于調(diào)度算法,并可由rac中的每個tp確定,或者在一些實施例中,也可由每個csms(或者每個vsac,如果使用了虛擬網(wǎng)絡(luò)資源的話)確定。

進(jìn)一步的,即便rac已經(jīng)自調(diào)度了信道,仍需要該信道的軟空時份額,以便與該信道的其他用戶共享。如上關(guān)于圖3所述,一旦在方框330確定協(xié)調(diào)信息,則將該信息提供給方框340和350。

現(xiàn)在參照圖13,其顯示了一旦在主動感知階段末期配置了協(xié)調(diào)集,則對每個非授權(quán)信道進(jìn)行rac間調(diào)度的操作。給定該集內(nèi)每個競爭的cmsc所測得的短期wlan頻譜利用率、其更新后的aaa、及其流量的統(tǒng)計qos,向一5g-urac授權(quán)在協(xié)調(diào)幀時長的一小部分對該信道的獨占訪問。換言之,以“軟空時份額”的形式提供資源預(yù)留。

可選擇各種調(diào)度方式。在第一選擇中,調(diào)度方式可以是完全分布式的。在此情況中,在每個csmc執(zhí)行rac間調(diào)度。這通??梢跃哂?g-u運營商的獨立部署。

在另一個實施例中,提供了rac間調(diào)度的虛擬集中式模型。在此情況中,具有移動虛擬網(wǎng)絡(luò)運營商(mobilevirtualnetworkoperator,mvno)的5g的軟件定義網(wǎng)絡(luò)可在多租戶模式下共享基礎(chǔ)架構(gòu),同時調(diào)度各rac。

例如可參照圖14,其顯示了用于多租戶5g-u移動虛擬網(wǎng)絡(luò)運營商(mvno)的虛擬集中式協(xié)調(diào)的架構(gòu)。在圖14的實施例中,基站1410和tp1412與控制器通信。在此情況中,所述控制器包括控制器1430、控制器1432、控制器1434和控制器1436。

控制器1430-1436中的每一個都通過開放接口與無線基礎(chǔ)架構(gòu)通信,如方框1440所示,并進(jìn)而與vsac1450通信。

各種mvno可與vsac1450通信,如圖14所示。

進(jìn)一步的,在圖14的示例中,asp的空中信令仍可用于vasc上的協(xié)調(diào),以及按照信道的幀同步。同樣地,在一些實施例中,前文所述的競爭協(xié)調(diào)功能可用調(diào)度輪詢替代。

vsac1450可涵蓋一個或多個虛擬集中式頻譜管理控制器(virtualcentralizedspectrummanagementcontroller,vcsmc),每個均與不同的mvno相關(guān)。

在另一個實施例中,可執(zhí)行混合調(diào)度。在此情況中,移動虛擬網(wǎng)絡(luò)運營商(mvno)與獨立部署的運營商的5g-urac之間可以存在交互。

如圖13中所見,方框1300可在每個cmsc針對每個信道執(zhí)行,或在vsac針對每個信道執(zhí)行。

基于從協(xié)調(diào)信標(biāo)中接收到的關(guān)于被選信道列表的信息,各種輸入方框可向調(diào)度方框提供信息。此類方框包括可達(dá)到軟空時份額方框1310、接收的統(tǒng)計qos方框1312和工作平均空時分配(averageallocationofairtime,aaa)副本(copy)方框1314。方框1310將最大可達(dá)到軟空時份額的信息提供給調(diào)度器,以免對信道過度調(diào)度(over-scheduling)。方框1312將wlan的統(tǒng)計qos的信息提供給調(diào)度器,以確保信道上的公平性。工作aaa副本方框1314提供空時的平均分配,此即分配歷史,以確保調(diào)度模塊的公平性。

來自方框1310、1312和1314的信息被提供到每個rac間調(diào)度器。如圖13中所示,非授權(quán)頻譜中的每個信道都存在調(diào)度器。在圖13的實施例中,各調(diào)度器以方框1320、1322和1324顯示。

進(jìn)一步的,還提供了配置按照信道的協(xié)調(diào)集信息,作為多個信道調(diào)度器的輸入,用方框1330顯示。這允許不是相鄰集的多個rac使用一信道而仍然兼顧其背后的(underlying)wlan。

每個信道調(diào)度器1320、1322和1324得到多個所述輸入,并為其信道做出調(diào)度決策。來自調(diào)度器的輸出被提供給方框1340,以整合已分配的軟空時份額。進(jìn)一步的,所述輸出被提供給方框1314,以保持準(zhǔn)確的調(diào)度歷史。

例如,如下所述,如果某個具體信道上wlan的平均部署是40%,且有一個rac被調(diào)度,則可以授權(quán)該rac的5g-u的信道獨占使用具體幀中60%的空時。不過,這種調(diào)度并非總是線性的,并且,也是基于其他rac的。

如圖13中進(jìn)一步顯示的,將獨占的sat的提供情況提供給方框1350,從而提供對已分配信道上的幀的動態(tài)優(yōu)化。如此,方框1350提供了sat的服務(wù)質(zhì)量基本分布,以創(chuàng)建5g-u通信的實際信道使用情況。不過,方框1350已超出本公開范圍。

因此,方框1320到1324的調(diào)度器接收各種輸入,并為具體的rac分配軟空時份額。

現(xiàn)在參照圖15,其顯示了所述協(xié)調(diào)機制的示例結(jié)果。在圖15的示例中,可以協(xié)調(diào)所有非授權(quán)信道,用信道1至n表示。如此,例如,信道1510包含多個協(xié)調(diào)幀1512、1514和1516。其中每個協(xié)調(diào)幀包含asp周期1520以及一個或多個共存幀1522。

軟空時份額在每個協(xié)調(diào)幀的開始部分提供。如此,對于信道1510而言,sat1530是在協(xié)調(diào)幀1512的開始部分提供的。該sat表示允許運營商2的csmc以及rac1擁有空時的35%,同時wlan保有空時的65%。rac可以基于被分配的sat值和已供流的qos要求,對被分配的協(xié)調(diào)幀中的共存幀的數(shù)量和大小進(jìn)行優(yōu)化。例如,如果按照qos的要求,需要某些分組在該協(xié)調(diào)幀中發(fā)送,則在一些情況中,可向該rac授權(quán)更多資源,以滿足服務(wù)質(zhì)量要求,但調(diào)度器會在后續(xù)幀中對wlan進(jìn)行補償。類似地,sat1432在這個后續(xù)協(xié)調(diào)幀1414中規(guī)定:向rac1上的運營商1授權(quán)該幀的60%,而wlan擁有該幀的40%。

對非授權(quán)信道1540,可發(fā)生類似調(diào)度。進(jìn)一步的,如圖15中所見,信道1510和1540之間沒有定時同步要求。

類似地,信道1550也可被分配軟空時份額,如圖15所示。

圖13的方框1320、1322和1324所執(zhí)行的調(diào)度可以通過各種方式完成。下面提供了各種調(diào)度算法的示例。但是,這些示例僅旨在示意,并非意在限制。任何調(diào)度算法都可用于軟空時分配。

在第一實施例中,可使用盲等空時(blindequalairtime)算法。這種算法的目標(biāo)在于:在有用分配空時方面,在競爭的5g-urac之間達(dá)成絕對公平。在此情況中,此算法忽視來自每個rac的可達(dá)到sat和統(tǒng)計qos。

所述調(diào)度算法可根據(jù)下面的方程1表示:

如方程1中所見,是協(xié)調(diào)時刻t處非授權(quán)信道n上被調(diào)度的rac。

進(jìn)一步的,是每次為提供流量的rac進(jìn)行分配后更新的aaa的工作副本,并可用下面的方程2表示:

上面的*用于表示指定的rac和信道。cmsc內(nèi)的各rac可更新同一個aaa。

進(jìn)一步的,在上面的方程1中,sn(t)是信道n上進(jìn)行協(xié)調(diào)的rac集;在上面的方程2中,是為信道n上已調(diào)度rac所分配的軟空時份額。

因此,運用上面的方程1和2,可實現(xiàn)盲等空時。

在可替代實施例中,可運用比例公平空時(proportionalfairairtime)算法。這種算法的目標(biāo)在于:在有用分配空時方面,在競爭的5g-urac之間見機達(dá)成比例公平。不過,這種算法忽視統(tǒng)計服務(wù)質(zhì)量。

所述算法可用下面的方程3表示:

在上面的方程3中,satl,n(t)是信道n上的rac的可達(dá)到sat。

在另一個實施例中,可使用加權(quán)公平空時(weightedfairairtime)算法。這種算法的目標(biāo)在于:在競爭的5g-urac之間見機達(dá)成分配空時的相對公平和平衡的統(tǒng)計服務(wù)質(zhì)量。所述算法可用下面的方程4表示:

其中dmax(t)是rac的統(tǒng)計qos值的矢量,并可用下面的方程5表示:

在上面的方程5中,是統(tǒng)計qos。例如可表示按其延遲預(yù)算歸一化之后的最大線端分組延遲(headoflinepacketdelay)。統(tǒng)計qos可用下面的方程6表示:

rac的統(tǒng)計qos矢量的有關(guān)函數(shù)可采用各種形式。例如可以是背壓(backpressure)指數(shù)規(guī)律,如下面方程7所提供:

另選地,可使用最大加權(quán)公平排隊(largestweightedfairqueuing,lwfq)函數(shù),如下面的方程8所示。

因此,以上規(guī)定了被動感知、主動感知、協(xié)調(diào)和軟空幀(airframe)的調(diào)度?,F(xiàn)在參照圖16,其顯示了上文一個實施例的詳細(xì)流程圖。

如圖16中所見,流程始于方框1610,其中,在每個觀察周期中,此流程都獲取各rac的更新后的非授權(quán)信道的被選列表。然后,流程進(jìn)行到方框1612,在那里為被選列表上的全部信道運行并行過程。

在一個所述并行過程中,此流程進(jìn)行到方框1620。方框1620的流程包括掃描更新后的實際aaa值的工作副本,以及可選地掃描其他協(xié)調(diào)信息。

從方框1620出發(fā),流程進(jìn)行到方框1622,并檢查信道是否在之前的被選列表上。如果不在,則流程進(jìn)行到方框1624,在那里,流程在整個協(xié)調(diào)周期中掃描已有的5g-u協(xié)調(diào)方框。

如果在方框1626處確定沒有檢測到協(xié)調(diào)方框,則流程進(jìn)行到方框1630,在那里,指定該rac為發(fā)起方,因為它并未見到任何其他協(xié)調(diào)方框。此流程開始新協(xié)調(diào)幀的asp,作為基準(zhǔn)時間點。

從方框1630出發(fā),流程進(jìn)行到方框1632,在那里,發(fā)送偽cts的聯(lián)合或順序多節(jié)點傳輸,繼而發(fā)送協(xié)調(diào)信標(biāo),如前文就圖9和10所述。

從方框1632出發(fā),流程進(jìn)行到方框1640,在那里,運行指向rac的csma/ca類協(xié)議。此協(xié)議包括信道的多模感知、對理想小于dfis的信道的競爭,提供了小得多的隨機退避窗口,且提供了偽cts后接cb的多模聯(lián)合或順序序列。

然后,流程進(jìn)行到方框1642,在那里,從接收到的協(xié)調(diào)方框中提取信息協(xié)調(diào),并更新具體rac的響應(yīng)表。

然后,流程進(jìn)行到方框1644,并檢查輪詢部分是否已結(jié)束。如否,則流程回到方框1640和1642。

一旦在方框1644確定流程的輪詢部分已結(jié)束,則流程進(jìn)行到方框1650,在那里,在信道上配置競爭的rac集。

然后,流程進(jìn)行到方框1652,在那里,為該競爭集運行rac間調(diào)度器。

如果rac是自調(diào)度的,則流程進(jìn)行到方框1560,確定主動感知周期是否已結(jié)束。如未結(jié)束,則流程進(jìn)行到方框1662,在那里,競爭繼續(xù),直至有結(jié)果被通告。

一旦asp結(jié)束,則該流程從方框1660進(jìn)行到方框1670,并進(jìn)行檢查,確定協(xié)調(diào)幀是否已結(jié)束。如否,則流程循環(huán),直至協(xié)調(diào)幀結(jié)束。屆時,該流程進(jìn)行到方框1680,在那里進(jìn)行檢查,確定觀察幀是否已結(jié)束。

如果觀察幀尚未結(jié)束,則該流程進(jìn)行到方框1682,在那里開始下一個協(xié)調(diào)幀,然后流程重新回到方框1620。

一旦觀察幀結(jié)束,則該流程從方框1680進(jìn)行到方框1684,在那里開始下一個觀察幀。

自前文方框1622出發(fā),如果信道在被選列表上,則該流程進(jìn)行到方框1690,在那里開始主動感知階段。從方框1690出發(fā),流程進(jìn)行到方框1640。

從方框1626出發(fā),如果檢測到cb,則流程直接進(jìn)行到方框1644。

在方框1654,如果rac不是自調(diào)度的,則流程進(jìn)行到方框1656,在那里引入延時,然后,流程進(jìn)行到方框1660。

圖16僅為示例,可以使用其他類似流程。

現(xiàn)在參照圖17,其根據(jù)上文顯示了信令圖的示例。

根據(jù)圖17的實施例,兩個網(wǎng)絡(luò)運營商在一個地理區(qū)域中運營。第一網(wǎng)絡(luò)運營商具有csmc1710,且第二網(wǎng)絡(luò)運營商具有csmc1712。

在圖17的示例中,存在四個傳輸點。這些包括tp1714、tp1716、tp1718和tp1720。

在開始時,所述tp中每一個都被配置為執(zhí)行被動感知。然后,將感知結(jié)果報告給該tp所屬運營商的csmc。如此,在圖17中,tp1714將其被動掃描的結(jié)果報告給csmc1712,如箭頭1630所示。類似地,tp1716將其被動掃描的結(jié)果報告給scmc1710,用箭頭1732表示。tp1718向csmc1710報告,用箭頭1734表示。tp1720將其掃描的結(jié)果報告給csmc1712,用箭頭1736表示。

基于各被動掃描的結(jié)果,每個csmc可繼而在非授權(quán)頻譜中選擇一組候選信道,然后配置信道特定的rac。例如,可為每個信道將傳輸點的各子集分組到各無線接入集群。此劃分可以基于現(xiàn)有wlan網(wǎng)絡(luò)的平均頻譜利用率的相似測量值來完成。此劃分也可以基于各傳輸點之間相似的可達(dá)到的空時小部分來完成。如此,在圖17的示例中,tp1714是rac1722的一部分。tp1716和1718是rac1724的一部分。tp1720是rac1726的一部分。

在圖17的示例中,rac1722是rac1724的鄰居,但見不到rac1726。類似地,rac1726是rac1724的鄰居,但見不到rac1722。

因此,csmc1710向傳輸點發(fā)送配置消息,以配置rac,用箭頭1742表示。類似地,csmc1712通過發(fā)送消息來配置各rac,用箭頭1740表示。

一旦各rac被配置,則各rac可在主動感知階段期間競爭該信道。具體地,如前所述,每個rac可在偽wlancts之后發(fā)送協(xié)調(diào)信標(biāo)。該信標(biāo)被發(fā)往鄰近的rac。如果一rac檢測到信標(biāo),則可先等待隨機退避時間,然后再發(fā)送其自身信標(biāo)。

因此,在圖17中,rac1722發(fā)送信標(biāo)1750,且該信標(biāo)被rac1724中各tp接收。類似地,rac1724向其鄰居發(fā)送信標(biāo)1752。在此情況中,該信標(biāo)由rac1722和rac1726中的tp接收。

進(jìn)一步的,rac1726向rac1724發(fā)送其信標(biāo)1754。

基于接收到的信標(biāo),每個rac可繼而執(zhí)行自調(diào)度,以確定由哪個rac接管信道。當(dāng)rac確定是否進(jìn)行接管時,可考慮來自所述信標(biāo)的各種因素。在圖17的情況中,rac1722確定其具有優(yōu)先權(quán),于是做出調(diào)度通告1760。該調(diào)度通告被rac1724和csmc1712接收。

rac1726并非其鄰近rac中的優(yōu)先網(wǎng)絡(luò)。在此情況中,rac1726可以為高優(yōu)先級rac而推遲其調(diào)度。然而,在圖17的示例中,并沒有優(yōu)先級更高的rac來接管信道,因此最終由rac1726接管信道,并作出調(diào)度通告1762。該調(diào)度通告同時提供給rac1724和csmc1712。

基于接收到的調(diào)度通告,csmc1712可繼而同時基于被動掃描的結(jié)果和該調(diào)度通告中的信息,執(zhí)行調(diào)度。于是進(jìn)行軟空時份額的分配,如箭頭1770和1772所示。

以上內(nèi)容結(jié)合圖18和19進(jìn)一步闡述。具體地,圖18顯示了在本公開一個實施例的網(wǎng)元如csmc上的簡化流程圖。

圖18始于方框1810,并進(jìn)行到方框1812,在那里,網(wǎng)元自至少一個tp接收關(guān)于非授權(quán)頻帶中信道的感知的感知結(jié)果。

從方框1812出發(fā),流程進(jìn)行到方框1814,在那里,網(wǎng)元從非授權(quán)頻帶的信道中選擇候選信道。

然后,流程進(jìn)行到方框1816,在那里,網(wǎng)元將各tp劃分為按照信道的rac。具體地,如前所述,可基于地理位置以及平均頻譜利用率與該區(qū)域中其他tp相近來對tp進(jìn)行分組。網(wǎng)元將其按照信道的rac分組通知給各tp。

從方框1816出發(fā),然后流程進(jìn)行到方框1818,在那里,接收來自各rac的報告。在一個實施例中,所述報告中包括指示信道利用率的信息?;趫蟾妫鞒踢M(jìn)行到方框1820,并為各rac分配和指定軟空時份額。

從方框1820出發(fā),流程進(jìn)行到方框1822并結(jié)束。

現(xiàn)在參照圖19,其顯示了在tp處接收軟空時份額分配的流程。具體地,圖19的流程始于方框1910,進(jìn)行到方框1912,在那里,tp對非授權(quán)頻譜中的信道執(zhí)行被動感知。然后,流程進(jìn)行到方框1914,在那里,tp將感知結(jié)果報告給網(wǎng)元例如csmc。

然后,流程進(jìn)行到方框1916,在那里,tp接收按照信道的rac分組。該tp作為該rac的一部分,可繼而執(zhí)行如前所述的主動感知。具體地,如方框1918所示,rac可在基于競爭的傳輸中在信道上發(fā)送協(xié)調(diào)信標(biāo)。

tp也將接收鄰近的協(xié)調(diào)信標(biāo),并可將這些報告給網(wǎng)元,如方框1920所示。在一些實施例中,所述接收到的鄰近的協(xié)調(diào)信標(biāo)可以整合成對于該網(wǎng)元的報告。

如方框1922所示,tp作為rac的一部分,將從網(wǎng)元接收針對該信道的軟空時份額。然后,流程進(jìn)行到方框1924并結(jié)束。

以上功能可在任一種網(wǎng)元或多種網(wǎng)元的組合中實現(xiàn)。圖20為一種可被用于實施本文所公開的設(shè)備和方法的處理系統(tǒng)2000的方框圖。在具體的設(shè)備中,既可以同時利用圖示的所有組件,也可以僅利用所述組件的子集,且不同設(shè)備的集成度可以不同。此外,一個設(shè)備可以包含某個組件的多個實例,例如多個處理單元、處理器、存儲器、發(fā)射器、接收器等。處理系統(tǒng)2000可以包括處理單元,所述處理單元可以配備一個或多個輸入/輸出設(shè)備,例如揚聲器、麥克風(fēng)、鼠標(biāo)、觸摸屏、小鍵盤、鍵盤、打印機、顯示器等。所述處理單元可以包括中央處理單元(centralprocessingunit,cpu)2010、存儲器2020、大容量存儲設(shè)備2030、視頻適配器2040和連接至總線2060的i/o接口2050。

總線2060可以是若干種總線架構(gòu)中的一種或幾種,包括存儲器總線或存儲控制器、外圍總線、視頻總線或諸如此類。cpu2010可以包括任意類型的電子數(shù)據(jù)處理器。存儲器2020可以包括任意類型的系統(tǒng)存儲器,如靜態(tài)隨機存取存儲器(staticrandomaccessmemory,sram)、動態(tài)隨機存取存儲器(dynamicrandomaccessmemory,dram)、同步dram(synchronousdram,sdram)、只讀存儲器(read-onlymemory,rom)或諸如此類的設(shè)備或它們的組合。在一個實施例中,存儲器可以包含開機時所用的rom、以及執(zhí)行程序時存儲程序和數(shù)據(jù)的dram。

大容量存儲設(shè)備2030可以包括任何類型的存儲設(shè)備,其用于存儲數(shù)據(jù)、程序和其他信息,并使得這些數(shù)據(jù)、程序和其他信息能夠通過總線訪問。大容量存儲設(shè)備2030可以包括,例如,一個或多個固態(tài)驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、磁盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器或類似設(shè)備。

視頻適配器2040和i/o接口2050提供將外部輸入和輸出設(shè)備耦合到處理單元的接口。如所示出的,所述輸入和輸出設(shè)備的示例包括耦合到視頻適配器的顯示器2042,以及耦合到i/o接口的鼠標(biāo)/鍵盤/打印機2052。也可將其他設(shè)備耦合到處理單元,并且可以利用更多或更少的接口卡。例如,可以用諸如通用串行總線(universalserialbus,usb)(未示出)等串行接口為打印機提供接口。

處理單元2000也包含一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口2070,其可包括有線連接(如以太網(wǎng)線或類似物)、和/或無線連接等,以便訪問節(jié)點或不同的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)接口2070讓處理單元能夠通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程單元通信。例如,網(wǎng)絡(luò)接口2070可以通過一個或多個發(fā)射器/發(fā)射天線和一個或多個接收器/接收天線來提供無線通信。在一個實施例中,處理單元2000耦合到局域網(wǎng)或廣域網(wǎng),顯示為網(wǎng)絡(luò)2072,來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和與遠(yuǎn)程設(shè)備(例如其他處理單元、互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程存儲設(shè)施或諸如此類)通信。

圖21示出了通信設(shè)備2100的一個實施例的方框圖,其可等價于前文所討論的一個或多個設(shè)備(如ue、nb等)。通信設(shè)備2100可包括處理器2104、存儲器2106、蜂窩接口2110、附加無線接口2112和附加接口2114,其可按(或不按)圖21所示布置。處理器2104可以是任意能夠執(zhí)行計算和/或其他與處理有關(guān)的任務(wù)的組件,且存儲器2106可以是任意能夠存儲程序和/或指令以供處理器2104使用的組件。蜂窩接口2110可以是允許通信設(shè)備2100用蜂窩信號進(jìn)行通信的任何組件或組件的集合,并可用于在蜂窩網(wǎng)絡(luò)的蜂窩連接上接收和/或發(fā)射信息。附加無線接口2112可以是允許通信設(shè)備2100通過非蜂窩無線協(xié)議(如wi-fi或藍(lán)牙協(xié)議)或控制協(xié)議進(jìn)行通信的任何組件或組件的集合。設(shè)備2100可使用蜂窩接口2110和/或附加無線接口2112與任意無線啟用的組件通信,如基站、中繼站、移動設(shè)備等。附加接口2114可以是允許通信設(shè)備2100通過附加協(xié)議(包括有線線路協(xié)議)進(jìn)行通信的任何組件或組件的集合。在實施例中,附加接口2114可允許設(shè)備2100與另一個組件進(jìn)行通信,如回傳網(wǎng)絡(luò)組件。

通過前述實施例的描述,本公開的教導(dǎo)可以僅用硬件實現(xiàn),或用軟件和硬件的組合實現(xiàn)。其他用于實現(xiàn)一個或多個實施例的軟件或其他計算機可執(zhí)行指令,或其一個或多個部分,可存儲在任何適當(dāng)?shù)挠嬎銠C可讀存儲介質(zhì)上。所述計算機可讀存儲介質(zhì)可以是有形的或暫時性/非暫時性介質(zhì),如光的(如cd、dvd、藍(lán)光等)、磁的、硬盤的、易失性或非易失性的、固態(tài)的或本領(lǐng)域公知的其他任意類型的存儲介質(zhì)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白本公開的附加特征和優(yōu)點。

本文描述并在附圖中示出的具體實施例的結(jié)構(gòu)、特征、附件和替代方案旨在一般性地并在相容的范圍之內(nèi)適用于本公開的所有教導(dǎo),包括于此描述和示意的所有實施例。換言之,具體實施例的結(jié)構(gòu)、特征、附件和替代方案并非旨在限定于該具體實施例,除非確有如此表示。

此外,前文提供的詳細(xì)描述用于讓本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制作或使用根據(jù)本公開的一個或多個實施例。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,那些實施例的各種修改將是容易想到和明顯的,且本文所定義的通用原則可應(yīng)用于其他實施例,而不至背離本文所提供的教導(dǎo)的精神或范圍。故此,本方法、系統(tǒng)和/或設(shè)備并非旨在限制于本文所公開的實施例。權(quán)利要求的范圍不應(yīng)局限于這些實施例,而應(yīng)以符合本說明書整體的方式加以最寬泛的解讀。以單數(shù)表示的元素,如使用“一個”、“一”等冠詞,并非旨在表示“一個且僅有一個”,除非明確說明,否則應(yīng)指“一個或多個”。凡與本公開全篇所描述的各種實施例的元素在結(jié)構(gòu)上和功能上等價的,無論是已經(jīng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉或?qū)慝@知,均旨在包含于本權(quán)利要求書的元素之中。

此外,本文任何內(nèi)容均非旨在認(rèn)可其為現(xiàn)有技術(shù)或公知常識。而且,本申請中所引用或表明的任何文件均非認(rèn)可此類文件是可獲得并作為現(xiàn)有技術(shù)的,也非認(rèn)可任何參考形成本領(lǐng)域公知常識中的一部分。此外,此處所公開的任何內(nèi)容,無論此種公開是否在權(quán)利要求書中明確記載,均非旨在貢獻(xiàn)給公眾。

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