基于云的频谱管理分析制造技术

提供了用于实现频谱管理分析(SMA)算法的系统和方法，频谱管理分析(SMA)算法参考多个枚举输入以生成一组输出参数用于尝试优化频谱。SMA算法是云频谱中介(CSB)分析的一部分。CSB分析提供了：(1)管理CSS交易，包括频谱资源自参与的主频谱持有人(PSH)至一个或多个替代频谱持有人(ASH)的传输；(2)根据请求将频谱资源自ASH收回至相应的PSH；(3)基于来自MMD的请求或通过其他ASH发起对PSH的查询；以及(4)执行可以在MMD在多个区域间移动时优化频谱的一系列预测性资源分配。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于云的频谱管理分析背景本申请要求第61/603,261号美国临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请题为“用于有效频谱使用的基于用户行为模式的智能频谱分配”，于2012年2月25日提交。该申请与和本申请同日提交的待批的国际专利申请号(代理人档案号P43616PCT和P43618PCT)有关，待批国际专利申请的公开内容通过引用全部结合于此。所公开实施例的领域本公开案涉及用于实现频谱管理分析(SMA)算法以便使用通过动态频谱访问(DSA)方案所分配的频谱来为网络提供频谱管理的系统和方法，其中频谱管理分析(SMA)算法作为自动化云频谱中间人(CSB)的一部分，动态频谱访问(DSA)方案允许频谱持有方(或者被指派为管理频谱的给定分配的代理)将对它们所保持频谱的访问权暂时地“出租”給其他实体。相关
过去的十五年见证了对无线数据通信的使用和要求的增长，特别是由例如通过已许可的移动蜂窝网络运营商进行操作的个人用户所作出的使用和要求。这种增长持续不减至今，因为个人用户经由各个通信路径访问各种无线网络所采用的无线设备的数量和类型继续倍增，因此增加了对可用频谱的需求。随着对无线数据访问的需求继续增加，世界面临全球性频谱短缺。仅有有限数量的频谱可被捕捉为支持无线数据通信。对于持续使用频谱来交换数据、以及对于经济增长来说，无线频谱对于递增的移动设备数量和类型的可用性是关键的。 具有越来越多能力的无线数据通信的可用性也对个人消费者产生了对特定服务质量的预期。简而言之，个人无线数据通信消费者期望随时随地可以获得有质量的无线数据通信。如果没有找到解决方案，则无线设备的用户会沮丧地经历增加的呼叫掉线情况以及缓慢的数据速度，而同时支付更高费用来访问这一稀有资源，即无线数据和语音通信频 -1'TfeP曰。 目前，无线设备用来向个人消费者提供对电子邮件、社交媒体、应用和流媒体视频的虚拟上瞬时和连续的无线访问。估计这些无线设备使用了是以前几代蜂窝电话所使用的频谱数量的25至125倍。在可预计的将来，各种产业估计全球移动数据业务的增长预期会每I 一 2年翻倍。 独占的移动频谱许可证向它们的许可持有人提供了可用频谱的部分，这些被用于无线数据和语音通信。任意地理区域中的许可证都包括政府机构，政府机构有时为特定“要求的”无线语音和数据通信保留通信频谱。这些通信用户的非穷尽列表包括:广播无线电和电视通信、卫星通信、公共安全和紧急服务通信、军事通信以及特定的其他商业通信要求，以包括例如与航空器的导航和空中交通控制的通信。特定地理区域中的被许可人也包括移动蜂窝网络运营商。对于任意特定地理区域的已许可频谱的细分情况的粗略回顾显示出:用于支持将附加独占许可分配给任一特定被许可人的新频谱可用性几乎用尽了。 对移动蜂窝网络运营商所面临的挑战的详细回顾从它们的运营的概览开始。移动蜂窝网络运营商获得多个频带的许可以用于在特定地理区域内的它们独占使用。这些实体随后与个人消费者订立合同以提供特定级别的服务，并具有明示或暗示的对连接性、以及对以增加的递送速率提供特定级别的通信保真度的保证。随着移动蜂窝网络通信业务继续其急剧增长，目前发生了拥塞，并且预测在接下来几年，拥塞问题在目前被许可给移动蜂窝网络运营商用来支持无线语音和数据通信的频谱部分中显著增加。 在面临与所许可频谱中的网络拥塞有关的当前和预测的问题时，移动蜂窝网络运营商已采取在二级市场上从其他独占被许可人(频谱持有人)购买额外的独占频谱许可证，其他独占被许可人的已许可频谱未被充分利用或者以其他方式可用。购买额外的频谱许可证使移动蜂窝网络运营商能构建或扩展它们的网络并且处理更多的消费者话务。实际上，在2011年末，美国的一个主要移动蜂窝网络达成了受监管部门批准的协议，以便从几个广播有线公司购买了一小段无线通信频谱(约20MHz)的许可证，价钱据报告为超过三十五亿美元。 正在不断地努力优化无线数据通信以便更有效地利用可用频谱。将可用频谱视为具有有限的最大直径的管道。正在不断努力尝试优化通过该管道的数据流，从而减少所使用的频谱数量。这些努力包括使用压缩技术、视频优化和突发传输，使得通过该管道的总数据传输被流化和优化，即实现多种技术以便将较大量的数据以看起来更小的流体体积的样子传递通过管道。附加的努力聚焦于诸如W1-Fi卸载或小蜂窝小区开发这样的概念，以便减轻独占许可给移动蜂窝网络运营商的饱和部分上的负担。所有使数据流更有效、从而改进频谱效率的努力都会受益。然而，无论这些努力如何，由于许可证所覆盖的固定的有限频谱，管道都不可能变得再大。上述努力可以延迟不可避免的事。然而，仍然会有一天，支持商业移动语音和数据通信的目前已许可的频谱部分将变得负担过重。当出现该负担过重时，移动蜂窝网络运营商具有其处理方法，一些处理方法目前被使用，通过这些处理方法来为所有其个人消费者维持其整个独占许可的频谱上的服务。通常，这些方法降低了个人消费者所体验的服务质量。例如，常用的技术包括移动蜂窝网络运营商“节制”数据被个人消费者接收的速率。当然，如同任何供需方案那样，移动蜂窝网络运营商可以根据目前许可的频谱从其个人消费者的一定百分比中提取优质客户，使其用于对哪些个人消费者最后被“节制”而区分优先级。 所公开实施例的
技术实现思路
除了那些已被许可给移动蜂窝网络运营商的频谱以外，对以上讨论的已许可频谱的特定频谱利用率的回顾显示出，尽管频谱被分配给特定的实体以便在特别调度的时刻或在按需的基础上使用，然而特定被许可频谱的总体利用率实际上可以很低。除了商业移动无线语音和数据通信以及W1-Fi服务以外，被分配给特定服务的频谱可能经历低至1%的实际的总平均利用率。例如，一些政府实体仅要求在紧急时期高度使用它们的频谱。理论上，在整个无线频谱上，多达估计的4GHz频谱未被充分利用。 已经提出的一种解决方案会是允许个体的无线设备实施自动化频谱感知以检测未使用的频谱并且开发该频谱供个体无线设备以点对点(ad hoc)为基础来使用。该“公开市场”或“机会主义”方法允许个人消费者寻找并使用最有效且最经济的服务，而不考虑该服务如何被递送至个人消费者的无线设备，该方法并不符合目前范式。按照目前的技术，该方法似乎提出了不解决问题的一定程度的混乱。此外，其频谱可被访问的频谱持有者需要偶尔完全控制他们的频谱，而不受来自随机侵入的无线设备的干扰。频谱感知解决方案会扰乱这种控制并引入干扰。总有一天这一公开市场方法可能可行地实现。到那时，将适合将以下讨论的频谱中介方案的版本包括于该公开市场方法中。 已提出一些建议:频谱的分配应当实现基于提供商间的公平性、内容类型和差异的实用模型。这一所建议的解决方案极不被重视，因为它被假定要产生分裂并且导致仅会加剧目前预测的困难的低效性。其他已建议:使用认知导频信道(无线频谱)来广告可用的未使用或未充分使用的频谱。然而，该“解决方案”会需要使用附加的频谱来实现广告，并且会极大程度不受控制而导致增加的混乱。也已提出使用静态数据库来分配未使用的频谱，但这被认为不够动态来管理较长期的问题。个人用户在任一给定位置的任一给定时间段所需的频谱正在动态地变化，特别在用户是移动的时候。这需要要求用于管理频谱分配的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于实现动态频谱访问的方法，包括：由处理器获得与特定地理区域内的频谱使用有关的第一组信息输入，所述第一组信息输入基于在指定时间间隔上一般性质为静态的信息；由所述处理器获得与所述特定地理区域内的频谱使用有关的第二组信息输入，所述第二组信息输入基于在所述指定时间间隔上动态变化的信息；由所述处理器基于所述第一组信息输入和所述第二组信息输入来执行频谱管理优化算法；以及基于所述频谱管理优化算法的执行而输出与已更新的特征概况有关的信息供无线多模式设备采用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.11 US 61/603,2611.一种用于实现动态频谱访问的方法，包括: 由处理器获得与特定地理区域内的频谱使用有关的第一组信息输入，所述第一组信息输入基于在指定时间间隔上一般性质为静态的信息； 由所述处理器获得与所述特定地理区域内的频谱使用有关的第二组信息输入，所述第二组信息输入基于在所述指定时间间隔上动态变化的信息； 由所述处理器基于所述第一组信息输入和所述第二组信息输入来执行频谱管理优化算法；以及 基于所述频谱管理优化算法的执行而输出与已更新的特征概况有关的信息供无线多模式设备采用。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一信息包括与无线电接口、多模式设备能力、基站能力和地理特征中的至少一个有关的信息。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二信息包括与多模式设备输入概况以及对访问额外频谱的未完成请求中的至少一个有关的信息，所述未完成请求由多模式设备或替代频谱持有人所生成。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对访问额外频谱的未完成请求包括如下至少之一:金钱补偿数量、或者多模式设备或替代频谱持有人为访问额外频谱而出价的其他考虑因素。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对访问额外频谱的未完成请求包括:对任意应用或应用要求的指示，所述多模式设备或替代频谱持有人请求通过访问额外频谱而支持所述任意应用或应用要求。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，对访问额外频谱的未完成请求至少部分地基于多模式设备的移动性模型，所述移动性模型使用于所述特定地理区域的处理器与用于另一特定地理区域的另一处理器之间协商。7.如权利要求1所述的方法，还包括与主频谱持有人协商关于为交易提供的额外频谱的可用性。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述协商包括:所述主频谱持有人请求金钱补偿数量或主频谱持有人为访问额外频谱会接受的其他考虑因素。9.如权利要求1所述的方法，还包括更新用于跟踪频谱可用性的已存储数据库，以指示:所述特定地理区域中已提供的额外频谱的状态，作为向多模式设备和替代频谱持有人中的一个分配对额外频谱的访问的交易结果。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述处理器和所述已存储数据库中的至少一个是基于云的。11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，输出与已更新的特征概况有关的信息供无线多模式设备采用是基于通过执行频谱管理优化算法来访问额外频谱的交易。12.一种用于实现动态频谱访问的系统，包括: 第一数据交换界面，经由其接收信息输入，所述信息输入包括与特定地理区域内的频谱使用有关的第一组信息输入以及与所述特定地理区域内的频谱使用有关的第二组信息输入，所述第一组信息输入基于在指定时间间隔上一般性质为静态的信息，所述第二组信息输入基于在所述指定时间间隔上动态变化的信息； 频谱管理优化算法执行设备，所述频谱管理优化算法执行设备基于所述第一组信息输入和所述第二组信息输入来优化所述特定地理区域内的可用频谱使用，以确定要被...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·科罗德，S·斯里坎特丝瓦拉，R·阿瑞菲，B·萨德吉，D·M·豪纳，G·韦弗，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US