用于实施动态频带访问的多个无线电设备制造技术

利用在单个设备中包含多个无线电装置的个别多模式设备来提供系统和方法以实施动态频谱访问。多模式设备配置成通过保持经由如下基站的数据通信链路来利用增加的频谱，所述基站由主要运营商操作以支持在主要运营商的专有受许的频谱中的通信。该数据通信链路由第一无线电装置保持，该数据通信链路用来支持数据通信的第一级，并且将额外频谱的可用性发信号通知给多模式设备。该多模式设备可请求对额外频谱的访问。第二无线电装置可促进利用多无线电多模式设备对所接收额外频谱的访问。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于实施动态频带访问的多个无线电设备
技术介绍
本申请要求2012年4月11日提交的、题目为“用于有效频谱使用的基于用户行为模式的智能频谱分配”的、序号为61/603，261的美国临时专利申请的优先权。本申请与2012年4月30日提交的、一同待审理的序号为PCT/US2012/035780、PCT/US2012/035760和PCT/US2012/035748的申请有关，由此通过引用将其公开完整地结合到本文中。
本公开涉及使用包含多个无线电装置的多模式设备(MMD)实施动态频带访问的系统和方法，所述多个无线电装置提供对由主要频谱持有者(PSH)或者被指派来管理频谱的给定分配的代理所分配频谱的访问，以临时“租借”对它们所持有频谱的访问权给诸如例如移动无线网络运营商等其它实体。
技术介绍
最近十年半已见证特别是由个别用户操作例如通过专有受许的无线网络运营商的无线数据通信的需求和使用的激增。随着由个体用户经由各种通信路径访问所有方式的无线网络而采用的无线设备的数量和类型持续倍增，现今这种增长持续不减，从而增加对于可用频谱的需求。随着对于无线数据访问的需求持续增加，世界面临全球频谱短缺。存在能够被利用以支持无线数据通信的有限量频谱。针对无线设备增加的数量和类型，无线频谱的可用性对于频谱的持续使用以交换数据并持续经济增长是关键。 能力不断增长的无线数据通信的可用性也已在个别用户中产生了某种服务质量的预期。简言之，例如，个别无线数据通信消费者预期高质量无线数据和语音通信可用于任意时间和任意地点。如果没有找到解决方案，则某些MMD的用户将在支付较高费用以用于访问将作为无线语音和数据通信频谱的稀缺资源的同时，全部失望地体验掉线呼叫和慢速数据增加的情况。 无线MMD用于向个别客户提供对电子邮件、社交媒体、应用和流播视频实际上瞬时且持续的无线访问。估计这些MMD要使用较早代的蜂窝电话使用的频谱量的25到125倍。各种行业估计预期在可预见的未来全球移动数据业务每1-2年增长翻番。 专有移动频谱许可将用于无线数据和语音通信的可用频谱的部分划分给它们的受许人。任意地理区域中的受许人包括政府机构，其有时将通信频谱保留给某些“必需的”无线语音和数据通信。这些通信用户的非穷举清单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、军用通信、以及包括例如与飞行器用于导航和空中交通控制的通信的某些其它商业通信需求。特定地理区域中的受许人还包括无线网络运营商，诸如例如移动蜂窝网络运营商。用于任意特定地理区域的受许频谱的分解的粗略回顾揭示了支持给任意特定受许人的额外专有许可的指派的新频谱可用性几乎耗竭。 作为一个例子，对移动蜂窝网络运营商所面临挑战的详细回顾开始于对它们的操作的概览。在特定地理区域内，移动蜂窝网络运营商许可用于它们专用的频带。随后这些实体与购买或被提供有连网的MMD的个体客户签订契约，以用连通性的明示或隐式的保证来提供某些级别的服务并且在增加的递送速率下提供某些级别的通信保真度。随着移动蜂窝网络通信业务持续其显著的增加，现今拥塞发生，并且预测在今后几年在当前许可给移动蜂窝网络运营商以支持无线语音和数据通信的部分频谱中拥塞显著增长。 面对关于它们的受许频谱中的网络拥塞的当前和预测的问题，无线网络运营商已开始在二级市场从其受许的频带未充分利用或以其他方式可用的其他专有受许人(频谱持有者)购买额外专有频谱许可。购买额外频谱许可允许无线网络运营商建立或扩张它们的网络并且处理更多客户业务。事实上，在2011年底，美国的一个主要移动蜂窝网络运营商在规章批准下达成了协议，以便用报告为超出三十五亿美元的金额从多个广播有线公司购买用于无线通信频谱的小狭带(约20MHz)的许可。 正在努力优化无线数据通信以对可用频谱进行更有效的使用。考虑将可用频谱作为具有有限最大直径的管道。正在进行的努力试图优化通过该管道的数据流，从而减少使用的频谱量。这些努力包括对压缩技术、视频优化和突发传输的使用，使得通过该管道的总数据传输被简化和优化，即实施在通过管道的看起来较小的流量中传递较大量数据的技术。额外的努力集中在诸如W1-Fi卸载或小小区开发的概念上以减轻专有许可给移动蜂窝网络运营商的频谱的饱和部分上的负担。使数据流更有效从而提高频谱效率的所有努力都将获益。但是，不管这些努力，由于由许可覆盖的固定的、有限的频谱的缘故，管道从不会变得更大。上面的努力可延迟该必然性。但是，当支持移动语音和数据通信的当前受许部分的频谱将超载的时候仍然会到来。当这种超载发生时，移动蜂窝网络运营商在其手头具有方法，其中一些现今已用，通过这些方法保持其专有受许频谱上的服务，以用于其所有个别客户MMD。这些方法常常降低由个别客户体验的服务质量。常见的技术包括例如移动蜂窝网络运营商“扼制”可由个别客户的MMD接收数据所用的速率。如同任意供求方案，无线网络运营商能够根据当前受许频谱从其某些个别客户索要额外费用供其用于给予所述个别客户最后被“扼制”的优先权。
技术实现思路
对上述除了被许可给移动蜂窝网络运营商的那些之外的受许频谱中的某些频谱的使用的回顾揭示了尽管某些受许人的频谱被分配给具体实体供在特定调度的时间或基于所需来使用，但是某些受许人的频谱的整体使用率可能实际上非常低。分配给除语音和数据通信之外的某些服务以及W1-Fi服务的频谱可经历低到1%的实际总平均使用率。例如，一些实体仅在紧急时候要求对它们的频谱的高利用率。理论上，无线频谱上估计高达4GHz的频谱未充分利用。 已建议的一个行业解决方案将允许个别MMD进行自主频谱感测以检测未使用的频谱并且允许对于个别MMD利用该频谱在自组的基础上来使用。这种允许个别客户寻出和使用最有效且经济的服务而不管该服务是怎样递送到个别客户的MMD的“开放市场”或“机会主义的”方法不是根据当前的范例。根据当前技术，这种方法看起来似乎使得将不会以足够严格的方式解决该问题的混乱级别可能实施。其频谱可被访问的频谱持有者常常要求在某些时候完全控制它们的频谱而不受入侵MMD的干扰。频谱感测解决方案将中断这种控制并且引入干扰。可以可行地实施开放市场的方法的时候可能到来。在那时，可用个别MMD直接实施根据本公开的系统和方法。 一些人已建议频谱分配应基于公平、内容类型和提供者的不同实施效用模型。由于假定这个建议的解决方案产生碎片并且导致仅会加剧当前所预测困难的低效率，所以它被大打折扣。其他人已建议使用感知导频信道(无线频谱)来通告可用的未使用或未充分使用的频谱。但是，该“解决方案”将要求使用额外的频谱以实施通告并且将很大程度上不受控而导致混乱增加。虽然也已提出使用静态数据库来定位未使用的频谱，但是不认为它是足够动态以长期管理该问题的。由个别用户在任意给定位置在任意给定时段所需的频谱是动态变化的，特别是当用户是移动用户时。这要求同等动态的自动化解决方案，通过该解决方案来管理频谱分配。能够通过以满足所有相应受许人的要求的方式执行严格的方案以利用未充分使用的频谱部分，来减轻频谱的某些部分中拥挤的问题。 与开放市场方法对比，上面的描述是“受控市场”方法。受控市场方法基于现今适当的移动蜂窝网络运营商/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于实施动态频谱访问的多无线电多模式设备，所述多无线电多模式设备包括：所述多无线电多模式设备中的第一无线电装置，所述第一无线电装置配置成(1)建立与基站的第一数据通信链路，(2)向频谱市场请求额外频谱访问，并且(3)从所述频谱市场接收关于对额外频谱的访问的指示；所述多无线电多模式设备中的第二无线电装置，所述第二无线电装置配置成(1)从所述第一无线电装置接收信号以开启，(2)基于所接收的信号开启，以及(3)在所接收的对所述额外频谱的访问内建立第二数据通信。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.11 US 61/6032611.一种用于实施动态频谱访问的多无线电多模式设备，所述多无线电多模式设备包括: 所述多无线电多模式设备中的第一无线电装置，所述第一无线电装置配置成(I)建立与基站的第一数据通信链路，(2)向频谱市场请求额外频谱访问，并且(3)从所述频谱市场接收关于对额外频谱的访问的指示； 所述多无线电多模式设备中的第二无线电装置，所述第二无线电装置配置成(I)从所述第一无线电装置接收信号以开启，(2)基于所接收的信号开启，以及(3)在所接收的对所述额外频谱的访问内建立第二数据通信。2.如权利要求1所述的设备，关于对所述额外频谱的访问的所述指示包括由所述额外频谱的专有受许人提供给所述频谱市场的一个或多个特性， 所述第一无线电装置接收所述一个或多个特性，并且当所述第二无线电装置开启时，将所述一个或多个特性发信号通知给所述第二无线电装置，并且 所述第二无线电装置使用所述一个或多个特性来建立所述第二数据通信。3.如权利要求2所述的设备，所述一个或多个特性至少包括对所述可用频谱的访问的开始时间和结束时间。4.如权利要求3所述的设备，所述第一无线电装置进一步从所述额外频谱的所述专有受许人接收收回所述额外频谱的请求，并且发信号通知所述第二无线电装置以停止在所接收的对所述额外频谱的访问内的数据通信。5.如权利要求4所述的设备，所述第一无线电装置发信号通知所述第二无线电装置以关闭。6.如权利要求4所述的设备，来自所述额外频谱的所述专有受许人的、收回所述额外频谱的请求包括时间参数，所述专有受许人希望按照所述时间参数来停止对所述额外频谱的使用。7.如权利要求6所述的设备，所述第一无线电装置发信号通知所述第二无线电装置以在所述时间参数期满之前停止所接收的对所述额外频谱的访问内的数据通信。8.如权利要求1所述的设备，进一步包括单个基带处理器，所述单个基带处理器将分别来自所述第一无线电装置和所述第二无线电装置的第一数据通信和第二数据通信转换为数字数据。9.如权利要求1所述的设备，进一步包括第一基带处理器和第二基带处理器，所述第一基带处理器和所述第二基带处理器单独且分别将来自所述第一无线电装置和所述第二无线电装置的第一数据通信和第二数据通信转换为数字数据。10.一种用于实施动态频谱访问的系统，所述系统包括: 第一无线电装置，其配置成(I)建立与基站的第一数据通信链路，(2)向频谱市场请求额外频谱访问，以及(3)从所述频谱市场接收关于对额外频谱的访问的指示； 第一无线电天线； 第二无线电装置，其配置成(I)从所述第一无线电装置接收信号以开启，(2)基于所接收的信号开启，以及(3)在所接收的对所述额外频谱的访问内建立第二数据通信；以及 第二无线电天线。11.如权利要求10所述的系统，关于对所述额外频谱的访问的所述指示包括由所述额外频谱的专有受许人提供给所述频谱市场的一个或多个特性， 所述第一无线电装置经由所述第一无线电天线接收所述一个或多个特性，并且当所述第二无线电装置开启时，将所述一个或多个特性发信号通知给所述第二无线电装置，并且 所述第二无线电装置使用所述一个或多个特性经由所述第二无线电天线来建立所述第二数据通信。12.如权利要求11所述的系统，所述一个或多个特性至少包括用于对可用频谱的访问的开始时间和结束时间。13.如权利要求12所述的系统，所述第一无线电装置进一步从所述额外频谱的所述专有受许人接收收回所述额外频谱的请求，并且发信号通知所述第二无线电装置以停止在所接收的对所述额外频谱的访问内的数据通信。14.如权利要求13所述的系统，所述第一无线电装置发信号通知所述第二无线电装置以关闭。15.如权利要求14所述的系统，来自所述额外频谱的所述专有受许人的收回所述额外频谱的所述请求包括时间参数，所述专有受许人希望按照所述时间参数来停止对所述额外频谱的使用。16.如权利要求15所述的系统，所述第一无线电装置发信号通知所述第二无线电装置以在所述时间参数期满之前停止在所接收的对所述额外频谱的访问内的数据通信。17.如权利要求10所述的系统，进一步包括单个基带处理器，所述单个基带处理器将分别来自所述第一无线电装置和所述第二无线电装置的第一数据通信和第二数据通信转换为数字数据。18.如权利要求10所述的系统，进一步包括第一基带处理器和第二基带处...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·威维，C·科德伊罗，S·斯里克安特斯瓦拉，B·萨德格希，R·阿雷菲，D·霍内，T·肖诺，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US