用于频谱资源重用的系统和方法技术方案

本申请题为“用于频谱资源重用的系统和方法”。一种方法包括获取多个冲突列表(136)，这些冲突列表包括用于每个通信设备(104、402‑428)的冲突列表(136)。该方法还包括获取资源需求值(146)。资源需求值(146)指示满足与通信设备(104、402‑428)相关联的需求所需的正交信道(108)的数量。该方法包括确定两个或更多个通信设备(104、402‑428)与特定资源需求值(146)相关联。该方法还包括通过使用冲突列表(136)来选择特定通信设备(104、402‑428)，以基于两个或更多个通信设备(104、402‑428)执行最大独立集分析。该方法还包括将一组正交信道(108)分配给特定通信设备(104、402‑428)。该组正交信道(108)包括基于特定资源需求值(146)的数个正交信道(108)。该方法还包括基于该组正交信道(108)将通信系统(100)配置为与特定通信设备(104、402‑428)进行通信。

System and method for spectrum resource reuse

【技术实现步骤摘要】
用于频谱资源重用的系统和方法
本公开总体上涉及用于重用频谱资源的系统和方法。
技术介绍
一般来说，无论是地面通信系统、基于卫星的通信系统还是机载通信系统，都可以使用有限的通信资源。例如，基于卫星的通信系统可以使用时域复用、频域复用或其他复用布置将频谱划分为有限数量的正交信道。通信系统可以支持的正交信道的数量限制了通过通信系统的信息的总吞吐量。一些通信系统能够通过重用频谱资源来使用定向通信(例如点波束)以增加总吞吐量。例如，可以以充分减少多个设备之间的干扰以实现有效通信的方式将一个特定信道分配给多于一个的设备。为了说明，在通信系统提供大的地理区域覆盖的情况下，可以将地理区域的不同端处的设备分配给同一信道，只要这些设备相距足够远，以使通信系统能够基于其位置区分来自两个设备的信号即可。在将要支持的一组设备之间确定频谱资源的最佳分配是一个难题。例如，就计算资源而言，用于最优分配的穷举搜索可能非常昂贵，并且在频谱资源的分配中引入了明显的延迟。
技术实现思路
在一种特定实施方式中，公开了一种在多个通信设备之间重用通信系统的频谱资源的方法。该方法包括获取多个冲突列表，所述多个冲突列表包括用于多个通信设备中的每个通信设备的冲突列表。用于每个通信设备的冲突列表识别多个通信设备中的冲突通信设备。每个冲突通信设备与满足阈值的干扰度量值相关联。该方法还包括获取资源需求值，所述资源需求值包括用于多个通信设备中的每个通信设备的资源需求值。用于每个通信设备的资源需求值指示满足与通信设备相关联的需求所需的正交信道的数量。该方法还包括确定两个或更多个通信设备与特定资源需求值相关联。该方法还包括通过使用冲突列表从两个或更多个通信设备中选择特定通信设备，以基于两个或更多个通信设备执行最大独立集分析。该方法还包括将一组正交信道分配给特定通信设备。该组正交信道包括基于特定资源需求值的数个正交信道。该方法还包括基于该组正交信道将通信系统配置为与特定通信设备进行通信。在另一特定实施方式中，一种通信节点包括一个或多个发射器、一个或多个接收器或其组合，所述发射器、接收器或其组合被配置为使得频谱资源能够在多个通信设备之间重用。该通信节点还包括通信控制器，该通信控制器耦合到一个或多个发射器、一个或多个接收器或其组合。该通信控制器被配置为通过执行操作来重用频谱资源，所述操作包括获取多个冲突列表，所述多个冲突列表包括用于多个通信设备中的每个通信设备的冲突列表。用于每个通信设备的冲突列表识别多个通信设备中的冲突通信设备。每个冲突通信设备与满足阈值的干扰度量值相关联。所述操作还包括获取资源需求值，所述资源需求值包括用于多个通信设备中的每个通信设备的资源需求值。用于每个通信设备的资源需求值指示满足与通信设备相关联的需求所需的正交信道的数量。所述操作还包括确定两个或更多个通信设备与特定资源需求值相关联。所述操作还包括通过使用冲突列表从两个或更多个通信设备中选择特定通信设备，以基于两个或更多个通信设备执行最大独立集分析。所述操作还包括将一组正交信道分配给特定通信设备。该组正交信道包括基于特定资源需求值的数个正交信道。所述操作还包括存储配置设定值以基于该组正交信道将一个或多个发送器、一个或多个接收器或其组合配置为与特定通信设备进行通信。在另一特定实施方式中，一种计算机可读存储设备存储能够由处理器执行以使处理器执行频谱资源重用操作的指令，所述操作包括获取多个冲突列表，所述多个冲突列表包括用于通信系统的每个通信设备的冲突列表。用于每个通信设备的冲突列表识别通信系统的冲突通信设备。每个冲突通信设备与满足阈值的干扰度量值相关联。所述操作还包括获取资源需求值，所述资源需求值包括用于通信系统的每个通信设备的资源需求值。用于每个通信设备的资源需求值指示满足与通信设备相关联的需求所需的正交信道的数量。所述操作还包括确定两个或更多个通信设备与特定资源需求值相关联。所述操作还包括通过使用冲突列表从两个或更多个通信设备中选择特定通信设备，以基于两个或更多个通信设备执行最大独立集分析。所述操作还包括将一组正交信道分配给特定通信设备。该组正交信道包括基于特定资源需求值的数个正交信道。所述操作还包括基于该组正交信道将通信系统配置为与特定通信设备进行通信。在此描述的特征、功能和优点可以在各种实施方式中独立地实现，或者可以在其他实施方式中组合，其进一步的细节可以参考以下描述和附图来找到。附图说明图1是示出配置为执行将信道分配给通信设备以重用频谱资源的系统的图。图2是示出可由图1的系统执行的塔架建造(towerbuilding)的方法的示例的流程图的图。图3是示出可由图1的系统执行的间隙填充的方法的示例的流程图的图。图4A是示出可由图1的系统执行的信道分配的示例的图。图4B是示出可由图1的系统执行的信道分配的示例的图。图5是示出可由图1的系统在资源频谱上强制施加的干扰度量的示例的图。图6是示出可由图1的系统执行的跨资源频谱的正交信道重用的示例的图。图7是示出可由图1的系统执行的方法的示例的流程图的图。图8是根据本公开的包括配置为支持计算机实现的方法和计算机可执行程序指令(或代码)的各方面的计算设备的计算环境的框图。具体实施方式本文公开的实施方式包括有效的重用打包机制，该机制以保证由通信系统支持的设备之间的成对干扰满足特定干扰约束的方式提供有效的频谱资源重用。另外，在一些实施方式中，以降低支持频谱重用所需的硬件复杂性的方式来分配连续的多组正交信道。本文描述的实施方式还向具有最大资源需求的用户设备分配频谱资源，以便有效地服务于大多数用户。如本文所用，各种术语仅用于描述特定实施方式的目的而并非旨在进行限制。例如，单数形式的“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外，术语“包括(comprise)”、“包括(comprises)”和“包括(comprising)”与“包含(include)”、“包含(includes)”或“包含(including)”可互换使用。另外，术语“其中(wherein)”与术语“其中(where)”可互换使用。如本文所用，“示例性”指示示例、实施方式和/或方面，并且不应被解释为限制或指示偏好或优选实施方式。如本文所用，用于修饰诸如结构、部件、操作之类的元素的序数术语(例如，“第一”、“第二”、“第三”等)本身并不表示该元素相对于另一元素的任何优先级或顺序，而仅仅是将该元素与具有相同名称(但用于序数词)的另一元素区分开。如本文所用，术语“集合/组”是指一个或多个元素的群组，并且术语“多个”是指多个元素。参考图1，其描绘了通信系统100，该通信系统100包括通信节点102，该通信节点102支持来自多个通信设备104的通信和多个通信设备104之间的通信，这些通信设备104包括第一通信设备104A、第二通信设备104B和第三通信设备104C。通信节点102可以包括基于卫星的通信节点、地面通信设备或机载(airborne)通信设备，诸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在多个通信设备(104、402-428)之间重用通信系统(100)的频谱资源(106)的方法，该方法包括：/n获取多个冲突列表(136)，所述多个冲突列表(136)包括用于所述多个通信设备(104、402-428)中的每个通信设备(104、402-428)的冲突列表(136)，用于每个通信设备(104、402-428)的所述冲突列表(136)识别所述多个通信设备(104、402-428)中的冲突通信设备(104、402-428)，其中每个冲突通信设备(104、402-428)与满足阈值(138)的干扰度量值(148)相关联；/n获取资源需求值(146)，所述资源需求值(146)包括用于所述多个通信设备(104、402-428)中的每个通信设备(104、402-428)的资源需求值(146)，用于每个通信设备(104、402-428)的所述资源需求值(146)指示满足与所述通信设备(104、402-428)相关联的需求所需的正交信道(108)的数量；/n确定两个或更多个通信设备(104、402-428)与特定资源需求值(146)相关联；/n通过使用所述冲突列表(136)从所述两个或更多个通信设备(104、402-428)中选择特定通信设备(104、402-428)，以基于所述两个或更多个通信设备(104、402-428)执行最大独立集分析；/n将一组正交信道(108)分配给所述特定通信设备(104、402-428)，所述一组正交信道(108)包括基于所述特定资源需求值(146)的数个正交信道(108)；以及/n基于所述一组正交信道(108)将所述通信系统(100、800)配置为与所述特定通信设备(104、402-428)进行通信。/n...

【技术特征摘要】
20181003 US 16/151,2451.一种在多个通信设备(104、402-428)之间重用通信系统(100)的频谱资源(106)的方法，该方法包括：
获取多个冲突列表(136)，所述多个冲突列表(136)包括用于所述多个通信设备(104、402-428)中的每个通信设备(104、402-428)的冲突列表(136)，用于每个通信设备(104、402-428)的所述冲突列表(136)识别所述多个通信设备(104、402-428)中的冲突通信设备(104、402-428)，其中每个冲突通信设备(104、402-428)与满足阈值(138)的干扰度量值(148)相关联；
获取资源需求值(146)，所述资源需求值(146)包括用于所述多个通信设备(104、402-428)中的每个通信设备(104、402-428)的资源需求值(146)，用于每个通信设备(104、402-428)的所述资源需求值(146)指示满足与所述通信设备(104、402-428)相关联的需求所需的正交信道(108)的数量；
确定两个或更多个通信设备(104、402-428)与特定资源需求值(146)相关联；
通过使用所述冲突列表(136)从所述两个或更多个通信设备(104、402-428)中选择特定通信设备(104、402-428)，以基于所述两个或更多个通信设备(104、402-428)执行最大独立集分析；
将一组正交信道(108)分配给所述特定通信设备(104、402-428)，所述一组正交信道(108)包括基于所述特定资源需求值(146)的数个正交信道(108)；以及
基于所述一组正交信道(108)将所述通信系统(100、800)配置为与所述特定通信设备(104、402-428)进行通信。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在将所述一组正交信道(108)分配给所述特定通信设备(104、402-428)之前：
至少将所述一组正交信道(108)分配给第一通信设备(104、402-428)，所述第一通信设备(104、402-428)与大于或等于所述特定资源需求值(146)的第一资源需求值(146)相关联；
基于所述冲突列表(136)识别不与所述第一通信设备(104、402-428)冲突的所述通信设备(104、402-428)的子集；以及
从所述通信设备(104、402-428)的所述子集中识别所述两个或更多个通信设备(104、402-428)。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于所述特定资源需求值(146)是所述多个通信设备(104、402-428)的所述子集中的最大资源需求值(146)，从所述多个通信设备(104、402-428)的所述子集中识别所述两个或更多个通信设备(104、402-428)。


4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在选择所述特定通信设备(104、402-428)之后，迭代地重复选择通信设备(104、402-428)并将所述一组正交信道(108)或所述一组正交信道(108)的子集分配给所选择的通信设备(104、402-428)，直到满足迭代条件为止。


5.根据权利要求4所述的方法，其中当被分配所述一组正交信道(108)的任何子集的通信设备(104、402-428)的数量等于重用阈值(138)时，满足所述迭代条件。


6.根据权利要求4所述的方法，还包括：在满足所述迭代条件之后：
基于与所述多个通信设备(104、402-428)的先前未分配集合相关联的所述资源需求值(146)并基于所述冲突列表(136)，将第二组正交信道(108)分配给所述多个通信设备(104、402-428)的所述先前未分配集合的一个或多个通信设备(104、402-428)；以及
基于所述第二组正交信道(108)将所述通信系统(100、800)配置为与所述多个通信设备(104、402-428)的所述先前未分配集合的所述一个或多个通信设备(104、402-428)进行通信。


7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第二组正交信道(108)与所述一组正交信道(108)是连续的。


8.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述最大独立集分析包括：基于所述冲突列表(136)确定所述两个或更多个通信设备(104、402-428)中冲突最少的通信设备(104、402-428)，其中所述冲突最少的通信设备(104、402-428)被选择为所述特定通信设备(104、402-428)。


9.根据权利要求8所述的方法，还包括在执行所述最大独立集分析之后：
生成冲突继承数据(142)，所述冲突继承数据(142)识别与所述特定通信设备(104、402-428)相关联的冲突通信设备(104、402-428)；以及
修改设备列表(144)以从至少一个后续迭代期间的考虑中移除所述冲突通信设备(104、402-428)。


10.根据权利要求1所述的方法，还包括：在将所述一组正交信道(108)分配给所述特定通信设备(104、402-428)之后：
基于设备列表(144)识别与所述特定通信设备(104、402-428)不冲突的至少一个通信设备(104、402-428)，所述至少一个通信设备(104、402-428)与小于或等于所述特定资源需求值(146)的第二特定资源需求值(146)相关联；
将所述一组正交信道(108)的子集分配给所述至少一个通信设备(104、402-428)，所述一组正交信道(108)的所述子集包括基于所述第二特定资源需求值(146)的数个正交信道(108)；以及
基于所述一组正交信道(108)的所述子集，将所述通信系统(100、800)配置为与所述至少一个通信设备(104、402-428)进行通信。


11.根据权利要求10所述的方法，其中识别所述至少一个通信设备(104、402-428)包括：
在不与被分配所述一组正交信道(108)或被分配所述一组正交信道(108)的任何子集的...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·J·福斯特，R·A·小霍金斯，P·D·罗森博格，J·巴内特伍兹，P·L·勃朗宁，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US