用于动态频谱管理的方法和设备技术

以下描述了针对动态频谱管理（DSM）的方法、设备和架构，包括支持在诸如电视白空间（TVWS）之类的机会频谱中的DSM操作的协议栈、逻辑实体和功能性。所述架构支持在网际协议（IP）层通过认证和机会波段的聚合带宽，以及在媒介接入控制（MAC）层的非邻接频谱聚合。所述控制平面协议栈包括多网络传输协议（MNTP）、信道管理（CM）协议、策略协议、媒介接入控制（MAC）实体、物理实体和空中接口，所有这些被配置成分配、监控并且更新有关DSM客户端的聚合频谱资源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及无线通信。
技术介绍
动态频谱管理(DSM)，也可称作动态频谱接入，可以允许当主频谱用户(PU)不使用频谱时由认知无线电的频谱接入，从而产生更佳的频谱使用率和改进的系统性能。当PU不使用频谱时可以接入PU频谱的DSM系统中的设备被称作次频谱用户(SU)。局域无线网络通常受带宽限制，因为在家中或者办公室中部署有更多的具有带宽需求的无线应用。为解决此问题，有必要在诸如电视白空间(TVWS)之类的新型的以及新兴的频谱中操作。然而，诸如TVWS之类的频谱可能要求在局域无线网络中工作的设备作为SU操作。例如，局域无线网络必须检测到PU的存在并且确保局域无线网络不对被检测到的产生干扰。可替换地，DSM可以查询TVWS数据库从而根据局域网络位置和注册PU的相对位置获取信道可用性。因此，局域无线可能需要适应于快速变化的且动态的频谱分配。可以在新兴的频谱中由SU使用的可容许信道通常为非连续(discontinuous)频谱块。当前的无线技术不能在非邻接(noncontiguous)频谱分配上进行操作。为了使可由系统或者用户使用的带宽最大化，需要对非连续频谱块的同时使用。
技术实现思路
以下描述了针对动态频谱管理(DSM)的方法、设备和架构，包括支持在诸如电视白空间(TVWS)之类的机会(opportunistic)频谱中的DSM操作的协议栈、逻辑实体和功能性。所述架构支持在网际协议(IP)层通过认证和机会波段的聚合带宽以及在媒介接入控制(MAC)层的非邻接频谱聚合。所述控制平面协议栈包括多网络传输协议(MNTP)、信道管理(CM)协议、策略协议、媒介接入控制(MAC)实体、物理实体和空中接口，所有这些被配置成分配、监控并且更新有关DSM客户端的聚合频谱资源。附图说明图1A是可以在其中实现一个或多个所公开的实施方式的示例通信系统的系统图；图1B是可在图1A所示的通信系统中使用的示例无线发射/接收单元(WTRU)的系统图；图1C是可在图1A所示的通信系统中使用的示例无线电接入网络和示例核心网络的系统图2是示例动态频谱管理(DSM)系统架构；图3是示例DSM系统控制平面协议栈；图4是示例DSM系统用户平面协议栈；图4A是用于长期演进(LTE)的示例DSM系统控制平面协议栈；图5是示例DSM弓丨擎架构；图6是使用方式II操作的示例控制信道初始化；图7是使用方式II操作结合感测(sensing)能力的示例控制信道初始化；图8示出了示例附着和准许控制架构和方法；图9示出了示例网际协议(IP)聚合；图10示出了示例信道变化；图11示出了直接链路设置的示例架构图；图12示出了示例服务请求架构；图13A示出了通过DSM引擎的资源管理和分配的示例；图13B示出了由DSM引擎的示例分配；图14示出了示例DSM客户端逻辑功能；图15示出了示例电子与电气工程师协会(IEEE) 802.19.1架构；图16示出了 IEEE802.19.1映射到DSM架构的示例；图17示出了具有DSM实体的示例分层(hierarchical) IEEE802.19.1系统；图18示出了示例DSM信道管理功能(CMF)子功能；以及图19示出了示例感测处理器子功能。具体实施例方式以下描述的是可应用的并且可以随以下说明书内容一起使用的示例通信系统。也可使用其它通信系统。图1A是可以在其中实施一个或多个所公开的实施方式的示例通信系统100的系统框图。通信系统100可以是将诸如语音、数据、视频、消息、广播等之类的内容提供给多个无线用户的多接入系统。通信系统100可以通过系统资源(包括无线带宽)的共享使得多个无线用户能够访问这些内容。例如，通信系统100可以使用一个或多个信道接入方法，例如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA (OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)等等。如图1A所示，通信系统100可以包括:无线发射/接收单元(WTRU) 102a、102b、102c、102d ;无线电接入网络(RAN) 104 ;核心网络106 ;公共交换电话网(PSTN) 108 ;因特网110 ;以及其他网络112。但可以理解的是所公开的实施方式可以涵盖任意数量的WTRU、基站、网络和/或网络元件。WTRU102a、102b、102c、102d中的每一者可以是被配置成在无线环境中操作和/或通信的任何类型的装置。作为示例，WTRU102a、102b、102c、102d可以被配置成传送和/或接收无线信号，并且可以包括用户设备(UE)、移动站、固定或移动订户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、便携式电脑、上网本、个人计算机、无线传感器、消费电子产品等等。通彳目系统100还可以包括基站114a和基站114b。基站114a、114b中的每一者可以是被配置成与WTRU102a、102b、102c、102d中的至少一者无线交互以便于接入一个或多个通信网络(例如核心网络106、因特网110和/或网络112)的任何类型的装置。例如，基站114a、114b可以是基站收发信站(BTS)、节点B、e节点B、家用节点B、家用e节点B、站点控制器、接入点(AP)、无线路由器以及类似装置。尽管基站114a、114b的每一者均被描述为单个元件，但是可以理解的是基站114a、114b可以包括任意数量的互联基站和/或网络元件。基站114&可以是狀附04的一部分，该狀附04还可以包括诸如站点控制器(850、无线电网络控制器(RNC)、中继节点之类的其他基站和/或网络元件(未示出)。基站114a和/或基站114b可以被配置成传送和/或接收特定地理区域内的无线信号，该特定地理区域可以被称作小区(未示出)。小区还可以被划分成小区扇区。例如与基站114a相关联的小区可以被划分成三个扇区。由此，在一种实施方式中，基站114a可以包括三个收发信机，即针对所述小区的每个扇区都有一个收发信机。在另一实施方式中，基站114a可以使用多输入多输出(MMO)技术，并且由此可以使用针对小区的每个扇区的多个收发信机。基站114a，114b 可以通过空中接口 116 与 WTRU102a、102b、102c、102d 中的一者或多者通信，该空中接口 116可以是任何合适的无线通信链路(例如射频(RF)、微波、红外(IR)、紫外(UV)、可见光等)。空中接口 116可以使用任何合适的无线电接入技术(RAT)来建立。更具体地，如前所述，通信系统100可以是多接入系统，并且可以使用一个或多个信道接入方案，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA以及类似的方案。例如，在RAN104中的基站114a和WTRU102a、102b、102c可以实施诸如通用移动电信系统(UMTS)陆地无线电接入(UTRA)之类的无线电技术，其可以使用宽带CDMA (WCDMA)来建立空中接口 116。WCDMA可以包括诸如高速分组接入(HSPA)和/或演进型HSPA (HSPA+)的通信协议。HSPA可以包括高速下行链路(DL)分组接入(HSDPA)和/或高速上行链路分组接入(HSUPA)。在另一实施方式中，基站114a和WTRU102a、102b、102c可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.11 US 61/391,9011.一种动态频谱管理(DSM)引擎，该DSM引擎包括: 策略引擎，被配置成维持策略和机会频谱可用性信息；以及 信道管理功能(CMF)，该CMF功能被链接到所述策略引擎并且被配置成从至少所述策略引擎获取机会频谱资源信息以维持机会频谱资源池、响应于来自已由所述CMF准许的设备的请求而执行无线电资源管理(RRM)和分配聚合频谱资源。2.根据权利要求1所述的DSM引擎，其中所述CMF还包括控制信道管理功能，该控制信道管理功能被配置成将所述聚合频谱资源发送到所述设备并且动态地更新和重新配置所述聚合频谱资源。3.根据权利要求1所述的DSM引擎，该DSM引擎还包括感测处理器(SP)，其中所述CMF还被配置成利用来自所述SP的协助来标识和维持所述机会频谱资源池。4.根据权利要求1所述的DSM引擎，该DSM引擎还包括: 控制平面协议栈，该控制平面协议栈包括下列中的至少一者: 多网络传输协议(MNTP)，该MNTP被配置成通过多个无线电接入技术(RAT)在所述设备与所述DSM引擎之间建立多个并行会话，以及执行多个IP流的网际协议(IP)聚合； 信道管理(CM)协议，该CM协议被配置成处理在所述机会频谱中操作的无线通信，以及提供对设备和基站无线电资源的准许控制； 策略协议，该策略协议被配置成根据机会波段数据库和规则生成策略规则； 媒介接入控制(MAC)实体和物理实体，该MAC实体和物理实体被配置成支持认知感测技术、与多RAT的共存以及使用宽带数字无线电在机会波段中的非邻接频谱上的操作；或者 空中接口，该空中接口被配置成在认证波段和机会波段两者上启动IP聚合。5.根据权利要求4所述的DSM引擎，该DSM引擎还包括: 用户平面协议栈，该用户平面协议栈包括下列中的至少一者: MNTP，该MNTP被配置成执行网际协议(IP)聚合；以及 MAC实体和PHY实体，该MAC实体和PHY实体被配置成支持使用宽带数字无线电在机会波段中的非邻接频谱上的操作以及处理DSM链路。6.根据权利要求1所述的DSM引擎，其中所述机会频谱资源包括未认证频谱、租用频谱、从属认证频谱或者电视白空间中的至少一者。7.根据权利要求1所述的DSM引擎，其中所述CMF被配置成动态选择聚合频谱资源。8.根据权利要求1所述的DSM引擎，该DSM引擎还包括: 集中式设备数据库(CDD)，该CDD被配置成存储与所述DSM引擎关联的设备的设备信息；以及 所述CMF被配置成从所述 CDD读取关于所述设备的信息以及将关于所述设备的信息写入所述CDD。9.根据权利要求8所述的DSM引擎，其中所述CDD包括感测能力、RAT能力、设备位置、传感器融合能力和连接状态。10.根据权利要求1所述的DSM引擎，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：JL·格鲁，M·M·弗雷达，P·穆德格尔，A·陶格，马良平，叶春璇，R·迪吉罗拉墨，A·A·卡费洛，S·艾哈迈德，
申请(专利权)人：交互数字专利控股公司，
类型：
国别省市：