CN103098520A - 用于发送通信区域中的可用无线电接入可能性的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请中描述的技术提供了一种广域无线电接入信息发送方案,其中,广域无线电接入信息发射机与局域无线电接入信息发射机共享其无线电资源。可以例如在时间、频率、空间和/或码域中的一个或更多个中划分无线电资源。广域无线电接入信息发射机留出并且不使用其无线电资源的某些部分或“组块”,并且分配这些未使用的部分或组块,用以由局域无线电接入信息发射机用来发送局域无线电接入信息信号。在一个非限制性的示例实施例中,无线电资源包括时隙,并且在向局域无线电接入信息发射机分配的这些时隙期间,广域无线电接入信息发射机不进行发送并从而是静默的。因此,从广域无线电接入信息发射机的角度,将这些分配的时隙称为“静默期”。可选地,广域无线电接入信息发射机可以显式地信号通知这些资源是什么,以针对局域无线电接入信息发射机进行简化,否则该局域无线电接入信息发射机必须自己检测这些资源。
Description
技术领域
技术领域涉及无线电通信,并且具体地,涉及发送通信区域中的可用无线电接入可能性。
背景技术
在通常的蜂窝无线电***中,无线终端(也被称为移动台和/或用户设设备单元(UE))经由无线电接入网(RAN)与一个或更多个核心网通信。无线电接入网(RAN)覆盖被划分为小区区域的地理区域,每个小区区域由基站(无线电基站(RBS))提供服务,在一些网络中,无线电基站也可被称为例如“NodeB”(UMTS)或“eNodeB”(LTE)。因此,小区是由基站站点处的无线电基站设备提供无线电覆盖的地理区域。将来的RAN看起来可能不同之处在于,可以由多个RBS向单个UE提供服务。由局域无线电区域内的标识来标识每个小区,在小区中广播该标识。基站在工作于射频上的空中接口上与基站范围内的用户设备单元(UE)通信。在一些版本的无线电接入网中,通常将多个基站连接到控制节点(例如,无线电网络控制器(RNC)或基站控制器(BSC)),该控制节点监督和协调连接其上的多个基站的各种行为。通常将无线电网络控制器连接到一个或更多个核心网。
在近年来,例如蜂窝电话和移动宽带的可用于用户的多种无线电接入技术已得到快速增长。在20世纪90年代初,仅有少量的标准可用,例如几乎专用于语音电话的NMT、GSM和IS-95。已经开发出了很多另外的无线电接入技术(RAT),例如,W-CDMA、CDMA2000、EDGE、IEEE802.16和LTE。可以使用多个不同RAT(例如以上示例)的多模用户终端获得了改进的覆盖,以例如使得用户可以在行进时使用其终端。
在该异构RAT环境中,也存在着对在频谱分配中增加灵活性的监管上的兴趣,其好处在于可以使得无线电环境适于当前的使用模式,并因此可以更高效地使用有限的无线电资源。因此,可以在不同位置向不同频率分配不同的RAT,并且这些分配可以随着时间改变。
图1示出了异构的RAT环境,其中,用户设备(UE)12可以从提供不同无线电接入技术(RAT)的多个基站(BS)14获得服务。例如,一个基站在频段F1.1上提供一个RAT:DVB-H。另一基站提供两个RAT:频段F2.1上的GSM以及频段F2.2上的UMTS。剩余基站提供三个RAT:频段F3.1上的WiFi、频段F3.2上的GSM以及频段F3.3上的UMTS。如以上UE 12指示的问题所标记的,一个问题是确定如何向UE通知特定的RAT提供和相关联的频段。
在地理区域中具有多个RAT的无线电环境下分发信息以使得UE可以确定(1)可用RAT和(2)如何连接到可用RAT的一种方式是使用认知使能导频信道(CPC)。广域CPC发射机使用UE已知的具体RAT和频率来广播对以下内容进行标识的信息:哪些RAT(例如,GSM、UMTS、W-CDMA、LTE、WiFi和/或WiMax等)可用,以及在由CPC发射机提供服务的服务区域中的不同位置处是什么不同频率。CPC发射机可以使用与RAT所使用的频率不同的频率来进行发送,并因此可被称为带外广域CPC发射机。
划分广域无线电接入信息服务区域的一个示例方式是二次区域单元(quadratic area element),如图2中示出的网格。广域无线电接入信息广播发射机18针对包括服务区域10在内的所有网格区域发送信息。广域发射机18针对每个网格单元“i”发送信息,该信息包括网格单元的位置信息、运营商信息、RAT信息、与每个RAT相关联的频率范围以及是否允许二级使用和在什么规则下使用。二级使用指的是以下情况:UE被允许在向特定RAT和/或运营商许可的频段上工作,但没有连接到该RAT和/或运营商。取而代之的是,UE出于其他通信目的使用该频段,例如,为了与另一方进行设备对设备通信。通常,频段的二级使用假设UE(二级用户)以某种方式确保在该频段上提供的主服务的质量不因为该二级使用所引起的干扰而退化。
随着在UE中引入更加灵活性和适应性更强的连接可能性以及引入在将来很可能变为现实的更动态的频谱场(arena),引入局域动态频谱接入(DSA)热点的市场变得更具吸引力。热点是具有小的覆盖并通常具有高容量的无线电基站;一个示例是咖啡店中的WiFi热点。通过使用例如动态频谱接入机制,热点可以获得对与如今的ISM频段所提供的传播特性相比具有更有利的传播特性的谱频段的接入。此外,DSA热点可以使用不连续频谱,并聚集允许非常高的吞吐量的大的带宽。
如今为了连接到热点(例如,WLAN热点),UE需要扫描有限频率范围中的热点。即使已经建立了热点所使用的热点频段和RAT,该扫描仍然可以是非常慢并且耗费功率的。然而如果使用了DSA,想要连接到DSA热点的UE所具有的拥有关于在频率中的何处扫描热点或者关于DSA热点使用什么RAT的信息甚至更少。效果是平均扫描时间的显著增加,并因而用户想要连接到DSA热点的连接时间的显著增加,导致更低的用户满意度,这对于热点运营商来说是显著的缺陷。
为了更好地吸引用户,对于DSA,将期望高效地向附近的UE宣告其存在,以及对于UE,将期望能够快速地连接到热点,而没有耗时和耗能的频谱扫描。否则,潜在的客户可能发现不了热点。
CPC可以通过向UE宣告其可以在什么频率上连接到热点以及热点使用什么RAT来解决这些问题。然而,如图2中示出的广域CPC发射机将在处理很多局域DSA热点上出现问题,因为涉及到大量的信息处理和发送。
此外,广域CPC方案要求一定程度的UE定位,这意味着UE需要知道哪些CPC信息与其当前位置相关。因为热点通常具有小的服务区域,该定位必须相当精确。具体地,对于室内使用(这是很多热点被期望位于的位置),这可能是个问题,因为GPS以及类似的定位***在室内不工作。对于室外用户来说,设置关于定位精确度的高要求也可以是限制性的,因此可能需要更复杂的UE(例如,集成GPS)。
其他问题包括当局域DSA热点改变其工作频率和/或将使用的RAT改变为动态的局域位置(频率和空间)频谱情况时,将难以在广域CPC发射机中保持该信息更新。此外,热点拥有者可能出于各种原因不希望将其DSA热点登记到管理广域广播CPC发射机的实体。一个原因可以是广域CPC发射机可能被热点拥有者的竞争者所管理。此外,在广域CPC发射机的服务区域中可能存在很多DSA热点。这意味着广域CPC发射机要发送的信息总量将会很大,并且在相关信息变得可用之前UE侦听CPC发送将是耗时耗电的(因此,CPC解决方案将引起其被设计来解决的相同问题)。
发明内容
本申请中描述的技术使用广域无线电接入信息发送方案解决了这些以及其他问题中的至少一些或使其变得容易,其中,广域无线电接入信息发射机与局域无线电接入信息发射机(LARAIT)共享其无线电资源。可以使用任何适合的共享技术来实现无线电资源共享。可以例如在一个或更多个时间、频率、空间和/或码域中划分无线电资源。广域无线电接入信息发射机(WARAIT)留出并且不使用其无线电资源的某些部分或“组块”。这些未使用的部分或组块由LARAIT使用来发送局域无线电接入信息信号。在一个非限制性示例实施例中,无线电资源包括时隙,并且在向LARAIT分配的这些时隙期间,WARAIT不进行发送并从而是静默的。因此,这些分配的时隙被称为“静默期”。
技术的一个方面包括在由一个或更多个不同无线电接入技术(RAT)提供服务的通信区域中使用的LARAIT,该一个或更多个不同RAT被分配给通信区域中的不同位置处的不同无线电资源。每个RAT与用于使用多个RAT中的至少一个在至少通信区域中的某个部分中为用户设备(UE)提供服务的一个或更多个RAT无线电收发信机相关联,局域无线电接入信息发射机在RAT无线电收发信机之外,并靠近相关联的热点服务区域,该热点服务区域至少部分在通信区域内部。LARAIT包括接收机,接收机被配置为从WARAIT接收广播信息,所述广播信息具有初始可供所述WARAIT使用的WARAIT无线电资源集合。LARAIT中的处理电路被配置为确定局域无线电接入信息,局域无线电接入信息包括可供热点服务区域中的UE服务使用的一个或更多个不同RAT,以及给热点服务区域中的每个RAT分配的一个或更多个工作频率,以及被配置为从WARAIT无线电资源集合中确定WARAIT未在使用的至少一个WARAIT无线电资源。LARAIT无线电发送电路发送局域无线电接入信息信号,以由热点服务区域中的UE使用所确定的至少一个WARAIT无线电资源进行接收。所确定的WARAIT无线电资源可以包括时间段、频段或码中的一项或多项。
在一个示例实施例中,接收机从WARAIT接收显式地标识WARAIT发射机未在使用的一个或更多个WARAIT无线电资源的信号。在另一示例实施例中,接收机在没有来自WARAIT的显式信令的情况下确定WARAIT发射机未在使用的一个或更多个WARAIT无线电资源。
在一个示例实施例中,LARAIT与通信区域中的一个或更多个其他LARAIT共享WARAIT无线电资源。在该情况下,处理电路在使用所述至少一个WARAIT无线电资源进行发送时,使用多个接入协议来避免与其他LARAIT的冲突。如果WARAIT已经分配了由局域无线电接入信息发射机所使用的多个WARAIT无线电资源,处理电路可以选择所分配的多个WARAIT无线电资源的子集,以使得无线电发送电路使用所选择的所分配的多个WARAIT无线电资源的子集来发送局域无线电接入信息信号。
在另一示例实施例中,处理电路产生用于向另一局域无线电接入信息发射机进行发送的信令,以协调对广域无线电接入信息发射机未在使用的一个或更多个WARAIT无线电资源的使用。
技术的另一方面包括一种在由一个或更多个不同RAT提供服务的通信区域中的LARAIT中实现的方法,该一个或更多个不同RAT被分配给通信区域中的不同位置处的不同无线电资源。该方法包括以下步骤:
从WARAIT接收包括WARAIT无线电资源集合的广播信息;
确定局域无线电接入信息,局域无线电接入信息包括可供通信区域内的热点服务区域中的UE服务使用的一个或更多个不同RAT,以及给热点服务区域中的每个RAT分配的一个或更多个工作频率;
从WARAIT无线电资源集合中确定WARAIT未在使用的至少一个WARAIT无线电资源;以及
发送局域无线电接入信息信号,以由热点服务区域中的UE使用所确定的至少一个WARAIT无线电资源进行接收。
在一个示例实施例中,该方法包括从WARAIT接收显式地标识WARAIT发射机未在使用的一个或更多个WARAIT无线电资源的信号。
在另一示例实施例中,该方法包括在没有来自WARAIT的显式信令的情况下确定WARAIT发射机未在使用的一个或更多个WARAIT无线电资源。
在又一示例实施例中,该方法包括与另一LARAIT进行信号通知,以协调对广域无线电接入信息发射机未在使用的一个或更多个WARAIT无线电资源的使用。
技术的另一方面包括在由多个不同RAT提供服务的通信区域中使用的WARAIT,该多个不同RAT被分配给通信区域中的不同位置处的不同无线电资源。WARAIT包括处理电路,处理电路被配置为确定广域无线电接入信息,广域无线电接入信息包括可供通信区域中的不同位置处的UE服务使用的不同RAT,以及给每个位置处的每个RAT分配的一个或更多个工作频率。发送电路被配置为使用WARAIT无线电资源在通信区域上发送广域无线电接入信息。所述处理电路被配置为标识可能由一个或更多个LARAIT使用的一个或更多个WARAIT无线电资源,以及控制发送电路仅使用未被标识为可能由任何所述LARAIT使用的WARAIT无线电资源来在通信区域上发送广域无线电接入信息。
在一个示例实施例中,每个LARAIT是认知使能导频信道(CPC)发射机和/或广域无线电接入信息发射机是CPC发射机,以及热点服务区域是动态频谱接入(DSA)热点设备周围的区域。
在另一示例实施例中,处理设备允许LARAIT发现所标识的一个或更多个WARAIT无线电资源。在另一示例实施例中,在WARAIT发送中标识所标识的一个或更多个WARAIT无线电资源。
技术的另一方面包括一种在由多个不同的无线电接入技术(RAT)提供服务的通信区域中使用的方法,该多个不同RAT被分配给通信区域中的不同位置处的不同无线电资源。该方法包括以下步骤:
确定广域无线电接入信息,广域无线电接入信息包括可供通信区域中的不同位置处的UE服务使用的不同RAT,以及给每个位置处的每个RAT分配的无线电资源;
标识可能由多个局域无线电接入信息发射机中的一个或更多个使用的一个或更多个WARAIT无线电资源;以及
使用所标识的一个或更多个WARAIT无线电资源以外的WARAIT无线电资源来在通信区域上发送广域无线电接入信息。
在一个示例实施例中,该方法包括允许LARAIT发现所标识的一个或更多个WARAIT无线电资源。在另一示例实施例中,在WARAIT发送中标识所标识的一个或更多个WARAIT无线电资源。更进一步地,可以发送所标识的一个或更多个WARAIT无线电资源,以供LARAIT使用。在一个示例实施例中,该方法包括向WARAIT发送添加与允许LARAIT使用什么无线电资源和什么类型的无线电资源有关的信息。
附图说明
图1示出了异构RAT环境的非限制性示例,其中,用户设备可以使用不同的无线电接入技术(RAT)来获得服务;
图2示出了位置区域的网格,广域无线电接入信息发射机(WARAIT)可以使用其来向UE通知针对具体网格单元/位置的可用RAT以及相关频率;
图3A是示出WARAIT的服务区域的非限制性示例图,该服务区域具有多个区域(类似于多个网格单元)以及两个热点服务区域;
图3B是具有热点通信单元和局域无线电接入信息发射机的热点的非限制性示例图;
图4示出了具有局域无线电接入信息发送的非限制性示例过程的流程图;
图5示出了具有广域无线电接入信息发送的非限制性示例过程的流程图;
图6示出了具有以下非限制性示例过程的流程图:局域无线电接入信息发射机从广域无线电接入信息发射机接收信息,并使用“静默”时间段来发送其局域无线电接入信息。
图7示出了具有广域无线电接入信息发送的非限制性示例过程的流程图,其中,将“静默”时间段分配为由局域无线电接入信息发射机使用;
图8示出了在广域无线电接入信息发送方案中,局域无线电接入信息发射机在静默时间段期间进行发送的非限制性示例;
图9示出了局域无线电接入信息发射机的非限制性示例功能框图;以及
图10示出了广域无线电接入信息发射机的非限制性示例功能框图。
具体实施方式
在下面的描述中,为说明和非限制的目的阐述了诸如具体节点、功能实体、技术、协议、标准等的大量特定的细节,以便提供对所描述技术的理解。对本领域技术人员而言,显而易见的是,可以在下面公开的特定细节之外来实践其他的实施例。在其他实例中省略了对公知方法、设备、技术等的详细描述,以避免以不必要的细节使本发明的描述不清楚。在图中示出了单独的功能框。本领域技术人员将意识到,可使用单独的硬件电路、使用与适当编程的微处理器或通用计算机相结合的软件程序和数据、使用专用集成电路(ASIC)和/或使用一个或更多个数字信号处理器(DSP)来实现这些框的功能。可以将软件程序指令和数据存储在计算机可读存储介质中,并且当由计算机或其他适合的处理器执行指令时,控制计算机或处理器执行功能。
因此,例如,本领域技术人员应该意识到,这里的框图可以表示体现本发明原理的示意性电路或其他功能的概念视图。类似地,应该意识到,任何流程图、状态转移图、伪码等表示各种过程,可以在计算机可读介质中实质性地表示这些过程并且由计算机或处理器执行这些过程,不管是否显式地示出了这样的计算机或处理器。
可以通过使用硬件(例如电路硬件和/或能够执行计算机可读介质上存储的编码指令形式的软件的硬件)来提供包括功能框的各个单元的功能,包括但不限于被标记或描述为“计算机”、“处理器”或“控制器”的功能框。从而,要将这种功能和所示出的功能框理解为是硬件实现的和/或计算机实现的,并从而是机器实现的。
关于硬件实现,功能框可以包括或包含(而不限于)数字信号处理器(DSP)硬件、精简指令集处理器、包括但不限于专用集成电路(ASIC)的硬件(例如,数字或模拟)电路、以及(在适合的情况下)能够执行这种功能的状态机。
关于计算机实现,通常将计算机理解为包括一个或更多个处理器或者一个或更多个控制器,并且在本文中可以将术语计算机以及处理器和控制器可互换地使用。在由计算机或处理器或控制器提供的情况下,可以由单个专用计算机或处理器或控制器、由单个共享计算机或处理器或控制器,或者由多个单独的计算机或处理器或控制器(其中的一些可以是共享的或分布式的)来提供功能。此外,也应该将术语“处理器”或“控制器”的使用解释为指的是能够执行这种功能和/或执行软件的其他硬件,例如,上述的示例硬件。
图3A是示出广域无线电接入信息发射机(WARAIT)18的WARAIT服务区域10的非限制性示例图,该WARAIT服务区域10具有多个较小区域A1-A7和两个热点服务区域20。较小区域A1-A7可以与图2中示出的要用来分割WARAIT的服务区域的多个网格单元相似,或者每个较小区域可以对应于基站或RAT的服务区域。将一个热点服务区域示出为与两个较小区域A5和A4相重叠,以及另一个热点服务区域包含在一个较小区域A3内。可以存在更多或更少的热点。热点的服务区域的大小与较小区域的服务区域的大小可以是相同的量级,但不是必需的。多个基站(BS)14被示出在示例较小区域A1、A2和A5中的WARAIT服务区域中,并且使用不同的无线电接入技术(RAT)。图1中示出了不同RAT的非限制性示例。每个RAT与对应的频率或多个频率相关联。仅为了方便而使用术语基站,并且基站包含使用RAT进行通信的任何适合的无线电收发信机,如接入点、NodeB、eNodeB等。虽然可以将每个较小区域A1-A7与基站的覆盖相关联,另一场景是基站为多个较小区域提供服务。在图3A中,例如,区域A5中的基站14可以向较小区域A5、A4、A6和/或A7提供服务。
WARAIT服务区域10中还有广域无线电接入信息发射机18,广域无线电接入信息发射机18在WARAIT服务区域10上发送针对WARAIT服务区域10中的每个较小区域A1-A7的广域无线电接入信息。广域无线电接入信息发射机18优选使用具体频率处的具体RAT来广播对每个较小区域A1-A7中哪个RAT(例如,GSM、UMTS、W-CDMA、LTE、WiFi和/或WiMax等)在哪些频率处可用进行标识的信息。虽然不是必要的,广域无线电接入信息发射机18优选使用与可用于在WARAIT服务区域10中提供服务的RAT所使用的频率不同的频率来进行发送。如果是这种情况,可以将广域无线电接入信息发射机18称为带外广域发射机。通过调节广域无线电接入信息发射机的发送,UE 12可以确定针对UE感兴趣(例如,靠近对应UE)的区域的可用RAT和相关联的频率。
虽然使用频率作为无线电资源的示例,广域发射机18可以使用不同类型的无线电资源(例如,频率、时间段、码、天线等)来发送与不同区域有关的无线电接入信息。例如,可以使用时隙“a”来发送与在相关联的较小区域中哪些RAT可用有关的信息,时隙“b”可以发送与不同较小区域有关的信息,等等。
图3B是来自图3A的热点服务区域20的非限制性示例图,并且包括热点通信单元22和局域无线电接入信息发射机24。热点通信单元22包括一个或更多个无线电收发信机,并通常(虽然不是必要地)使用一个RAT和一个或更多个相关联的频率。局域无线电接入信息发射机24优选是不昂贵的,并且与热点通信单元22共处一地。局域无线电接入信息发射机24可以与热点通信单元22分开,或者可以如虚线框26中示出的与热点通信单元22共处一地,或者甚至集成在热点通信单元22中并很可能(至少部分地)使用相同的硬件(例如,发射天线)。局域无线电接入信息发射机(LARAIT)24发送关于如何连接到局域DSA热点22的无线电接入(RA)信息,包括UE建立与热点当前所使用的RAT的连接所需的信息,例如,RAT及其相关联的频率。优选地,虽然不是必要的,局域无线电接入信息发射机(LARAIT)24在与WARAIT相同的频段中进行发送。然而,如上所述,WARAIT和LARAIT可以使用相同频段中的不同频率或者其他无线电资源。换言之,可以在任何的无线电资源域(例如,时间、频率、码等)中定义静默期。将意识到,WARAIT服务区域10也可以具有很多LARAIT 24。虽然在描述中,假设WARAIT控制器与广域无线电接入信息发射机共处一地,然而这不是必须的。
在热点服务区域20中或靠近热点服务区域20的UE 12可以快速检测、接收和解码来自LARAIT 24的局域无线电接入信息信号,并使用该信息来连接到局域热点22,而不必扫描与UE 12将很可能不期望使用的其他热点和/或基站相关联的多个频率。这消除了在背景技术部分中描述的耗时耗电的扫描过程。
图4示出了局域无线电接入信息发送的非限制性示例过程的流程图。在步骤S1中,确定局域无线电接入信息,包括可用于WARAIT服务区域10内的热点服务区域20附近的UE服务的一个或更多个不同RAT,以及给热点服务区域中的每个RAT分配的无线电资源(例如工作频率)。发送局域无线电接入信息信号,以由热点服务区域20中的UE在局域无线电接入信息无线电资源上进行接收(步骤S2)。局域无线电接入信息发射机侦听广域无线电接入信息发送,并识别广域无线电接入信息发射机不进行发送时的“静默期”。备选地,广域无线电接入信息发送可以直接包括与LARAIT可使用什么无线电资源(例如,时隙、频率和/或码)来发送局域无线电接入信息有关的信息。又一备选是UE预先知道该信息,例如,该信息是标准化的。在下面进一步描述的示例实施例中,要使用的局域无线电接入信息无线电资源是远程广域无线电接入信息控制器决定其自身将不使用的无线电资源,而不是保持“静默”的无线电资源,以使得局域无线电接入信息发射机可以在没有来自WARAIT的干扰的情况下发送局域无线电接入信息。
图5示出了广域无线电接入信息发送的非限制性示例过程的流程图。确定广域无线电接入信息,该广域无线电接入信息包括可供WARAIT服务区域的不同位置处的UE服务使用的不同RAT,以及给每个位置处的每个RAT分配的一个或更多个工作频率(步骤S3)。然而,在步骤S4中确定应该将什么无线电资源预留用于LARAIT的局域无线电接入信息发送,即,WARAIT不应使用的无线电资源。WARAIT不使用这些局域预留的WARAIT无线电资源(在其期间,WARAIT保持“静默”)用于其广播,并仅使用没有预留的WARAIT无线电资源来发送广域无线电接入信息(步骤S5)。WARAIT可以具体广播与给LARAIT使用预留/分配什么无线电资源有关的信息,或者WARAIT可以简单地使这些无线电资源为空(不使用这些资源进行发送)并将其留给LARAIT以检测什么无线电资源被预留或可用于LARAIT使用。
在另一非限制性示例实施例中,可以部署多个WARAIT,以使得其覆盖重叠。多个WARAIT的静默期是同步的。从而,在步骤S4中,WARAIT还可以与其覆盖和第一WARAIT的覆盖相重叠的其他WARAIT进行协调,以对应该给LARAIT使用预留/分配什么无线电资源进行同步。可以通过位于广域发射机之一的外部或广域发射机之一中的中央控制器,或者通过广域发射机之间的信令来实现这种同步。虽然下面可参考单个WARAIT,要理解,可以将原理应用于多个WARAIT。
图6示出了具有以下非限制性示例过程的流程图:局域无线电接入信息发射机侦听广域无线电接入信息发射机,并从WARAIT的角度确定什么资源是“静默”时间段,即可以将什么资源用于LARAIT发送。虽然此处的示例无线电资源是时隙,也可以将该过程应用于其他或附加类型的无线电资源。局域无线电接入信息发射机接收局域无线电接入信息,并与广域无线电接入信息发射机同步以匹配定时(步骤S40)。局域无线电接入信息发射机识别广域无线电接入信息发射机未在使用的一个或更多个“静默”时隙,该一个或更多个“静默”时隙可用于或指派用于局域无线电接入信息发射机(步骤S42)。可以通过LARAIT侦听WARAIT发送自身并预测将使什么资源静默(例如,如果WARAIT发送是周期性的,或者如果静默期的长度已知)来隐式地识别这些时隙,或者可以由WARAIT来显式地发送(例如,广播)可用的WARAIT无线电资源信息。局域无线电接入信息发射机使用静默时隙来发送其局域无线电接入信息(步骤S44)。
图7示出了具有广域无线电接入信息发送的非限制性示例过程的流程图,其中,将“静默”时间段分配为由局域无线电接入信息发射机使用。再次地,虽然此处的示例无线电资源是时隙,也可以将该过程应用于其他或附加类型的无线电资源。可选地,广域无线电接入信息发射机可以获得与在其服务区域中活跃的期望数目的局域无线电接入信息发射机有关的信息(步骤S50)。WARAIT例如可以进行估计(例如,取决于部署场景),或者可以预配置多个LARAIT资源。可以对预配置进行调节或标准化,以使得WARAIT必须留下特定的小部分无线电资源不使用,以供LARAIT使用。针对至少一些局域无线电接入信息发射机中的每一个,WARAIT从其可用时隙中分配广域无线电接入信息发射机将不用于其自身的发送的一个或更多个相应的不同“静默期”时隙(步骤S52)。可选地,该分配可以基于在步骤S50中进行的确定。广域无线电接入信息发射机在静默时隙以外的时隙期间发送其自身的广域无线电接入信息(步骤S54)。可选地,WARAIT可以在WARAIT广播消息中向一些局域无线电接入信息发射机传达静默时隙。
图8示出了用于给局域CPC接入信息发射机分配时隙(作为示例无线电资源)的示例“静默期”技术。(被网格化或未被网格化的)的广域CPC发射机标识其保持静默(即,停止在至少一些无线电资源上进行发送)时的静默期。然后,局域CPC发射机使用该静默期来发送其局域CPC信息。
通过这种方式,在局域CPC发射机的服务区域内的接收UE获得从广域CPC发射机发送的广域CPC数据以及从局域CPC发射机发送的局域CPC数据的全部。虽然因为广域CPC发射机有时必须“静默”而稍微降低了广域CPC发射机的频谱利用率,局域CPC信息没有受到广域CPC发射机的干扰。
优选地,广域无线电接入信息发射机的未使用的无线电资源允许多个局域无线电接入信息发射机共享这些未使用的无线电资源。例如,如果无线电资源是时隙,则可以使广域发射机不进行发送的静默期足够长,以允许多个局域无线电接入信息发射机进行发送。其他的无线电资源示例包括预留足够的(正交或非正交)码或者留下大量足够的频段部分不使用。可以使用以上资源的任意组合。无线电资源共享可以取决于广域无线电接入信息发射机留下什么类型的无线电资源不使用。下面描述无线电资源共享的一些非限制性的示例方案。
一个示例是使用码分多址接入(CDMA)方案,其中,局域无线电接入信息发射机使用可以与其他局域无线电接入信息发射机正交或者不正交的码。正交码通常要求某种形式的同步,从分布式***的实现努力的角度来看,这可以使得其是较不希望的。可以基于来自广域无线电接入信息发射机的静默期的长度或者可用资源的大小来选择码的数目。在另一方案中,可以由广域无线电接入信息发射机来提供码的数目,以及很可能提供其配置。可以使用直接序列扩频方案或者跳频扩频方案。另一示例方案是留下多个无线电资源不使用,并允许局域无线电接入信息发射机的子集进行发送。针对每个空闲的无线电资源组块(chunk),出于分集的目的可以随机化新的子集。
局域无线电接入信息发射机可以尝试使用相同的无线电资源,但实现有效地处理或在一定程度上避免冲突的多个接入协议,例如,槽式载波侦听多址接入(CSMA)的变型。
可以将游戏理论方案与侦听其他局域无线电接入信息发射机相组合,以覆盖局域无线电接入信息发射机的数目将不会这样频繁改变的资源共享方案。
知道有多少实体需要共享无线电资源可以是有用的。对此进行评估的一种方式是使每个局域无线电接入信息发射机使用第一标识符和第二的唯一(至少具有很高的可能性)的标识符(例如,随机数)来标记其发送的无线电接入信息信号,该第一标识符将信号标识为局域无线电接入信息发送。通过检测这些标识符,每个局域无线电接入信息发射机可以确定其需要与多少局域无线电接入信息发射机共享可用的无线电资源。
图9示出了局域无线电接入(RA)信息节点24的非限制性示例功能框图。局域无线电接入信息节点24包括耦合到一个或更多个天线34的发射机单元32,在特定实施例中,该一个或更多个天线34可以与相关联的热点单元22共享。局域控制单元30耦合到发射机32,并包含用于侦听并解码广域无线电接入信息发送以及用于与一个或若干个热点单元22通信的接口。热点单元22可以提供关于如何连接的信息,以及很可能还提供时间平均负载信息,该时间平均负载信息是用于UE发现与可用资源的连接的相关信息。局域控制单元30编译用于经由发射机单元32和天线34进行局域广播的局域无线电接入信息。局域无线电接入信息节点24还包括具有接收天线35(虽然接收机和发射机可以使用相同的天线)、接收机单元33和信息提取单元31的接收机链。接收机单元33接收并解调所广播的广域无线电接入信息,以及很可能还接收并解调来自节点24需要与其共享无线电资源的其他局域信息发射机的无线电接入信息和发射机标识符。信息提取单元31在来自接收到的广域广播的该非限制性的示例无线电资源中进行解码和识别,该示例无线电资源是广域无线电接入信息发射机的分配给局域无线电接入信息发射机使用的无线电资源。在一个非限制性的示例实施例中,局域无线电接入信息节点24可以是局域CPC发射机。
图10示出了广域无线电接入信息节点18的非限制性示例功能框图。广域无线电接入信息节点18包括耦合到一个或更多个天线44的发射机单元42以及通信接口46。广域无线电接入(RA)控制单元40耦合到发射机42。广域RA控制单元40还可以是连接到广域无线电接入信息节点18的外部设备。广域控制单元40编译用于经由发射机单元42和天线44进行广域广播的广域无线电接入信息。还可以基于来自监管或协定标准的信息来判决在什么无线电资源上发送。例如,可以要求广域控制单元40预留其无线电资源的特定小部分以由局域无线电信息发射机使用。该小部分的大小可以取决于广域无线电信息发射机的服务区域中的局域信息发射机的数目或其估计。通过假设预定数目X的居民将很可能促使部署局域信息发射机,可以例如根据广域无线电接入信息发射机的服务区域中的人口密度来估计该局域信息发射机的数目。通过计算服务区域中的居民总数并将其除以预定数目X,可以获得这种数目。针对“静默期”是静默时隙的情况,在一个非限制性示例中,WARAIT可以决定不在发送结束之后的时间段期间进行发送。广域RA控制单元40还可以在广播的广域接入信息消息中包括关于“静默期”的特性(例如,留下哪个时隙、码、频率等不使用)的显式信息,以帮助局域信息发射机确定将哪些“静默期”用于其发送。通信接口46使得可以进行与关联于WARAIT的基站(BS)14(即,这样的BS,WARAIT发送该BS的相应RA信息)的通信,以及可选地,与其他WARAIT 18的通信,以启用同步的静默期。该通信接口46可以是有线的或者无线的。在一个非限制性示例实施例中,广域无线电接入信息发射机可以是广域CPC发射机。
本申请中的技术提供了很多优点。因为由局域无线电接入(RA)信息发射机来发送连接信息,降低了发送与很多热点中的每一个热点有关的连接信息所需的信息。广域RA信息实体不需要知道要从每个局域RA实体发送哪个信息,或者在其服务区域中存在什么LARAIT,在这个意义上,该技术是半分布式的。这允许在引入很多局域热点时进行极好的缩放。
此外,该技术推动了有兴趣对其热点做广告的热点运营商投资局域RA信息发射机,以使得不必向广域RA信息发送运营商支付连续费用。局域热点运营商可以完全控制局域RA信息。
如果局域RA信息发射机连接到热点,其可以在其广播的局域RA信息消息中提供即时负载信息,这使得UE可以在选择连接到何处时将该信息考虑在内。这可以改善用户体验和QoS。较不利地,如果要发送热点负载信息,另一选项是将其传送到广域CPC运营商以进行发送。
另一好处是不需要UE定位来使用局域RA信息。不管UE何时可以“听到”局域RA信息广播,UE通常都在局域热点的服务区域中,并从而能够连接到它。
此外,静默期方案意味着WARAIT发送不干扰局域RA信息发送,否则对于在热点服务区域边界(其中,局域RA信息信号较弱)上的UE,这可能是个问题。此外,在一个示例实施例中,WARAIT不需要向LARAIT传达可用无线电资源。这使得能够降低了WARAIT的通信开销。备选地,WARAIT可以在其广播消息中传达这些资源,而不指定特定的LARAIT应该使用哪些资源。
虽然已经详细示出和描述了各种实施例,权利要求不限于任何具体的实施例或示例。不应该将以上的任何描述理解为:暗示任何具体的要素、步骤、范围或功能是必不可少的而使得其必须被包括在权利要求的范围中。要求保护的主题的范围仅由权利要求限定。
Claims (19)
1.一种局域无线电接入信息发射机LARAIT(24),用在由一个或更多个不同无线电接入技术RAT提供服务的通信区域中,所述一个或更多个不同RAT被分配给所述通信区域中的不同位置处的不同无线电资源,其中,每个RAT与使用多个RAT中的至少一个在至少所述通信区域中的某个部分中为用户设备UE提供服务的一个或更多个RAT无线电收发信机相关联,所述LARAIT在所述RAT无线电收发信机之外,并靠近相关联的热点服务区域或在所述热点服务区域内部,所述热点服务区域至少部分在所述通信区域内部,所述LARAIT包括:
接收机(33),被配置为从广域无线电接入信息发射机WARAIT接收广播信息,所述广播信息具有初始可供所述WARAIT使用的WARAIT无线电资源集合;
处理电路(30),被配置为:
确定局域无线电接入信息,所述局域无线电接入信息包括:可供所述热点服务区域中的UE服务使用的一个或更多个不同RAT;以及给所述热点服务区域中的每个RAT分配的一个或更多个工作频率,
从所述WARAIT无线电资源集合中确定所述WARAIT未在使用的至少一个WARAIT无线电资源,以及
无线电发送电路(32),被配置为发送局域无线电接入信息信号,以由所述热点服务区域中的UE使用所确定的至少一个WARAIT无线电资源进行接收。
2.根据权利要求1所述的LARAIT,其中,所述接收机被配置为从所述WARAIT接收显式地标识所述WARAIT发射机未在使用的一个或更多个WARAIT无线电资源的信号。
3.根据权利要求1所述的LARAIT,其中,所述接收机被配置为在没有来自所述WARAIT的显式信令的情况下确定所述WARAIT发射机未在使用的一个或更多个WARAIT无线电资源。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的LARAIT,其中,所确定的WARAIT无线电资源包括时间段、频段或码中的一项或更多项。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的LARAIT,其中,所述局域无线电接入信息发射机被配置为与所述通信区域中的一个或更多个其他LARAIT共享所述至少一个WARAIT无线电资源。
6.根据权利要求5所述的LARAIT,其中,所述处理电路被配置为在使用所述至少一个WARAIT无线电资源进行发送时,使用多个接入协议来避免与所述一个或更多个其他LARAIT的冲突。
7.根据权利要求5所述的LARAIT,其中,所述WARAIT已经分配了多个WARAIT无线电资源供所述LARAIT使用,其中,所述处理电路被配置为选择所分配的多个WARAIT无线电资源的子集,以及所述无线电发送电路被配置为使用所选择的所分配的多个WARAIT无线电资源的子集来发送所述局域无线电接入信息信号。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的LARAIT,其中,所述处理电路被配置为产生用于向另一LARAIT发送的信令,以协调对所述WARAIT未在使用的一个或更多个WARAIT无线电资源的使用。
9.一种在由一个或更多个不同无线电接入技术RAT提供服务的通信区域中的局域无线电接入信息发射机LARAIT中实现的方法,,所述一个或更多个不同RAT被分配给所述通信区域中的不同位置处的不同无线电资源,其中,每个RAT与使用多个RAT中的一个在至少所述通信区域中的某个部分中为用户设备UE提供服务的一个或更多个RAT无线电收发信机相关联,所述方法包括:
从广域无线电接入信息发射机WARAIT接收广播信息,所述广播信息具有可供所述WARAIT使用的WARAIT无线电资源集合;
确定(S1)局域无线电接入信息,所述局域无线电接入信息包括供于所述通信区域内的热点服务区域中的UE服务使用的一个或更多个不同RAT,以及给所述热点服务区域中的每个RAT分配的一个或更多个工作频率,
从所述WARAIT无线电资源集合中确定所述WARAIT未在使用的至少一个WARAIT无线电资源,以及
发送(S2)局域无线电接入信息信号,以由所述热点服务区域中的UE使用所确定的至少一个WARAIT无线电资源进行接收。
10.根据权利要求9所述的方法,还包括:从所述WARAIT接收显式地标识所述WARAIT发射机未在使用的一个或更多个WARAIT无线电资源的信号。
11.根据权利要求9所述的方法,还包括:在没有来自所述WARAIT的显式信令的情况下确定所述WARAIT发射机未在使用的一个或更多个WARAIT无线电资源。
12.一种广域无线电接入信息发射机WARAIT(18),用在由多个不同无线电接入技术RAT提供服务的通信区域中,所述多个不同RAT被分配给所述通信区域中的不同位置处的不同无线电资源,其中,每个RAT与使用多个RAT中的一个至少在所述通信区域中的某个部分中为用户设备UE提供服务的一个或更多个RAT无线电收发信机相关联,所述广域无线电接入信息发射机包括:
处理电路(40),被配置为确定广域无线电接入信息,所述广域无线电接入信息包括:可供所述通信区域中的不同位置处的UE服务使用的不同RAT、以及给每个位置处的每个RAT分配的一个或更多个工作频率;以及
发送电路(42),被配置为使用WARAIT无线电资源在所述通信区域上发送所述广域无线电接入信息,
其中,所述处理电路被配置为标识可能由一个或更多个局域无线电接入信息发射机LARAIT使用的一个或更多个WARAIT无线电资源,以及控制所述发送电路仅使用未被标识为可能由任何所述LARAIT使用的WARAIT无线电资源来在所述通信区域上发送所述广域无线电接入信息。
13.根据权利要求12所述的广域无线电接入信息发射机,其中,每个LARAIT是认知使能导频信道CPC发射机和/或所述WARAIT是CPC发射机,以及所述热点服务区域是动态频谱接入DSA热点设备周围的区域。
14.根据权利要求12或13所述的广域无线电接入信息发射机,其中,所述WARAIT无线电资源包括时隙、频率或码中的一项或多项,或者时隙、频率或码的组合。
15.根据权利要求12~14中任一项所述的广域无线电接入信息发射机,其中,所述处理电路被配置为允许所述LARAIT发现所标识的一个或更多个WARAIT无线电资源。
16.根据权利要求12~14中任一项所述的广域无线电接入信息发射机,其中,在所述WARAIT发送中特定地标识所标识的一个或更多个WARAIT无线电资源。
17.一种在由多个不同无线电接入技术RAT提供服务的通信区域中的广域无线电接入信息发射机WARAIT中的方法,所述多个不同RAT被分配给所述通信区域中的不同位置处的不同无线电资源,其中,每个RAT与使用多个RAT中的一个至少在所述通信区域中的某个部分中为用户设备UE提供服务的一个或更多个RAT无线电收发信机相关联,所述方法包括:
确定(S3)广域无线电接入信息,所述广域无线电接入信息包括:可用供所述通信区域中的不同位置处的UE服务使用的不同RAT;以及给每个位置处的每个RAT分配的无线电资源;
标识(S4)可能由多个局域无线电接入信息发射机LARAIT中的一个或更多个使用的一个或更多个WARAIT无线电资源;以及
使用所标识的一个或更多个WARAIT无线电资源以外的WARAIT无线电资源来在所述通信区域上发送(S5)所述广域无线电接入信息。
18.根据权利要求17所述的方法,还包括:允许所述LARAIT发现所标识的一个或更多个WARAIT无线电资源。
19.根据权利要求17所述的方法,还包括:在所述WARAIT发送中显式地信号通知所标识的一个或更多个WARAIT无线电资源。
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