本專利申請要求于2014年5月16日提交的，名稱為“用于集成授權(quán)-非授權(quán)QoS驅(qū)動(dòng)頻譜接入的系統(tǒng)與方法”的61/994,734號美國臨時(shí)申請以及于2015年3月26日提交的，名稱為“用于在授權(quán)和非授權(quán)頻譜上動(dòng)態(tài)分配資源的系統(tǒng)與方法”的14/670,215號美國非臨時(shí)申請的權(quán)益，它們的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及網(wǎng)絡(luò)中資源分配的管理，在具體實(shí)施例中，涉及用于在授權(quán)和非授權(quán)頻譜上動(dòng)態(tài)分配資源的系統(tǒng)與方法的技術(shù)和機(jī)制。

背景技術(shù)：

政府機(jī)構(gòu)預(yù)留一些無線頻譜的頻帶用于不同用途。例如，聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)、國際電信聯(lián)盟(ITU)以及其它監(jiān)管機(jī)構(gòu)預(yù)留頻譜的某些部分用于授權(quán)活動(dòng)(例如，廣播、電視、衛(wèi)星、移動(dòng)通信等)，同時(shí)預(yù)留頻譜的其它部分用于非授權(quán)活動(dòng)。授權(quán)頻譜可能會(huì)受制于監(jiān)管機(jī)構(gòu)所提出的規(guī)定，并且受制于授權(quán)活動(dòng)中涉及的公共和/或私有實(shí)體所商定的操作協(xié)議。預(yù)留給非授權(quán)通信的頻譜也可能會(huì)受制于相應(yīng)監(jiān)管機(jī)構(gòu)所提出的規(guī)定，特別是有關(guān)傳輸功率和共享訪問的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)優(yōu)點(diǎn)一般通過本公開的實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)，其描述了用于在授權(quán)和非授權(quán)頻譜上動(dòng)態(tài)分配資源的系統(tǒng)與方法。

根據(jù)一實(shí)施例，一種用于促進(jìn)跨越授權(quán)和非授權(quán)頻帶的信號傳輸?shù)姆椒?。在該示例中，所述方法包括：識(shí)別統(tǒng)一空口上傳輸?shù)牧髁苛?。所述流量流在授?quán)給蜂窩通信的主頻帶部分和預(yù)留給非授權(quán)通信的補(bǔ)充頻帶部分上傳輸。所述方法還包括促使發(fā)射點(diǎn)動(dòng)態(tài)地改變所述流量流分別在所述主頻帶部分和所述補(bǔ)充頻帶部分上的發(fā)送速率，使得所述統(tǒng)一空口上所述流量流的總體服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求得以滿足。還提供了一種用于執(zhí)行該方法的裝置。

根據(jù)另一實(shí)施例，提供一種用于發(fā)送跨越授權(quán)和非授權(quán)頻帶的信號的方法。在該示例中，所述方法包括：在發(fā)射點(diǎn)和一個(gè)或多個(gè)接收點(diǎn)之間建立統(tǒng)一空口。所述統(tǒng)一空口適于在授權(quán)給蜂窩通信的主頻帶和預(yù)留給非授權(quán)通信的補(bǔ)充頻帶上傳輸無線信號。所述方法還包括在所述統(tǒng)一空口上執(zhí)行無線傳輸。所述無線傳輸在所述主頻帶部分和所述補(bǔ)充頻帶部分上傳輸流量流。所述方法還包括動(dòng)態(tài)地改變所述流量流分別在所述主頻帶部分和所述補(bǔ)充頻帶部分上的發(fā)送速率，使得所述統(tǒng)一空口上所述流量流的總體服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求得以滿足。還提供了一種用于執(zhí)行該方法的裝置。

根據(jù)又一實(shí)施例，提供了一種用于動(dòng)態(tài)地調(diào)整跨越授權(quán)和非授權(quán)頻帶的信號的方法。在該示例中，所述方法包括：在發(fā)射點(diǎn)和一個(gè)或多個(gè)接收點(diǎn)之間建立統(tǒng)一空口。所述統(tǒng)一空口用于在授權(quán)給蜂窩通信的主頻帶和預(yù)留給非授權(quán)通信的補(bǔ)充頻帶上傳輸無線信號。所述方法還包括在所述統(tǒng)一空口上執(zhí)行無線傳輸。所述無線傳輸在所述主頻帶部分和所述補(bǔ)充頻帶部分上傳輸流量流。所述方法還包括根據(jù)流量的服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求和所述補(bǔ)充頻帶的信道狀態(tài)中的二者之一或者兩者動(dòng)態(tài)地改變在所述補(bǔ)充頻帶上傳輸所述流量流的資源量。還提供了一種用于執(zhí)行該方法的裝置。

根據(jù)又一實(shí)施例，提供一種用于接收跨越授權(quán)和非授權(quán)頻帶的信號的方法。在該示例中，所述方法包括：在發(fā)射點(diǎn)和一個(gè)或多個(gè)接收點(diǎn)之間建立統(tǒng)一空口。所述統(tǒng)一空口用于在授權(quán)給蜂窩通信的主頻帶和預(yù)留給非授權(quán)通信的補(bǔ)充頻帶上傳輸無線信號。所述方法還包括在所述統(tǒng)一空口上接收流量流。所述流量流至少在所述主頻帶部分和所述補(bǔ)充頻帶部分上傳輸。用于在所述補(bǔ)充頻帶上傳輸所述流量流的資源量根據(jù)流量的服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求和所述補(bǔ)充頻帶的信道狀態(tài)中的二者之一或者兩者動(dòng)態(tài)地改變。還提供了一種用于執(zhí)行該方法的裝置。

附圖說明

為了更全面地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)結(jié)合說明書附圖參考以下描述，其中：

圖1示出了無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)施例示意圖；

圖2示出了用于在具有適應(yīng)性的空口上傳輸跨越主頻譜部分和補(bǔ)充頻譜部分的無線傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)實(shí)施例示意圖；

圖3示出了用于在主頻帶和補(bǔ)充頻帶上動(dòng)態(tài)地改變傳輸速率的方法實(shí)施例流程圖；

圖4示出了用于動(dòng)態(tài)地改變無線傳輸在補(bǔ)充頻帶中所跨越的頻譜量的方法實(shí)施例流程圖；

圖5示出了通過改變調(diào)整補(bǔ)充頻帶上的跨越的頻譜和編碼速率來動(dòng)態(tài)地調(diào)整QoS度量的另一方法實(shí)施例流程圖；

圖6示出了用于提供QoS-驅(qū)動(dòng)集成頻譜接入的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架實(shí)施例示意圖；

圖7示出了用于支撐跨越主頻帶和補(bǔ)充頻帶的無線傳輸?shù)慕y(tǒng)一空口實(shí)施例示意圖；

圖8示出了用于確定將流量卸載到其上的擴(kuò)展頻譜的百分比的算法實(shí)施例框圖；

圖9示出了幀結(jié)構(gòu)實(shí)施例示意圖；

圖10示出了計(jì)算平臺(tái)實(shí)施例示意圖；以及

圖11示出了通信設(shè)備實(shí)施例示意圖。

除非另有說明，不同附圖中的相應(yīng)數(shù)字和符號通常指代相應(yīng)的部件。對附圖進(jìn)行繪制以清楚說明各實(shí)施例的相關(guān)方面，并且不一定按比例進(jìn)行繪制。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明實(shí)施例的形成和使用進(jìn)行詳細(xì)討論。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本文中公開的概念可以體現(xiàn)在各種特定背景中，并且本文中所討論的具體實(shí)施例僅僅為示意性的，并不用來限制權(quán)利要求的范圍。此外，應(yīng)理解，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，本文中可以做出各種改變、替換和修改。

諸如高級長期演進(jìn)(LTE)(LTE-A)協(xié)議等許多無線通訊協(xié)議僅在授權(quán)給蜂窩通信的頻帶中運(yùn)行，本公開中統(tǒng)稱為“主頻帶”。諸如Wi-Fi協(xié)議等其它無線通訊協(xié)議僅在非授權(quán)頻帶中運(yùn)行，本公開中稱為“補(bǔ)充頻帶”。術(shù)語“授權(quán)頻帶”可以與術(shù)語“主頻帶”互換使用，術(shù)語“非授權(quán)頻帶”可以與術(shù)語“補(bǔ)充頻帶”互換使用。應(yīng)注意，授權(quán)給蜂窩傳輸?shù)念l帶可以不時(shí)發(fā)生改變，術(shù)語“主頻帶”可指本申請?zhí)峤恢笤偈跈?quán)給蜂窩傳輸?shù)念l帶。補(bǔ)充頻帶可以包括預(yù)留給非電信用途的頻譜，如工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)頻帶。主頻帶上運(yùn)行的電信協(xié)議通常提供更可靠的數(shù)據(jù)傳輸，而補(bǔ)充頻帶上運(yùn)行的電信協(xié)議通常能夠支持低延遲高容量傳輸，盡管可靠性降低。

美國專利申請14/669,333(律師案卷號HW 91017895US02)中描述了一種用于傳輸跨越主頻帶部分和補(bǔ)充頻帶部分的無線傳輸?shù)慕y(tǒng)一空口，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在本申請中。該公開的各方面提供了用于動(dòng)態(tài)地改變流量流分別在主頻帶部分和補(bǔ)充頻帶部分上的傳輸速率，使得統(tǒng)一空口上流量流的服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求得以滿足的技術(shù)。在一些實(shí)施例中，當(dāng)統(tǒng)一空口上流量流的累積傳輸速率超過閾值時(shí)，QoS要求得以滿足。所述累積發(fā)送速率為統(tǒng)一空口上的總/總體傳輸速率，其包括主頻帶上的傳輸速率與補(bǔ)充頻帶上的傳輸速率之和。例如，一個(gè)頻帶上的傳輸速率的增加量可以與另一頻帶上的傳輸速率的降低量成正比。在一些實(shí)施例中，傳輸速率可以基于補(bǔ)充頻帶的競爭水平而變化。例如，在高競爭期間，可以提升主頻帶上的傳輸速率以補(bǔ)償補(bǔ)充頻帶上較低的有效傳輸速率。同樣地，在低競爭期間，可以降低主頻帶上的傳輸速率以抵消補(bǔ)充頻帶上較高的有效傳輸速率。提升/降低主頻帶上傳輸速率的一種方法是向流量流調(diào)度更多或更少的基于指配的(grant-based)/調(diào)度的資源。在其它實(shí)施例中，傳輸速率可以基于主頻帶上的資源可用性而改變。在一些實(shí)施例中，傳輸速率可以通過改變無線傳輸在補(bǔ)充頻帶、主頻帶或兩者中所跨越的頻譜量而改變。例如，補(bǔ)充頻帶所跨越的頻譜量可以通過增加或減少發(fā)射點(diǎn)試圖采用基于競爭的接入方案所訪問的補(bǔ)充頻帶中無指配的(grant-less)資源的數(shù)量而改變。作為另一示例，主頻帶所跨越的頻譜量可以通過增加或減少分配給發(fā)射點(diǎn)或接收點(diǎn)的調(diào)度資源的數(shù)量而改變。在一些實(shí)施例中，改變被跨越的頻譜的量可以使得發(fā)射點(diǎn)在不影響另一頻帶的情況下增加/減小相應(yīng)頻帶上的數(shù)據(jù)傳輸速率。以下將對這些和其它方面進(jìn)行更詳細(xì)的描述。

如本文中所使用的，術(shù)語“統(tǒng)一空口”指的是共享公共物理和媒體訪問控制(MAC)連接的空口，可與根據(jù)常用的無線接入技術(shù)(RAT)運(yùn)行的接口相一致，比如第五代(5G)LTE系統(tǒng)中的蜂窩無線接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)。在一些實(shí)施例中，統(tǒng)一空口包括至少兩個(gè)頻譜類型依賴型(spectrum-type dependent)空口配置，包括一個(gè)用于授權(quán)給蜂窩通信的主頻帶的空口配置，以及一個(gè)用于預(yù)留給非授權(quán)通信的補(bǔ)充頻帶的空口配置。

圖1示出了用于傳送數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)100。所述網(wǎng)絡(luò)100包括具有覆蓋區(qū)域101的基站110、多個(gè)移動(dòng)設(shè)備120以及回程網(wǎng)絡(luò)130。如圖所示，基站110與移動(dòng)設(shè)備120建立上行鏈路(短劃線)和/或下行鏈路(點(diǎn)劃線)連接，用來承載從移動(dòng)設(shè)備120到基站110的數(shù)據(jù)，反之亦然。上行鏈路/下行鏈路連接上承載的數(shù)據(jù)可以包括移動(dòng)設(shè)備120之間傳送的數(shù)據(jù)，以及通過回程網(wǎng)絡(luò)130傳送給/傳送自遠(yuǎn)端(未示出)的數(shù)據(jù)。如本文中所使用的，術(shù)語“基站”是指任何用于向網(wǎng)絡(luò)提供無線接入的組件(或組件集合)，例如增強(qiáng)型基站(eNB)、宏小區(qū)、毫微微小區(qū)(femtocell)、Wi-Fi接入點(diǎn)(AP)、或其它無線功能設(shè)備?；究梢愿鶕?jù)一個(gè)或多個(gè)無線通信協(xié)議提供無線接入，例如，長期演進(jìn)(LTE)、高級LTE(LTE-A)、高速分組接入(HSPA)、Wi-Fi802.11a/b/g/n/ac等。如本文中所使用的，術(shù)語“移動(dòng)設(shè)備”是指任何能夠與基站建立無線連接的組件(或組件集合)，比如用戶設(shè)備(UE)、移動(dòng)站(STA)和其它無線功能設(shè)備。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)100可以包括諸如繼電器、低功率節(jié)點(diǎn)等各種其它無線設(shè)備。

如美國專利申請14/669,333(律師案卷號HW 91017895US02)中所討論的，可以在發(fā)射點(diǎn)和接收點(diǎn)之間建立統(tǒng)一空口，其支持跨越主頻譜部分和補(bǔ)充頻譜部分的無線傳輸。圖2示出了用于傳送跨越主頻譜部分和補(bǔ)充頻譜部分的無線傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)200實(shí)施例示意圖。如圖所示，無線網(wǎng)絡(luò)200包括發(fā)射點(diǎn)210、接收點(diǎn)230和調(diào)度器270。發(fā)射點(diǎn)210可以是任何適于發(fā)射無線傳輸?shù)脑O(shè)備，接收點(diǎn)230可以是任何適于接收由發(fā)射點(diǎn)210發(fā)送的無線信號的設(shè)備。例如，發(fā)射點(diǎn)210可以是基站、中繼站或移動(dòng)站。同樣地，接收點(diǎn)230也可以是基站、中繼站或移動(dòng)站。

統(tǒng)一空口213建立在發(fā)射點(diǎn)210和接收點(diǎn)230之間，并且適于攜帶至少跨越主頻帶部分和補(bǔ)充頻帶部分的無線傳輸290。無線傳輸290可以是任何類型的無線信號。例如，無線傳輸290可以是下行鏈路信號、上行鏈路信號、設(shè)備到設(shè)備的信號、無線回程鏈路(例如，相鄰基站之間的，等等)上傳送的信號、或在發(fā)射點(diǎn)和接收點(diǎn)之間傳送的任何其它無線信號。無線傳輸290也可具有不同的傳輸格式/特點(diǎn)。例如，無線傳輸290可為單播傳輸、多播傳輸或廣播傳輸。作為另一示例，無線傳輸可包括從單個(gè)天線或從多個(gè)天線傳送的單層信令和/或多層信令，例如，單用戶(SU)多輸入多輸出(MIMO)傳輸、多用戶MIMO傳輸?shù)取?/p>

調(diào)度器270可以是適于在統(tǒng)一空口213上調(diào)度流量的控制平面實(shí)體。在一些實(shí)施例中，調(diào)度器270為發(fā)射點(diǎn)210上的集成組件。例如，發(fā)射點(diǎn)210可為基站，調(diào)度器270可為基站的用于調(diào)度下行鏈路傳輸?shù)陌遢d(on-board)組件。在其它實(shí)施例中，調(diào)度器270為接收點(diǎn)230上的集成組件。例如，接收點(diǎn)230可為基站，調(diào)度器270可為基站的用于調(diào)度來自發(fā)射點(diǎn)210的上行鏈路傳輸?shù)陌遢d組件。在其它實(shí)施例中，調(diào)度器270獨(dú)立于發(fā)射點(diǎn)210和接收點(diǎn)210。作為示例，調(diào)度器270可以是用于為基站集群執(zhí)行調(diào)度的集中控制器。作為另一示例，發(fā)射點(diǎn)210和/或接收點(diǎn)230可為低功率節(jié)點(diǎn)，調(diào)度器270可為宏基站的用于為低功率節(jié)點(diǎn)執(zhí)行調(diào)度的板載組件。作為又一示例，發(fā)射點(diǎn)210和接收點(diǎn)230可為移動(dòng)設(shè)備或機(jī)器，調(diào)度器270可為基站的適于為發(fā)射點(diǎn)210和接收點(diǎn)230之間的設(shè)備到設(shè)備(D2D)或機(jī)器到機(jī)器(M2M)傳輸執(zhí)行調(diào)度的板載組件。其它實(shí)現(xiàn)方式也是有可能的。

發(fā)射器210動(dòng)態(tài)地改變流量流各部分在主頻帶和/或補(bǔ)充頻帶上發(fā)送的速率，以保持總體傳輸速率高于最小閾值。在一實(shí)施例中，當(dāng)滿足切換標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，速率發(fā)生變化。例如，當(dāng)補(bǔ)充頻帶上的競爭水平超過較高閾值或低于較低閾值時(shí)，可滿足切換標(biāo)準(zhǔn)。在另一示例中，當(dāng)主頻帶中的可用調(diào)度資源的數(shù)量超過較高閾值或低于較低閾值時(shí)，可滿足切換標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)射器210動(dòng)態(tài)地改變流量流各部分在主頻帶和/或補(bǔ)充頻帶上發(fā)送的速率，以保持流量流的服務(wù)質(zhì)量(QoS)性能度量高于閾值。例如，當(dāng)測量的流量流延遲度量(或分組延遲)超過較高閾值或低于較低閾值時(shí)，可滿足切換標(biāo)準(zhǔn)。作為另一示例，當(dāng)流量流的測量丟包率超過較高閾值或低于較低閾值時(shí)，可滿足切換標(biāo)準(zhǔn)。作為又一示例，當(dāng)測量的流量流抖動(dòng)度量超過較高閾值或低于較低閾值時(shí)，可滿足切換標(biāo)準(zhǔn)。其它QoS參數(shù)也可包括在切換標(biāo)準(zhǔn)中。

發(fā)射器210可以對在補(bǔ)充頻帶和主頻帶上具有統(tǒng)計(jì)QoS約束的流量進(jìn)行復(fù)用。本文中所指的“統(tǒng)計(jì)QoS約束”為，即使當(dāng)一些數(shù)據(jù)包(例如，所有數(shù)據(jù)包的一部分)以違反QoS要求的方式進(jìn)行傳送時(shí)，也可以滿足的QoS約束。例如，如果流量流具有統(tǒng)計(jì)延遲要求，那么只要一定比例的分組在延時(shí)范圍內(nèi)傳送，服務(wù)約定就可以得到滿足。統(tǒng)計(jì)QoS約束可不同于“確定性QoS約束”，后者需要流量流中的每個(gè)分組都以滿足QoS要求的方式傳送。

在一些實(shí)施例中，可采用補(bǔ)充頻帶來傳輸業(yè)務(wù)，達(dá)到補(bǔ)充頻帶能夠滿足統(tǒng)計(jì)QoS約束的程度，而另外的流量被卸載到主頻帶。例如，發(fā)射器210可監(jiān)視流量流傳輸?shù)姆?wù)質(zhì)量(QoS)性能度量來確定統(tǒng)計(jì)QoS約束是否得到滿足，或者有望得到滿足。若QoS性能度量降至較低閾值以下(例如，滿足QoS要求的分組太少以致無法滿足統(tǒng)計(jì)QoS約束)，則發(fā)射器210可將部分(或全部)流量流從補(bǔ)充頻帶切換到主頻帶。相反地，如果QoS性能度量升至高于較高閾值(例如，滿足QoS要求的分組實(shí)質(zhì)地多于滿足統(tǒng)計(jì)QoS約束所需要的)，則發(fā)射器210可將部分(或全部)流量流從主頻帶切換到補(bǔ)充頻帶。

本公開的各方面提供用于當(dāng)滿足切換標(biāo)準(zhǔn)時(shí)動(dòng)態(tài)地將流量從主頻帶向補(bǔ)充頻帶切換的方法。圖3示出了用于動(dòng)態(tài)地改變主頻帶和補(bǔ)充頻帶上的傳輸速率的方法300，可由發(fā)射點(diǎn)來執(zhí)行。如圖所示，方法300開始于步驟310，其中發(fā)射點(diǎn)建立與接收點(diǎn)的統(tǒng)一空口。接著，方法300進(jìn)行步驟320，其中發(fā)射點(diǎn)在統(tǒng)一空口上執(zhí)行無線傳輸，其在主頻帶部分和補(bǔ)充頻帶部分上傳輸流量流。此后，方法300進(jìn)行步驟330，其中發(fā)射點(diǎn)動(dòng)態(tài)地改變流量流分別在主頻帶和補(bǔ)充頻帶上的傳輸速率，以保持流量流的總體傳輸速率高于最小閾值。在一些實(shí)施例中，調(diào)度器可促使發(fā)射點(diǎn)來執(zhí)行這些步驟中的一個(gè)或多個(gè)。

本公開的各方面還提供用于當(dāng)滿足切換標(biāo)準(zhǔn)時(shí)動(dòng)態(tài)地改變無線傳輸在補(bǔ)充頻帶、主頻帶或兩者中所跨越的頻譜量的方法。更具體地，發(fā)射點(diǎn)可以在主頻帶和補(bǔ)充頻帶上將無線傳輸承載的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用。然后，當(dāng)滿足標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，發(fā)射點(diǎn)可動(dòng)態(tài)地調(diào)整(例如，擴(kuò)寬或縮窄)一個(gè)或兩個(gè)頻帶中所跨越的頻譜的量。發(fā)射點(diǎn)可同時(shí)調(diào)整兩個(gè)頻帶中所跨越的頻譜。相反地，發(fā)射點(diǎn)可調(diào)整一個(gè)頻帶中所跨越的頻譜，而不調(diào)整另一頻帶中所跨越的頻譜。

在一些實(shí)施例中，擴(kuò)寬/縮窄一個(gè)頻帶上的頻譜而不調(diào)整另一頻帶上的頻譜使得發(fā)射點(diǎn)在不改變非調(diào)整頻帶上的傳輸特性的情況下調(diào)整了總體傳輸速率。例如，發(fā)射點(diǎn)可擴(kuò)寬/縮窄主頻帶中所跨越的頻譜量，而不改變補(bǔ)充頻帶的傳輸特性。這可使得發(fā)射點(diǎn)能夠增大或減小主頻帶上的傳輸速率，而不影響補(bǔ)充頻帶上的活動(dòng)，例如，不增大補(bǔ)充頻帶上的競爭率等。同樣地，發(fā)射點(diǎn)可以擴(kuò)寬/縮窄補(bǔ)充頻帶中所跨越的頻譜量，而不改變主頻帶的傳輸特性。這可以使得發(fā)射點(diǎn)能夠增加或減少補(bǔ)充頻帶上的傳輸速率，而不影響主頻帶上的活動(dòng)，例如，無需重新分配去往/來自其它用戶的資源，等等。

圖4示出了用于動(dòng)態(tài)地改變無線傳輸在補(bǔ)充頻帶和/或主頻帶中所跨越的頻譜量的方法400。如圖所示，方法400開始于步驟410，其中發(fā)射點(diǎn)建立與接收點(diǎn)的統(tǒng)一空口。接著，方法400進(jìn)行步驟420，其中發(fā)射點(diǎn)在統(tǒng)一空口上執(zhí)行無線傳輸，其跨越主頻帶和補(bǔ)充頻帶。此后，方法400進(jìn)行步驟430，其中，當(dāng)滿足切換標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，發(fā)射點(diǎn)動(dòng)態(tài)地改變無線傳輸在補(bǔ)充頻帶和/或主頻帶中所跨越的頻譜量。

在其它實(shí)施例中，擴(kuò)寬/縮窄一個(gè)頻帶上的頻譜而不調(diào)整另一頻帶上的頻譜使得發(fā)射點(diǎn)能夠調(diào)整所調(diào)整的頻帶上的編碼速率，而不改變調(diào)整的頻帶上的傳輸速率，并且不影響非調(diào)整頻帶上的活動(dòng)。以這種方式改變編碼速率可使得發(fā)射點(diǎn)能夠控制奇偶校驗(yàn)信息與調(diào)整的頻帶上正在傳送的信息比特的比率，從而有效地使發(fā)射點(diǎn)能夠控制流量流的QoS度量，而不影響非調(diào)整頻帶上的活動(dòng)。例如，發(fā)射點(diǎn)可通過擴(kuò)寬相應(yīng)頻帶上的頻譜以及提高相應(yīng)頻帶上的編碼速率來提高主頻帶或補(bǔ)充頻帶上的丟包率。作為另一示例，發(fā)射點(diǎn)可以通過縮窄相應(yīng)頻帶上的頻譜以及降低相應(yīng)頻帶上的編碼速率來提高主頻帶或補(bǔ)充頻帶上的譜效率。

圖5示出了通過改變補(bǔ)充頻帶上跨越的頻譜和編碼速率來動(dòng)態(tài)地調(diào)整QoS度量的方法500。如圖所示，方法500開始于步驟510，其中發(fā)射點(diǎn)建立與接收點(diǎn)的統(tǒng)一空口。接著，方法500進(jìn)行步驟520，其中發(fā)射點(diǎn)發(fā)送跨越主頻帶部分和補(bǔ)充頻帶部分的無線傳輸中的流量流。

隨后，方法500進(jìn)行步驟530-540，其中發(fā)射點(diǎn)監(jiān)測流量流的QoS度量，并且判斷所述QoS度量是否在可接受范圍之內(nèi)。所述可接受范圍可以依賴于流量流的統(tǒng)計(jì)QoS約束。若QoS度量在可接受范圍之內(nèi)，方法500返回步驟530-540，重復(fù)這些步驟直到QoS度量落到可接受范圍之外或流量流傳輸完成。

若QoS度量在可接受范圍之外，方法500進(jìn)行步驟550，其中發(fā)射點(diǎn)判斷QoS度量是否太低或太高。當(dāng)滿足QoS要求的分組比例比滿足統(tǒng)計(jì)QoS要求所需的要小時(shí)，QoS度量可能太低。當(dāng)滿足QoS要求的分組比例比滿足統(tǒng)計(jì)QoS要求所需的要大的多時(shí)，QoS度量可能太高，例如，流量流傳輸正在超過統(tǒng)計(jì)QoS要求。

若QoS度量太低，則方法500進(jìn)行步驟560-570，其中發(fā)射點(diǎn)增加補(bǔ)充頻帶所跨越的頻譜量和補(bǔ)充頻帶上的編碼速率。相反地，如果QoS度量太高，則方法500進(jìn)行步驟580-590，其中發(fā)射點(diǎn)降低補(bǔ)充頻帶所跨越的頻譜量和補(bǔ)充頻帶上的編碼速率。此后，方法500返回步驟530-540，重復(fù)這些步驟直到QoS度量落在可接受范圍之外或者流量流傳輸完成?？梢圆捎妙愃频倪^程來調(diào)節(jié)主頻帶上的頻譜和/或編碼速率。在一些實(shí)施例中，在調(diào)整一個(gè)或兩個(gè)頻帶中所跨越的頻譜后，可對編碼速率和傳輸速率進(jìn)行改變。

在一些實(shí)施例中，可以在主頻帶和補(bǔ)充頻帶上對流量流進(jìn)行復(fù)用。在這種實(shí)施例中，可以基于流量的QoS約束將不同比例的流量分別分配給主頻帶和補(bǔ)充頻帶。圖6示出了適于提供QoS-驅(qū)動(dòng)的集成頻譜接入的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)施例。在該示例中，第一UE(UE1)具有第一組統(tǒng)計(jì)QoS約束(γ1，δ1，ε1)，而第二UE(UE2)具有不同于所述第一組統(tǒng)計(jì)QoS約束的第二組的統(tǒng)計(jì)QoS約束(γ2，δ2，ε2)。如圖所示，與第一UE相關(guān)聯(lián)的流量在主頻譜和補(bǔ)充頻譜上復(fù)用，而與第二UE相關(guān)聯(lián)的流量僅在補(bǔ)充頻譜上傳送。阻塞的非授權(quán)資源可表示第一UE或第二UE的傳輸與其它試圖接入補(bǔ)充頻帶非授權(quán)資源的設(shè)備的傳輸之間的沖突。

在一些實(shí)施例中，無線網(wǎng)絡(luò)可創(chuàng)建頻譜池(授權(quán)的和非授權(quán)的)，并且根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的容量和可靠性通過這些池對流量進(jìn)行路由?？梢圆捎酶鶕?jù)頻帶的特性和每個(gè)頻帶中的預(yù)計(jì)流量所選擇的不同波形來發(fā)送授權(quán)和非授權(quán)池中的流量。

路由可能伴隨著這種認(rèn)識(shí)而被完成，即，非授權(quán)頻譜的可靠性可能低于授權(quán)頻譜，例如，由于其它用戶的存在和/或由諸如微波爐等設(shè)備引起的干擾。

本公開的各方面提供用于通過統(tǒng)一空口(AI)，比如下一代或第五代空口，執(zhí)行跨越授權(quán)和非授權(quán)頻譜帶的無線傳輸?shù)南到y(tǒng)與方法。本公開的各方面可提高整體系統(tǒng)容量，同時(shí)也滿足應(yīng)用特定的服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求。本公開的各方面將無線網(wǎng)絡(luò)延伸到非授權(quán)頻譜，以提高網(wǎng)絡(luò)容量。本公開的各方面提供了授權(quán)和非授權(quán)頻譜之間的動(dòng)態(tài)切換技術(shù)；靈活的跨頻譜負(fù)載均衡；授權(quán)頻譜上的最小化干擾；以及對授權(quán)頻譜的需求的減少。授權(quán)頻譜也稱為主頻帶和/或核心頻帶/頻譜，可用于高優(yōu)先級的流量和具有確定性QoS要求的流量。其可以作為回落頻譜(例如，在需要的基礎(chǔ)上)用于具有統(tǒng)計(jì)QoS要求的流量。非授權(quán)頻譜也稱為主頻帶和/或核心頻帶/頻譜，可以用于流量卸載，并且在一些實(shí)施例中，可用于盡力而為(best-effort)流量和具有統(tǒng)計(jì)QoS要求的流量。

圖7示出了用于支撐跨越主頻帶和補(bǔ)充頻帶的無線傳輸?shù)慕y(tǒng)一空口實(shí)施例。主頻帶可用于較高優(yōu)先級的流量，例如控制信令、應(yīng)急服務(wù)、安全性、網(wǎng)絡(luò)接入、廣播、同步信道和具有確定性QoS要求的流量。非授權(quán)頻譜可適時(shí)地用于流量卸載目的，并用于盡力而為(容許延遲)流量(例如，諸如電影、圖片和音樂等內(nèi)容下載)以及具有統(tǒng)計(jì)QoS要求的流量。網(wǎng)絡(luò)元件可以動(dòng)態(tài)地將流量在主頻帶和補(bǔ)充頻帶之間進(jìn)行切換，以滿足流量類型和/或應(yīng)用特定的QoS要求。這提供了負(fù)載感知頻譜擴(kuò)展/收縮。

在一實(shí)施例中，補(bǔ)充頻譜被用于各種任務(wù)，比如來自主頻帶的的數(shù)據(jù)卸載流量，并用于負(fù)載感知的基于需求的自適應(yīng)頻譜擴(kuò)展-收縮。應(yīng)注意，因?yàn)檎谑褂貌煌念l帶，所以不同的空口(AI)可以用于主頻帶和補(bǔ)充頻帶?？商鎿Q的，可以采用相同的空口來承載跨越主頻帶和補(bǔ)充頻帶的傳輸。在一實(shí)施例中，頻譜類型依賴型SoftAI(軟空口)為主頻帶和補(bǔ)充頻帶提供不同的傳輸參數(shù)(例如，物理層(PHY)設(shè)計(jì))。這可能會(huì)考慮到不同的波形、不同接入方案、幀結(jié)構(gòu)、信道化等。考慮到發(fā)射點(diǎn)(TP)協(xié)作和UE協(xié)作，可以采用基于虛擬資源聯(lián)合(virtual resource association，V-RA)的聯(lián)合無線資源管理(RRM)方案來確定對非授權(quán)頻譜的需求?？梢蕴砑佑糜谑跈?quán)頻譜回落操作的關(guān)鍵績效指標(biāo)(KPI)監(jiān)測機(jī)制來確保QoS要求得到滿足。

圖8示出了用于確定將流量卸載到其上的擴(kuò)展頻譜的百分比的算法實(shí)施例框圖。出于公平性起見，用于授權(quán)流量卸載的補(bǔ)充頻帶的百分比可以靈活并動(dòng)態(tài)地進(jìn)行調(diào)整，例如，為了基于諸如非授權(quán)頻帶中的平均流量負(fù)載、授權(quán)和非授權(quán)頻譜中的信道狀態(tài)以及諸如最小速率、延遲靈敏度、優(yōu)先級等授權(quán)流量QoS要求和其它等因素減小對其它共存系統(tǒng)的影響。

可以采用頻譜感測來識(shí)別可適時(shí)地被用于流量卸載的非授權(quán)頻譜的未使用部分。OFDM是最常用的多載波波形，但眾所周知，其受到其功率譜密度的較高帶外旁瓣的影響。這可能給共存系統(tǒng)造成相鄰信道干擾問題并且需要使用保護(hù)頻帶。可替換地，補(bǔ)充頻帶的動(dòng)態(tài)接入可能需要使用包含更多頻譜的可擴(kuò)展基帶波形。

可以采用濾波來降低OFDM的帶外發(fā)射。具有為特定頻率片段而動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的自適應(yīng)濾波器的濾波-OFDM(F-OFDM)可以是用于動(dòng)態(tài)接入非授權(quán)頻譜非連續(xù)片段的具有更高頻譜效率的可擴(kuò)展波形。

OFDM/OQAM是一種濾波器組多載波(FBMC)波形，其比OFDM波形包含更多的頻譜(無需保護(hù)頻帶或循環(huán)前綴)，而且在諸如非授權(quán)頻譜等動(dòng)態(tài)頻譜共享環(huán)境中還提供更多的靈活性，并且以更高的復(fù)雜性和延遲性為代價(jià)，可以比F-OFDM提供更好的性能。

本公開的各方面提供了一種頻譜類型依賴型多載波系統(tǒng)，其結(jié)合了在主頻帶中使用諸如OFDM等經(jīng)過驗(yàn)證的多載波波形和/或在補(bǔ)充頻帶中使用諸如F-OFDM或FBMC波形等更適合于動(dòng)態(tài)頻譜共享環(huán)境的波形。

可能需要擴(kuò)展的非授權(quán)頻帶中的頻譜接入在某些區(qū)域遵守一些規(guī)則，比如對話前監(jiān)聽(LBT)規(guī)則。補(bǔ)充頻帶中的自適應(yīng)靈活幀結(jié)構(gòu)可適應(yīng)諸如LBT機(jī)制等監(jiān)管限制，并考慮測量和同步信道的傳輸。在一實(shí)施例中，圖9示出了非授權(quán)頻譜中的幀結(jié)構(gòu)，其中無競爭接入和基于競爭的接入的持續(xù)時(shí)間可以根據(jù)周期性信道感測結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。

可以在主頻帶上使用調(diào)度的基于授權(quán)的接入，可以在補(bǔ)充頻帶上使用基于競爭的接入。在補(bǔ)充頻帶上使用基于競爭的接入可使得與共存系統(tǒng)共享頻譜。在一實(shí)施例中，可以限定兩個(gè)競爭水平。第一個(gè)是無線接入技術(shù)(RAT)間競爭，而第二個(gè)是RAT內(nèi)競爭。在RAT間競爭中，競爭是在使用補(bǔ)充頻帶的不同無線接入技術(shù)之間(例如，5G RAT和其它RATs之間)。在RAT內(nèi)競爭中，競爭是在類似的技術(shù)實(shí)體之間(例如，具有盡力而為流量的5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)體)。

在一實(shí)施例中，采用專門設(shè)計(jì)的MAC協(xié)議來有效地利用補(bǔ)充頻帶并妥善處理補(bǔ)充頻帶上的兩個(gè)競爭級別。這可以考慮LBT隨機(jī)接入過程的某種形式，中心實(shí)體可以決定5G RAT是否應(yīng)基于非授權(quán)頻譜上的平均流量負(fù)載而使用補(bǔ)充頻帶。當(dāng)感測到非授權(quán)頻帶輕載時(shí)，中心實(shí)體可以適應(yīng)地增加5G RAT接入非授權(quán)頻譜的概率，反之亦然。這種中心實(shí)體可以使用調(diào)度的或基于競爭的接入來管理RAT內(nèi)競爭。

可以采用集中控制器根據(jù)應(yīng)用場景、流量類型、QoS和安全要求來選擇哪個(gè)UE使用哪個(gè)頻譜?？商鎿Q地，可以向UE推送規(guī)則和條件以使得UE能夠參與到?jīng)Q策過程中。

在一示例性場景中，可以在授權(quán)頻譜上發(fā)送諸如語音、運(yùn)營商特定服務(wù)或高安全性數(shù)據(jù)承載等高QoS數(shù)據(jù)以確保QoS要求得以滿足。同時(shí)，可以在非授權(quán)的(和可靠性較低的)頻譜上傳輸彈性流量，例如，盡力而為和延遲容忍數(shù)據(jù)承載。集中控制器可以連續(xù)地或周期性地測量在非授權(quán)頻帶上提供的QoS，并且，每當(dāng)無法保證期望的QoS時(shí)就將一些UE和流量動(dòng)態(tài)地切換回授權(quán)頻譜?？梢圆捎没芈錂C(jī)制以確保每當(dāng)QoS要求不能在非授權(quán)頻譜上滿足時(shí)，就回落到授權(quán)頻譜。

假設(shè)UE_i具有周期性業(yè)務(wù)，該周期型業(yè)務(wù)有由三個(gè)參數(shù)(γ_i，δ_i，ε_i)體現(xiàn)的QoS特征，其中γ為分組到達(dá)率，S為最大可容許抖動(dòng)(兩個(gè)連續(xù)分組的出發(fā)時(shí)間和兩個(gè)連續(xù)分組的到達(dá)時(shí)間的差值)，ε為抖動(dòng)違反的可接受概率。

對于具有確定性QoS保證的UE，ε_i等于零。因?yàn)樵谶@種情況下，沒有為抖動(dòng)違反留有余地，此時(shí)集中控制器指定具有確定性QoS的UE使用授權(quán)頻譜。為了實(shí)現(xiàn)頻譜資源的有效利用，集中控制器可能將非授權(quán)頻譜資源分配給具有統(tǒng)計(jì)QoS要求的UE。非授權(quán)頻譜可能不太可靠，因此其資源以特定阻塞率q為特征。集中控制器可以監(jiān)測非授權(quán)頻譜上的平均阻塞率，并且只要QoS在可接受水平之內(nèi)，例如，q＜ε_i，就可以基于這些特性指定具有統(tǒng)計(jì)QoS的UE使用非授權(quán)頻譜。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，現(xiàn)有的解決方案并沒有提供這樣一種解決方案，即，考慮一種采用統(tǒng)一空口有效利用授權(quán)和非授權(quán)頻譜帶的集成頻譜接入方法，而同時(shí)使整體系統(tǒng)容量最大化，并確保針對不同流量類型(例如，彈性與非彈性流量)的QoS約束得到滿足。上述討論的方案可以利用應(yīng)用特定的QoS特性未有效地利用授權(quán)和非授權(quán)頻譜以增強(qiáng)5G無線接入網(wǎng)絡(luò)的性能。

圖10示出了可用于實(shí)現(xiàn)本文所公開的設(shè)備與方法的處理系統(tǒng)的框圖。特定設(shè)備可以利用所有示出的部件或僅僅部件子集，對于不同設(shè)備，集成度可能會(huì)發(fā)生變化。此外，設(shè)備可包含組件的多個(gè)實(shí)例，例如多個(gè)處理單元、處理器、存儲(chǔ)器、發(fā)射器、接收器等。處理系統(tǒng)可以包括配備有諸如揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、鼠標(biāo)、觸摸屏、小鍵盤、鍵盤、打印機(jī)、顯示器等一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出設(shè)備的處理單元。處理單元可以包括連接到總線的中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、大容量存儲(chǔ)設(shè)備、視頻適配器、I/O接口。

總線可以是任何類型的多個(gè)總線結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)，包括存儲(chǔ)器總線或存儲(chǔ)器控制器、外圍總線、視頻總線等。CPU可以包括任何類型的電子數(shù)據(jù)處理器。存儲(chǔ)器可以包括任何類型的系統(tǒng)存儲(chǔ)器，比如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、及其組合等。在一實(shí)施例中，存儲(chǔ)器可包括用于在啟動(dòng)時(shí)使用的ROM，以及執(zhí)行程序時(shí)使用的用于程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的DRAM。

大容量存儲(chǔ)設(shè)備可以包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、程序和其它信息以及使這些數(shù)據(jù)、程序和其它信息通過總線可訪問的任何類型的存儲(chǔ)設(shè)備。大容量存儲(chǔ)設(shè)備可以包括，例如，固態(tài)驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、磁盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器或類似物中的一種或多種。

視頻適配器和I/O接口提供使外部輸入和輸出設(shè)備與處理單元耦合的接口。如圖所示，輸入和輸出設(shè)備的示例包括與視頻適配器耦合的顯示器以及與I/O接口耦合的鼠標(biāo)/鍵盤/打印機(jī)。其它設(shè)備可以與處理單元耦合，并且可以使用到額外或更少的接口卡。例如，可以使用諸如通用串行總線(USB)(未示出)等串行接口來為打印機(jī)提供接口。

處理單元還包括一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，其可包括有線鏈路，例如以太網(wǎng)電纜等，和/或無線鏈路以訪問節(jié)點(diǎn)或不同網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)接口允許處理單元通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程單元進(jìn)行通信。例如，網(wǎng)絡(luò)接口可以通過一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器/發(fā)射天線以及一個(gè)或多個(gè)接收器/接收天線提供無線通信。在一實(shí)施例中，處理單元與局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)耦合以便進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并與遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行通信，比如其它處理單元、互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程存儲(chǔ)設(shè)備等。

圖11示出了通信設(shè)備1100的實(shí)施例框圖，其可以等同于上面討論的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備(例如，UE、NB等)。通信設(shè)備1100可以包括處理器1104、存儲(chǔ)器1106以及多個(gè)接口1110、1112、1114，其可以(或可以不)設(shè)置成如圖11所示。處理器1104可以是任何能夠執(zhí)行計(jì)算和/或其它處理相關(guān)任務(wù)的部件，存儲(chǔ)器1106可為任何能夠?yàn)樘幚砥?104存儲(chǔ)程序和/或指令的部件。接口1110、1112、1114可以是允許通信設(shè)備1100利用蜂窩信號進(jìn)行通信的任何部件或部件集合，并且可以用于在蜂窩網(wǎng)絡(luò)的蜂窩連接上接收和/或發(fā)送信息。

雖然已經(jīng)對說明書進(jìn)行了詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離所附權(quán)利要求限定的本公開的精神或范圍的前提下，可以進(jìn)行各種變化、替換和改變。此外，本公開的范圍并不限于本文中所描述的具體實(shí)施例，因?yàn)楸绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員從本公開可輕而易舉地認(rèn)識(shí)到目前現(xiàn)有的或待發(fā)展的各種過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法或步驟，可以執(zhí)行與本文所公開的相應(yīng)實(shí)施例基本上相同的功能或?qū)崿F(xiàn)基本上相同的結(jié)果。因此，所附權(quán)利要求旨在在其范圍內(nèi)包括這些過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法或步驟。