BR112012025712B1

BR112012025712B1 - método de comunicação em uma rede de telecomunicações sem fio

Info

Publication number: BR112012025712B1
Application number: BR112012025712-9A
Authority: BR
Inventors: Jens Gebert
Original assignee: Alcatel Lucent
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2021-01-26
Also published as: TW201220864A; CN102823285B; JP5680183B2; KR20120131217A; EP2375801B1; JP2013530555A; US20130053080A1; KR101403878B1; US9014738B2; WO2011124529A1; EP2375801A1; CN102823285A; TWI457014B

Abstract

MÉTODO DE COMUNICAÇÃO EM UMA REDE DE TELECOMUNICAÇÕES SEM FIO. A invenção refere-se a método de comunicação em uma rede de telecomunicações sem fio, em que o método compreende as etapas seguintes: -estabelecer (S1) de um canal de controle com uma frequência de canal de controle de uma primeira banda de frequências (102) entre um terminal sem fio (114) e uma estação base (112) da rede de comunicações em fio, a primeira banda de frequências sendo exclusivamente utilizada para telecomunicações sem fio; - coletar informação (S2) sobre uma segunda banda de frequências (100), a informação sendo indicativa de pelo menos uma primeira porção da segunda banda de frequência não ser atribuída a pelo menos um outro dispositivo e/ou de serviço; -determinar (S3) se a carga de tráfego na primeira banda de frequências está acima de um limite de carga de tráfego; -transmitir (S4) dados de canal e controle através do canal de controle da estação base para o terminal sem fio, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências for superior ao limite de carga de tráfego, em que os dados de canal de controle compreendem uma frequência de canal de comunicação na segunda banda de frequências de um canal de (...).

Description

MÉTODO DE COMUNICAÇÃO EM UMA REDE DE TELECOMUNICAÇÕES SEM FIO

CAMPO DA INVENÇÃO

A invenção refere-se a um método, um aparelho de estação base e uma mídia de armazenamento legível por computador para se comunicar em uma rede de telecomunicações sem fio, mais especificamente um método de utilização de frequências de espaço em branco para telecomunicações sem fio.

ANTECEDENTES E TÉCNICA RELACIONADA

As frequências de espaço em branco de ultra-alta frequência (UHF) são usadas para transmissões de vídeo digital (DVB-T) e microfones sem fio. A banda de frequências de UHF se situa no intervalo 470-790 MHz. As emissoras de TV DVB-T não usam toda a banda de frequências para transmissões DVB-T. Os microfones sem fio também podem se comunicar nesta banda de frequências e podem ser ligados e desligados de forma dinâmica, sem interferir com outros microfones sem fio e/ou servidores DVB-T. Devido à área de cobertura relativamente pequena de um microfone sem fio, a utilização de determinada uma frequência por um microfone sem fio não tem de estar registrada em uma entidade de rede central. O mesmo se aplica a algumas regiões ou países para outros dispositivos com uma área de cobertura pequena.

O documento US 2008/159208 A1 divulga um método e aparelho para a alocação do espectro compartilhado em um sistema de comunicações sem fio utilizando um sinal beacon de frequência de rádio que é transmitido entre os pontos de acesso do sistema de comunicação sem fio.

O documento EP 1 750 466 A1 descreve uma rede de comunicação, incluindo um conjunto de terminais de usuário, tal como uma rede celular de uma WLAN. A rede de comunicação compreende um sistema para controlar dinamicamente a utilização do espectro.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

É o objetivo da presente invenção proporcionar um método melhorado de comunicar em uma rede de telecomunicações sem fio, um aparelho de estação base melhorado e um meio de armazenamento melhorado legível por computador. Este objetivo é alcançado pelo método, o aparelho de estação base e o suporte mídia de armazenamento legível de computador de acordo com as reivindicações independentes. Concretizações da invenção são dadas nas reivindicações dependentes.

A invenção fornece um método de comunicação em uma rede de telecomunicações sem fio, em que o método compreende as seguintes etapas:

De acordo com a invenção, um canal de controle é estabelecido a uma frequência de canal de controle em uma primeira banda de frequências entre um terminal sem fio e uma estação base da rede de comunicações sem fio. A primeira banda de frequências é utilizada exclusivamente para a telecomunicações sem fio e pode ser, por exemplo, uma rede GSM, UMTS ou LTE. O terminal sem fio pode ser, por exemplo, um telefone celular, um PDA ou um computador portátil. O canal de controle é usado para transmitir informação de controle a partir da estação base para o terminal sem fio e vice-versa. A informação de controle pode ser, por exemplo, informação sobre um canal de comunicação, o qual é atribuído a partir da estação base para o terminal sem fio, ou, por exemplo, dados que são relevantes para os mecanismos de controle da estação base requeridos pela estação base a partir do terminal sem fio. Em geral, o canal de controle funciona como um canal de controle conhecido como canais de controle padrão em GSM, UMTS ou LTE.

Em uma segunda etapa, a informação é recolhida sobre uma segunda banda de frequências. A informação é indicativa de peio menos uma primeira porção da segunda banda de frequência não sendo atribuída a pelo menos um outro dispositivo e/ou servidor. A segunda banda de frequência é, de preferência, uma banda de frequência de espaço em branco entre 470 e 790 MHz, o que corresponde à banda de frequência espacial branco UHF acima mencionada. Em outras palavras, a informação é recolhida, se pelo menos uma primeira porção da segunda banda de frequências não é utilizada por pelo menos um outro dispositivo de comunicação sem fio. Deve ser notado que o pelo menos um outro dispositivo pode também ser um remetente de transmissão de TV DVB-T, ou qualquer outro emissor de transmissão, o que só transmite sinais na segunda banda de frequências, mas não recebe sinais na segunda banda de frequências. O pelo menos um outro serviço, por exemplo, pode ser qualquer TV ou serviço de transmissão de rádio, tais como DVB-T.

Em uma terceira etapa, é determinado, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências está acima de um limite de carga de tráfego. Nesta etapa, a carga de tráfego na primeira banda de frequências é determinada porque pode ser vantajoso transferir algum tráfego da primeira banda de frequências para a segunda banda de frequências.

Em uma quarta etapa, os dados de canal de controle são transmitidos através do canal de controle da estação base para o terminal sem fio, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências é superior ao limite de carga de tráfego. Os dados de canal de controle compreendem uma frequência de canal de comunicação na segunda banda de frequências de um canal de comunicação. Os dados de canal de controle são, em outras palavras, indicativos de uma frequência de canal de comunicação na segunda banda de frequências de um canal de comunicação. Em outras palavras, a estação base transmite uma frequência da segunda banda de frequências para o terminal sem fio através do canal de controle transferir tráfego da primeira banda de frequências para a segunda banda de frequências pela transmissão da frequência de canal de comunicação, em que a frequência do canal de comunicação se encontra na segunda banda de frequências. O canal de comunicação está adaptado para ser usado para a comunicação do terminal sem fio com a estação base. O canal de comunicação pode, por exemplo, ser usado para chamadas telefônicas, transmissão de dados, por exemplo, transmissão de dados de Internet ou qualquer outra telecomunicação a ser estabelecida a partir do terminal sem fio a um outro dispositivo através da estação base.

Em uma quinta etapa, um canal de comunicação na frequência do canal de comunicação é estabelecido entre o terminal sem fio e a estação base, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências é superior ao limite de carga de tráfego. Deve ser notado que as duas últimas etapas são realizadas apenas se a carga de tráfego na primeira banda de frequências é superior ao limite de carga de tráfego. Este meio de comunicação é apenas terceirizada para a segunda banda de frequências a partir da primeira banda de frequências no caso de a carga de tráfego na primeira banda de frequências ter excedido o limite de carga de tráfego.

O Método, de acordo com a invenção é vantajoso porque, em caso de cargas de tráfego intenso, algum tráfego poderá ser deslocalizado para a primeira banda de frequências, que é uma banda de frequência de espaço em branco, por exemplo, a banda de frequência de espaço em branco de UHF atingindo de 470-790 MHz. A primeira banda de frequências, em que o canal de controle é estabelecido é, de preferência, em uma banda de frequência, que está licenciada para o operador da rede de telecomunicações sem fio. Ao contrário do que abanda de frequência de espaço em branco, a primeira banda de frequência só pode ser utilizada por este operador da rede de telecomunicações sem fio.

Quando adquirem o tráfego para a segunda banda de frequência, que é a banda de frequências do espaço em branco, cuidado deve ser tomado para não perturbar qualquer outra comunicação na banda de frequência de espaço branco. Isto é evitado através da coleta de informação sobre a segunda banda de frequências. Porque as frequências na banda de frequências do espaço branco não são necessariamente registradas em uma entidade central, a informação de frequências utilizada e não utilizada deve ser coletada. A coleta pode compreender, por exemplo, detecção de comunicação na segunda banda de frequências ou acessar um banco de dados, onde frequências usadas ou alocadas na segunda banda de frequências são armazenadas. Uma vez mais, salienta-se que o pelo menos um outro dispositivo pode, por exemplo, também ser um remetente de vídeo digital ou de transmissões de áudio. A atribuição de uma frequência na segunda banda de frequências pode também ser realizada por um dispositivo de comunicação sem a alocação de um outro dispositivo. Este pode ser, por exemplo, um microfone sem fio, que destina-se uma certa frequência na segunda banda de frequências sem comunicar essa atribuição a qualquer outro dispositivo ou entidade. O microfone sem fio também pode comunicar a frequência para um outro dispositivo de recepção de sinal, tal como dados de áudio do microfone sem fio. Tal alocação não pode ser detectada através do acesso a base de dados, porque a atribuição não está registrada em qualquer lugar. Assim, uma tal atribuição tem de ser detectada pelo sensor de utilização deste dispositivo. A detecção pode ser realizada pela estação base e/ou pelo terminal sem fio.

Depois de reunir as informações, o canal de comunicação é estabelecido na frequência de canal de comunicação na segunda banda de frequências. Esta etapa de estabelecer considera a informação recolhida e estabelece o canal de comunicação a uma frequência de canal de comunicação, em que nenhuma interferência, ou qualquer outra perturbação, com o pelo menos um outro dispositivo e/ou servidores é esperado.

De acordo com concretizações da invenção, pelo menos uma segunda porção da segunda banda de frequências é usada para vídeo digital terrestre e/ou transmissão de áudio. Isto não significa que a pelo menos uma segunda porção da segunda banda de frequência é utilizada exclusivamente para vídeo digital e/ou transmissão de áudio, mas pode também ser usada para a telecomunicações sem fio ou uma comunicação sem fio diferente. Algumas porções da segunda banda de frequências podem ser usadas, por exemplo, para o sinal digital de vídeo e/ou áudio em uma primeira área, enquanto que a mesma porção pode ser usada para a telecomunicações sem fio em uma segunda área, em que a primeira e a segunda área não se sobrepõem. Isto corresponde à definição de frequências de espaço em branco. As frequências de espaço em branco são, em geral, frequências que podem ser utilizadas por um certo serviço ou dispositivo, tal como um transmissor de DVB-T, mas não são localmente usadas por este serviço ou dispositivo.

De acordo com concretizações da invenção, a etapa de coleta de informação de detecção compreende a utilização de frequências na segunda banda de frequências pela estação base e/ou o terminal sem fio e/ou de leitura da utilização de frequências na segunda banda de frequências de uma base de dados.

De acordo com as concretizações da invenção, os dados do canal de controle compreendem a largura de banda a ser utilizada pelo canal de comunicação. Isto é vantajoso para limitar a largura de banda utilizada e evitar interferências ou quaisquer outras perturbações de comunicação realizadas por pelo menos um outro dispositivo e/ou servidores na segunda banda de frequências.

De acordo com concretizações da invenção, o método compreende ainda as etapas de modificação do canal de comunicação e/ou desmontagem do canal de comunicação. Instruções para modificar ou desmontar o canal de comunicação são transmitidas a partir da estação base para o terminal sem fio, através do canal de controle. A modificação e/ou desmontagem do canal de comunicação pode ser vantajosa, quando a frequência do canal de comunicação utilizada causa problemas com outros dispositivos e/ou pelo menos um outro dispositivo que está ligado, o que provoca interferências e/ou outros distúrbios de comunicação do terminal sem fio .

De acordo com concretizações da invenção, o método compreende ainda as etapas de determinação de uma velocidade do terminal sem fio, determinando se a velocidade está abaixo de um limite de velocidade, e estabelece o canal de comunicação, só se a velocidade for inferior ao limite de velocidade. Estas três etapas do método são vantajosas porque a comunicação é apenas terceirizada para a segunda banda de frequência, se a velocidade do terminal sem fio está abaixo de um limite de velocidade. Isso é vantajoso porque terminais sem fio que se movem rapidamente podem facilmente perturbar a comunicação de dispositivos usando frequências na segunda banda de frequência sem registrar em qualquer lugar. Quando apenas o tráfego sem fio que se movem lentamente, o que significa que sua velocidade está abaixo do limite de velocidade, é terceirizado para a segunda banda de frequências, as mudanças rápidas no ambiente eletromagnético do terminal sem fio podem ser evitadas.

De acordo com concretizações da invenção o método compreende ainda as seguintes etapas, quando pelo menos uma porção da segunda banda de frequência está atribuída a pelo menos um outro dispositivo e/ou o serviço, e, quando o terminal sem fio está sendo movido com uma velocidade ao longo de uma trajetória:

Determinar a velocidade do terminal sem fio;
prever a trajetória do terminal sem fio;
calcular um primeiro valor de tempo de utilizando a velocidade e a trajetória, o primeiro valor de tempo sendo indicativo de um intervalo de tempo, após o qual o canal de comunicação é estabelecido. A velocidade e a trajetória do terminal sem fio podem, por exemplo, ser determinadas por técnicas de GSM, UMTS ou LTE comum, ou por um método de GPS, se o terminal sem fio tem um receptor GPS. As concretizações da invenção são vantajosas porque o primeiro valor de tempo, que é calculado a partir da velocidade e da trajetória pode indicar um ponto de tempo, em que é vantajoso estabelecer o canal de comunicação na segunda banda de frequências. Assim, a partir do ponto no tempo em que o canal de comunicação pode ser estabelecido, nenhum tempo é perdido por qualquer outra comunicação e o canal de comunicação é estabelecido no tempo. O ponto de tempo é determinado de acordo com a informação recolhida, a velocidade e a trajetória do terminal sem fio. O ponto de tempo é escolhido de tal modo que nenhuma comunicação de qualquer outro dispositivo, na segunda banda de frequências é perturbada pelo canal de comunicação. Este método é vantajoso, se o terminal sem fio deve estar localizado na região, em que a pelo menos uma porção da segunda banda de frequências não é atribuída a um dispositivo e/ou o serviço após o período de tempo. Neste ponto de tempo, o canal de comunicação é estabelecido na frequência de canal de comunicação.

De acordo com concretizações da invenção, o método compreende ainda a etapa de cálculo de um segundo valor de tempo usando a velocidade e a trajetória, o segundo valor de tempo sendo indicativo do período de tempo máximo entre o estabelecimento do canal de comunicação e a desmontagem do canal de comunicação. Em outras palavras, o valor de tempo indica o período durante o qual o canal de comunicação é estabelecido. Por exemplo, para um terminal de comunicação sem fio em movimento rápido através do canal de comunicação só é possível para um certo número de segundos ou minutos, antes de um outro dispositivo de comunicação na segunda banda de frequências ser perturbado pela telecomunicação do terminal sem fio, porque o terminais sem fio move-se em direção ao outro dispositivo.

De acordo com as concretizações da invenção, o canal de comunicação é estabelecido, somente se o período de tempo máximo entre o estabelecimento do canal de comunicação e a desmontagem do canal de comunicação está acima de um limite de tempo. Isso é vantajoso para evitar o descarregamento ou terceirização de conexões para apenas curtos tempos. É desejável por parte do operador, em vez de terceirizar ligações de terminais sem fio, que se prevê que venham a ser terceirizados para um período de tempo longo comparável.

De acordo com concretizações da invenção, os dados de autenticação, dados de autorização, dados de localização, e dados de área de encaminhamento são transmitidos através do canal de controle do terminal sem fio para a estação base. Os dados de autenticação e os dados de autorização são transmitidos para a estação base para a identificação do terminal sem fio. Os dados de autenticação e autorização são, por exemplo, armazenados no módulo de identidade do assinante (SIM), do terminal sem fio. Os dados de autenticação e autorização identificam o terminal sem fio, o usuário do terminal sem fio e/ou os servidores a serem utilizados pelo usuário / terminal sem fio. Autenticação e autorização são realizadas de acordo com as normas de GSM, UMTS e/ou redes LTE. Os dados de localização são transmitidos com vantagem para a estação base para deixar a estação base obter informações sobre a utilização de pelo menos uma porção das segunda banda de frequência na área do terminal sem fio. A estação base tem que saber onde o terminal sem fio está localizado pela coleta de informações de frequências utilizadas nesta área. Os dados da área de roteamento são transmitidas a partir do terminal sem fio para a estação base através do canal de controle para atualizar as informações na base de conexões de internet do terminal sem fio.

De acordo com concretizações da invenção, o terminal sem fio compreende meios de detecção de espectro. Os meios de detecção de espectro são adaptados para o sentido, se a primeira porção da segunda banda de frequências é utilizada por pelo menos um outro dispositivo e/ou os servidores. O meio de detecção detecta a utilização da primeira porção da segunda banda de frequências a partir de usuários primários, tais como DVB-T, por exemplo, emissores ou microfones sem fio sendo localizado perto do terminal sem fio. Um local próximo ao terminal sem fio é caracterizado aqui como o fato de que o terminal de rede estar localizado na área de cobertura do microfone sem fio. Em vez de um microfone sem fio ou de um remetente DVB-T, qualquer outro dispositivo que utiliza frequências na segunda banda de frequências podem ser detectadas pelos meios de detecção do terminal sem fio. Isso é obrigatório para não perturbar a comunicação de qualquer outro dispositivo, na segunda banda de frequências. Também outras comunicações móveis podem ser detectadas pelo terminal sem fio através dos meios de detecção. Por exemplo, outros terminais sem fio sendo próximos do terminal sem fio podem comunicar-se já na segunda banda de frequências. Isto também é detectado pelos meios de detecção. Isto é vantajoso evitar interferências e para encontrar uma frequência de canal de comunicação apropriada, sem causar interferências ou qualquer outra perturbação com outros dispositivos de comunicação. O terminal sem fio compreende ainda meios de transmissão, os meios de transmissão são adaptados para transmitir um sinal à estação base. O sinal é indicativo da primeira porção da segunda banda de frequências sendo utilizado por pelo menos um outro dispositivo. Esta etapa é vantajosa para transmitir a informação recolhida pelos meios de detecção para a estação base. A estação base, em seguida, decide que parte da segunda banda de frequências é usada para a frequência do canal de comunicação. A estação base evita a utilização de uma frequência sendo já utilizada por um outro dispositivo.

Em outro aspecto, a invenção refere-se a um aparelho de estação base que compreende:

- Meios para o estabelecimento de um canal de controle com uma frequência de canal de controle de uma primeira banda de frequências entre um terminal sem fio e uma estação base da rede de comunicações sem fio, a primeira banda de frequências sendo exclusivamente utilizada para telecomunicações sem fio;
- Meios de coleta de informações sobre uma segunda banda de frequências, a informação sendo indicativa de pelo menos uma primeira porção da segunda banda de frequência não sendo atribuída a pelo menos um outro dispositivo e/ou serviços;
- Meios para determinar se a carga de tráfego na primeira banda de frequências estiver acima de um limite;
- Meios para a transmissão de dados de canal de controle através do canal de controle da estação base para o terminal sem fio, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências estiver acima do limite, no qual os dados do canal de controle compreendem um canal de comunicação de frequência na segunda banda de frequências de um canal de comunicação;
- Meios para estabelecer um canal de comunicação na frequência de canal de comunicação entre o terminal sem fio e a estação base, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências é superior ao limite.

Ainda em outro aspecto, a invenção refere-se a um meio de armazenamento legível por computador contendo instruções que, quando executadas por um aparelho de estação base de acordo com a reivindicação 8, faz com que o aparelho de estação base efetue um método de comunicação em uma rede de telecomunicações sem fio, compreendendo o método:

- estabelecer um canal de controle com uma frequência de canal de controle de uma primeira banda de frequências entre um terminal sem fio e uma estação base da rede de comunicações sem fio, a primeira banda de frequências a ser exclusivamente utilizada para telecomunicações sem fio;
- coletar informação sobre a segunda banda de frequência, a informação sendo indicativa de pelo menos uma primeira porção da segunda banda de frequência não sendo atribuída a pelo menos um outro dispositivo e/ou de serviços;
- determinar se a carga de tráfego na primeira banda de frequências estiver acima de um limite;
- Transmitir os dados de canal de controle através do canal de controle da estação base para o terminal sem fio, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências estiver acima do limite, no qual os dados do canal de controle compreendem um canal de comunicação de frequência na banda de frequências de uma segunda comunicação canal;
- estabelecer um canal de comunicação na frequência de canal de comunicação entre o terminal sem fio e a estação base, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências é superior ao limite.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Na descrição seguinte, concretizações preferidas da invenção serão descritas, a título de exemplo apenas e com referência aos desenhos, nos quais:
A Figura 1 é uma vista esquemática de um espectro de frequências e a utilização de uma parte do espectro de frequência para o controle e para questões de comunicação;
A Figura 2 é um diagrama de blocos de um aparelho de estação base sendo operável para realizar um Método, de acordo com concretizações da invenção, e
A Figura 3 é um diagrama de fluxo de um método de comunicação em uma rede de telecomunicações sem fio,
A Figura 4 é uma vista esquemática de uma célula de uma rede de telecomunicações sem fio.

Descrição detalhada

Elementos com números semelhantes nestas Figuras são elementos idênticos ou executam a mesma função. Elementos que foram discutidos anteriormente não necessariamente serão discutidos em mais tarde na Figuras, se a função é idêntica.

A Figura 1 é uma vista esquemática de um espectro de frequência atingindo de 400-1000 MHz. O espectro de frequência compreende uma pluralidade de bandas de frequência. A primeira banda de frequência 102 pode, por exemplo chegar de 790-970 MHz. A segunda banda de frequências 100 está localizada, por exemplo, entre 470 e 790 MHz e é chamada de banda de frequência de espaço em branco 100. Em diferentes partes do mundo, a primeira e a segunda banda de frequência pode incluir frequências diferentes e/ou banda de frequências. A primeira banda de frequência 102 é constituído por porções, as quais são referidas como uplink de LTE 104, downlink de LTE 106, uplink de GSM 106, e downlink de GSM 108. A primeira banda de frequência 102 também pode incluir porções de comunicação de acordo com o padrão UMTS ou CDMA. A primeira banda de frequência 102 compreende frequências licenciadas para controlar o uso das frequências de espaço em branco na segunda banda de frequências 100 para o descarregamento de peças do tráfego do operador. Normalmente, o tráfego em uma rede de telecomunicações sem fio é transmitido na banda de frequências licenciado, que corresponde à primeira banda de frequências 102. Quando a carga de tráfego de uma célula da rede de telecomunicações sem fio excede um limite de carga da célula, é vantajoso terceirizar ou descarregar partes do tráfego para a banda de frequência de espaço branco, o que corresponde à segunda banda de frequências 100. Cuidado deve ser tomado para não perturbar os usuários primários. Os usuários primários são aqui entendidos como sendo originalmente os usuários usando a banda de frequência de espaço em branco 100. Isto pode ser, por exemplo, remetentes DVB-T e/ou outros dispositivos não registrando a sua atribuição de frequências de uma entidade de rede central, tais como microfones sem fio. As informações sobre utilizada e não utilizada, ou em outras palavras, porções alocadas e não alocadas da banda de frequência de espaço em branca 100 são recolhidas pela estação base 112. A utilização de frequências pode também ser detectada por meios de detecção de um terminal sem fio 114.

A estação base 112 controla a comunicação do terminal sem fio 114. A estação base 112 decide quando terceirizar ou descarregar a comunicação do terminal sem fio para um canal de comunicação a ser localizado na banda de frequências de espaço em branco 100. O canal de controle fica na banda de frequência licenciada 102. Isto é vantajoso porque, controlando o terminal sem fio 114 via a banda de frequência licenciado 102, nenhum outro dispositivo de comunicação não é perturbado. A estação base envia dados de canal de controle através do canal de controle e dados de comunicação através do canal de comunicação na banda de frequências de espaço em branco 100. Porque a frequência do canal de comunicação é enviada para o terminal sem fio, através do canal de controle, nenhuma outra comunicação é perturbada. A estação base 112 sabe sobre utilizada e não utilizada, ou em outras palavras frequências atribuídas e não alocadas na banda de frequência de espaço em branco 100. De preferência, os canais de comunicação na banda de frequência de espaço em branco 100 só são criadas para o terminal sem fio 114 abaixo de um limite de velocidade. Se o terminal sem fio 114 seria movido mais rapidamente do que o limite de velocidade, as interferências com outros dispositivos se tornaria mais provável e pode ser vantajoso para o descarregamento de comunicação de um outro terminal sem fio não representado para a banda de frequência de espaço branco 100. O canal de controle na banda de frequências licenciada 102 funciona de acordo com as normas do UMTS, LTE ou GSM. Também a comunicação do terminal sem fio com a estação base 112 através do canal de comunicação na banda de frequência de espaço em branco 100 funciona de acordo com os padrões UMTS, LTE ou GSM. O canal de controle não perturba ou interfira com os principais usuários na banda de frequência de espaço em branco 100, porque o canal de controle encontra-se na banda de frequências licenciada 102, onde ocorrem apenas telecomunicações sem fio.

A Figura 2 é um diagrama de blocos de uma estação base 200. A estação base 200 compreende meios 202 para estabelecer um canal de controle com uma frequência de canal de controle de uma primeira banda de frequências entre um terminal sem fio e uma estação base da rede de comunicações sem fio, a primeira banda de frequências sendo exclusivamente utilizada para telecomunicações sem fio. A estação base 200 compreende ainda meios 204 para recolher a informação sobre a segunda banda de frequência, a informação não sendo indicativa de pelo menos uma primeira porção da segunda banda de frequência a ser atribuída a pelo menos um outro dispositivo e/ou o serviço. Meios 206 estão adaptados para determinar, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências estiver acima de um limite de carga de tráfego. Além disso, a estação base 200 compreende meios 208 para a transmissão de dados de canal de controle através do canal de controle da estação base para o terminal sem fio, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências estiver acima do limite, no qual os dados do canal de controle compreendem uma frequência de canal de comunicação na segunda banda de frequências de um canal de comunicação. Meios 210 são adaptados para estabelecer um canal de comunicação na frequência de canal de comunicação entre o terminal sem fio e a estação base, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências é superior ao limite.

Em funcionamento, a estação base 200 estabelece um canal de controle entre ele próprio e um terminal sem fio, utilizando os meios 202. Então, a informação sobre a segunda banda de frequências, o que é também referida como a banda de frequência de espaço em branco, é reunida com os meios 204. A informação obtida é utilizada mais tarde por meio 210 para estabelecer um canal de comunicação com o terminal sem fio. O canal de comunicação é estabelecido, apenas se os meios 206 determinarem, que a carga de tráfego na primeira banda de frequências é superior ao limite de carga de tráfego. Isso é vantajoso para abastecimento fora carga de tráfego em uma célula de telecomunicações sem fio na banda de frequências de espaço em branco, sem causar interferências ou perturbar a comunicação dos usuários primários na frequência de espaço em branco em qualquer outra forma. O canal de controle se encontra na primeira banda de frequências, o qual compreende as frequências licenciadas para telecomunicações sem fio. Assim, as interferências ou perturbações provocadas pelo canal de controle são evitadas.

A Figura 3 é um diagrama de fluxo de um Método, de acordo com as concretizações da invenção. Em uma primeira etapa S1, um canal de controle em uma frequência de canal de controle em uma primeira banda de frequências é estabelecida. O canal de controle serve para controlar a conexão de um terminal sem fio a uma estação base da rede de comunicações sem fio. O canal de controle se encontra na primeira banda de frequências, que é utilizada exclusivamente para telecomunicações sem fio. O controle é realizado de acordo com as normas da rede de telecomunicações sem fio, por exemplo, padrões GSM, UMTS ou LTE.

Em uma segunda etapa S2, a informação é recolhida sobre a segunda banda de frequências. A segunda banda de frequência é, por exemplo, uma banda de frequência de espaço em branco, que pode ser usada, por exemplo para DVB-T e/ou de microfones sem fio ou outros dispositivos com uma área de cobertura pequena. A informação recolhida é indicativa de pelo menos uma primeira porção da segunda banda de frequência não sendo atribuída a pelo menos um outro dispositivo e/ou o serviço, tal como um microfone sem fio e/ou DVB-T. Deve ser novamente salientado que o pelo menos um outro dispositivo pode ser, por exemplo, um emissor de DVB-T. A frequência de um microfone sem fio pode, por exemplo, ser apenas alocado no microfone sem fio e respectivo receptor.

Em uma terceira etapa S3, é determinado, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências estiver acima de um limite de carga de tráfego. Após esta determinação, a quarta etapa S4 é executada. A quarta etapa compreende a transmissão de dados de canal de controle através do canal de controle da estação base para o terminal sem fio, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências é superior ao limite de carga de tráfego. Os dados do canal de controle compreende um canal de frequência de comunicação de um canal de comunicação. A frequência do canal de comunicação se encontra na segunda banda de frequências. Em outras palavras, o canal de comunicação na segunda banda de frequência é estabelecido, apenas se a carga de tráfego na respectiva célula é tão alta que o operador pode desejar para descarregar ou terceirizar algum tráfego. Neste caso, uma descarga ou a externalização de tráfego para a segunda banda de frequências é vantajoso para a redução do tráfego na primeira banda de frequências.

Em uma quinta etapa S5, um canal de comunicação entre o terminal sem fio e a estação base é estabelecida com a frequência do canal de comunicação, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências é superior ao limite de carga de tráfego.

Deve ser notado que a ordem dessas etapas não é necessariamente limitada a S5-S1-S2-S3-S4. Qualquer outra ordem razoável pode, alternativamente, ser aplicada para executar um Método, de acordo com as concretizações da invenção.

A Figura 4 é uma vista esquemática de uma célula 402 de uma rede de telecomunicações sem fio. A comunicação na célula 402 ocorre na primeira banda de frequências de acordo com as normas GSM, UMTS ou LTE. A segunda banda de frequências corresponde à banda de frequência de espaço em branco 400. A banda de frequências o espaço em branco 400 está disponível em qualquer lugar na célula 402 e também fora da célula 402. Em regiões 404 e 406, pelo menos, uma porção da banda de frequências de espaço em branco 400 é alocada a pelo menos um outro dispositivo e/ou serviço, que pode ser, por exemplo, transmissões DVB-T, e/ou o uso de um microfone sem fio.

Um terminal sem fio é movido ao longo da trajetória 408, com uma certa velocidade. Com base na trajetória 408 e a velocidade, a estação base (não representada) da célula 402 é capaz de determinar o período de tempo máximo, em que o terminal sem fio pode usar a parte de pelo menos uma na banda de frequências de espaço em branco 400. O período de tempo máximo é o tempo entre o ponto de tempo, quando o terminal sem fio sai da região 406 no ponto geográfico 412, e o ponto de tempo, quando o terminal sem fio entra na região 404, no ponto geográfico 410.

Claims

Método de comunicação em uma rede de telecomunicações sem fio, caracterizado por o método compreender as etapas seguintes:
- - estabelecer (S1) um canal de controle em uma frequência de canal de controle de uma primeira banda de frequências (102) entre um terminal sem fio (114) e uma estação base (112) da rede de comunicações sem fio, a primeira banda de frequências sendo exclusivamente utilizada para telecomunicações sem fio;
- - coletar informação (S2) sobre uma segunda banda de frequências (100), a informação sendo indicativa de pelo menos uma primeira porção da segunda banda de frequência não sendo atribuída a pelo menos um outro dispositivo e/ou de serviços;
- - determinar (S3) se a carga de tráfego na primeira banda de frequências está acima de um limite de carga de tráfego;
- - transmitir (S4) dados de canal de controle através do canal de controle da estação base para o terminal sem fio, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências for superior ao limite de carga de tráfego, em que os dados de canal de controle compreendem uma frequência de canal de comunicação na segunda banda de frequências de um canal de comunicação;
- - estabelecer (S5) um canal de comunicação na frequência de canal de comunicação entre o terminal sem fio e a estação base, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências for superior ao limite de carga de tráfego.
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por pelo menos uma segunda porção da segunda banda de frequências ser usada para vídeo digital terrestre e/ou transmissão de áudio.
Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a etapa de coleta de informação compreender a detecção da utilização de frequências na segunda banda de frequências pela estação base e/ou a leitura da utilização de frequências na segunda banda de frequências de uma base de dados.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por os dados do canal de controle compreenderem a largura de banda a ser utilizada pelo canal de comunicação.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o método compreender ainda as etapas de;
- - modificar o canal de comunicação; e/ou;
- - desmontar o canal de comunicação.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o método compreender ainda as etapas de:
- - determinar uma velocidade do terminal sem fio;
- - determinar se a velocidade está abaixo de um limite de velocidade;
- - estabelecer o canal de comunicação, apenas se a velocidade for inferior ao limite de velocidade.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a pelo menos uma porção da segunda banda de frequências é atribuída ao pelo menos um outro dispositivo e/ou serviço, em que o terminal sem fio está sendo movido com uma velocidade ao longo de uma trajetória, em que o método compreende ainda as etapas de:
- - determinar a velocidade do terminal sem fio;
- - prever a trajetória do terminal sem fio;
- - calcular um primeiro valor de tempo utilizando a velocidade e a trajetória, sendo o primeiro valor de tempo indicativo de um período de tempo, após o qual o terminal sem fio deve estar localizado em uma região, onde a pelo menos uma porção da segunda banda de frequências não esteja atribuída a qualquer dispositivo e/ou serviço;
- - estabelecer o canal de comunicação na frequência do canal de comunicação.
Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o método compreender ainda a etapa de:
- - calcular um segundo valor de tempo usando a velocidade e a trajetória prevista, o segundo valor de tempo sendo indicativo do período máximo de tempo entre o estabelecimento do canal de comunicação e a desmontagem do canal de comunicação.
Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o canal de comunicação ser estabelecido, apenas se o período máximo de tempo entre o estabelecimento do canal de comunicação e a desmontagem do canal de comunicação for acima de um limite de tempo.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por os dados de autenticação, dados de autorização, dados de localização e dados de área de encaminhamento serem transmitidos através do canal de controle do terminal sem fio para a estação base.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por o terminal sem fio compreender:
- - meios de detecção do espectro, os meios de detecção de espectro estando adaptados para detectar, se a primeira porção da segunda banda de frequências é usada por pelo menos um outro dispositivo e/ou o serviço, e
- - meios de transmissão, os meios de transmissão estando adaptados para transmitir um sinal à estação base, sendo o sinal indicativo da primeira porção da segunda banda de frequências a ser utilizada por pelo menos um outro dispositivo.
Aparelho de estação base (200) caracterizado por compreender:
- - meios (202) para estabelecer de um canal de controle em uma frequência de canal de controle em uma primeira banda de frequências entre um terminal sem fio e uma estação base da rede de comunicações sem fio, a primeira banda de frequências sendo exclusivamente utilizada para telecomunicações sem fio;
- - meios (204) para a coleta de informação sobre a segunda banda de frequências, a informação sendo indicativa de pelo menos uma primeira porção da segunda banda de frequências não sendo atribuída a pelo menos um outro dispositivo e/ou de serviços;
- - meios (206) para determinar se a carga de tráfego na primeira banda de frequências se encontra acima de um limite de carga de tráfego;
- - meios (208) para a transmissão de dados de canal de controle através do canal de controle da estação base para o terminal sem fio, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências estiver acima do limite, na qual os dados do canal de controle compreendem uma frequência de canal de comunicação na segunda banda de frequências de um canal de comunicação;
- - meios (210) para estabelecer um canal de comunicação na frequência de canal de comunicação entre o terminal sem fio e a estação base, se a carga de tráfego na primeira banda de frequências for superior ao limite.