BR112017006285B1 - Funcionamento em espectro compartilhado - Google Patents

Abstract

FUNCIONAMENTO EM ESPECTRO COMPARTILHADO. É revelado o funcionamento em espectro compartilhado para compartilhar espectro entre várias implantações sem fio. Procedimentos de coordenação entre implantações de 2a. e 3a. camadas incluem a utilização de indicadores transmitidos pela 2a. camada para liberar o acesso ocupado por usuários da 3a. Camada e várias implantações de 3a. Camada que compartilham recursos que utilizam protocolo de escuta em grupo antes da fala (LBT) em vez de um protocolo LBT por nó. Os sinais de indicação da 2a. Camada são transmitidos para alertar os usuários da 3a. Camada da sua presença, quando da detecção deixará um espectro específico dentro de um tempo predeterminado. Para o protocolo LBT compartilhado, as implantações de 3a. Camada compartilham o canal umas com as outras através de um LBT com recuo aleatório, no qual o tempo inicial do procedimento de avaliação para liberação de canal (CCA) e os valores de recuo aleatório são sincronizados entre os nós da mesma implantação.

Description

[0001]Este pedido reivindica o beneficio do pedido de patente provisório norte-americano No. 62/056 266, intitulado “FUNCIONAMENTO EM ESPECTRO COMPARTILHADO”, depositado a 26 de setembro de 2014, e do pedido de patente de utilidade norte-americano No. 14/853 186, intitulado “FUNCIONAMENTO EM ESPECTRO COMPARTILHADO”, depositado a 14 de setembro de 2015, os quais são expressamente aqui incorporados em sua totalidade à guisa de referência.

ANTECEDENTES Campo

[0002]Os aspectos da presente revelação referem- se de maneira geral a sistemas de comunicação sem fio e, mais especificamente, ao funcionamento em espectro compartilhado entre várias camadas de usuários.

Antecedentes

[0003]As redes de comunicação sem fio são amplamente implantadas para prover diversos serviços de comunicação, tais como voz, vídeo, dados em pacotes, troca de mensagens, broadcast, e semelhantes. Estas redes sem fio podem ser redes de acesso múltiplo capazes de suportar vários usuários pelo compartilhamento dos recursos de rede disponíveis. Tais redes, que são usualmente redes de acesso múltiplo, suportam comunicações para vários usuários pelo compartilhamento dos recursos de rede disponíveis. Um exemplo de tal rede é a Rede de Rádio Acesso Terrestre Universal (UTRAN). A UTRAN é a rede de rádio-acesso (RAN) definida como uma parte do Sistema de Telecomunicações Móveis Universal (UMTS), uma tecnologia de telefone móvel de terceira geração (3G) suportada pelo Projeto de Parcerias de 3a.Geração (3GPP). Exemplos de formatos de redes de acesso múltiplo incluem redes de Acesso Múltiplo por Divisão de Código (CDMA), redes de Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo (TDMA), redes Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência (FDMA), redes FDMA Ortogonal (OFDMA) e redes FDMA de Portadora Única (SC-FDMA).

[0004] Uma rede de comunicações sem fio pode incluir várias estações base com nós B que podem suportar comunicação para vários equipamentos de usuário (UEs). Um UE pode comunicar-se com uma estação base por meio do downlink e do uplink. O downlink (ou link direto) refere-se ao link de comunicação da estação base para o UE, e o uplink (ou link reverso) refere-se ao link de comunicação do UE para a estação base.

[0005]Uma estação base pode transmitir dados e informações de controle no downlink para um UE e/ou pode receber dados e informações de controle no uplink do UE. No downlink, uma transmissão da estação base pode encontrar interferência devida a transmissões de estações base vizinhas ou de outros transmissores de radiofrequência (RF) sem fio. No uplink, uma transmissão do UE pode encontrar interferência de transmissões de uplink de outros UEs que se comunicam com as estações base vizinhas ou de outros transmissores RF sem fio. Esta interferência pode deteriorar o desempenho tanto no downlink quanto no uplink.

[0006]À medida que a procura por acesso à banda larga móvel continua a aumentar, as possibilidades de interferência em redes congestionadas crescem com mais UEs acessando as redes de comunicações sem fio de longo alcance e mais sistemas sem fio de curto alcance sendo implantados nas comunidades. As pesquisas e o desenvolvimento continuam a fazer avançar as tecnologias UMTS não só para atender à ou procura crescente por acesso à banda larga móvel, mas também para fazer avançar e aperfeiçoar a experiência do usuário com comunicações móveis.

SUMÁRIO

[0007]Sob um aspecto da revelação, um método de comunicação sem fio inclui detectar, por um transmissor de segunda camada, dados para transmissão através de um espectro compartilhado, transmitir, pelo transmissor de segunda camada, um segundo indicador de camada através de pelo menos um canal no espectro compartilhado, no qual o indicador de segunda camada identifica que o transmissor de segunda camada é um nó de segunda camada, e transmitir, pelo transmissor de segunda camada depois da expiração de um período ocioso predefinido depois da transmissão do indicador de segunda camada, os dados através do pelo menos um canal através do espectro compartilhado.

[0008]Sob um aspecto adicional da revelação, o método de comunicação sem fio inclui obter, por um transmissor de terceira camada, temporização de sincronização, no qual a temporização de sincronização sincroniza o transmissor de terceira camada com uma infra- estrutura de segunda camada, comutar, pelo transmissor de terceira camada, para um modo silencioso do transmissor durante uma partição de indicação em um espectro compartilhado, no qual o transmissor de terceira camada determina a partição de indicação utilizando a temporização de sincronização, em resposta à detecção de um indicador de segunda camada durante a partição de indicação, cessar, pelo transmissor de terceira camada dentro de um período predefinido, a transmissão de dados em um canal do espectro compartilhado, no qual o indicador de segunda camada é detectado.

[0009]Sob um aspecto adicional da revelação, um método de comunicação sem fio inclui determinar, por um nó de terceira camada, se o nó de terceira camada acessou um canal de um espectro compartilhado dentro de um tempo ocioso máximo predeterminado, selecionar aleatoriamente, pelo nó de terceira camada, um número de espera de um conjunto predefinido de números de espera, em resposta à detecção, pelo nó de terceira camada, do acesso ao canal dentro do tempo ocioso máximo predeterminado, efetuar, pelo nó de terceira camada. a verificação de avaliação para liberação de canal (CCA) depois de esperar um número de partições igual ao número de espera selecionado aleatoriamente, e transmitir, pelo nó de terceira camada, dados do canal em resposta ao fato de a verificação CCA ser de liberação.

[0010]Sob um aspecto adicional da revelação, um equipamento configurado para comunicação sem fio inclui um dispositivo para detectar, por um transmissor de segunda camada, dados para transmissão através de um espectro compartilhado, um dispositivo para transmitir, pelo transmissor de segunda camada, um indicador de segunda camada, através de pelo menos um canal no espectro compartilhado, no qual o indicador de segunda camada identifica que o transmissor de segunda camada é um nó de segunda camada, e um dispositivo para transmitir, pelo transmissor de segunda camada depois da expiração de um período ocioso predefinido, depois da transmissão do indicador de segunda camada, os dados através do pelo menos um canal no espectro compartilhado.

[0011]Sob um aspecto adicional da revelação, um equipamento configurado para comunicação sem fio inclui um dispositivo para obter, por um transmissor de terceira camada, temporização de sincronização, no qual a temporização de sincronização sincroniza o transmissor de terceira camada com uma infra-estrutura de segunda camada, um dispositivo para comutar, pelo transmissor de terceira camada, para um modo silencioso do transmissor durante uma partição de indicação em um espectro compartilhado, no qual o transmissor de terceira camada determina a partição de indicação utilizando a temporização de sincronização, um dispositivo executável em resposta à detecção de um indicador de segunda camada durante a partição de indicação, para cessar, pelo transmissor de terceira camada dentro de um período predefinido, a transmissão de dados em um canal do espectro compartilhado no qual o indicador de segunda camada é detectado.

[0012]Sob um aspecto adicional da revelação, o equipamento configurado para comunicação sem fio inclui um dispositivo para determinar, por um nó de terceira camada, se o nó de terceira camada acessou um canal de um espectro compartilhado dentro de um tempo ocioso máximo predeterminado, um dispositivo para selecionar aleatoriamente, pelo nó de uma terceira camada, um número de espera de um conjunto predefinido de números de espera, em resposta à detecção, pelo nó da terceira camada, do acesso ao canal dentro do tempo ocioso máximo predeterminado, um dispositivo para efetuar, pelo nó da terceira camada, uma verificação para liberação de canal (CCA) depois de esperar um número de partições igual ao número de espera selecionado aleatoriamente, e um dispositivo para transmitir, pelo nó da terceira camada, dados do canal em resposta ao fato de a verificação CCA ser de liberação.

[0013]Sob um aspecto adicional da revelação, é apresentado um meio passível de leitura por computador que tem um código de programa gravado nele. Este código de programa inclui um código para detectar, por um transmissor de segunda camada, dados para transmissão através de um espectro compartilhado, um código para transmitir, pelo transmissor da segunda camada, um indicador de segunda camada, através de pelo menos um canal no espectro compartilhado, no qual o indicador de segunda camada identifica que o transmissor da segunda camada é um nó da segunda camada, e um código para transmitir, pelo transmissor da segunda camada depois da expiração de um período ocioso predefinido, depois da transmissão do indicador da segunda camada, os dados através do pelo menos um canal no espectro compartilhado.

[0014]Sob um aspecto adicional da revelação, é apresentado um meio passível de leitura por computador que tem um código de programa gravado nele. Este código de programa inclui um código para obter, por um transmissor de terceira camada, temporização de sincronização, no qual a temporização de sincronização sincroniza o transmissor da terceira camada com uma infra-estrutura de segunda camada, um código para comutar, pelo transmissor da terceira camada, para um modo silencioso do transmissor durante uma partição de indicação em um espectro compartilhado, no qual o transmissor da terceira camada determina a partição de indicação utilizando a temporização de sincronização, executável em resposta à detecção de um indicador de segunda camada durante a partição de indicação, para cessar, pelo transmissor da terceira camada dentro de um período predefinido, a transmissão de dados em um canal do espectro compartilhado no qual o indicador de segunda camada é detectado.

[0015]Sob um aspecto adicional da revelação, é apresentado um meio passível de leitura por computador que tem um código de programa gravado nele. Este código de programa inclui um código para determinar, por um nó de terceira camada, se o nó de terceira camada acessou um canal de um espectro compartilhado dentro de um tempo ocioso máximo predeterminado, um código para selecionar aleatoriamente, pelo nó de uma terceira camada, um número de espera de um conjunto predefinido de números de espera, em resposta à detecção pelo nó de terceira camada, o acesso ao canal dentro do tempo ocioso máximo predeterminado, um código para efetuar, pelo nó da terceira camada, uma verificação CCA do canal depois de esperar um número de partições igual ao número de espera selecionado aleatoriamente, e um código para transmitir, pelo nó da terceira camada, dados no canal em resposta ao fato de a verificação CCA ser de liberação.

[0016]Sob um aspecto adicional da revelação, um equipamento inclui pelo menos um processador e uma memória acoplada ao processador. O processador é configurado para detectar, por um transmissor de segunda camada, dados para transmissão através de um espectro compartilhado, para transmitir, pelo transmissor da segunda camada, um indicador de segunda camada através de pelo menos um canal no espectro compartilhado, no qual o indicador de segunda camada identifica que o transmissor de segunda camada é um nó de segunda camada e para transmitir, pelo transmissor de segunda camada depois da expiração de um período ocioso predefinido depois da transmissão do indicador de segunda camada, os dados através do pelo menos um canal no espectro compartilhado.

[0017]Sob um aspecto adicional da revelação, um equipamento inclui pelo menos um processador e uma memória acoplada ao processador. O processador é configurado para obter, por um transmissor de terceira camada, temporização de sincronização, no qual a temporização de sincronização sincroniza o transmissor de terceira camada com uma infra- estrutura de segunda camada, para comutar, pelo transmissor de terceira camada, para um modo silencioso do transmissor durante uma partição de indicação em um espectro compartilhado, no qual o transmissor de terceira camada determina a partição de indicação utilizando a temporização de sincronização, para cessar, em resposta à detecção de um indicador de segunda camada durante a partição de indicação, pelo transmissor de terceira camada dentro de um período predefinido, a transmissão de dados em um canal do espectro compartilhado no qual o indicador de segunda camada é detectado.

[0018]Sob um aspecto adicional da revelação, um equipamento inclui pelo menos um processador e uma memória acoplada ao processador. O processador é configurado para determinar, por um nó de terceira camada, se o nó de terceira camada acessou um canal de um espectro compartilhado dentro de um tempo ocioso máximo predeterminado, para selecionar aleatoriamente, pelo nó de terceira camada, um número de espera de um conjunto predefinido de números de espera, em resposta à detecção, pelo nó de terceira camada, do acesso ao canal dentro do tempo ocioso máximo predeterminado, para efetuar, pelo nó de terceira camada, uma verificação CCA do canal depois de esperar um número de partições igual ao número de espera selecionado aleatoriamente, e para transmitir, pelo nó de terceira camada, dados do canal em resposta ao fato de a verificação CCA ser de liberação.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[0019]A Figura 1 é um diagrama de blocos que mostra detalhes de um sistema de comunicação sem fio.

[0020]A Figura 2 é um diagrama de blocos que mostra conceitualmente o desenho de uma estação base/eNB e um UE configurados de acordo com um aspecto da revelação.

[0021]A Figura 3 é um diagrama de blocos que mostra um sistema de comunicação de várias camadas.

[0022]A Figura 4 é um diagrama de blocos que mostra o compartilhamento vertical de um espectro compartilhado entre um nó de segunda camada e um nó de terceira camada.

[0023]As Figuras 5-7 são diagramas de blocos funcionais que mostram blocos exemplares executados para implementar um aspecto da presente revelação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0024] A descrição detalhada apresentada em seguida em conexão com os desenhos anexos pretende ser uma descrição de diversas configurações possíveis e não se destina a limitar o alcance da revelação. Em vez disso, a descrição detalhada inclui detalhes específicos com a finalidade de proporcionar um entendimento completo do objeto da invenção. Será evidente aos versados na técnica que estes detalhes específicos não são necessários e que, em alguns casos, estruturas e componentes notoriamente conhecidos são mostrados em forma de diagrama de blocos para maior clareza da apresentação.

[0025]Esta revelação refere-se de maneira geral ao fornecimento ou participação em acesso compartilhado autorizado entre dois ou mais sistemas de comunicação sem fio, também referidos como redes de comunicações sem fio. Em diversas modalidades, as técnicas e o equipamento podem ser utilizados em redes de comunicações sem fio, tais como redes de Acesso Múltiplo por Divisão de Código (CDMA), redes de Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo (TDMA), redes de Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência (FDMA), redes FDMA ortogonal (OFDMA), redes FDMA de portadora única (SC- FDMA), rede LTE, redes GSM, assim como outras redes de comunicações. Conforme aqui descritos, os “redes” e “sistemas” são frequentemente utilizados de maneira intercambiável.

[0026]Uma rede CDMA pode implementar uma radio tecnologia tal como o Rádio-Acesso Terrestre Universal (UTRA), CDMA2000, e semelhantes. o UTRA inclui CDMA de Banda Larga (W-CDMA) e Baixa Taxa de Chips (LCR). O CDMA2000 cobre os padrões IS-2000, IS-95, IS-856.

[0027]Uma rede TDMA pode implementar uma radio- tecnologia tal como o Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM). O 3GPP define padrões para a rede de rádio- acesso (RAN) GSM EDGE (taxa de dados aperfeiçoadas para evolução do GSM). Também denotada como GERAN. A GERAN é o componente de rádio do GSM/EDGE, juntamente com a rede que junta as estações base (as interfaces Ater e Abis, por exemplo) e/ou controladores de estação base (interfaces A, etc.). A rede de rádio acesso representa um componente de uma rede GSM, através da qual chamadas telefônicas e dados em pacotes são roteados da e para a rede telefônica comutada pública (PSTN) e a Internet para e de aparelhos telefônicos de assinante, também conhecidos como terminais de usuário ou equipamento de usuário (UEs). Uma rede da operadora de telefones móveis pode compreender uma ou mais GERANs, que podem ser acopladas com UTRANS no caso de uma rede UMTS/GSM. Uma rede de operadora pode incluir também uma ou mais redes LTE e uma ou mais outras redes. Os diversos tipos de rede diferentes podem utilizar tecnologias de rádio-acesso (RATs) e redes rádio-acessos (RANs) diferentes.

[0028]Uma rede OFDMA pode implementar uma rádio tecnologia tal como o UTRA Evoluído (E-UTRA), o IEEE 802.11, o IEEE 802.16, o IEEE 802.20 o Flash-OFDM, e semelhantes. O UTRA, o E-UTRA e o GSM são parte do Sistema Universal de Telecomunicações Moveis (UMTS). Em particular, a Evolução de Longo Prazo (LTE) é uma versão do UMTS que utiliza o E-UTRA. O UTRA, o E-UTRA, o GSM, o UMTS e a LTE são descritos em documentos fornecidos de uma organização chamada “Projetos de Parcerias de 3a Geração” (3GPP) e o CDMA2000 é descrito em documentos de uma organização chamada “Projeto de Parcerias de 3a Geração 2” (3GPP2). Estas diversas rádio-tecnologias e padrões são conhecidos ou estão sendo desenvolvidos. Por exemplo, o Projeto de Parcerias de 3a Geração (3GPP) é uma colaboração entre grupos de associações de telecomunicação que visa a definir uma especificação de telefone móvel de terceira geração (3G) globalmente aplicável. A evolução de longo prazo (LTE) (3GPP) é um projeto 3GPP que visa a aperfeiçoar o padrão de telefone móvel do sistema universal de telecomunicações móveis (UMTS). O 3GPP pode definir especificações para geração seguinte de redes móveis, sistemas móveis e aparelhos móveis. Para maior clareza, determinados aspectos do equipamento e das técnicas podem ser descritos em seguida para implementações de LTE ou de maneira centrada em LTE e a terminologia LTE pode ser utilizada como exemplos ilustrativos em partes da descrição que se segue. Entretanto, a descrição não pretende estar limitada a aplicativos LTE. Na verdade, apresentar diz respeito ao acesso compartilhado a um espectro sem fio entre redes que utilizam tecnologias de rádio-acesso ou interfaces aéreas de rádio diferentes.

[0029]Foi também sugerido um novo tipo de portadora baseado na LTE/LTE-A que inclui um espectro não licenciado que pode ser compatível com WiFi do tipo de portadora, o que torna a LTE/LTE-A com espectro não licenciado uma alternativa ao WiFi. A LTE/LTE-A, quando funciona no espectro não licenciado pode alavancar conceitos de LTE e pode introduzir algumas modificações em aspectos de camada física (PHY) e de controle de acesso a meios (MAC) da rede ou de aparelhos de rede de modo a se obter funcionamento eficaz no espectro não licenciado e satisfazer requisitos regulatórios. O espectro não licenciado pode variar de um mínimo de várias centenas de Megahertz (MHz) ao máximo de dezenas de Gigaherz (GHz). Em funcionamento, tais redes LTE/LTE-A podem funcionar com qualquer combinação de espectro licenciado e não licenciados dependendo do carregamento e da disponibilidade. Por conseguinte, pode ser evidente aos versados na técnica que os sistemas, o equipamento e os métodos aqui descritos podem ser aplicados a outros sistema e aplicativos de comunicação.

[0030]Alguns desenhos podem suportar diversos sinais de referência de tempo-frequência para o downlink e o uplink de modo a facilitar a formação de feixes e outras funções. Um sinal de referência é um sinal gerado com base em dados conhecidos e pode ser também referido piloto, preâmbulo, sinal de treinamento, sinal sonoro e semelhantes. Um sinal de referência pode ser utilizado por um receptor para diversas finalidades, tais como estimação de canal, demodulação coerente, medição de qualidade de canal, medição de intensidade de canal e semelhantes. O sistema MIMO que utiliza várias antenas proporcionam geralmente a coordenação do envio de sinais de referência entre antenas; entretanto, sistemas LTE em geral não proporcionam a coordenação do envio de sinais de referência de várias estações base ou eNBs.

[0031]Em algumas implementações, um sistema pode utilizar duplexação por divisão de tempo (TDD). Para TDD, o downlink e o uplink compartilham o mesmo ou canal de frequência, e as transmissões de downlink e uplink são enviadas no mesmo espectro de frequência. A resposta ao canal de downlink pode estar assim correlacionada com a resposta ao canal de uplink. A reciprocidade pode permitir que um canal de downlink seja estimado com base em transmissões enviadas por meio do uplink. Estas transmissões de uplink podem ser sinais de referência ou canais de controle de uplink (que podem ser utilizados como símbolos de referência depois da demodulação). As transmissões de uplink pode proporcionar a estimação de um sinal seletivo em um espaço de várias antenas.

[0032]Em implementações de LTE, a multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM) é utilizada para o downlink - isto é, de uma estação base, ponto de acesso ou eNóB (eNB) para um terminal de usuário ou UE. A utilização de OFDM satisfaz os requisitos de LTE para flexibilidade de espectro e permite soluções baratas para portadoras muito largas com taxas de pico elevadas e é uma tecnologia bem estabelecida. Por exemplo, a OFDM é utilizada em padrões tais como o IEEE 802.11 a/g 802.16, Rádio-LAN-2 de Alto Desempenho (HIPERLAN-2, em que LAN significa Rede de Área Local) padronizada pelo Instituto Europeu de Padrões de Telecomunicação (ETSI), Difusão por Vídeo Digital (DVB), publicado pela Comissão Técnica Conjunta do ETSI, e outros padrões.

[0033]Blocos de recursos físicos de tempo/frequência também denotados aqui como blocos de recursos “RBs”, podem ser definidos em sistemas OFDM como grupos de portadoras de transporte (sub-portadoras, por exemplo) ou intervalos que são atribuídos a dados de transporte. Os RBs são definidos através de um período de tempo e frequência. Os blocos de recursos são constituídos por elementos de recurso de tempo/frequência (também aqui denotados como elementos de recursos ou “REs” por abreviação), que podem ser definidos por índices de tempo e frequência em uma partição. Detalhes adicionais de RBs e REs LTE são descritos nas especificações 3GPP, tais como, por exemplo, 3GPP TS 36.211.

[0034] LTE UMTS suporta largura de banda de portadora de 20 MHz até 1,4 MHz. Na LTE, um RB é definido como 12 sub-portadoras quando a largura de banda de sub- portadora é de 15 kHz ou 24 sub-portadoras quando a largura de banda de sub-portadora é de 7,5 kHz. Em uma implementação exemplar, há, no domínio do tempo, um rádio- quadro que é de 10 mseg de comprimento e consiste em 10 sub-quadros de um milissegundo (mseg) cada. Cada sub-quadro consiste em 2 partições, onde cada partição é de 0,5 mseg. O afastamento entre sub-portadoras no domínio da frequência neste caso é de 15 kHz. Doze destas sub-portadoras juntas (por partição) constituem um RB de modo que nesta implementação um bloco de recursos é de 180 kHz. Seis blocos de recursos cabem em uma portadora de 1,4 MHz e 100 blocos de recursos cabem em uma portadora de 20 MHz.

[0035]São também descritos em seguida diversos outros aspectos e recursos da revelação. Deve ficar entendido que os presentes ensinamentos podem ser corporificados em uma ampla variedade de formas e que qualquer estrutura, função específica ou ambas que são aqui reveladas são meramente representativas e não limitadoras. Com base nos presentes ensinamentos, os versados na técnica devem entender que um aspecto aqui revelado pode ser implementado independentemente de quaisquer outros aspectos e que dois ou mais destes aspectos podem ser combinados de diversas maneiras. Por exemplo, um equipamento pode ser implementado ou um método pode ser posto em prática utilizando-se qualquer número dos aspectos aqui apresentados. Além disto, tal equipamento pode ser implementado ou tal método pode ser posto em prática utilizando-se outra estrutura, funcionalidade, ou estrutura e funcionalidade além ou que não um ou mais dos aspectos aqui apresentados. Por exemplo, um método pode ser implementado como parte de um sistema, aparelho, equipamento e/ou como instruções armazenadas em um meio passível de leitura por computador para execução em um processador ou computador. Além disto, um aspecto pode compreender pelo menos um elemento de uma reivindicação.

[0036]A Figura 1 mostra uma sem fio 100 para comunicação, que pode ser uma rede LTE-A. A rede sem fio 100 inclui vários Nós B evoluídos (eNBs) 110 e outras entidades de rede. Um eNB pode ser uma estação que se comunica com os UEs e pode ser também referido como estação base nó B, ponto de acesso e semelhantes. Cada eNB 110 pode proporcionar cobertura de comunicação para uma área geográfica específica. No 3GPP, o termo “célula” pode referir-se a esta área de cobertura geográfica de um eNB e um sub-sistema de eNB que serve a área de cobertura, dependendo do contexto no qual o termo é utilizado.

[0037]Um eNB pode proporcionar cobertura de comunicação para uma macro-célula, uma pico-célula, uma femto-célula e/ou outros tipos de célula. Uma macro-célula cobre geralmente uma área geográfica relativamente grande (em um raio de vários quilômetros, por exemplo) e pode permitir acesso irrestrito por UEs com assinaturas de serviços junto ao provedor de rede. Uma pico-célula cobriria geralmente uma área geográfica relativamente menor e pode permitir acesso irrestrito por UEs com assinaturas de serviço junto ao provedor de rede. Uma femto-célula cobriria também geralmente uma área geográfica relativamente pequena (uma residência, por exemplo) e, além do acesso irrestrito, pode proporcionar também acesso restrito por UEs que têm associação com a femto-célula (UEs em um grupo fechado de assinantes (CSG), UEs para usuários na residência e semelhantes, por exemplo). Um eNB para uma macro-célula pode ser referido como macro-eNB. Um eNB para uma pico-célula pode ser referido como pico-eNB. Além disto, um eNB para uma femto-célula pode ser referido como femto-eNB ou eNB Nativo. No exemplo mostrado na Figura 1, os eNBs 110a, 110b e 110c são macro-eNBs para as macro- células 102a, 102b e 102c, respectivamente. O eNB 110x é um pico-eNB para uma pico-célula 102x. Além disto, os eNB 110y e 110z são femto-eNBs para as femto-células 102y e 102z, respectivamente. Um eNB pode suportar uma ou várias (duas, três, quatro e semelhantes, por exemplo) células.

[0038] A rede sem fio 100 pode incluir também estações de retransmissão. Uma estação de retransmissão é uma estação que recebe uma transmissão de dados e/ou outras informações de uma estação upstream (um eNB ou UE ou semelhantes, por exemplo) e envia uma transmissão dos dados e/ou outras informações a uma estação downstream (outro UE, outro eNB, e semelhantes, por exemplo). Uma estação de retransmissão pode ser também um UE que retransmite transmissões para outros UEs. No exemplo mostrado na Figura 1, uma estação de retransmissão 110r pode comunicar-se com o eNB 110a e o UE 120r em que a estação de retransmissão 110r atua como retransmissor entre os dois elementos de rede (o eNB 110a e/ou o UE 120r) de modo a facilitar a comunicação entre eles. Uma estação de retransmissão pode ser também referida como eNB retransmissor, retransmissor, e semelhantes.

[0039] A rede sem fio 100 pode suportar funcionamento síncrono ou assíncrono. Para funcionamento síncrono, os eNBs podem ter temporização de quadros semelhante e as transmissões de eNBs diferentes podem ser aproximadamente alinhadas no tempo. Para funcionamento assíncrono, os eNBs podem ter temporização de quadros diferente, e as transmissões de eNBs diferentes podem não ser alinhadas no tempo.

[0040]Os UEs 120 podem ser dispersos por toda a rede de comunicações sem fio 100, e cada UE pode ser estacionário ou móvel. Um UE pode ser também referido com terminal, estação móvel, unidade de assinante, estação ou semelhantes. Um UE pode ser um telefone celular, um assistente digital pessoal (PDA), modem sem fio, um aparelho de comunicação sem fio, um aparelho de mão, um computador tablet, um computador laptop, um telefone sem fio, uma estação de loop local sem fio (WLL) ou semelhantes. Um UE é capaz de comunicar-se com macro-eNBs, pico-eNBs, femto-eNBs, retransmissores e semelhantes. Na Figura 1, uma linha cheia com setas duplas indica transmissões desejadas entre um UE e um eNB servidor, que é um eNB designado para servir o UE no downlink e/ou no uplink. Uma linha tracejada com setas duplas indica transmissões interferentes entre um UE e um eNB.

[0041]A LTE-A utiliza multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM) no downlink e multiplexação por divisão de frequência em portadora única (SC-FDM) no uplink. A OFDM e a SC-FDM particionam a largura de banda do sistema em várias (K) sub-portadoras ortogonais, que são também comumente referidas como tons, binários ou semelhantes. Cada sub-portadora pode ser modulada com dados. Em geral, os símbolos de modulação são enviados no domino da frequência com OFDM e no domínio do tempo com SC- FDM. O afastamento entre sub-portadoras adjacentes pode ser fixo, e o número total de sub-portadoras (K) pode depender da largura de banda do sistema. Por exemplo, k pode ser igual a 72, 80, 300, 600, 900 e 1200 para uma largura de banda de sistema correspondente de 1,4, 3, 5, 4, 10, 15 ou 20 Megahertz (MHz), respectivamente. A largura de banda do sistema pode ser também particionada em sub-bandas. Por exemplo,, uma sub-banda pode cobrir 1,08 MHz e pode haver 1, 2, 4, 6 ou 16 sub-bandas para uma largura de banda de sistema correspondente de 1, 4, 3, 5, 10, 15 ou 20 MHz, respectivamente.

[0042] A Figura 2 mostra um diagrama de blocos de um desenho da estação base/eNB 110 e do UE 120, que podem ser uma das estações base/eNBs e um dos UEs da Figura 1. Para um cenário de associação restrita, o eNB 110 pode ser o macro-eNB 110c da Figura 1, e o UE 120 pode ser o UE 120y. O eNB 110 pode ser também uma estação base de algum outro tipo. O eNB 110 pode ser equipado com antenas 234a a 234t, e o UE 120 pode ser equipado com antenas 252a a 252r.

[0043]No eNB 110, um processador de transmissão 220 pode receber dados de uma fonte de dados 212 e informações de controle de um controlador/processador 240. As informações de controle podem ser para o PDCH, o PCFICH, o PHICH, o PDCCH, etc. Os dados podem ser para o PDSCH, etc. O processador 220 de transmissão pode processar (codificar e mapear em símbolos, por exemplo) os dados e informações de controle de modo a obter símbolos de dados e símbolos de controle, respectivamente. O processador de transmissão 220 pode também gerar símbolos de referência, como, por exemplo, para o PSS, o SSS e um sinal de referência específico de célula. Um processador de transmissão (TX) de várias entradas e várias saídas (MIMO) 230 pode executar processamento (pré-codificação, por exemplo) espacial nos símbolos de dados, nos símbolos de controle e/ou nos símbolos de referência, se aplicável, e pode enviar fluxos de símbolos de saída aos moduladores (MODs) 232a a 232t. Cada modulador 232 pode processar um respectivo fluxo de símbolos de saída (como, por exemplo, para OFDM, etc.) de modo a obter um fluxo de amostras de saída. Cada modulador 232 pode também processar (converter em analógico, amplificar, filtrar e efetuar conversão ascendente, por exemplo) o fluxo de amostras de saída de modo a obter um sinal de downlink. Os sinais de downlink dos moduladores 232a a 232t podem ser transmitidos por meio das antenas 234a a 234t, respectivamente.

[0044] No UE 120, as antenas 252a a 252r podem receber os sinais de downlink do eNB 110 e podem enviar os sinais recebidos aos demoduladores (DEMODs) 254a a 254r, respectivamente. Cada demodulador 254 pode condicionar (filtrar, amplificar, efetuar conversão descendente e digitalizar, por exemplo) um respectivo sinal recebido, de modo a obter amostras de entrada. Cada demodulador 254 pode também processar as amostras de entrada (como, por exemplo, para OFDM, etc.) de modo a obter símbolos recebidos. Um detector MIMO 256 pode obter símbolos recebidos de todos os demoduladores 254a a 254r, efetuar detecção MIMO nos símbolos recebidos, se aplicável, e gerar símbolos detectados. Um processador de recepção 258 pode processar (demodular, desintercalar e decodificar, por exemplo) os símbolos detectados, enviar os dados decodificados para o UE 120 a um depósito de dados 260 e enviar informações de controle e informações de controle decodificadas a um controlador/processador 280.

[0045]No uplink, no UE 120, um processador de transmissão 264 pode receber e processar dados de uma fonte de dados (para o PUSCH, por exemplo) de uma fonte de dados 262 e informações de controle (como, por exemplo, para o PUCCH, por exemplo) do controlador/processador 280. O processador de transmissão 264 pode também gerar símbolos de referência para um sinal de referência. Os símbolos do processador de transmissão 264 podem ser pré-codificados por um processador MIMO TX 266 se aplicável, também processados pelos moduladores 254a a 254r (como, por exemplo, para SC-FDM, OFDM, etc.), e transmitidos para o eNB 110. No eNB 110, os sinais de uplink do UE 120 podem ser recebidos pelas antenas 234, processados pelos demoduladores 232, detectados por um detector MIMO 236, se aplicável, e também processados por um processador de recepção 238 de modo a se obterem dados e informações de controle decodificados e enviados pelo UE 120. O processador 238 pode enviar os dados decodificados a um depósito de dados 239 e as informações de controle decodificadas ao controlador/processador 240.

[0046]Os controladores/processadores 240 e 280 podem orientar o funcionamento no eNB 110 e no UE 120 respectivamente. O controlador/processador 240 e/ou outros processadores e módulos no eNB 110 podem executar ou orientar a execução de diversos processos para as técnicas aqui descritas. O controlador/processador 280 e/ou outros processadores e módulos no UE 120 podem também executar ou orientar a execução dos blocos funcionais mostrados nas Figuras 5-7 e/ou outros processos para as técnicas aqui descritas. As memórias 242 e 282 podem armazenar dados e códigos de programa para o eNB 110 e o UE 120, respectivamente. Um programador 244 pode programar UEs para transmissão de dados no downlink e/ou no uplink.

[0047]A Figura 3 mostra um diagrama de blocos que mostra um sistema de comunicação de várias camadas. Conforme mostrado na Figura 3, o sistema de várias camadas 30 pode ter várias camadas 1-4. Cada camada pode ser especificada para sistemas específicos, tais como sistemas titulares, sistemas de acesso geral e/ou sistema de acesso de prioridade. Em uma configuração, um controlador de espectro 300 pode receber informações de uma camada de nível mais elevado que indicam espectro não utilizado. O controlador de espectro 300 pode informar então uma camada de nível mais baixo de espectro disponível com base no espectro não utilizado indicado.

[0048]Por exemplo, o sistema A da camada 1 pode suportar seu espectro não utilizado para o controlador de espectro 300. Além disto, no presente exemplo, com base no espectro não utilizado do sistema A da camada 1, o controlador de espectro 300 pode notificar os sistemas, tais como o sistema A e o sistema B da camada 2 do espectro disponível. Além do mais, os sistemas da camada 2 podem relatar o espectro não utilizado disponível da camada 1 ou controlador de espectro 300, e o controlador de espectro 300 pode notificar então os sistemas A e B da camada do espectro disponível com base no espectro não utilizado da camada 1 e da camada 2. Finalmente, os sistemas A e B da camada 3 podem relatar seu espectro não utilizado disponível da camada 2 ao controlador de espectro 300, e o controlador de espectro 300 pode notificar então o sistema A da camada do espectro disponível com base no espectro não utilizado da camada 3, da camada 2 e da camada 1. Embora cada camada seja descrito como gerenciado separadamente, vários licenças dentro de um camada podem ser gerenciadas por uma entidade enquanto outras licenças podem ser gerenciadas por outras entidades. Por exemplo, pode haver limites fixos aos recursos alocados para cada sistema ou alguma outra abordagem de gerenciamento.

[0049]Conforme sugerido acima, o espectro sem fio disponível incapaz para comunicação sem fio pode ser compartilhado de várias maneiras. O compartilhamento vertical é o compartilhamento do espectro entre usuários que têm um acesso de prioridade diferente ao espectro. Por exemplo, o compartilhamento vertical pode ocorrer entre um primeiro usuário ou usuário titular na primeira camada e uma segunda camada ou camada detentora de licença de prioridade. Um usuário ou titular da primeira camada pode ser o usuário de espectro primário, tal como uma entidade ou agência governamental, repartição militar, um sistema público, um sistema de comunicação por satélite, uma estação de televisão ou semelhantes. O usuário ou titular da primeira camada pode não utilizar o espectro em todos os momentos em base nacional ou em sua totalidade. Nesse caso, a autoridade reguladora pode licenciar uma ou mais entidades para utilizar o espectro quando e onde ele não for utilizado pelo usuário ou titular da primeira camada. O usuário da segunda camada ou camada detentora da licença de prioridade pode ser um licenciado primário do espectro do usuário da primeira camada. O usuário da segunda camada pode incluir provedores de serviços de comunicação comerciais, operadoras ou semelhantes. O compartilhamento vertical pode ocorrer também entre uma segunda camada e uma terceira camada ou entre detentores de licença geral. Os usuários da terceira camada incluiriam usuários com licenças que têm uma prioridade mais baixa para os usuários da segunda camada, tais como provedores de serviços de Internet sem fio (WIPSs). No compartilhamento vertical, não há clientes comuns entre os usuários da primeira camada, da segunda camada e da terceira camada.

[0050]O espectro pode ser também compartilhado de maneira horizontal. No compartilhamento horizontal, o espectro é compartilhado entre sistemas em competição dentro da mesma camada. Por exemplo, o compartilhamento horizontal pode ocorrer entre vários usuários da primeira camada, entre vários usuários da segunda camada ou entre vários usuários da terceira camada. Em geral, o usuário ou titular da primeira camada pode utilizar tecnologia não modificada/legada enquanto os usuários das segunda e terceira camadas podem utilizar tecnologias que aderem a diversos procedimentos de compartilhamento/coexistência específicos de espectro. O compartilhamento entre usuários da primeira camada e de outras camadas pode ser baseado em busca de banco de dados onde os usuários de outras camadas podem procurar tempos de acesso, locais de espectro disponível ou semelhantes. O compartilhamento entre usuários do primeira camada e de outros camadas pode ser também baseado em detecção. Por exemplo, operadoras de radar têm tipicamente o primeiro acesso de camada ao espectro compartilhado. Antes de transmitirem no espectro compartilhado, os usuários da segunda ou terceira camada podem primeiro detectar se os pulsos de radar podem residir na parte do espectro destinada ao acesso dos usuários da segunda ou terceira camada. Os usuários da segunda e da terceira camada desocuparão o espectro sempre que um usuário da primeira camada for detectado no espectro.

[0051]Com o compartilhamento vertical entre usuários das segunda e terceira camadas, a infra-estrutura da segunda camada pode ser sincronizada no tempo com base em sinais de temporização detectados no sistema global de satélites de navegação (GNSS). De acordo com aspectos da presente revelação, os usuários da segunda camada podem transmitir indicadores a intervalos conhecidos (uma vez a cada T mseg, por exemplo) sempre que um usuário pretenda estar ativo em um dado canal. Uma vez que o usuário da segunda camada transmite o indicador, ele espera que o canal esteja livre de quaisquer usuários da terceira camada dentro de x mseg da transmissão do indicador e por um período de pelo menos y mseg. Antes de funcionarem em um dado canal, os usuários da terceira camada podem adquirir temporização de uma fonte confiável (GNSS, por exemplo) e monitorar em seguida o canal por pelo menos Npartições de indicação, onde N-T>y. Se o usuário da segunda camada não conseguir detectar o indicador em qualquer uma das partições, os usuários da terceira camada podem funcionar no dado canal.

[0052]Enquanto utilizam o canal, os usuários da terceira camada podem silenciar as transmissões durante cada uma das partições nos intervalos de modo a escutarem os indicadores da segunda camada. Se os usuários da terceira camada detectarem um indicador da segunda camada, a infra-estrutura da terceira camada assegura que as conexões atuais da terceira camada estão terminadas ou comutadas para outro canal disponível dentro de x mseg.

[0053]Os aspectos da presente revelação proporcionam sinais de indicação de banda larga da segunda camada que podem abranger o espectro inteiro ocupado por uma implementação específica da segunda camada. O indicador de banda larga através do espectro proporciona diversidade de frequência de modo a reduzir os efeitos do desvanecimento. Os aspectos da presente revelação proporcionam também nós de infra-estrutura de segunda camada (eNB, AP, transmissores e semelhantes, por exemplo) que podem transmitir o sinal de indicação através das mesmas partições de tempo pela transmissão do indicador no mesmo conjunto de tons, em conjuntos desarticulados de tons (um conjunto de tons por nó) dentro da partição de tempo, ou semelhantes.

[0054]A Figura 4 é um diagrama de blocos que mostra o compartilhamento vertical do espectro compartilhado 400 e 403 entre um nó 401 da segunda camada e um nó 402 da terceira camada configurados de acordo com um aspecto da presente revelação. O nó 401 da segunda camada e o nó 402 da terceira camada compartilham o espectro de comunicação conforme mostrado pelo espectro compartilhado 400 e 403. O nó 402 da terceira camada pode obter sincronização com a infra-estrutura da segunda camada, da qual o nó 401 da segunda camada é parte, pela obtenção de temporização de sincronização de várias fontes, tais como o satélite 404, utilizando a temporização sincronizada, o nó 402 da terceira camada pode determinar a frequência à qual o nó 401 da segunda camada transmite indicadores de segunda camada.

[0055]Estas informações com relação à periodicidade de transmissão e partição dos indicadores da segunda camada podem ser conhecidas do nó 402 da terceira camada, como, por exemplo, através do que dispõem padrões, ou podem ser obtidas pelo nó 402 da terceira camada diretamente, como, por exemplo, através do banco de dados 405. Com a temporização de sincronização e o conhecimento da partição de indicação e da periodicidade, o nó 402 da terceira camada começa a monitorar as partições de indicação conhecidas para os indicadores da segunda camada. O nó 401 da segunda camada, quando deseja acessar o espectro compartilhado para transmitir dados, começará a transmitir indicadores da segunda camada em um tempo/intervalo (T) de modo a fornecer oportunidade para detectar tais indicadores da segunda camada, o nó 402 da terceira camada monitora o espectro 400 predefinido de partições de indicação (N) conforme mostrado, o nó 402 da terceira camada monitora o espectro compartilhado 400 do tempo t0 até o tempo t1. Este período de tempo entre os tempos t0 e t1 é pelo menos maior que o tempo total, y, que o nó 401 da segunda camada esperaria que o espectro compartilhado 400 ficasse liberado uma vez que transmite um indicador da segunda camada. O período de tempo entre os tempos t0 e t1 é determinado por NT>y.

[0056]Ao longo do período de monitoramento entre t0 e t1, o nó 402 da terceira camada não detecta quaisquer indicadores da segunda camada, mas partições de indicações monitoradas. Sendo assim, depois de completar com sucesso uma verificação CCA, o nó 402 da terceira camada começa a transmitir dados no tempo t2 através do espectro compartilhado 400. Uma vez que a transmissão começa pelo nó 402 da terceira camada, depois de um intervalo, T, de t1, o nó 402 da terceira camada, no tempo t3, entra em um período de silêncio. O intervalo T corresponde à periodicidade de sinais de indicação da segunda camada que seriam transmitidos por um nó da segunda camada, tal como um nó 401 da segunda camada. O período de silêncio em t3 assegura que não haveria interferência com um indicador da segunda camada do nó 402 da terceira camada e permite que o nó 402 da terceira camada efetua de novo monitoramento em busca de um indicador da segunda camada.

[0057]Depois de não detectar o indicador da segunda camada durante o período de silêncio em t3, o nó 402 da terceira camada começa a transmissão no tempo t4. No tempo t5, o nó 401 da segunda camada determina que tem dados a serem transmitidos e, assim, transmite um indicador da segunda camada através do espectro compartilhado 400. Com a passagem do intervalo T, o nó 402 da terceira camada entra novamente em um período de silêncio para monitoramento em busca de indicadores. No tempo t5, o nó 402 da terceira camada detecta tal indicador da segunda camada o nó 401 da segunda camada. Uma vez que o indicador da segunda camada tiver sido detectado, o nó 402 distância camada começa o processo para comutar a transmissão do espectro compartilhado 400 para o espectro compartilhado 403 que está atualmente disponível para transmissões da terceira camada. O nó 402 da terceira camada tem uma duração de tp, x, na qual comutar a transmissão do espectro compartilhado 400 para o espectro compartilhado 403. Depois da duração x, o nó 401 da segunda camada começará a transmitir no espectro compartilhado 400 e presumirá que o espectro compartilhado 400 está disponível por pelo menos o tempo y.

[0058]Durante este tempo, o nó 402 da terceira camada comutou as comunicações para o espectro compartilhado 403 e transmitiu dados, nos tempos t6 e t8 no espectro compartilhado 403. O nó 401 da segunda camada transmitiu também dados no espectro compartilhado 400 nos tempos t6 e t9. Depois do tempo y e do intervalo T, o nó 401 da segunda camada transmitirá outro indicador da segunda camada, no tempo t7, A segunda transmissão adaptativa de dados pelo nó 401 da segunda camada no tempo t9 inicia um tempo x da segunda transmissão do indicador da segunda camada no tempo t7. Por conseguinte, o nó da segunda camada mantém o intervalo dos indicadores da segunda camada e mantém a relação de transmissão de que o espectro compartilhado 400 estará disponível para transmissão em um tempo x da transmissão do indicador da segunda camada e permanecerá disponível para transmissão por pelo menos um tempo de y. Depois da transmissão no tempo t9, o nó 401 da segunda camada já não tem dados para transmissão e, assim, cessa a transmissão do indicador da segunda camada.

[0059]O nó 402 da terceira camada pode começar novamente um processo de detecção entre tempos t10 e t11, que podem ser definidos por NT>y. Assim, depois de não detectar quaisquer indicadores adicionais da segunda camada entre os tempos t10 e t11, o nó 402 da terceira camada pode transmitir novamente no espectro compartilhado 400 com a transmissão de dados no tempo t12. O processo de fabricação de compartilhamento vertical entre o nó 401 da terceira camada e o nó 402 da terceira camada permite que o espectro compartilhado 400 esteja disponível para a prioridade mais elevada do nó 401 da segunda camada dentro de tempo de transmissão do indicador da segunda camada.

[0060]Os indicadores da segunda camada nos tempos t5 e t7 são reconhecidos pelo nó 402 da terceira configura como um indicador da segunda camada. O indicador pode não conter informações de identificação que indicariam ao nó 402 da terceira camada o ID específico no nó 401 da segunda camada. O nó 402 da terceira camada simplesmente reconhece que um nó de prioridade mais elevada está para começar transmissões no espectro compartilhado 400 e que o nó 402 da terceira camada tem agora tempo, x, para acessar a transmissão no espectro compartilhado 400 ou comutar para um canal diferente, tal como a comutação para o espelho de corrente 403.

[0061]Sob aspectos adicionais da presente revelação, várias estações base da mesma implantação podem transmitir a mesma forma de onda. Sob tais aspectos, os indicadores não incluiriam qualquer conteúdo específico de nó. Entretanto, os indicadores podem ser transmitidos com o número de quadro de sistema (SFN) da implantação específica para melhor cobertura e diversidade do sinal de indicação, especialmente em implantações de interferência limitada.

[0062]aspectos alternativos da presente revelação podem permitir que implantações de segunda camada sejam particionadas em várias sub-implantações com transmissão de SFN do indicador dentro de cada sub-implantação. Em redes heterogêneas, macro-nós podem ser uma sub-implantação, enquanto pico ou femto-nós são considerados outras sub- implantações. O sinal de indicação de cada sub-implantação pode portar carga útil específica de sub-implantação. Sob aspectos adicionais da presente revelação, cada nó da segunda camada pode representar uma sub-implantação distinta.

[0063]A Figura 5 é um diagrama de blocos funcionais que mostra blocos exemplares executados para implementar um aspecto da presente revelação. No bloco 500, uma transmissão da segunda camada detecta dados para transmissão através de um espectro compartilhado, com dados para transmitir, o transmissor da segunda camada, no bloco 501, transmite um indicador da segunda camada através de pelo menos um canal no espectro compartilhado em que ele deseja transmitir os dados. O indicador da segunda camada identifica que o transmissor da segunda camada é um nó da segunda camada que é parte da infra-estrutura da segunda camada. No bloco 502, o transmissor da segunda camada transmite os dados através do canal depois da expiração de um período ocioso predefinido depois da transmissão do indicador da segunda camada. O transmissor da segunda camada espera que o espectro esteja disponível em um determinado tempo depois do envio do indicador. Este período ocioso predefinido é o tempo que o transmissor da segunda camada aguardará para começar as transmissões de dados depois da transmissão do indicador da segunda camada.

[0064]A Figura 6 é um diagrama de blocos funcionais que mostra blocos exemplares executados para implementar um aspecto da presente revelação. No bloco 600, um transmissor da terceira camada obtém temporização de sincronização para sincronizar o transmissor da terceira camada com uma estrutura da segunda camada. O transmissor da terceira camada pode obter estas informações de sincronização de uma fonte de temporização confiável, tal como os GNSS e/ou pode obter informações de sincronização e transmissão de indicadores de um banco de dados de informações de acesso ao espectro compartilhado.

[0065]No bloco 601, o transmissor da terceira camada comuta para um modo silencioso de transmissor durante uma partição de indicação, na qual o transmissor da terceira camada fica completamente silencioso. A partição de indicação é determinada pela utilização, pelo transmissor da terceira camada, da temporização de sincronização. Durante o modo silencioso do transmissor, o transmissor da terceira camada pode efetuar monitoramento em busca de uma transmissão de sinais de indicação da segunda camada. No bloco 602, quando tal sinal de indicação é detectado, o transmissor da terceira camada cessará a transmissão de dados dentro de um período predefinido no canal em que o indicador foi detectado. Uma vez que um nó da segunda camada começará a transmissão dentro do período predefinido depois da transmissão do sinal, o transmissor da terceira camada cessará sua transmissão no espectro compartilhado dentro deste mesmo período de tempo. O transmissor da terceira camada ou terminará simplesmente a transmissão ou comutará a tensão para outro recurso disponível.

[0066]Deve-se observar que o indicador da segunda camada pode ser projetado para demodulação robusta com rastreamento grosseiro de tempo-frequência no receptor e em condições de relação sinal-ruído baixa e em condições de relação sinal ruído (SNR) baixa. Além disto, a interferência em tais sinais de indicação da segunda camada pode ser reduzida ou eliminada exigindo-se implantações de terceira camada para silenciar sua transmissão ao longo de intervalos de tempo dedicados à transmissões de indicadores. Os intervalos de tempo e as configurações dos sinais de indicação para cada canal podem ser enumerados em um banco de dados que pode conter também informações de utilização da primeira camada. Assim, quando um usuário de terceira camada quiser acessar o espectro compartilhado ele pode primeiro acessar o banco de dados de modo a determinar como e quando o usuário da terceira camada pode acessar o espectro compartilhado e pode incluir também o intervalo entre indicadores da segunda camada.

[0067]aspectos adicionais da presente revelação referem-se ao compartilhamento horizontal do espectro compartilhado por nós da terceira camada. A Figura 7 é um diagrama de blocos funcionais que mostra blocos exemplares executados para implementar um aspecto da presente revelação. No bloco 700, é determinado por um nó da terceira camada quando acessou por último o canal do espectro compartilhado. Acessar o canal pode incluir ou transmitir ou receber dados através do canal. No bloco 701 é determinado se último acesso do canal pelo nó da terceira camada é menor que um tempo ocioso máximo predeterminado. Por exemplo, o tempo ocioso máximo predeterminado pode ser de aproximadamente de 20 - 309 μs.

[0068]Se o nó da terceira camada tiver acessado o canal dentro do tempo ocioso máximo predeterminado, então, no bloco 702, o nó da terceira camada executa um processo de avaliação para liberação de canal (CCA) estendido. O processo de CCA estendido começa no bloco 703, pela seleção aleatória ou geração, pelo nó da terceira camada de um número, o O [l..N_w]. O gerador de números aleatórios utilizado para selecionar aleatoriamente o número pode ser o mesmo gerador de números aleatórios para cada nó da terceira camada dentro da mesma implantação de terceira camada, chaveada pelo tempo inicial da verificação CCA. Nós diferentes da terceira camada que são uma parte de implantações diferentes podem utilizar geradores de números aleatórios que não estão correlacionados com as outras implantações.

[0069]A finalidade de se utilizar um gerador de números aleatórios semeado pelo identificador (ID) de implantação e o tempo inicial de CCA é a de permitir a reutilização espacial máxima do canal entre nós da mesma implantação. Os links de uma dada implantação são tipicamente baseados na perda de percurso mais baixa entre o nó de infra-estrutura e o nó de usuário e, assim, não sofrer geralmente de interferência intensa de outros links da mesma implantação. Quando estas condições acima não são satisfeitas, aos nós de terceira camada com o mesmo ID de implantação podem ser atribuídos “IDs de implantação virtuais”, e neste caso, diferentes e neste caso eles utilizarão geradores de números aleatórios não correlacionados diferentes.

[0070]A segunda etapa que afeta a reutilização espacial máxima é para nós de terceira camada diferentes de uma implantação de terceira camada específica para iniciar sua CCA. Isto pode ser assegurado definindo-se instantes de tempo regularmente afastados entre si ou tempos iniciais preferidos onde nós de terceira camada de uma implantação iniciarão um novo processo de CCA estendido. Os nós de terceira camada com transmissões de pacotes em andamento podem terminar suas transmissões imediatamente antes de um instante de tempo vindouro dos tempos iniciais preferidos, de modo que o nó possa sincronizar-se com outros nós de terceira camada de sua implantação.

[0071]No bloco 704, o nó da terceira camada aguarda m partições (1 partição - 20 mseg) e em seguida, no bloco 705, efetua uma verificação de CCA. É determinado, no bloco 706, se o nó da terceira camada detecta uma CCA de liberação. Se este for o caso, então, no bloco 707, o nó da terceira camada transmite os nós no canal. Entretanto, se depois da determinação no bloco 706, o nó da terceira camada não detectar uma CCA de liberação, então o processo é repetido, começando no bloco 702 até que uma CCA de liberação seja detectada.

[0072]Se a determinação no bloco 701 indicar que o nó da terceira camada não acessou o canal dentro do tempo ocioso máximo, então, no bloco 708, o (N-M) da terceira camada pode efetuar imediatamente uma verificação de CCA, no bloco 708. É determinado, no bloco 709, que a verificação de CCA do bloco 708 é a de liberar. Se este for o caso, então, no bloco 707 o nó da terceira camada transmite os dados no canal. Entretanto, semelhante a determinação feita no bloco 706, se a verificação de CCA não a de liberar , então o processo se repete a partir do bloco 708.

[0073]Mediante a detecção de uma CCA bem sucedida ou como parte do processo de CCA direto ou do processo de CCA estendido, o nó da terceira camada pode transmitir no canal por um tempo de transmissão máximo determinado. O tempo máximo de transmissão predeterminado permite ao nó da terceira camada uma oportunidade de efetuar uma nova verificação em busca de um indicador de segunda camada ou de efetuar verificações de CCA adicionais. Depois de abdicar do canal, o nó da terceira camada pode ou executar o processo de CCA estendido ou aguardar o tempo ocioso máximo predeterminado para efetuar uma verificação de CCA simples antes de transmitir novamente.

[0074]Deve-se observar que os aspectos da presente revelação referentes ao compartilhamento horizontal entre usuários da terceira camada pela execução de uma CCA simples ou pelo acionamento do processo de CCA estendido estão sujeitos ao período de silêncio destinado aos nós da terceira camada para a escuta de indicadores da segunda camada como uma parte dos aspectos de compartilhamento vertical. Quando cada nó da terceira camada entra no período de silêncio, o estado de compartilhamento horizontal (ATIVO/OCIOSO/DE ESPERA de transmissão, por exemplo) é preservado durante o período de silêncio.

[0075]Os versados na técnica entenderiam que as informações e os sinais podem ser representados utilizando- se qualquer uma de diversas tecnologias e técnicas diferentes. Por exemplo, os dados, instruções, comandos, informações sinais, bits, símbolos e chips referidos ao longo da descrição acima podem ser representados por tensões, correntes, ondas eletromagnéticas, campos ou partículas magnéticas, campos ou partículas ópticas ou qualquer combinação deles.

[0076]Os blocos e módulos funcionais das Figuras 5-7 podem compreender processadores, aparelhos eletrônicos, aparelhos de hardware, componentes eletrônicos, circuitos lógicos, memórias, códigos de software, código de firmware, etc., ou qualquer combinação deles.

[0077]Os versados na técnica entenderiam também que os diversos blocos, módulos, circuitos e etapas de algoritmos lógicos ilustrativos descritos em conexão com a presente revelação podem ser implementados como hardware eletrônico, software de computador ou em combinações de ambos. Para ilustrar claramente esta intercambialidade de hardware e software, foram descritos acima diversos componentes, módulos, circuitos e etapas ilustrativos geralmente em termos da sua funcionalidade. Se tal funcionalidade é implementada como hardware ou software depende da aplicação específica e das restrições de desenho impostas ao sistema como um todo. Os versados na técnica podem implementar a funcionalidade descrita de maneiras variáveis para cada aplicação específica, mas tais decisões de implementação não devem ser interpretadas como provocando um afastamento do alcance da presente revelação. Os versados na técnica também reconhecerão prontamente que a ordem ou combinação de componentes, métodos ou interações que são aqui descritos é meramente exemplar e que os componentes, métodos ou interações dos diversos aspectos da presente revelação podem ser combinados ou executados de outras maneiras que não as aqui descritas e mostradas.

[0078] Os diversos blocos, módulos e circuitos lógicos ilustrativos descritos em conexão com a presente revelação, podem ser implementados ou executados com um processador de propósito geral, um processador de sinais digitais (DSP), um circuito integrado específico de aplicativo (ASIC), um arranjo de portas programável no campo (FPGA) ou outro aparelho lógico programável (PLD), porta discreta ou lógica de transistor, componentes de hardware discretos ou qualquer combinação deles projetada para desempenhar as funções aqui descritas. Um processador de propósito geral pode ser um microprocessador, mas alternativamente, o processador pode ser qualquer processador, controlador, micro-controlador ou máquina de estado convencional. Um processador pode ser também implementado como uma combinação de aparelhos de computação, como, por exemplo, uma combinação de DSP e microprocessador, uma série de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um núcleo de DSP ou qualquer outra configuração que tal.

[0079]As etapas de método ou algoritmo descritas em conexão com a presente revelação podem ser corporificadas diretamente em hardware, em um módulo de software executado por um processador ou em uma combinação dos dois. Um módulo de software pode residir e memória RAM, memória ROM, memória flash, memória EPROM, memória EEPROM, registradores, disco rígido, disco removível, CD-ROM ou qualquer outra forma de meio de armazenamento conhecida na técnica. Um meio de armazenamento exemplar pode ser acoplado a um processador de modo que o processador possa ler informações do, e gravar informações no, meio de armazenamento. Alternativamente, o meio de armazenamento pode ser integrante com o processador. O processador e o meio de armazenamento podem residir em um ASIC. O ASIC pode residir em um terminal de usuário. Alternativamente, o processador e o meio de armazenamento podem residir como componentes discretos em um terminal de usuário.

[0080]Em um ou mais desenhos exemplares, as funções descritas podem ser implementadas em hardware, software, firmware ou qualquer combinação deles. Se implementadas em software, as funções podem ser armazenadas ou transmitidas como uma ou mais instruções ou código em um meio passível de leitura por computador. Os meios passíveis de leitura por computador incluem tanto meio de armazenamento em computador quanto meios de comunicação que incluem qualquer meio que facilite a transferência de um programa de computador de um lugar para outro. Um meio de armazenamento pode ser qualquer meio disponível que possa ser acessado por um computador de propósito geral ou de processador de propósito especial. A título de exemplo, e não de limitação, tais meios passíveis de leitura por computador podem compreender RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM ou outro armazenamento em disco óptico, armazenamento em disco magnético ou outros aparelhos de armazenamento magnético, ou qualquer outro meio que possa ser utilizado para portar ou armazenar código de programa desejado sob a forma de instruções ou estrutura de dados e que possa ser acessado por um computador de propósito geral ou de processador de propósito especial ou por um processador de propósito geral ou de processador de propósito especial. Além disto, uma conexão pode ser apropriadamente denominada de meio passível de leitura por computador. Por exemplo, se o software for transmitido de um site da Web, servidor ou outra fonte remota utilizando-se um cabo coaxial, um cabo de fibra óptica, um par trançado, uma linha de assinante digital (DSL), então, o cabo coaxial, o cabo de fibra óptica, o par trançado, a DSL são incluídos na definição de meio. Disco, conforme aqui utilizado, inclui disco compacto (CD), disco de laser, disco óptico, disco versátil digital (DVD), disco flexível e disco Blu-ray, onde discos (disks) reproduzem usualmente dados magneticamente, enquanto discos (discs) reproduzem dados opticamente com lasers. Combinações dos elementos acima devem ser também incluídas dentro do alcance dos meios passíveis de leitura por computador.

[0081]Conforme aqui utilizado, inclusive nas reivindicações, o termo “e/ou”, quando utilizado em uma lista de dois ou mais itens, significa que qualquer um dos itens enumerados pode ser utilizado por si mesmo ou qualquer combinação de dois ou mais dos itens enumerados pode ser utilizado. Por exemplo, se uma composição é descrita como contendo os componentes A, B e/ou C, a composição pode conter A sozinho; B sozinho; C sozinho; A e B em combinação; A e C em combinação; B e C em combinação; ou A, B e C em combinação. Além disto, conforme aqui utilizado, inclusive nas reivindicações “ou”, conforme utilizado em uma lista de itens precedida por “pelo menos um de” indica uma lista disjuntiva, de modo que, por exemplo, uma lista de “pelo menos um de A, B ou C” significa A ou B ou C ou AB ou AC ou BC ou ABC (isto é, A e B e C) ou qualquer combinação deles.

[0082]A descrição anterior da revelação é apresentada para permitir que qualquer pessoa versada na técnica fabrique ou utilize a revelação. Diversas modificações na revelação serão evidentes aos versados na técnica, e os princípios genéricos aqui definidos podem ser aplicados a outras variações sem que se abandone o espírito ou alcance da revelação. Assim, a revelação não se destina a estar limitada aos exemplos e desenhos aqui descritos, mas deve receber o mais amplo alcance compatível com os princípios e recursos inéditos aqui revelados.

Claims (15)

1. Método de comunicação sem fio, caracterizado pelo fato de que compreende: detectar, por um transmissor de segunda camada, dados para transmissão através de um espectro compartilhado; transmitir, pelo transmissor de segunda camada, um indicador de segunda camada através de pelo menos um canal no espectro compartilhado para recepção por pelo menos um nó de terceira camada, em que o indicador de segunda camada identifica que o transmissor de segunda camada é um nó de segunda camada, em que o nó de segunda camada possui uma prioridade maior do que qualquer nó de terceira camada; e transmitir, pelo transmissor de segunda camada, depois da expiração de um período ocioso predefinido depois da transmissão do indicador de segunda camada, os dados através do pelo menos um canal no espectro compartilhado.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que transmitir o indicador de segunda camada inclui transmitir o indicador de segunda camada em uma partição de tempo de indicação de segunda camada do pelo menos um canal, em que a partição de tempo de indicação de segunda camada é definida para uma pluralidade de nós de segunda camada.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o indicador de segunda camada é designado para transmissão por cada um de uma pluralidade de nós de segunda camada dentro de uma mesma implantação como o transmissor de segunda camada.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o indicador de segunda camada é designado para transmissão por um ou mais nós de segunda camada dentro de uma mesma sub-implantação como o transmissor de segunda camada, e em que um indicador de segunda camada diferente é designado para um ou mais nós de segunda camada adicionais em cada outra sub-implantação de uma implementação de segunda camada.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a transmissão do indicador de segunda camada é efetuada em um intervalo predefinido.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que inclui adicionalmente: cessar a transmissão dos dados pelo transmissor de segunda camada em resposta à expiração de uma duração de transmissão máxima predefinida; transmitir, pelo transmissor de segunda camada, um próximo indicador de segunda camada através do pelo menos um canal no espectro compartilhado em resposta a dados adicionais para transmissão; e transmitir, pelo transmissor de segunda camada, depois da expiração do período ocioso predefinido depois da transmissão do próximo indicador de segunda camada, os dados adicionais através do pelo menos um canal no espectro compartilhado.

7. Método de comunicação sem fio, caracterizado pelo fato de que compreende: obter, por um transmissor de terceira camada, temporização de sincronização, em que a temporização de sincronização sincroniza o transmissor de terceira camada com uma infra-estrutura de segunda camada; comutar, pelo transmissor de terceira camada, para um modo silencioso de transmissor durante uma partição de indicação em um espectro compartilhado, em que o transmissor de terceira camada determina a partição de indicação utilizando a temporização de sincronização; e em resposta à detecção de um indicador de segunda camada durante a partição de indicação, cessar, pelo transmissor de terceira camada dentro de um período predefinido, a transmissão de dados em um canal do espectro compartilhado no qual o indicador de segunda camada é detectado, em que o identificador de segunda camada identifica que o transmissor de segunda camada é um nó de segunda camada, e em que o nó de segunda camada possui uma prioridade maior que qualquer nó de terceira camada.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que cessar a transmissão de dados inclui um dentre: concluir, pelo transmissor de terceira camada, a transmissão dos dados no canal; ou comutar, pelo transmissor de terceira camada, a transmissão dos dados para um novo canal do espectro compartilhado, no qual o transmissor de terceira camada tem permissão para transmitir.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que inclui adicionalmente: monitorar, pelo transmissor de terceira camada, em busca de um novo sinal de indicação no canal durante a partição de indicação depois de pelo menos um tempo predeterminado a partir da cessação da transmissão dos dados no canal; determinar, pelo transmissor de terceira camada, a acessibilidade do canal em resposta à falha em detectar um novo sinal de indicação no canal; e transmitir, pelo transmissor de terceira camada, os dados no canal em resposta à determinação de que o canal é acessível.

10. Equipamento configurado para comunicação sem fio, caracterizadopelo fato de que compreende: meios para detectar, por um transmissor de segunda camada, dados para transmissão através de um espectro compartilhado; meios para transmitir, pelo transmissor de segunda camada, um indicador de segunda camada através de pelo menos um canal no espectro compartilhado para recepção por pelo menos um nó de terceira camada, em que o indicador de segunda camada identifica que o transmissor de segunda camada é um nó de segunda camada, em que o nó de segunda camada possui uma prioridade maior que qualquer nó de terceira camada; e meios para transmitir, pelo transmissor de segunda camada, depois da expiração de um período ocioso predefinido depois da transmissão do indicador de segunda camada, os dados através do pelo menos um canal no espectro compartilhado.

11. Equipamento, de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que os meios para transmitir o indicador de segunda camada incluem meios para transmitir o indicador de segunda camada em uma partição de tempo de indicação de segunda camada do pelo menos um canal, em que a partição de tempo de indicação de segunda camada é definida para uma pluralidade de nós de segunda camada.

12. Equipamento, de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que o indicador de segunda camada é designado para transmissão por cada um de uma pluralidade de nós de segunda camada dentro de uma mesma implantação como o transmissor de segunda camada.

13. Equipamento configurado para comunicação sem fio, caracterizadopelo fato de que compreende: meios para obter, por um transmissor de terceira camada, temporização de sincronização, em que a temporização de sincronização sincroniza o transmissor de terceira camada com uma infra-estrutura de segunda camada; meios para comutar, pelo transmissor de terceira camada, para um modo silencioso de transmissor durante uma partição de indicação em um espectro compartilhado, em que o transmissor de terceira camada determina a partição de indicação utilizando a temporização de sincronização; e meios, executáveis em resposta à detecção de um indicador de segunda camada durante a partição de indicação, para cessar, pelo transmissor de terceira camada dentro de um período predefinido, a transmissão de dados em um canal do espectro compartilhado no qual o indicador de segunda camada é detectado, em que o indicador de segunda camada identifica que um transmissor de segunda camada é um nó de segunda camada, e em que o nó de segunda camada possui uma prioridade maior que qualquer nó de terceira camada.

14. Equipamento, de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que os meios para cessar a transmissão de dados incluem um dentre: meios para concluir, pelo transmissor de terceira camada, a transmissão dos dados no canal; ou meios para comutar, pelo transmissor de terceira camada, a transmissão dos dados para um novo canal do espectro compartilhado, no qual o transmissor de terceira camada tem permissão para transmitir.

15. Equipamento, de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que inclui também: meios para monitorar, pelo transmissor de terceira camada, em busca de um novo sinal de indicação no canal durante a partição de indicação depois de pelo menos um tempo predeterminado a partir dos meios para cessar a transmissão dos dados no canal; meios para determinar, pelo transmissor de terceira camada, a acessibilidade do canal em resposta à falha em detectar o novo sinal de indicação no canal; e meios para transmitir, pelo transmissor de terceira camada, os dados no canal em resposta à determinação de que o canal é acessível.