CN101438607A - 蜂窝通信系统中的资源交换发现 - Google Patents

Abstract

一种蜂窝通信系统包括基站集合(201、203)，该集合的基站在媒体接入控制MAC帧结构的资源分配中将下行链路资源交换发现消息发射到远程终端。该发现消息可以指示，基站具有可用于重新分配给另一基站的资源，或者基站正在寻求从另一基站分配的资源。远程终端(205)包括接收机(401、403)，该接收机从至少第一基站(201)接收下行链路资源交换发现消息的第一消息。发现消息发射处理器(407)生成第二消息，该第二消息是包括从第一消息确定的资源交换数据的上行链路资源交换消息，以及将该第二消息发射到第二基站(203)。第二基站(203)随后响应于接收该第二消息，发起与第一基站的临时空中接口资源重新分配。

Description

蜂窝通信系统中的资源交换发现

技术领域

本发明涉及蜂窝通信系统中的资源交换发现，并且特别地，但非排他性地，涉及IEEE 802.16网络或IEEE 802.22网络的资源交换。

背景技术

在过去数十年中，无线通信系统变得普遍。例如，诸如移动通信系统、宽带无线城域网(WMAN)和无线局域网(WLAN)的蜂窝通信系统作为向例如移动通信单元提供高效通信服务的手段已经变得普及。然而，无线通信系统的日益流行导致了对空中接口资源的需要的显著增加，并且对高效和灵活地利用可用资源的需要对于无线系统的进一步发展变得必要。

已提出的用于有效增加空中接口资源的利用的方法是频谱共享，其中许多个单独的网络可以共享相同的频谱。频谱可以通过时分方式共享，其中向单独的网络分配不同的时间间隔用于传输。

然而，向不同的网络静态分配资源通常不导致可用资源的最优利用，因为对单独网络的资源需求往往动态改变。然而，当前用于将共享空中接口资源动态分配给单独网络的方法往往是复杂的，导致了单独网络的次最优资源共享以及次最优性能。

具体地，空间时间变化频谱的使用导致了对在相同地理区域中的相同或不同运营商操作的数个无线接入系统之间的动态频谱共享的期望。例如，通过将固定量的资源分配给每个系统和/或小区，通常可以划分给定的空中接口资源。然而，如果给定的小区或系统未完全利用所分配的资源，则理想的是，将该资源临时重新分配给不同的系统或小区。这样，例如，可以通过如下过程获得动态的重新分配，在该过程中具有未使用资源的主要小区可以将资源提供给其他小区。这些辅助小区可以例如对资源投标，由此可以依赖于从不同小区或系统接收的出价将资源临时重新分配给一个或多个辅助小区。

以这样的方式，当诸如频谱资源、时间间隔资源或码资源的资源未由主要系统或主要小区使用时，可以动态地和临时地重新使用，用于辅助系统或辅助小区的辅助使用。特别地，可以在多小区层面上接近该资源共享，多小区层面中主要小区(提供方)可以临时允许将无线资源出租给请求更多无线资源的一个或多个辅助小区(租用方)。

图1中说明了该蜂窝系统的示例。

该小区之间的共享可以通过共存邻域中的空中接口MAC帧结构的共享实现。因此，可以在MAC层面上使用小区之间的动态的、实时的和分布式的租用协议。通过与拍卖激励机制组合的租用协议，可以处理竞争的辅助小区之间的无线资源调度。例如，在[D.Grandblaise，K.Moessner，G.Vivier，R.Tafazolli，“Credit token based scheduling for interBS Spectrum Sharing”，4th Karlsruhe Workshop on Software Radios(WSR′06)，Karlsruhe，Germany，22-23 March 2006中可以找到该系统的示例。

该方法实现了小区之间的无线资源分配的自我支配。然而，例如该租用机制的实施需要高效的机制使所牵涉的基站交换关于可用和所期望的资源的信息。

在许多通信系统中该信息交换通常是麻烦的和不可靠的。例如，通信可以经由将所有基站互连的固定网络来获得，但是这往往相当大地增加了所需用于互连网络的通信资源，由此增加了实施和操作的成本。而且，该方法往往是非常不灵活的，例如，当不同的系统相互不了解并且没有用于通信的有线互连的时候。

对于所有基站，另一选择是具有与例如所有邻居基站的直接物理RF链路。然而，这可能不总是可能的(由于距离长和/或无线传播条件差)，可能是复杂的和/或可能需要基站中的额外的电路系统，由此增加了尺寸和成本。而且，例如，如果引入新的基站，则升级是不灵活的和麻烦的。

因此，改进的通信系统将是有利的，并且特别地，允许改进对资源共享的支持并且特别地，提供增加的灵活性、便利的实施、降低的复杂度、减少的成本、改进的资源共享、增加的容量和/或改进的性能的系统将是有利的。

发明内容

因此，本发明寻求单独地或者以任何组合方式优选地缓解、减轻或消除一个或多个上文提及的缺点。

根据本发明的第一方面，提供了一种蜂窝通信系统，包括：基站集合，该集合的基站被配置为，在媒体接入控制MAC帧结构的资源分配中，将下行链路资源交换发现消息发射到远程终端；至少一个远程终端，该远程终端包括：用于从基站集合中的至少第一基站接收下行链路资源交换发现消息的第一消息的装置；用于生成第二消息作为包括从第一消息确定的资源交换数据的上行链路资源交换消息的装置；以及用于将第二消息发射到第二基站的装置；并且其中第二基站被配置为响应于接收第二消息，发起与第一基站的临时空中接口资源重新分配。

本发明可以允许改进的资源共享和/或改进的资源利用。可以获得高效的资源共享管理。关于一个基站的全部或一些标称资源分配可以以实用的和高效的方式临时地重新指派给另一基站(或者给多个其他基站)。特别地，可以获得资源可用性和需求信息的高效分发，由此允许获得资源交换。本发明允许使用可靠的和/或低复杂度的机制传递该信息。

特别地，本发明通过提供用于识别/检测空闲/可用资源用于共享的高效手段，允许高效的重新使用频谱的机会。

本发明可以允许使用低复杂度的操作和低复杂度的设备。具体地，可以重新使用用于传递数据的许多功能以支持资源交换机制。

第一和第二基站例如，可以是由相同的运营商操作的相同的网络的基站，或者例如，可以是不同的网络或接入系统的基站，该不同的网络或接入系统可以例如采用所分配的空中接口分配的独立资源分配以及/或者可以独立管理和控制。通信网络例如，可以是正交频分多址系统。例如，通信网络可以包括诸如IEEE 802.11网络的无线局域网(WLAN)或者诸如IEEE 802.16网络的宽带无线接入系统或者诸如IEEE 802.22网络的无线区域网(WRAN)。第一和第二基站可以使用相同的接入技术或者可以使用不同的接入技术。例如，一个基站可以遵守IEEE 802.11标准，而另一基站遵守IEEE 802.16标准。

本发明可以应用于有许可的和无许可的系统。

在一些实施例中，本发明可以以分布式的和实时的方式实现或易于频谱共享。特别地，本发明可以提供用于在使用对等配置的基站之间频谱共享的机制。

根据本发明的可选特征，第一基站是具有可用于其他基站的空中接口资源的基站，并且第一消息是包括可用空中接口资源的指示的发现消息。

本发明可以提供向其他基站分发可用空中接口资源信息用于资源共享的高效方式。

根据本发明的可选特征，第二基站包括用于将资源评估命令发射到第一远程终端的装置；第一远程终端包括用于响应于资源评估命令确定资源评估准则的装置；并且用于发射的装置被配置为仅在可用空中接口资源满足资源评估准则时发射第二消息。

这可以允许改进的操作和/或性能。特别地，该特征可以允许减少的通信需求以及/或者可以易于和/或降低由第二基站执行的操作的复杂度。特别地，该特征可以允许较低的空中接口信令开销。

资源评估准则例如，可以是复杂算法或者诸如资源参数与特定阈值的简单比较。资源评估命令可以是指示来自预定资源评估准则范围的一个资源评估准则的简单命令，或者例如，可以是复杂资源评估算法。例如，资源评估命令可以是可下载的可执行码以及/或者可以是参数集合和/或定义特定评估方针的需求。

根据本发明的可选特征，第一基站是从其他基站请求可用空中接口资源的基站，并且第一消息是包括所请求的空中接口资源的指示的发现消息。

本发明可以提供从寻求配备有临时的额外空中接口分配的基站向其他基站分发空中接口资源需求或期望的信息用于资源共享的高效方式。

根据本发明的可选特征，第一和第二基站被配置为，通过基于使用至少互连第一和第二基站的固定网络的通信的协商过程实行临时空中接口资源的重新分配。

这可以提供高效的实施方式并且特别地，可以在资源重新分配过程的不同阶段提供最优化地使用通信的机会。具体地，系统中的发现消息的高效的和分布式的分发可以与用于执行资源交换的可靠的、集中的和有目的的过程组合。例如，该特征可以允许固定网络中的中心服务器在保持对固定网络的低通信需求的同时支持高效的资源重新分配。

具体地，第一和第二基站可被配置为经由中心服务器协商。固定网络可以是通过半永久(比典型呼叫存在时长更长)通信链路连接基站的核心网络和/或回程网络。

根据本发明的可选特征，远程终端被配置为从非服务基站接收下行链路资源交换发现消息。

这可以允许下述系统，在该系统中远程终端可以有效地支持不同小区之间的资源交换。

根据本发明的可选特征，MAC帧结构包括为资源可用性消息保留的第一数目的资源分配和为资源请求消息保留的第二数目的资源分配。

这可以允许在确保高效操作的同时易于管理。第一和第二数目可以相同。每个资源分配可以是为传递发现消息保留的时间间隔。

下行链路资源交换发现消息可以包括来自具有可用资源的基站的资源可用性消息和来自请求资源的基站的资源请求消息。

MAC帧结构可以是由基站集合共享的帧结构并且基站集合可以是与该MAC帧结构帧同步的。

根据本发明的可选特征，MAC帧结构是重复的MAC帧结构以及蜂窝通信系统进一步包括用于响应于尝试资源交换的基站数目设定第一数目和第二数目中的至少一个的装置。

这可以允许帧结构中的资源的改进的使用，并且具体地，可以允许用于发现消息的资源使用适于当前的需求。例如，可以响应于寻求向其他基站提供资源的基站的数目和/或响应于寻求从其他基站得到资源的基站的数目确定第一数目。同样地，可以响应于寻求向其他基站提供资源的基站的数目和/或响应于寻求从其他基站得到资源的基站的数目确定第二数目。

根据本发明的可选特征，蜂窝通信系统进一步包括用于响应于相关联的空中接口资源的定时特性，确定关于下行链路资源交换发现消息的MAC帧结构中的资源时隙分配的装置。

这可以允许改进的操作和/或更高效的资源利用。例如，与开始于较早时间的资源分配相关联的发现消息可以被列入高于与开始于较晚时间的资源分配相关联的发现消息的优先地位。

根据本发明的另一方面，提供了一种蜂窝通信系统中的资源交换发现方法，该方法包括：基站集合在媒体接入控制MAC帧结构的资源分配中，将下行链路资源交换发现消息发射到远程终端；至少一个远程终端执行如下步骤：从基站集合中的至少第一基站接收下行链路资源交换发现消息的第一消息；生成第二消息作为包括从第一消息确定的资源交换数据的上行链路资源交换消息；以及将第二消息发射到第二基站；并且第二基站响应于接收该第二消息，发起与第一基站的临时空中接口资源重新分配。

参考独立权利要求和下面描述的实施例，本发明的这些和其他方面、特征和优点将是显而易见的并且得到阐明。

附图说明

将参考附图描述仅作为示例的本发明的实施例，其中：

图1说明了采用资源交换的通信系统的示例；

图2说明了根据本发明的一些实施例的通信系统的示例；

图3说明了根据本发明的一些实施例的MAC帧的示例；

图4说明了根据本发明的一些实施例的基站的示例；

图5说明了根据本发明的一些实施例的远程终端的示例；以及

图6说明了根据本发明的一些实施例的资源交换发现方法的示例。

具体实施方式

下面的描述集中于适用于宽带无线城域网(WMAN)并且特别地，适用于电气工程师协会(IEEE)802.16标准通信系统的本发明的实施例。然而，将认识到，本发明不限于该应用，而是可以适用于许多其他系统，包括例如，WLAN或者诸如IEEE 802.22(WRAN)、GSM或者UMTS的蜂窝通信系统。本发明适用于有许可的和无许可的系统。

图2说明了根据本发明的一些实施例的通信系统的示例。

在系统中，第一和第二基站201、203支持许多个远程站，其中示出了三个远程站205、207、209。具体地，基站201、203是根据本领域的技术人员公知的IEEE 802.16标准操作的WMAN基站。

基站201、203通过固定网络211互连，该固定网络211允许在基站201、203之间交换数据并且向其他网络提供网关。具体地，固定网络包括关于基站的控制和管理功能以及针对因特网的网关。因此，具体地，基站201、203可以为远程终端205～209提供因特网接入。

将认识到，在一些实施例中，基站、远程站和固定网络均可以是由相同运营商支持的并且使用相同的接入技术的相同的通信网络的一部分。因此，由单独的基站支持的小区可以是覆盖给定区域的毗邻的小区。在其他的实施例中，第一和第二基站201、203可以是由不同运营商管理的不同网络的一部分。在这类实施例中，固定网络211可以包括两个由适当的接口功能耦合在一起的独立的网络。

而且，第一和第二基站201、203可以使用相同的接入技术或者可以使用不同的接入技术，以及具体地，可以遵守以OFDMA(正交频分多址)或者以任何基于多载波的系统为基础的不同的IEEE无线网络标准。

在图2的系统中，基站201、203是提供无线因特网接入的IEEE802.16基站。在该示例中，每个基站支持相对大的小区，该小区向例如城域提供接入。而且，在该示例中，第一和第二基站201、203属于不同的接入网络。具体地，不同的接入网络是由不同的运营商操作的网络的不同的因特网接入点。因此在该示例中，固定网络211包括第一网络和第二网络的因特网接入网络。这些单独的接入网络可以直接耦合或者可以例如，仅经由因特网耦合并且可以仅具有有限的共享功能(诸如下面描述的资源重新分配功能)。

因此在图2的系统中，不同的基站201、203向不同小区中的远程站205～209提供因特网接入，远程站205～209可以是部分或完全重叠的。将认识到，尽管图2的描述集中于属于两个不同网络的两个基站，但是典型应用可以牵涉更多个网络，并且每个网络可以包括更多个基站。

在图2的示例中，不同的网络采用频谱共享，其中所有网络的空中接口通信使用相同的频谱。在特定示例中，网络使用时分方式，由此网络在不同的时间接入完整的频谱。

具体地，网络被配置为使用空中接口上的相同的MAC(媒体接入控制)帧结构。而且，网络是同步的，由此用于通过空中接口传输的MAC帧是帧同步的。

在该示例中，向每个网络(基站)分配对应于每个帧中的指定时间间隔的标称资源分配。具体地，下行链路(前向链路)和上行链路(反向链路)MAC帧被划分为相同尺寸的三个时间间隔，向每个网络(基站)分配一个时间间隔。(在该示例中，上行链路和下行链路通信可以使用时分双工或者可以使用频分双工，由此不同的载波用于上行链路和下行链路)。

因此，在所分配的时间间隔内，适当的网络(基站)自由地通过空中接口通信，但是在分配给其他网络(基站)的时间间隔中是不允许通过空中接口通信的。

单独的网络独立地管理和控制网络的操作。具体地，在任何时间向每个网络分配给定的空中接口资源，并且该空中接口资源分配的管理是在不考虑其他网络的操作的情况下执行的。因此，具体地，针对单独网络中的单独呼叫和基站的资源分配是在考虑分配给该网络的资源但是不考虑其他通信系统如何管理分配给他们的资源的情况下执行的。

尽管频谱共享可以允许高效的资源共享，但是由于静态分配未考虑单独网络的动态的和不同的资源需求，因此静态分配是低效的。

在图2的系统中，通过从一个网络的标称资源分配到另一网络的资源的临时资源重新分配，可以改进公共频带的资源共享。具体地，图2的系统包括资源重新分配服务器213，该服务器可以临时将未使用的资源从一个网络(基站)重新分配给需要更多的空中接口资源的另一网络(基站)。特别地，如果一个网络(基站)仅使用所分配的时间间隔的一些，则分配给该网络(基站)的时间间隔可以临时减少，而分配给另一网络(基站)的时间间隔可以增加。

例如，频谱的重新分配可以响应于投标过程而执行，在投标过程中请求更多资源的网络(基站)对来自其他网络(基站)的可用资源投标。因此，给定的网络或基站可以有效地向更需要该资源的另一网络或基站出租空中接口资源。具有可用资源的网络可以指示该资源在特定的成本下是可用的。另一网络随后可以指示它准备好支付该成本以及因此资源重新分配服务器213将在指定的时长内重新分配资源并且将记录交换的成本。该成本例如，可以对应于货币价值或者例如，可以对应于可由出租网络(基站)使用的用于在较晚时间租用资源的信用代币。

在下文中，具有将向其他小区提供用于重新分配的可用资源的小区被表示为主要小区，而要求更多资源的小区被表示为辅助小区。

所描述的方法实现了小区和/或网络之间的无线资源分配的自我支配。然而，该系统的实施需要发现程序，该发现程序允许辅助小区了解主要小区的资源提供并且通知主要小区它们期待额外的资源。在图1的系统中，该发现是基于将远程终端用作不同小区(基站)之间的RF(射频)桥接，使用基站之间的空中信令来获得的。

具体地，图1的系统提供了资源交换发现消息，该消息将在下行链路方向发射到远程终端。该消息是在公共帧同步的MAC帧结构的资源分配中发射的。位于服务小区和邻居小区之间的重叠区域中的远程终端从该邻居小区接收下行链路发现消息，随后生成上行链路消息，该上行链路消息被发射到服务基站。上行链路消息包括来自邻居基站的或者邻居基站寻求的可用资源的信息，并且允许服务基站确定是否发起临时资源分配。

具体地，该系统提供了在MAC层面上(通过空中)的高效信令程序，实现了频谱共享机会发现。该系统提供了用于将下行链路发现消息发射到远程终端的MAC帧中的特定的时间间隔(被称为通告时间间隔-ATI)。这可以允许主要小区通告可用资源的信息，用于出租给邻居辅助小区。可替换地或额外地，它可以允许辅助小区通知周围的小区关于租用额外的无线资源的期望。

图3说明了在给定频率信道上采用的MAC帧结构的示例。该图示出了MAC帧结构的示例，该MAC帧结构实现了或易于主要和辅助小区之间的临时空中接口资源重新使用机会的发现。该MAC帧构造如下：

·通告发现序列被周期性地(周期T_S)插入到数据帧中以支持两种情况的发现：

。辅助小区发现主要小区的资源提供，

。主要小区发现辅助小区的请求。

·发现主要小区的资源提供是通过在帧结构的预留时间间隔中发射下行链路资源交换发现消息来实现的，在下文中被称为主要通告时间间隔(PATI)。

·发现辅助小区的请求是通过在帧结构的预留时间间隔中发射下行链路资源交换发现消息来实现的，在下文中被称为辅助通告时间间隔(SATI)。

给定的帧重复中的PATI的数目(N_PATI)和SATI的数目(N_SATI)可以响应于系统的环境并且具体地响应于当前活跃的主要和/或辅助小区的数目而进行调节。这可以允许用于发现的可用资源的更高效的利用。例如，在图3中，PATI和SATI的数目在帧结构#n中是相同的。然而，在其他示例中，帧重复中可能存在不同数目的PATI和SATI。而且，PATI和SATI没有必要如图中所示交替插入。PATI+SATI的总数目(N_PATI+N_SATI)可受到共存邻域中的可能的邻居的平均总数目的限制。

图4说明了根据本发明的一些实施例的基站的示例。在特定示例中，第一和第二基站201、203可以基本上相同且两者均包括图4中说明的功能。具体地，将参考第一基站201描述图4。

第一基站201包括收发信机401，其被配置为通过通信系统的空中接口与远程终端通信。具体地，收发信机401可操作用于根据IEEE802.16标准与远程终端通信。

收发信机401耦合到资源处理器403，该处理器可操作来管理用于针对远程终端的上行链路和/或下行链路通信的资源分配。具体地，资源处理器403包括用于从远程终端接收资源请求以及将MAC帧结构的时间间隔分配给远程终端的功能。将认识到，尽管本描述集中于位于基站201中的资源处理器403，但是在其他实施例中，一些或全部功能可以在通信系统的其他元件中实现，诸如在作为固定网络211的一部分的基站控制器中。

资源处理器403耦合到网络接口405，该网络接口能够与固定网络211的其他网络元件通信。具体地，资源处理器403可以从固定网络211的资源控制器接收关于第一基站201的小区的资源分配。特别地，资源处理器403可以经由网络接口405与资源重新分配服务器213通信。

而且，资源处理器403耦合到发现消息发射处理器407。具体地，资源处理器403可以监视第一基站201的小区中的当前资源使用。如果资源处理器403确定存在当前未使用的或者在不久的将来可能被使用的可用资源，则它可以确定该资源可被提供给其他小区和/或网络用于临时重新分配。因此，该资源处理器向发现消息发射处理器407提供资源可用性信息。作为响应，发现发射处理器407以资源可用性消息的形式生成下行链路资源交换发现消息。该消息包括可用于出租给其他小区的资源的指示。

发现消息发射处理器407耦合到收发信机401，该收发机在MAC帧的PATI中发射资源可用性消息。

而且，资源处理器403可以检测到第一基站201的小区中的当前资源使用接近满容量并且更多的空中接口资源将是理想的。因此，它可以将该期望的指示提供给发现消息发射处理器407。作为响应，发现消息发射处理器407可以以资源请求消息的形式生成下行链路资源交换发现消息，该资源请求消息在MAC帧的SATI中发射。

图5说明了根据本发明的一些实施例的远程终端的示例。远程终端例如，可以是第一远程终端205。在该示例中，第一远程终端205处于第一和第二基站201、203的小区之间的小区重叠区域中。

第一远程终端201包括收发信机501，该收发机被配置为通过空中接口与基站通信。特别地，该收发信机能够根据IEEE 802.16标准通过空中接口通信。除了与服务基站通信之外，收发信机还可以在至少SATI和PATI中接收来自非服务基站的下行链路消息。

收发信机501耦合到发现消息处理器503，该处理器接收来自MAC帧结构的PATI和SATI的下行链路资源交换发现消息。具体地，发现消息处理器503被转发在属于其他小区和基站的PATI和SATI中接收的资源可用消息和资源请求消息。

而且，发现消息处理器503耦合到上行链路消息处理器505，该处理器被配置为生成针对服务基站的上行链路消息。上行链路消息包括一个或多个接收的下行链路资源交换发现消息的信息。具体地，上行链路消息可以包括从其他基站接收的资源可用性和/或资源请求的指示。

将认识到，上行链路消息可以简单地包括在接收的下行链路资源交换发现消息的一个、多个或全部中接收的数据的副本。作为简单的示例，每当接收下行链路资源交换发现消息的时候，这可以嵌入在上行链路消息中并且被发射到服务基站。在其他的实施例中，远程终端可以处理该信息并且可以生成更加紧凑的上行链路消息。例如，上行链路消息可以简单地包括已由远程终端检测到的所有资源可用性和所有资源请求的指示。

而且，第一基站201包括发现消息接收处理器409，该处理器从远程终端接收上行链路消息。发现消息接收处理器409耦合到资源处理器403，来自其他小区/基站的可用的和请求的资源的信息被馈送给该资源处理器403。

因此，在所描述的系统中，基站和远程终端的功能允许经由中间远程终端在基站之间传递关于资源交换的发现消息。由此可以向基站提供关于哪些其他基站寻求被临时分配更多资源以及哪些基站具有可用资源的信息。被允许向他们的基站报告的远程终端的身份可在报告发生前由基站指定。这可以允许减少报告远程终端的数目，并且因此可以减少空中信令开销。

具体地，当基站从另一基站接收到通知它资源可用性的上行链路消息时，该基站可以继续确定是否可以使用该资源。如果可以，则该基站可以向资源重新分配服务器213发射消息，该消息识别该另一基站并且请求该资源的一些或全部。资源重新分配服务器213随后可以与该另一基站通信，由此可以发起资源重新分配过程。

相似地，当基站从另一基站接收到通知它资源请求的上行链路消息时，该基站可以继续确定是否可以通过该基站的资源分配提供该资源的一些或全部。如果可以，则该基站可以向资源重新分配服务器213发射消息，该消息识别该另一基站并且提供该资源的一些或全部。资源重新分配服务器213随后可以与该另一基站通信，由此可以发起资源重新分配过程。

将认识到，在不偏离本发明的前提下，可以使用用于执行资源重新分配过程的任何适当的方法。例如，资源重新分配服务器213可以操作关于可用资源的拍卖或投标过程，允许感兴趣的基站或网络申请可用资源。该拍卖或投标过程例如，可以是反复的，执行许多个投标轮次。

在下文中，将通过一些特定示例阐明图2的系统的操作。

在特定系统中，以如下方式使用PATI。

·PATI专门用于特定的主要基站，用于在下行链路中的传输。对单独的基站的PATI分配可以例如，受到固定网络中的基站控制器的控制。寻求以发射资源可用性消息的每个基站可以请求控制器分配PATI，作为响应，该控制器可以分配可用PATI。在一些实施例中，基站控制器对于不同网络的基站可以是公共的，而在其他的实施例中，每个网络可以包括用于在为该网络分配的时间间隔中分配PATI的控制器。

·PATI由主要基站使用，用于在下行链路方向中广播。在给定的时间，每个PATI可以仅由共存邻域中的单个基站使用。然而，在前一基站释放PATI之后，相同的PATI可由不同的基站使用。

·每个主要基站可以使用任何PATI，条件是该PATI还没有被共存邻域中的任何其他主要基站使用。

·每个PATI中的信息可以具体包括：

。第一基站的网络地址。具体地，可以包括主要基站的IP地址(IPid_P)(或者主要小区的IP代理地址)。

。第一基站的身份。具体地，可以包括主要基站身份(BSid_P)。

。可用的空中接口资源的一个或多个特性的指示。例如，可以包括在那个信道上由该主要小区开放的用于出租的周期的开始时间(T_{Start_}P)和/或在那个信道上由该主要小区开放的用于出租的周期的结束时间(T_{End_}P)。

。与可用空中接口资源相关联的成本。例如，可以包括那个信道上的以每个无线资源单位的信用代币数目表示的保留价格拍卖成本(RPA_P)。

。其他可用空中接口资源的指示。例如，可以包括其他信道的列表，在其他信道上该主要小区也提供用于出租的资源。

·在该系统中，用于分配PATI和SATI的控制器被配置为响应于被提供或被请求用于交换的资源的定时特性向基站分配资源时隙。具体地，PATI被分配以便第一PATI被指派给出租周期将首先发生的主要基站(即，T_{Start_}P的最小值)，第二PATI被指派给出租周期将其次发生的主要基站，以此类推。每次当新的主要基站出现的时候，该分配动态更新。由于可以较快地向急切需要资源的辅助小区提供可用资源信息，因此该机制可以提供较快的资源分配。

·而且，控制器可以响应当前时间和资源的定时特性释放MAC帧结构中的资源时隙(即PATI和SATI)的分配。具体地，当小区的拍卖周期开始时间消逝时释放主要小区的PATI。这使得新到达的主要小区能够使用该PATI通告未来的频谱使用机会。

相似地，以如下方式使用SATI：

·SATI专门用于特定的辅助基站，用于在下行链路上的传输。对单独的基站的SATI分配可以例如，受到与对PATI相同的基站控制器的控制，并且以相同的方式控制。

·SATI由辅助基站使用，用于在下行链路方向中广播。在给定的时间，每个SATI可以仅由共存邻域中的单个基站使用。然而，在前一基站释放SATI之后，SATI可由不同的基站使用。

·每个辅助基站可以使用任何SATI，条件是该SATI还没有被共存邻域中的任何其他辅助基站使用。

·每个SATI中包括的信息可以具体包括：

。基站的网络地址。具体地，可以包括辅助基站的IP地址(IPid_S)(或者辅助小区的IP代理地址)。

。基站的身份。具体地，可以包括辅助基站身份(BSid_S)。

。所请求的空中接口资源的特性的指示。例如，可以包括在其中基站将对在那个信道上的该辅助小区的租用感兴趣的周期的开始时间(T_{Start_}S)和/或该周期的结束时间(T_{End_}S)。

。与所请求的临时空中接口资源相关联的成本。例如，可以包括那个信道上的以每个无线资源单位的信用代币数目表示的资源的最大价格。

在该系统中，MAC帧中的PATI和SATI的位置参考通用时间戳，并且这些位置为主要和辅助远程终端所知，其中主要终端是属于主要小区(由其服务)的终端，以及辅助终端是属于辅助小区(由其服务)的终端。

在该系统中，不存在主要和辅助基站之间的直接发现通信。发现通信经由用作RF桥接的主要和辅助终端执行如下：

。辅助终端执行它的辅助基站和主要基站之间的RF桥接(条件是主要小区的覆盖与辅助小区区域重叠，并且辅助终端位于重叠区域中)。

。主要终端执行它的主要基站和辅助基站之间的RF桥接(条件是辅助小区的覆盖与主要小区区域重叠，并且主要终端位于重叠区域中)。

在下文中，描述了用作辅助终端的远程终端的操作的示例。

在该示例中，服务基站可以向辅助远程终端发射资源评估命令。而且，辅助远程终端包括用于响应该资源评估命令确定资源评估准则的功能。因此，请求资源的辅助基站可以指定关于所请求的资源的一些需求，诸如资源的定时。当远程终端接收到PATI中的资源可用消息时，该远程终端可以评估特性以确定这些是否满足准则。如果是，则可以发射上行链路消息，否则不生成上行链路消息并且不发射上行链路消息到辅助基站。

具体地，在该步骤过程中，当辅助远程终端接收到来自不同PATI的消息时，辅助基站在最初时(通过广播)指导远程辅助终端要采取的行为。

特别地，辅助基站可以提供下述评估需求：

(a)在其中该辅助基站对具有额外的分配的资源感兴趣的开始时间(T_{Start_}S)间隔和结束时间(T_{End_}S)间隔。(b)关于资源的最大成本，诸如最高保留价格RPAmax_S(以每个资源单位的信用代币数目表示)。(c)被允许向它们的辅助基站报告的远程辅助终端的身份。这些身份可在报告发生之前由辅助基站指定。这允许减少报告远程辅助终端的数目，并且因此减少空中信令开销。

如果满足(a)和(b)，则可以接收PATI并且满足准则(c)的辅助终端仅为被允许进行主要和辅助小区之间的RF桥接的终端。因此，当这些终端被委托获取关于PATI提议的反馈时，该方针控制从任何辅助终端向辅助基站的传输。当PATI不符合辅助基站的策略时，该机制减少了从辅助终端向辅助基站的传输数目，由此节约了带宽资源。

随后，在主要小区和辅助小区之间的小区重叠区域中的辅助终端循序地监视不同的PATI。对于每个主要小区，辅助终端可以得到下述信息：IPid_P、BSid_P、T_{Start_}P、T_{End_}P、RPA_P。

如果接收到信息(T_{Start_}P、T_{End_}P、RPA_P)，则可以执行资源评估。因此，辅助终端能够决定它是否应将该信息转发到辅助基站。

如果满足评估准则，则辅助终端收集的信息被中继到辅助小区。辅助终端发送的信息包括：IPid_P、BSid_P、T_{Start_}P、T_{End_}P和RPA_P。为了确保该信息由辅助基站适当接收，该信息由数个辅助远程终端发送。这允许改进的可靠性和安全性检查。

在接收到上行链路消息之后，辅助基站具有主要小区的IPid_P和BSid_P的信息。因此，主要和辅助小区之间的通信可以通过回程(固定网络)执行以便于激发资源重新分配，例如通过发起协商和/或拍卖过程。具体地，基于信用代币的拍卖/投标循环的剩余阶段可以通过牵涉例如，资源重新分配服务器213的基于IP的通信经由该回程执行。

在下文中，描述了用作主要终端的远程终端的操作的示例。

在最初时，主要小区和辅助小区之间的重叠区域中的主要终端循序地监视不同的SATI。对于每个辅助小区，这些主要终端可以得到下述信息：IPid_S、BSid_S和T_{Start_}S。

该信息由主要终端在上行链路消息中报告给服务小区。为了确保该信息由主要基站适当接收，该信息由数个主要远程终端发送。

在接收到该上行链路消息之后，主要基站了解了辅助小区的IPid_P和BSid_P。因此，主要和辅助小区之间的通信可以通过回程(固定网络)执行以便于激发资源的重新分配，例如通过发起协商和/或拍卖过程。具体地，基于信用代币的拍卖/投标循环的剩余阶段可以通过牵涉例如，资源重新分配服务器的基于IP的通信经由该回程执行。

图6说明了图2的蜂窝通信系统中的资源交换发现的方法。

在步骤601中，一个或多个基站201、203的集合在媒体接入控制MAC帧结构的资源分配中向远程终端205～209发射下行链路资源交换发现消息。

在步骤603中，该步骤603可以与步骤601同时发生，第一远程终端205从基站集合的至少第一基站201接收下行链路资源交换发现消息的第一消息。

步骤603之后是步骤605，在步骤605中第一远程终端205生成第二消息，该第二消息是包括从第一消息确定的资源交换数据的上行链路资源交换消息。

步骤605之后是步骤607，在步骤607中第一远程终端205向第二基站203发射第二消息。

步骤607之后是步骤609，在步骤609中第二基站203响应于接收第二消息，发起与第一基站201的临时空中接口资源重新分配。

将认识到，出于清楚起见，上文的描述参考不同的功能单元和处理器描述了本发明的实施例。然而，将显而易见的是，在不偏离本发明的前提下，可以使用不同功能的单元或处理器之间的任何适当的功能分布。例如，被说明的将由独立的处理器或控制器执行的功能可以由相同的处理器或控制器执行。因此，对特定的功能单元的引用应仅被视为对用于提供所描述的功能的适当装置的引用，而非指示严格的逻辑或物理结构或组织。

本发明可以以任何适当的形式实现，包括硬件、软件、固件或者这些的任何组合。本发明可以可选地至少部分地被实现为在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上运行的计算机软件。本发明的实施例的元件和部件可以以任何适当的方式物理地、功能地和逻辑地实现。事实上，该功能可以在单个单元或多个单元中实现或者作为其他功能单元的一部分实现。这样，本发明可以在单个单元中实现，或者可以在物理上和功能上分布在不同的单元和处理器之间。

尽管结合一些实施例描述了本发明，但是本发明并非限于此处阐明的特定形式。相反地，本发明的范围仅由附属权利要求限定。此外，尽管特征可呈现为结合具体的实施例被描述，但是本领域的技术人员将认识到，可以根据本发明组合所描述的实施例的多个特征。在权利要求中，术语“包括”不排除其他元件或步骤的存在。

而且，尽管单独地列出了多个装置、元件或方法步骤，但是其可以通过例如，单个单元或处理器实现。此外，尽管在不同的权利要求中可以包括单独的特征，但是这些特征可以有利地组合，并且不同权利要求中的内含物并非意指特征的组合是不可行的和/或不利的。而且，一种类别的权利要求中的特征的内含物并非意指限于该类别，而是指示该特征在适当情况下同样适用于其他权利要求类别。而且，权利要求中的特征的顺序并非意指该特征必须工作的任何特定的顺序，并且特别地，方法权利要求中的单独步骤的顺序并非意指该步骤必须以该顺序执行。相反地，该步骤可以以任何适当的顺序执行。

Claims (9)

1.一种蜂窝通信系统，包括

基站集合，该基站被配置为，在媒体接入控制MAC帧结构的资源分配中，将下行链路资源交换发现消息发射到远程终端；

至少一个远程终端，包括：

用于从所述基站集合中的至少第一基站接收所述下行链路资源交换发现消息的第一消息的装置；

用于生成第二消息的装置，该第二消息是包括从所述第一消息中确定的资源交换数据的上行链路资源交换消息；以及

用于将所述第二消息发射到第二基站的装置；

且其中

所述第二基站被配置为响应于接收所述第二消息，发起与所述第一基站的临时空中接口资源重新分配。

2.如权利要求1所述的蜂窝通信系统，其中，所述第一基站是具有用于其他基站的可用空中接口资源的基站，且所述第一消息是包括所述可用空中接口资源的指示的发现消息。

3.如权利要求2所述的蜂窝通信系统，其中，所述第一消息包括从包括以下内容的组中选择的参数的指示：

a.所述第一基站的网络地址；

b.所述第一基站的身份；

c.所述可用空中接口资源的至少一个特性的指示；

d.与所述可用空中接口资源相关联的成本；以及

e.其他可用空中接口资源的指示。

4.如权利要求1所述的蜂窝通信系统，其中，所述第二基站包括用于将资源评估命令发射到所述第一远程终端的装置；所述第一远程终端包括用于响应于所述资源评估命令来确定资源评估准则的装置；以及所述用于发射的装置被配置为：仅在所述可用空中接口资源满足所述资源评估准则时才发射所述第二消息。

5.如权利要求1所述的蜂窝通信系统，其中，所述资源评估准则包括下述需求：即所述第一消息的所述可用空中接口资源的至少一个特性满足对如所述资源评估命令所指示的资源的需求。

6.如权利要求1的任何一个所述的蜂窝通信系统，其中，所述第二消息包括来自所述第一基站的所述可用空中接口资源的指示。

7.如权利要求6所述的蜂窝通信系统，其中，所述第二基站包括：装置，用于在如果所述可用空中接口资源与所述第二基站处所请求的空中接口资源匹配时，将来自所述第一基站的资源临时资源分配的请求发射到所述第二基站。

8.如权利要求1所述的蜂窝通信系统，其中，所述第一基站是请求来自其他基站的可用空中接口资源的基站，以及所述第一消息是包括所述所请求的空中接口资源的指示的发现消息。

9.一种蜂窝通信系统中的资源交换发现方法，所述方法包括

基站的集合在媒体接入控制MAC帧结构的资源分配中，将下行链路资源交换发现消息发射到远程终端；

至少一个远程终端执行如下步骤：

从所述基站集合中的至少第一基站接收所述下行链路资源交换发现消息的第一消息，

生成第二消息，该第二消息是包括从所述第一消息确定的资源交换数据的上行链路资源交换消息，以及

将所述第二消息发射到第二基站；并且

所述第二基站响应于接收所述第二消息，发起与所述第一基站的临时空中接口资源重新分配。

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