CN103119978B - 在无线网络环境中动态协调无线资源使用的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于在网络环境中动态协调无线资源使用的架构、系统和相关方法。在一个方面，无线用户设备(UE)设备包括：处理器，被配置为控制多个子系统中的至少一个扫描多个射频频谱，以检测与多个无线信道相关联的传感数据，所述多个无线信道与在通信网络中利用多种无线接入技术的一个或多个无线单元有关。所述处理器还被配置为控制多个子系统中的至少一个产生消息，以将所述传感数据的至少一部分报告给至少一个网络节点。所述处理器还被配置为控制至少一个子系统处理从网络节点接收的控制消息，以便于向所述UE设备分配无线资源。

Description

在无线网络环境中动态协调无线资源使用的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年9月23日提交的题为“在无线网络环境中动态协调无线资源使用的系统和方法”的国际申请No.PCT/CA2010/001463。上述专利申请的内容以引用方式被明确并入具体实施方式中。
技术领域
本专利公开涉及移动电信网络。更具体地但非限制性地，本专利公开涉及提供在网络环境中动态协调无线资源使用。
背景技术
当移动通信网络操作于与其他系统共享的频谱中时，需要解决与无干扰地在多种系统之间指派信道有关的问题。在共享或池频谱中(例如，轻易颁照的或“空白”频带中)，可能存在在相同的地理位置以及时间-频谱中操作的多个网络、源和无线接入技术。此外，有时一些信道可能未被一些系统使用，或者在本地地理位置可用。此外，一些信道还可能由于业务或干扰而拥塞。
附图说明
通过结合附图参照以下详细描述可以更完全地理解本专利公开的实施例，附图中：
图1A示出了根据本专利申请的实施例的可以管理无线资源的示例无线网络环境；
图1B示出了描述了用于本专利申请目的的示例无线网络环境，其中，可以在分布式架构的网络环境的一个或更多个单元处部署信道占用和位置数据库(COLD)信息；
图2A示出了根据本专利申请的实施例的示例的基于LTD的无线网络，具有与传感数据(例如信道占用和位置信息)的数据库的交互；
图2B示出了在一方面与图2A的示例网络有关的附加细节的示意图。
图2C描述了关于图2A的示例网络的协议架构的示意图；
图2D和2E示出了可与图2A的网络一起操作的示例帧结构；
图2F示出了根据本公开的实施例的示例资源格，其中，可以与图2A的示例网络有关地分配资源单元；
图3示出了根据本专利申请的一个实施例的示例无线UE设备的方框图；
图4是根据本专利申请的示例无线网络情形，其中，传感单元(例如移动通信设备(MCD)或UE设备)可以被配置为感测颁照和免照波长中的无线资源条件；
图5A和5B是本公开的无线资源管理、使用和分配方案的实施例的流程图；
图6A是根据一个实施例的传感信息获取过程的示意图；
图6B示出了根据本专利申请的一个实施例的示例无线网络情形，示出了代理的传感信息报告；
图7是根据一个实施例的传感信息获取过程的示意图，其中，网络节点(例如基站)作为传感单元操作；
图8是根据本专利申请的一个实施例的示意图，示出了网络节点将传感请求传递至UE设备；
图9示出了在一个实施例中关于无线资源分配交换命令或消息的示意图；
图10A和10B示出了在本专利申请的COLD服务器的实施例处的示例过程的示意图；
图11示出了关于本专利申请的分布式COLD架构的实施例的示例过程的示意图；
图12示意了多个传感单元(例如UE设备和网络节点)在分布式COLD环境中交互的示例无线网络情形的布置；以及
图13示出了根据本专利申请的实施例的具有多系统移动网络的示例无线环境的布置，所述多系统移动网络可以交互以实现无线资源管理的目的。
具体实施方式
本专利公开广泛地涉及提供在多种无线网络环境中动态协调资源使用。各种网络单元(例如，用户设备(UE)设备、基站以及其他节点)被配置为跨一个或更多种无线接入技术(RAT)作为传感器网络操作，以改进移动通信网络的效率和容量。
在一个方面，公开了在通信网络中利用多个RAT的无线资源管理方法的实施例。要求保护的实施例包括以下动作：由传感单元扫描多个射频频谱，以检测与关于第一无线单元的多个无线信道相关联的传感数据；向网络节点通信所述传感数据；以及基于所述传感数据，将无线资源分配给第二无线单元。
在另一方面，公开了无线资源管理系统或装置的实施例。要求保护的实施例包括：被配置为从操作于多个RAT和多个射频频谱中的一个或更多个传感单元接收传感数据的组件；被配置为处理从所述一个或更多个传感单元接收的所述传感数据的组件；以及被配置为基于所述处理发送控制消息，以实现向操作于无线网络环境中的至少一个无线单元分配无线资源的组件。
在又一方面，公开了无线用户设备(UE)设备的实施例，其中，要求保护的实施例包括：处理器，被配置为控制多个子系统中的至少一个扫描多个射频频谱，以检测与与一个或更多个无线单元有关的多个无线信道相关联的传感数据；所述处理器还被配置为控制多个子系统中的至少一个产生消息，以将所述传感数据的至少一部分报告给至少网络节点；以及所述处理器还被配置为控制多个子系统中的至少一个处理从所述至少一个网络节点之一接收的控制消息，以便于向所述无线UE设备分配无线资源。
在又一方面，此处公开了分布式信道占用和位置数据库(COLD)系统中的处理一个或更多个传感单元的传感报告的方法的实施例。要求保护的实施例包括以下动作中的一个或更多个：从操作于多个RAT中的传感单元接收传感报告，所述传感报告包括：与关于至少一个无线单元的多个无线信道相关联的传感数据；识别所述传感单元的身份，并确定是否以预定码产生器产生的码对所述传感报告进行了标记；响应于所述识别和所述确定，认证所述传感报告；以及将来自所述传感单元的所述传感报告与来自所述传感单元的一个或更多个先前传感报告和从另一传感单元接收的一个或多个先前传感报告中的至少一个关联。
在有关方面，此处公开了分布式COLD系统中的用于处理一个或更多个传感单元的传感报告的装置的实施例。要求保护的实施例包括以下特征中的一个或更多个：被配置为从操作于多个无线技术(RAT)中的传感单元接收传感报告的组件，所述传感报告包括：与和至少一个无线单元有关的多个无线信道相关联的传感数据；被配置为识别所述传感单元的身份，并确定是否以预定码产生器产生的码对所述传感报告进行了标记的组件；被配置为认证所述传感报告的组件；以及被配置为将来自所述传感单元的所述传感报告与来自所述传感单元的一个或更多个先前传感报告和从另一传感单元接收的一个或更多个先前传感报告中的至少一个关联的组件。
在又一方面，此处公开了与利用多种无线接入技术的无线通信环境中的UE设备一起操作的方法的实施例。要求保护的实施例包括以下动作中的一个或更多个：扫描多个射频频谱，以检测与和所述无线UE设备的传感区域中的至少一个无线单元有关的多个无线信道相关联的传感数据；确定所述无线UE设备是否在广域蜂窝网络的范围以外；响应于所述确定，与具有广域蜂窝通信连接的建立另一无线UE设备建立短程无线通信路径；以及向所述另一无线UE设备发送所述传感数据，以向所述广域蜂窝网络报告。
在相关方面，此处公开了无线UE设备的另一实施例，所述无线UE设备包括以下特征中的一个或更多个：处理器，被配置为控制多个子系统中的至少一个扫描多个射频频谱，以检测与和所述无线UE设备的传感区域中的利用多种无线接入技术的至少一个无线单元有关的多个无线信道相关联的传感数据；所述处理器还被配置为控制多个子系统中的至少一个确定所述无线UE设备是否在广域蜂窝网络的范围以外；所述处理器还被配置为控制多个子系统中的至少一个与具有广域蜂窝通信连接的另一无线UE设备建立短程无线通信路径；以及所述处理器还被配置为控制多个子系统中的至少一个向所述另一无线UE设备发送所述传感数据，以向与所述广域蜂窝网络相关联的网络单元报告。
下面将参照如何能够实现并使用实施例的各种示例来描述本专利的与在无线网络中动态协调无线资源使用和分配的系统、方法、装置，以及相关联的具有指令的有形计算机可读介质以及有形计算机程序产品的实施例。在说明书和附图的多个视图中使用相似的附图标记来指示相似或对应部分，其中，各种单元可能不一定按比例绘制。下面参照附图，更具体地参照图1A，描述示例无线网络环境100A，其中，可以根据本专利申请的实施例来管理无线资源。应该认识到：无线网络环境100A可以包括由相应运营商使用任何已知或迄今未知的涉及无线通信的技术部署的一个或多个多样的网络，例如包括但不限于广域蜂窝网络、WiFi网络、Wi-MAX网络、电视(TV)广播网络、卫星通信网络等。此外，在多样的技术中使用的射频可以包括：不同的颁照频带、免照频带、共享或池射频、其他轻易颁照的频带、或固定的TV空白频带(例如，54-698MHz之间未使用的电视频率)等。此外，在无线网络环境100A中可操作的射频可以与全球移动通信(GSM)网络、增强数据速率GSM演进(EDGE)网络、综合数字增强网络(IDEN)、码分多址(CDMA)网络、通用移动电信系统(UMTS)网络、以及第2、2.5、3代或后续网络、长期演进(LTE)网络(即，增强型UMTS陆地无线接入或E-UTRA网络)、支持高速下行链路分组接入(HSDPA)或高速上行链路分组接入(HSUPA)的网络、或采用诸如电气电子工程师协会(IEEE)标准(如IEEE802.11a/b/g/n标准)或其他相关标准(如HiperLan标准、HiperLan II标准、Wi-MAX标准、OpenAir标准、和蓝牙标准)等标准以及任意移动卫星通信技术(如地理移动无线(GMR)-1)和其他基于卫星的技术(如GPS)的无线网络一致。相应地，图1A中所示的无线网络环境100A被设想为还可以包括其他单元(如(将覆盖扩展至例如室内区域的)毫微微小区和微微小区、WiFi接入点、中继节点等)的综合环境。
作为示意，无线网络环境100A的各种覆盖区域以可以互连并连接至其他网络组件(如无线网络控制器(RNC)、核心网和其他网络节点)的一个或更多个网络基础设施单元(如基站)为例。附图标记102-1至102-5指由分别对应的基站104-1至104-5服务的五个示例覆盖区域。虽然覆盖区域102-1至102-5被示为完全分开的小区，它们可以重叠。此外，尽管相对于覆盖区域仅示出了一个基站，可以存在以相同或不同无线接入技术(RAT)操作的与相同覆盖区域重叠的附加基站。再次作为示例，服务覆盖区域102-1的基站104-1能够以适当的无线接入技术(例如RAT-B)操作。类似地，基站104-2也能够以RAT-B操作，而基站104-3至104-5可分别以RAT-A、RAT-D和RAT-C操作。根据无线接入技术，基站可以耦接至RNC106，以与相关联的核心网108相连。如果涉及基于LTE的网络实现，基站功能以及RNC功能可以集成在被称为演进节点B(eNB)的单个无线网络单元中。此外，基站可以具有与其他基站的对等连接(例如回程链路)，如将于以下描述的，在一个实施例中可以采用对等连接来交换传感数据信息以及资源分配和管理/使用消息。
每个覆盖区域可以服务于若干移动通信设备(还可以某种程度可互换地称为无线用户设备(UE)设备、无线终端、移动终端、移动台、空白设备等)。采用更一般的表示，无线UE设备还可以包括：可以一个或更多个操作模式操作的支持无线通信的任何便携式计算机(例如，膝上、掌上或手持计算设备)、或任何增强型个人数字助理(PDA)设备、或支持电子邮件、视频邮件、互联网接入、公司数据接入、消息、日历和日程、信息管理的综合信息装置等。例如，UE设备可以在蜂窝电话频带频率以及无线局域网(WLAN)频带中操作以及可能单独在WLAN频带中操作。此外，UE设备可以无线方式在其中操作的其他频带可以包括Wi-MAX频带、一个或更多个卫星频带、TV空白频带等。如参照无线网络环境100A的覆盖区域说明的，附图标记110-1至110-4指可以在不同覆盖区域中操作的示例无线UE设备。此外，一些UE合并可以具有参与设备间通信的能力，两个设备(例如覆盖区域102-3中的MCD110-3A和MCD110-3B)可以通过该能力在对等无线链路中交换信息。在一些实例中，一个或更多个UE设备可以使用基于卫星的系统(例如通信卫星111)通信。如将于以下更详细地描述的，在实施例中，一个或更多个UE设备还可以被配置为作为传感单元操作，以检测无线网络环境100A的一个或更多个无线信道中的各传感数据段。
网络108示出了一个或更多个核心网，各种对应无线接入网(包括例如基站和eNB节点，等)与所述核心网通信，以实现通信处理，以及提供与其他网络域的交互性。例如，一个或更多个移动交换中心(MSC)、短消息服务中心(SMSC)、归属位置/访问位置寄存器(例如HLR/VLR118)、认证中心(例如认证、授权和计费(AAA)节点120)等可以作为网络108的一部分或与网络108结合交互操作。在一些实施例中，虽未在图1A中具体示出，IP多媒体子系统(IMS)网络和相关联的功能实体(例如呼叫会话控制功能(CSCF)节点、网络域选择(NeDS)节点以及其他应用服务器)也可以与网络108接口连接。关于与公共交换和IP服务网络(例如互联网)114的连接，还可以与网络108相关联地提供使用的网关节点(例如，网关GPRS支持节点或GGSN116)。类似地，基于卫星的无线通信基础设施(例如支持和控制与通信卫星111的上行链路和下行链路通信的卫星地面站112)也可以适当地与服务网络114接口连接。
根据本专利申请的教导，无线网络环境100A的各种单元可用作传感单元，以监测、确定、检测或以其他方式测量网络区域的覆盖区域内一个或更多个地理位置处的无线资源使用和干扰条件。网络的每个单元可以充当无线条件“传感器”(即，传感单元)，能够包括具有传感能力的现有网络单元(例如基站)或与现有网络单元耦接的独立传感单元/模块。传感单元可以包括：基站、移动/游牧设备、中继、毫微微小区、微微小区以及关注区域中的其他接入点，并且可以跨单个或更多种无线接入技术作为覆层传感器网络操作，感测环境中的无线条件，以有助于改进移动通信网络的效率和能力。相应地，传感器被配置为测量和报告网络的覆盖区域内的各种地理位置以及频带处的无线资源使用和干扰条件(即，传感数据)。在一个实施例中，传感数据信息可以被报告给如图1A所示的信道占用和位置数据库(COLD)122处并在COLD122处合并，可以动态更新以向网络单元提供全网信道使用的实时观测。COLD数据库122因此可以与网络基础设备适当地接口连接(例如，经由至核心网108、RAN单元(如基站或eNB等)的连接)。此外，COLD数据库122可以耦接至服务网络114，以与其他或可能与第三方外部信道占用数据库(例如ECOD124等)交换无线条件信息。
在另一实施例中，无线条件信息(即，传感数据)可以备选地或附加地存储在包括例如移动设备在内的整个无线网络中的节点处的分布式COLD中，但不限于此。分布式COLD共享和交换信息，以在整个网络中散发传感信息。该配置可用于在网络中管理移动通信业务或用于设备到设备通信。本领域技术人员将意识到：传感器网络信息还可用于提高网络及其传感器的整体效率。图1B示出了用于本专利申请目的的示例无线网络环境100B，在示例无线网络环境100B中，COLD信息可以被部署在分布式架构的网络环境的一个或更多个单元处。应理解的是，图1B的无线网络环境100B在无线网络环境的示例和全面范围的表示方面实质上类似于图1A所示的无线网络环境100A。相应地，图1的描述做必要修改后同样适用。然而，根据分布式COLD架构的可选实施例，无线网络环境100B包括一个或更多个移动设备，具有COLD数据库以及适当的传感器/处理器逻辑，用于实现对移动设备的微无线环境(即，小的局部区域，以下称为“传感区域”；在该区域内，UE设备的无线收发机电路能够有效地感测该区域中普遍的信道条件；由于UE设备较低的操作功率条件，该区域远远小于基站的覆盖区域)中的感测COLD信息的感测、报告和处理。此外，还可以在核心网基础设施108内或与核心网基础设施108相关联地提供位于网络的过滤和COLD服务器功能160。作为示例，图1B中的基站104-3的覆盖区域102-3中UE设备110-3C具有本地COLD处理器/逻辑单元162。采用类似的方式，覆盖区域102-5中的UE设备110-4以及覆盖区域102-2中的UE设备110-2也具有相应的本地COLD处理器/逻辑功能164、168，用于感测、报告并处理感测到本地无线条件。此外，根据具有COLD处理器/逻辑的UE设备的增强功能，传感UE设备可以被配置为管理其自身的无线资源使用，或向其附近的另一无线单元(例如另一UE设备)调度无线资源，或向适于调度覆盖区域内的无线资源的网络节点产生适当的消息。
无论传感数据存储或储存在什么位置，可以根据从由从每个传感器接收到的输入消息，以其具体位置和使用参数(例如干扰电平和观察时间)动态更新COLD信息。如本文中之前提到的，这样动态更新的信息可以与来自其他外部信道占用数据库(ECOD)的信道占用信息组合，所述信道占用信息可以指示频带中相关静态的信道可用性(如，TV空白和其他轻易颁照的或池频谱资源)。在分布式架构中，可以存在多个COLD设施，并且在一些实现中，COLD可以是包括移动网络或者在一个具体实现中可能专门包括移动终端在内的网络中的多个节点间的分布式功能。在数据库中存储传感信息以及COLD服务器操作以提供位置/信道占用信息适于但不限于应用共享或池频谱，其中，多个系统可以利用涉及颁照和免照频谱信道的相同频谱指派。在共享频谱或构成频谱池的情况下，可能存在在相同区域中操作和利用功能射频频谱资源的多个干扰源、RAT和网络。相应地，在这样的情形下，动态更新的传感数据(例如干扰电平、信干比(SIR)、信噪比(SNR)等级、符号间干扰(ISI)延迟以及相关联的位置信息)可用于辅助并实现可以位于设备、位于网络、或者位于设备和网络处的调度器的更智能的资源调度。此外，如本文中之前描述的，传感数据信息还可用于管理设备到设备会话协调，这是由于这样的通信不能遵从无线通信网络中流行的蜂窝频率重用模式。如果在地理区域中在特定信道上报告了极大的干扰，移动网络能够识别并指派具有较小干扰的其他信道，或者选择以另一方式调度会话。
此外，COLD信息还可用于管理和改进传感器网络自身的效率。例如，如果多个设备彼此非常近，COLD服务器可以选择从设备的子集或仅仅之一请求信息，以限制电池使用和信令。作为结果，不可以请求其他传感单元(如基站)附近的那些设备提供传感信息。在设备被配置为提供传感信息的一些实现中，COLD服务器功能能够具体发信号通知特定移动设备不提供传感信息，或提供更少(或更多)的信息，或提供降低(或增加)的信号报告频率，以更好地管理传感设备资源。
在一些实施例中，除了直接由传感单元提供的信息，COLD功能还可以利用与信道活动性有关的信息。例如，RAT中的许多在它们的操作和协议中包括通信无线信道的状态的反馈信息(例如，信号状态反馈和信号探测度量)。该信息通常由无线装置直接用于使调制和编码方案(MCS)适于当前信道条件。根据本公开，一些传感单元(如基站和移动设备)可以从这些过程中提取信道条件信息，并使其以及可能其他方面(如位置、当日时间信息、可靠性/置信水平、以及数据粒度)对COLD服务器可用。例如，对本地COLD服务器可用的本地信息可以包括动态信道占用的细节，如信号类型、用户/设备、以及使用持续时间和方式(以更精细的粒度表示)，而高层COLD服务器可以包括“粗略”信息，如，信道是否活动以及该信道上的负载(以更粗糙的粒度表示)。应该理解的是，使这样的信息在COLD中可用能够通过更好的调度布置改进整体的网络信道利用率。
以图1A和1B的无线网络环境为示例，UE设备110-3C可以被配置为根据COLD服务器(例如，图1A的COLD服务器122或图1B的分布式环境中的任意位于网络的服务器)的请求，报告其位置以及与信道上的活动和干扰有关的传感信息。例如，设备可以被配置为自发、根据请求、或周期性地、或在改变事件发生的情况下(即，事件驱动或事件触发)或在无线条件改变(例如，改变频谱等)的情况下报告传感信息。通常，网络中的每个设备或单元感测与其直接有关的信号，并向基站、COLD服务器或基站和COLD服务器报告。相应地，UE设备110-3C可以通过UE设备110-3A和UE设备110-3B和基站或节点(例如基站104-3)之间的附近的通信以及从基站104-3那些设备的信令，来感测干扰和信道使用。即，UE设备110-3C被配置为监测上行链路信道(从设备到网络节点)以及下行链路信道(从网络节点到设备)。此外，UE设备110-3C还可以感测UE设备110-3A和UE设备110-3B之间的设备到设备通信，以及由于基站覆盖区域102-1和102-4与UE设备110-3C的传感覆盖接近或重叠感测到来自基站覆盖区域102-1和102-4中的发射机(和/或其他移动设备)的发送。类似地，UE设备110-3C还可以具有感测和报告与可能属于另一网络或另一无线接入技术的UE设备110-4和基站104-5的信道使用有关的信息的能力。在一些实现中，可以“合并”来自多个网络的基站，使得传感UE设备能够在给定区域中使用通信信道感测来自多个网络/技术的发射机。使用UE设备110-3C以及覆层传感器网络的其他传感单元的位置和干扰反馈的信息，COLD服务器可以提供与在各种信道上调度通信并管理设备到设备通信有关的信息。
基于前述内容，应理解的是，可以针对不同位置的不同信道的活动性的各种参数，存储和处理传感数据(例如信道占用/位置数据)。通过来自传感器网络中的传感单元的传感报告收集的这样的信息可以与传感信息的其他报告一起处理，或者可以存储在一个或该多个集中式、分布式或其组合的数据库中。可以通过提供信道使用和可用性的知识以及与信道在给定位置的使用有关的更详细的参数，将这样的信息用于无线资源管理(RRM)。相应地，使用一个或该多个移动通信网络的设备的无线资源分配可以通过实现此处描述的系统受益，所述系统包括以下事务中的一个或更多个等：(i)在设备处感测无线资源的可用性；(ii)在设备本地的数据库中存储传感信息；(iii)向其他设备报告传感信息；(iv)从通信网络中的其他设备或节点接收传感和数据库信息；以及(v)将数据库中的信息以及接收到的信息一起处理，以便为设备选择和指派用于通信的无线资源。
如以下马上阐述的，前述教导和与此相关的特定方案还可以进一步在特定类型的网络内示例。图2A示出了根据本专利申请的示例的基于LTE的无线网络200A，具有与传感数据(例如信道占用和位置信息)的数据库214的交互。根据本专利申请的一个实施例，服从LTE的UE设备表示为具有传感器处理逻辑模块204的一个或更多个移动设备，所述传感器处理逻辑模块204辅助关于一个或更多个RAT和射频频谱的传感信息收集、报告和处理。具有一个或更多个eNB节点(其中eNB208是示意表示)的演进的UTRAN206可操作用于关于空中接口和RNC功能为UE设备202服务。耦接至E-UTRAN206的演进的分组核心(EPC)网络210位于更高的分层网络级别，其包括与移动性管理、分组数据网络接口以及至E-UTRAN的接口有关的网络实体。这些功能由诸如移动性管理实体(MME)(管理移动性、UE身份和安全参数)、服务网关(S-GW)(确定至RAN的接口的节点)、以及分组数据网络(PDN)网关(P-GW)(终止至PDN的接口的节点)等在分组核心210中总体示为212的实体表示。如图所示，传感数据库214被部署为与E-UTRAN206、分组核心210或两者中的单元通信联系。此外，还可以向传感数据库214提供参与与UE设备202的通信联系的能力。
图2B示出了在一方面与图2A的示例网络有关的部分200B，其中，示出了附加细节。示例eNB节点208包括适当的硬件/软件/固件功能，所述硬件/软件/固件功能包括例如一个或更多个处理器、存储器、无线收发机电路等，用于处理关于适当的通信协议栈的必要的层1至层3功能，所述功能可由一侧的UE设备以及另一侧的EPC单元实现。附图标记216指代物理层(PHY)功能，附图标记218指代媒体访问控制(MAC)层功能，附图标记220指代无线链路控制(RLC)层功能。分组数据汇聚协议(PDCP)功能222和无线资源控制(RRC)功能224覆盖通信协议架构的较低级别。在eNB208中还包括：动态资源分配(即，调度)模块226；测量、配置和供应模块228；无线准入控制模块230；连接移动性控制模块232；无线承载(RB)控制模块234；以及用于实现必要的无线接口功能的小区间无线资源管理(RRM)模块234。
网络部分200B的代表EPC网络单元212经由S1接口耦接至eNB节点208。如图2B中所示，网络单元212包括MME功能242、S-GW功能238以及与IP网络(例如，互联网114)接口连接的P-GW功能240。eNB节点208的至少部分硬件/软件/固件功能可以增强或以其他方式被修改为实现COLD服务器过程以及传感数据过程。例如，可以基于实现和服务要求来实现：感测与eNB节点的自身射频以及其他网络和技术相关联的传感信道条件；向其他传感单元(UE设备、其他基站或eNB节点(经由例如X2接口)、中继节点、毫微微小区、微微小区、WiFi接入点等)产生传感数据请求；接收并处理来自其他传感单元的传感数据输入；与传感数据库214接口连接以向其发送报告等。在一个实施例中，这样的传感器处理逻辑和COLD服务器功能可以表示为被提供为eNB节点208的一部分的功能框225，其可以被配置为向调度器226发送适当的传感数据消息或处理后的传感数据消息，以在考虑到普遍的信道条件、占用和使用后控制或以其他方式调整资源分配过程。如果在网络中的其他位置(例如，在COLD服务器214处、EPC接口212处或在不同的分层级别)处理传感数据并经由适当的消息在eNB208处接收，这样的消息可以被中继至调度器功能226以进行资源分配调整。此外，至少部分EPC节点212硬件/软件/固件功能还可以被修改或以其他方式被配置为实现适当的传感器数据处理逻辑和接口，在一些实施例中，其可以被提供为单独的模块241，从而可以采取适当的过程，如，COLD服务器过程、向传感器单元产生传感数据请求、接收并处理来自传感单元的传感数据输入、与传感数据库214接口连接以发送/接收报告等)。
LTE网络部分200B中的下行链路和上行链路通信都可以发生在多个明确定义的信道中，所述信道操作于可以从一个级别映射至下一级别的协议栈的不同级别。如将于以下阐述的，为了本专利公开的目的，这些信道中的一些信道可以适于被修改为承载传感数据信息。图2C示出了从通信信道的观点来看的关于图2A的示例网络的协议结构200C的图。多个无线系统在无线装置250和形成协议架构的层-1251的PHY层252之间承载信息。关于下行链路通信，物理信道包括：(i)物理广播信道(PBCH)；(ii)物理控制格式指示符信道(PCFICH)；(iii)物理下行链路控制信道(PDCCH)；(iv)物理混合ARQ指示符信道(PHICH)；(v)物理下行链路共享信道(PDSCH)；以及(vi)物理多播信道(PMCH)。对于上行链路通信，物理信道包括：(i)物理上行链路控制信道(PUCCH)；(ii)物理上行链路共享信道(PUSCH)；以及(iii)物理随机接入信道(PRACH)。多个物理层传输信道支持从PHY层252到MAC以及更高层254的信息传输。对于下行链路通信，这些信道是：(i)广播信道(BCH)；(ii)下行链路共享信道(DL-SCH)；(iii)寻呼信道(PCH)；以及(iv)多播信道(MCH)。对于上行链路通信，传输信道是：(i)上行链路共享信道(UL-SCH)和(ii)随机接入信道(RACH)。继而，MAC层254向RLC层256提供多个逻辑信道，所述逻辑信道包括控制信道(控制平面信息)和业务信道(用户平面信息)，用于上行链路和下行链路通信。这些控制信道包括：(i)广播控制信道(BCCH)；(ii)寻呼控制信道(PCCH)；(iii)公共控制信道(CCCH)；(iv)多播控制信道(MCCH)；(v)专用控制信道(DCCH)。业务信道包括：(i)专用业务信道(DTCH)和(ii)多播业务信道(MTCH)。MAC层252和RLC层256二者形成协议架构的层-2253功能。RRC层258位于层-3255，RRC层258也可以与PHY层252通信以进行关于无线信道的控制和测量。
在LTE网络部分200B中，信息可以以两种类型的帧结构来发送：(i)频分双工(FDD)帧结构(又称类型1结构)；以及(ii)时分双工(TDD)帧结构(又称类型2结构)；两者将时频无线资源(即，载波上的带宽(被划分为多个子带或子载波))和时域(被划分为时隙))定义为适当的无线帧。典型地，无线帧具有10ms的持续时间，其中，资源块(RB)在0.5ms的时隙持续时间上跨12个子载波。子载波间隔是15kHz，从而给出每RB180kHz的带宽。图2D和2E分别示出了可与图2A的网络操作的示例FDD和TDD帧结构200D和200E。每个10ms无线帧由从0到19编号的20个0.5ms时隙构成。对于FDD操作，在每个10ms间隔，10个子帧可用于下行链路传输，10个子帧可用于上行链路传输。关于TDD帧，可以在子帧承载信息之间插入分别具有可配置长度的特殊子帧，如下行链路导频时隙(DwPTS)、保护时段(GP)以及上行链路导频时隙(UpPTS)。
如图2F所示，每个时隙中发送的信号可由子载波和符号的资源格来描述，其中，附图标记200F是视频资源排列的图形表示。资源格中的每个单元被称为资源单元(RE)，并且在时隙中由索引对(k、l)唯一定义(其中，k和l分别是频域和时域中的索引)。示例无线帧260被划分为20个时隙，每个时隙(例如时隙262)包括7个符号。从而，传输的最小时频单元(即资源单元)被定义为一个子载波上的一个符号。频率上一组12个连续的子载波以及时间上一个时隙形成资源块(RB)264，其中，附图标记266是说明性资源单元。可以在RB单元和在每个时隙中向每个用户/设备分配数据，用户(即，UE)可以被调度至一个或多个子载波或子带。在上行链路中，当针对相同的用户调度多个子带时，多个子带可以被提供为连续的。相邻用户和相邻小区可以被分配至相同时隙中的相同子带，并且因此可能彼此干扰。因此，可以感测并向COLD服务器或处理器报告这样的信息，以适当地调度或重新调度无线资源，从而最小化例如信号强度的损耗、误比特率(BER)、误块率(BLER)等。
下面参照图3，图3示出了根据本专利申请的一个实施例的示例无线UE设备300的方框图。无线UE设备300可以具有：包括天线组装308(具有一个或更多个天线)的通信子系统304；可与一个或更多个RAT操作的适当的收发机电路306；以及附加的硬件/软件组件，例如信号处理器等。提供用于对设备300进行总体控制的微处理器302可操作地耦接至通信子系统304，通信子系统304能够与各种接入结束、操作频带/频率和网络一起操作(例如，以实现语音、数据、媒体或其任意组合方式的多模通信)。如对通信领域技术人员显而易见的，通信子系统/模块304的具体设计可以依赖于设备打算与其一起操作的通信网络(如基础设施单元399和397所示例的那样)。
微处理器302还与诸如辅助输入/输出(I/O)318、串行端口320、显示器322、键盘324、扬声器326、麦克风328、随机接入存储器(RAM)330、可以包括例如短程通信子系统的其他通信设施332、以及以附图标记333总体标记的任意其他设备子系统等附加设备子系统接口连接。示例附加设备子系统可以包括加速度计、运动传感器、位置传感器、温度传感器等。为了支持接入以及认证和密钥产生，还提供SIM/USIM接口334(又被推广为可移除身份模块(RUIM)接口)与微处理器302和具有适当的SIM/USIM应用的UICC331通信。
可以用永久存储模块335(即，非易失性存储子系统)来实现操作系统软件和其他系统软件，可以使用闪速存储器或另一适当的存储器来实现永久存储模块335。在一个实现中，永久性存储模块335可以被分割为不同的区域，例如传输栈345；计算机程序的存储区域336；以及诸如设备状态337、地址簿339、其他个人信息管理器(PIM)数据341以及被总体标记为附图标记343的包括IT策略模块在内的连接模块管理器以及其他数据存储区域等数据存储区。此外，永久存储器可以包括：在微处理器302或专用电路的控制下结合此处阐述的一个或更多个子系统实现一个或更多个无线信道传感操作、过滤、报告产生和传输、产生资源分配相关的控制消息以及其他COLD相关过程等必须的适当的软件/固件350。被供电组件可以从从任意电源(未在图3中示出)接收电能。电源可以是例如电池，但电源还可以包括至位于无线UE设备300外部的电源(如充电器)的连接。
UE设备300的无线装置及相关联的资源(即，包括但不限于通信子系统304)可以被扩展、配置/重新配置或以其他方式修改为使设备能够在不打断任何正在进行的可能与设备的服务网络站发生的通信过程的情况下感测(或“嗅探”)无线环境。这样的功能可以包括：传输至其服务网络站(或其他站)和调度这样的传输之间的空闲时间期间的传感，使得能够在检测外部信号所需的时间传感。相应地，UE设备300的无线装置可以在其自身的RAT以及其他RAT和频带(例如TV空白、轻易颁照的频率等)中感测信号活动性和无线条件。无线装置以及任意控制软件/固件可以被扩展为实现对在无线环境的特定无线信道中感测的信号的持续时间的测量。在另一变型中，除了设备可能正在使用与其服务网络站通信的信道以外，无线装置及相关联的软件/固件可以被扩展或配置为还基本上同时感测一个或更多个信道。此外，设备的无线装置及相关联的软件/固件可以被扩展或配置为包括：感测可能位于设备用来与其服务网络站通信的通常的信道集合以外的信道。例如，通常使用FDD模式(其中，设备通常装备针对频带中的一个信道装备发射机以向服务器站发送无线信号(即，上行链路)，并且针对另一频带中的另一信道装备接收机以从服务网络站接收无线信号(即，下行链路))与其服务网络通信的设备，该设备的无线装置可以被扩展为包括：能够接收上行链路中的信号以感测可能位于附近的其他设备发送的上行链路信号。类似地，如果设备正在使用TDD模型进行其无线通信，其可以将在上行链路发送和下行链路接收之间划分其时间。为了辅助附加感测，设备可以改变其接收机定时，使其能够包括在上行链路时间间隔期间接收，以感测其他设备的发送。
在一个布置中，无线UE设备300的传感功能可以包括测量无线信号，无线信号的测量包括但不限于以下内容等：(i)正在感测的信道中的期望信号的带宽上的信号强度和噪声电平等。当信道中不存在可识别信号时，传感过程可以以dBm为单位报告“噪声”强度以及带宽。当能够识别信号时，传感过程将以诸如dBm等单位报告“信号”强度以及检测到的信号的带宽。(ii)当能够识别信道中的信号时，感测信息可以包括信号类型(例如无线接入技术)。传感测量还可以包括：传感设备的位置、可能正在通信的站(网络或设备)、以及使用信道的检测到的商业网络的标识。(iii)对于一些无线信号格式，设备可以估计信道的“负载”，例如，信道被无线信号(例如，例如IEEE802.11分组)占用的时间片段。
在另一变型中，UE设备300可以存储感测信息供其自身当前和将来使用。备选地或此外，当被请求或订阅时(或一些其他的分发机制)，设备还可以与其他设备或网络站共享感测信息。此外，设备可以从其他设备或网络站(使用与服务网络站或其他设备的无线和网络通信链路)接收(并存储)感测信息。在评估无线条件和确定当前或未来特定时刻使用何种无线服务来使用信道通信时，该信息对设备是有用的。
图4是根据本专利申请的实施例的示例无线网络情形400，其中，传感单元402(例如移动通信设备或UE设备)可以被配置为在颁照和免照谱(即频带、波长或频率)中感测无线资源条件。传感单元402具有无线传感/报告装置404，在一个实施例中，无线传感/报告装置404可以包括上述功能中的一个或更多个。传感单元302能够在其位置或区域(即，传感区)中感测的部分无线环境可能在任意时间容纳有一个或更多个无线单元(例如在相同或不同的RAT中操作的其他无线UE合并、基站等)。作为示意，无线单元406是能够使用颁照、免照、轻易颁照、或共享/池无线资源与一个或更多个网络通信的非限制的这样的无线单元的示例。例如，无线单元406可以使用颁照资源408与网络412交互，以进行其下行链路410A和上行链路410B通信。类似地，无线单元406还可以使用无照资源414与网络418交互，以进行下行链路416A和上行链路416B通信。备选地或此外，无线单元406可以使用适当的无线资源与其他设备通信(即，对等通信)。传感单元402的无线传感装置404被配置为扫描RF频谱的至少一部分，以针对所有这样的通信感测无线信道以及任何未占用的信道。如图所示，附图标记420A和420B指代传感单元402关于无线单元406在与网络412的颁照通信中的下行链路和上行链路信道使用接收的传感信号。类似地，附图标记422A和422B指代关于无线单元406在于网络418的免照通信中的下行链路和上行链路信道使用接收的传感信号。附图标记424、426和428表示可以由传感单元402的传感装置404接收到的其他RF频谱中的传感信号，可以处理、报告或以其他方式管理所述传感信号以实现本专利申请的目的。
图5A和5B是本公开的无线资源管理、使用和分配方案的实施例的流程图。如实施例500A的框502所示，传感单元扫描RF频谱中与特定无线信道相关联的传感数据(例如无线单元对信道的占用、噪声/干扰特性、感测数据的可靠性等)。如前所述，传感单元可以是无线UE设备、基站或eNB、服务网络节点、中继节点、毫微微小区、接入点等。基于检测到的传感数据，可以分配、指派或重新指派、或者以其他方式管理无线资源，以供传感单元自身使用或另一无线单元(可以是另一传感单元)使用(方框504)。附加或备选地，可以向其他传感单元报告检测到的传感数据(框506)。在另一备选或附加布置中，可以向外部数据库(例如与诸如互联网等广域IP网络相关联的数据库或服务器)报告传感数据。在另一布置中，可以向服务网络(例如COLD服务器)报告传感数据库(方框508)。
如图5B中所示，实施例500B涉及：从操作于RF频谱的一个或更多个部分中的一个或更多个传感单元接收传感数据(方框550)。可以处理接收到的传感数据，例如，干扰计算、对预期/计划信道占用及其持续时间进行相关/比较和组合、对信号强度应用阈值(例如，预先指派的阈值)、SIR/SNR测量、差错率并且考虑数据粒度和数据可靠性指示等(框552)。应理解的是，对传感数据的“处理”可以包括上述操作，并且为了本公开的目的，可以任意组合、顺序或序列执行将于以下更详细描述的其他功能。响应于处理后的传感数据，可以向网络(例如，操作于eNB节点处的资源调度器)或向UE社保发送控制消息(例如资源分配控制消息)，以实现向操作于无线网络环境中的至少一个无线单元分配无线资源(框554)。
图6A是根据一个实施例的传感信息获取过程600A的示意表示。传感单元602可以具有传感信息获取功能，传感信息获取功能可以被实现为在传感单元(例如UE设备或其他网络单元)的一个或多个控制处理器上执行的过程。在一个实现中，传感单元602可以依照从网络/COLD服务器发信号通知的指令(框604)，被指示为感测和报告传感数据。处理模块606可操作用于处理指令、感测到的无线条件或其他观测到的事件。传感调度器608和报告调度器618可以被配置为整个传感单元过程602的子过程，其中，传感调度器608的主要任务是控制信道传感过程框610。数据累积器过程612可以基于来自报告调度器618的控制输入以及基于从存储器602获得的先前的报告，本地存储和处理可用于报告创建(框614)的感测数据。根据先前报告新创建的报告或更新后的报告被提供至发射机过程622，发射机过程622可以被配置为基于例如来自报告调度器618的输入向特定位置发送报告。可以本地存储报告(方框620)或者向基站、网络节点和/或一个或多个COLD服务器624(统称为网络单元)发送报告(如果传感单元不具有必要的连接(即，在覆盖区域外)，可能经由代理单元)。
如前所述，传感器单元可以经由从COLD服务器发信号通知的指令被指示为反馈信息，COLD服务器可以是无线通信空中接口的一部分，如传感器特定的或小区广播传输，或者可由应用层信令(即，例如可以使用TCP/IP或各种形式的短消息服务(SMS)或多媒体消息服务(MMS)的过顶”或OtT型信令)实现。传感器单元还可以被指示为：响应于来自COLD服务器的查询消息，报告特定信息。此外，请求可以被配置为从传感器单元发起一系列报告事件。
在一个实施例中，传感器单元可以被配置为在一些特定条件期间(如，当使用具有特定特性的信道时)自发感测和报告无线环境信息。例如，当使用共享、池或免照频谱时，传感器单元可以被配置为向COLD服务器通信传感信息和位置信息。在另一实施例中，传感单元过程特别是那些与移动设备相关联的过程可以被指示为仅报告所选共享信道中的干扰和使用。在例如被指示为为使用使用特定载波或频带时，传感器单元可以根据缺省配置或来自无线通信网络的一些信令(如广播消息、或例如LTE系统中的系统信息或主要信息块(SIB/MIB)消息)来识别这样的提供信息的要求，所述缺省配置在移动操作于共享信道中时被激活。该信令可以采取OtT信令、小区的报告消息或传感器特定消息中的指示的形式。
在附加实施例中，传感器单元可以被触发为基于条件改变来感测和报告无线环境信息。例如，传感器单元可以被配置为识别通信信道的干扰电平何时超过特定阈值。在一个实现中，这可以通过直接测量干扰电平并与阈值比较来确定。在备选实施例中，可以测量比率(例如SNR或SIR)并与阈值比较。当适用比率越过给定阈值时，可以触发反馈信号。在另一实施例中，当通信信道劣化超过基于一个或更多个性能度量(包括但不限于可支持的调制和编码方案(MCS)、可支持的数据速率、接收到的信号强度等)的阈值时，可以触发传感器单元。传感器单元的传感过程可以被配置为：当满足上述条件中的一个或更多个从而传感器单元可以将其传感数据报告通信至COLD服务器时，被触发。此外，传感器单元可以仅在条件从最后一个传感间隔或周期或者可选地从最后一个发送的报告改变时，继续感测信道并进行报告。可以通过由通信网络发信号通知的广播消息在传感器单元中配置报告条件，或者可以由COLD服务器经由OtT信令发送报告条件。
在一些实施例中，每个来自传感单元的传感数据可以包含(可由报告自身的发起触发的)最近的传感事件的信息。在该实现的一些附加变形中，传感数据报告还可以包括：自最后一个报告时间起累积的或在一些预定时间窗(例如固定时段或滑动时间窗)期间累积的信息。在又一变型中，在报告间感测和记录的信息尅有被表示和/或报告为给定时段期间针对给定度量的平均值。该实现的其他变形可以包括：将传感器信息表示为一系列值的日志、所观测的过程的统计表示(包括方差、累积和概率密度分布等)。在另一实施例中，传感周期和报告周期可以不对齐。例如，传感可以以不规则间隔随机发生(如可以根据传感调度器608来调度)，同时报告可以在由(基于报告调度器618的)规则调度确定的时间发生。
在一些实现中，发起传感事件的机制可以基于以下特征中的一个或更多个：(i)当进行信道测量或信道测量变为可用时。例如，信道质量指示(CQI)反馈可以作为蜂窝系统(如Wi-MAX、LTE等)的正常操作的一部分来发送。在每个时间间隔，或者备选地根据配置的每隔n个时间间隔，传感操作可以被配置为与CQI测量一致。(ii)设备为或变为空闲。在该实施例中，仅在设备部发送或接收业务的时间间隔执行传感。(iii)无线资源分配改变为不同载波、频带、或许可/管理区。例如，传感操作可以被配置为与从GSM改变为3G连接或从3G变为IEEE802.11a/b/g；或者从IEEE802.11操作中的2.4GHz频带改变为5GHz频带中的一个或隔多个相一致。(iv)报告事件出现。在该实现中，每当报告事件出现时发起传感事件。例如，每10秒调度报告事件。每当发送报告后，传感事件开始。传感事件的持续时间以及处理信息所需的时间可以被配置为符合于报告间隔。(v)周期性时间间隔。例如，传感事件被规则地调度为每“x”秒发生。在一些变型中，可以仅在设备处于指定模式(例如，活动模式)的情况下完成传感事件。
类似地，可以基于以下特征中的一个或更多个来发起报告事件。(i)发生传感事件。在该实现中，在传感时间的末尾发起报告事件。在该示例的进一步变形中，报告可以包括在多个传感事件期间累积的信息。(ii)感测数据改变。在该变型中，当信道条件改变超过如之前阐述的示例所示意的所配置的阈值时发起报告事件。(iii)周期性时间间隔：例如，报告事件被规则地调度为每“y”秒发生。在一些实现中，将仅在设备处于指定模式(例如，活动模式)的情况下完成报告事件。(iv)设备空闲。在该变型中，仅在设备部发送或接收业务的时间间隔执行报告。(v)向网络或基站发送其他信息。在该方面，报告被发起为与经由上行链路发送的其他信息一起发送。在附加变形中，可以引入定时器以指定除非在上行链路上发送其他信息设备不发送报告的时间间隔。如果在该时间间隔期间设备在上行链路上发送了其他信息，报告与其他信息一起发送，并且重置定时器。
如前所述，从传感单元或设备感测和报告的信息可以包括：设备的位置、检测时间、信号的频谱范围和强度等。检测时间可以允许COLD服务器识别来自传感单元的干扰报告是否属于相同的干扰突发或相同的干扰源。在一些实现中，移动设备无需与其正常操作分开地进行传感或检测。例如，移动设备可以规则地执行信道质量检测，并且可以简单地在被COLD服务器查询时报告该参数。在一个实施例中，传感设备能够被指示为和/或配置为识别信号类型(例如噪声、TV信号、802.11、CDMA-IS95、LTE或不可识别等)和/或网络类型/ID，并在向COLD服务器的报告中包括这样的信息。如之前指出的，传感设备还可以识别RAT的类型。如果检测到的信号是传感设备支持的RAT，可以对于设备简化这样的操作。传感设备因此可以附加地将信号识别为原本来自其自身的无线通信网络(即，UE设备当前正在向其报告的网络)或另一无线通信网络。还可以在传感数据报告中请求(和/或报告)其他信息，包括：检测到的信号的带宽和/或中心频率。例如，使用网络A的3G/2G设备可以被指示为报告：在该区域中感测到的2G/3G基站、与它们一致的网络、接收信号强度指示(RSSI)、以及它们正在其上发送任何广播接入信息的频带。传感数据报告还可以包括：关于(例如LTE网络实现中的MIB和/或SIB消息(或类似的广播信道)中可用的)广播信息的细节，如活动的主和辅载波。此外，传感设备可以被配置为报告在能力级别上超过阈值或者不能正常识别基站或发射机的频带上的干扰。在限制报告容量的一些情况下，一些传感设备可以被配置为从传感报告中排除RAT或信号类型信息。在其他情况下，可以仅报告频带中的干扰电平。可选地，还可以根据来自COLD服务器的传感设备的能力和/或询问消息，报告干扰的带宽和持续时间特性(例如，1ms突发、连续、具有50％的占空比等)。
通常，传感数据报告可以包括以下项目中的一个或更多个或其任意组合：(i)设备位置；(ii)时间戳，或者备选地报告编号；(iii)干扰电平；(iv)干扰信号带宽；(v)频带和/或信道(可以是在报告请求中指示的频带)；(vi)信号的中心频率；(vii)信号类型(TV、噪声、蜂窝等)；(viii)移动通信RAT；(ix)网络/系统标识；(x)发射机站标识；(xi)信号的占空比；(xii)预期的持续时间；(xiii)接收机(可以包括移动设备)的位置；(xiv)传感器标识或认证等。此外，传感单元还可以感测和/或报告干扰的进一步参数，包括：(i)FDD或TDD操作；(ii)TDD UL/DL划分比率和/或定时等。
在一个方面中，可以从感测信号活动性采集传感数据信息，在对信号活动性的感测中，在所观察的帧中的不同时间确定源或信令类型(包括例如调制方法、多用户或单用户源等)可以指示FDD或TDD操作，并且在TDD情况下指示划分比。在另一实施例中，可以在传感设备处通过获取、检测或解码广播信道(如LTE系统中的MIB和/或SIB)或指示系统参数的其他信令来收集信息。在另一变形中，传感单元可以被配置为估计所测量的干扰预期在多长时间有效(即，有效持续时间)。这样的信息对通过仅包括有效报告(即，在它们的有效持续时间内)来处理报告以及根据报告寿命组合多个报告时衰减加权因子用户可能是有用的。在该实施例的一个变形中，传感单元可以在较长的时间窗期间(可以是多个帧)观测信道占用的持续时间。例如，传感单元可以通过在较长时间窗期间的观测估计出业务源于突发用户，并将干扰报告的有效持续时间指示为相对短期。在另一变型中，传感单元根据源的标识和源类型来推断信息的有效持续时间。例如，在另一位置中，传感单元可以观测预期较长期使用的业务类型，如TV站。
在一些附加实施例中，传感单元报告还可以包括传感单元可以通过信令识别接收机或根据直接通信或广播通信意识到接收机的接收机位置。如果可用，报告可以包含接收机意在接收的信号的参数(频带、带宽、类型等)。例如，如果报告设备参与设备到设备通信，其还可以报告其他设备的细节，使得数据库意识到发射机以及要保护其免受干扰的相邻位置。在一些实施例中，传感器或发送单元还可以包括其自身的身份，使得可以跟踪并校准报告源。例如，传感单元可以在报告中指示其唯一ID。在另一实施例中，可以用认证(如可以被表示为在消息中包括的序列的证书或密码)、在对消息的编码/解码中使用、或者可选地在编码后对消息的加扰中使用的方法来替换传感器标识。在该最后实施例的变型中，标识可以包含与设备ID相关联的部分以及由证书或密码组成的另一部分。这两个部分可以通过级联或其他组合方法被发送为复合ID。如将在下面进一步详细阐述的，可以在COLD服务器处理中使用来自传感单元的这种信息，以在更新任何传感数据库前对传感数据报告进行认证、验证以及可能进行过滤。
在另一方面，传感报告自身可以被表示为可能性查找表中的索引结果。例如，可以量化干扰电平，使得它们能够被表示为N比特值。其他表索引可用于表示其他类型值。在一些情况下，为了最小化所发送的信息，所发送的字段可以被表示为与上次报告传输的差分(或“变动”)。在一些情况下，可以仅在报告中包括那些改变了的字段。报告还可以在报告的开始包含索引，以指示报告中报告哪些字段。在一些实现中，可以周期发送或按需发送绝对值(即，非差分)报告，以减小由于丢失报告导致的差错传播的影响。通过观察报告编号或跟踪预期的周期性报告的到达，网络和COLD服务器还能够确定报告何时丢失。
在关于报告的另一实现中，报告类型以外的字段之一的值可以被配置为指示在报告的其他字段中表示什么或者要如何理解报告的其余部分。例如，报告可以包含不同字段，并且甚至针对不同报告类型是不同长度的。对于特定的报告类型(例如0001)，可以用以下值来表示字段“信号类型”：1.TV类型1；2.TV类型2；3.移动蜂窝802.16；4.移动蜂窝LTE；5.移动蜂窝IS-95；6.移动蜂窝HSDPA；7.移动蜂窝GSM；以及8.未知。如果发送值1-7，包括报告其余部分的字段可以具有相似或相同配置。然而，如果指示示例值“8”，可能在报告中存在不同字段配置。
传感数据报告还可以包括：关于任意感测的/报告的数据(例如，干扰值或其他信息)段的可靠性指示。可靠性值可以被提供为已被报告或备选地传感机制正确表征的干扰的置信水平的统计测量。在一个实现中，可靠性指示或值可以指示RAT已被正确识别的置信度。在另一实施例中，可靠性值可以提供干扰已被正确识别为通信信号和非噪声的指示。在该实施例中，可靠性值可以是干扰电平的测量。在另一实施例中，可靠性值还可以指示测量中的误差容限(例如+/-10％或+/-50米内的位置等)。在另一实施例中，在报告中包括的可靠性指示符可以基于创建报告的信道条件，包括但不限于：SNR/SIR、差错率、测量时间间隔的持续时间等、或用于测量的设备和/或方法、或者结果/测量的置信度。在一些实施例中，数据库还可以使用传感器的身份作为因素，来基于过去的报告、传感器周围的本地现象或其他信息来评估传感报告可靠性。
在无线网络环境的一些实施例中，可能不是所有传感设备都与通信网络连接。一些传感设备可能能够参与设备到设备通信并且在与网络连接的另一设备的范围内。在一些情况下，未与网络连接的设备能够将其传感信息发送至另一设备(内部或自身可能或可能不具有感测能力)，所述传感信息接着可以被转发至通信网络和COLD服务器(即，代理报告)。图6B是示出了根据本专利申请的一个实施例600B的布置，示出了代理的传感信息报告过程。移动设备650A表示广域蜂窝网络内的具有经由通信路径666与网络基础设施652的连接的设备(例如，具有多RAT/多信道感测能力的UE)。移动设备650B表示没有这样的广域蜂窝连接的传感设备。应理解的是，移动设备650A或移动设备650B或两者都有被实现为以上详细描述的无线UE设备300。作为示意，作为示例的传感设备，每个移动设备包括：相应的传感模块656A、656B；报告模块658A、658B；处理模块660A、660B；以及本地数据库模块662A、662B。每个设备还可以包括：相应的关于广域蜂窝通信或其他无线通信的天线布置654A和654B。此外，每个设备还包括适当的WiFi无线装置664A和664B，借助WiFi无线装置664A和664B，可以在用于发送不具有WAN无线接入的移动设备650B感测到的传感数据的设备间建立自组织或直接的WiFi通信路径668(例如经由使用短程RF通信的设备到设备通信)。相应地，移动设备650A充当“代理设备”，用于代表移动设备650B向网络报告感测数据。此外，如果移动设备650B被指示为经由信令提供传感和位置信息，可以经由直接连接设备(即移动设备650A)将这样的指令/消息中继至移动设备650B。在一个实施例中，当一个设备(图6B中的移动设备650B)返回适当的WAN/网络接入范围时，其自身的感测/报告可以接管，并且可以终止或以其他方式中止经由与移动设备650A的WiFi通信的代理服务。然而，只要移动设备650A作为移动设备650B的有效代理操作(即，向和从网络中继移动设备650B的传感信息)，其可以在与网络通信前将其自身的传感信息与来自移动设备650B的传感数据汇聚。类似地，移动设备650B还可以将其自身的传感数据汇聚为要发送至移动设备650A的批报告(即，批模式传输)。可以响应于例如(i)从移动设备650A或从网络(经由设备650A)接收到针对传感数据的请求、(ii)检测到移动设备650A或650B的传感区域中的无线条件改变、(iii)移动设备650B开始在共享射频频带中操作、(iv)移动设备650B将操作从射频频带改变至另一射频频带、(v)经过预定持续时间的空闲时段、以及(vi)经过预定周期性持续时间等来执行这样的传输。
基于前述内容，可以与需要代理报告的无线UE设备一起操作的方法的示例实现可以如下所述。如前所述，UE设备虽然可能不具有关于广域蜂窝网络的任何覆盖，但能够扫描多个射频频谱以检测与关于其传感区域内的至少一个无线单元的多个无线信道相关联的传感数据。可以确定无线UE设备是否在广域蜂窝网络的范围外；并且响应于该确定，可以与具有广域蜂窝通信连接的另一无线UE设备建立短程无线通信路径。此后，无线UE设备开始向其他无线UE设备(即，代理)发送传感数据，以向与广域蜂窝网络(例如基站、eNB节点或COLD服务器)相关联的网络单元报告。应意识到，无线UE设备(例如处理器、存储器、I/O通信子系统等)的软件和硬件资源可以被适配为组件，所述组件被配置为根据整个处理器控制执行前述动作。
如之前指出的，在一些实施例中，传感信息可以从通过无线和有线连接与无线通信网络和COLD服务器通信的网络单元接入点(如基站、eNB节点、中继、毫微微小区、传感站)报告。为了本专利申请的目的，术语“基站”被用作任一个这样的“固定”传感单元的一般表示。图7是根据一个实施例的传感信息获取过程700的示意图，其中，网络节点702(例如基站)作为传感单元操作。在实施例的一些配置中，可以查询基站，以感测和/或提供关于无线条件(例如信道使用和干扰)的报告。如图所示，这样的查询可以从网络或COLD服务器(框704)发出。在实施例的其他配置中，基站过程也还可以感测和/或将调度后的报告提供给网络或COLD服务器，和/或被配置为使信道和/或网络的条件可以触发报告或感测事件。在与UE设备类似的实施例中，在之前段落中描述的感测和报告过程中，基站过程702可以报告一个或多个频带或频谱中的信道占用和干扰电平。处理模块706能够操作为处理网络/COLD指令、感测到的无线条件、或其他观测到的事件。传感调度器708和报告调度器718可以被配置至整个基站过程702的子过程，其中，传感调度器708可以被分派控制信道传感过程的任务(框710)。数据累积器过程712可以基于来自报告调度器718的控制输入以及基于从存储器720获得的先前的报告，本地存储和处理可用于报告创建(框714)的感测数据。根据先前报告新创建的报告或更新后的报告被提供至发射机过程722，发射机过程722可以被配置为基于例如来自报告调度器718的输入向特定位置发送报告。可以本地存储报告(框720)或者向如在框724中示例的网络位置(例如其他基站或以RRM功能为任务的网络节点等)和/或一个或多个COLD服务器发送报告。
由于基站可能具有更多的电能和设备资源，无线装置和相关资源可以被配置为同时或间歇地感测多个信道，并且因此可能能够提供至少传感和信道信息的等级，如在之前段落中关于UE设备感测/报告过程描述的那样。由于附加的处理能力，基站还可能能够更好地表征每个信道中的干扰，包括信号类型和RAT。在一些实施例中，基站可以被配置为检测和报告与基站不支持访问的RAT有关的信息。
除了对信道占用和干扰的高级感测，基站过程702还可以被配置为将其自身的信道使用或RRM信息报告给网络和/或COLD服务器。利用该信息，COLD服务器能够将使用信息与其他感测/干扰报告关联，以适当地识别和/或确认干扰源的身份。在该实施例的一个变形中，基站能够在使用不同的载波(如LTE载波)时报告。在另一实施例中，基站可以被配置为报告改变了载波(如LTE载波)的带宽。在又一实施例中，基站或接入点可以被配置为报告改变至不同信道或者甚至不同频道(如，WLAN AP从2.4GHz改变为5GHz频带和信道)。在另一实施例中，无论何地和/或无论何时调度信息可用，可以将信息报告给COLD服务器。例如，基站可以报告向/对移动用户指派永久资源或者指派帧、时隙或载波作为用于多播广播服务(MBS)的资源。这样的信息可以包含：未来调度事件的信息、以及关于任意周围系统预期的干扰的细节。
在另一方面，基站可以被配置为请求信息或将针对信息的请求传递至其服务区中的设备。图8示出了根据本专利申请的一个实施例的过程800的示意图，其中，网络节点(例如基站802)将传感请求传递至UE设备。如图所示，基站802包括：一个或更多个子过程、模块或功能块，用于实现请求处理/传递过程800。MAC/PHY处理块806操作用于处理通过控制或数据信道(如LTE网络中的PUCCH、PUSCH或RACH信道)从UE设备接收的信号(框804)以及由MAC/PHY请求信令过程框816提供的控制信号，所述MAC/PHY请求信令过程框816操作用于通过通过控制/数据信道(如LTE网络的PDCCH/PDSCH信道)向UE设备发送请求(框818)。MAC/PHY处理框806被配置为向与报告数据库812以及报告调度器814接口连接的报告创建框808提供适当的信息。此外，基站过程802可以包括：分组处理框820，被配置为处理从网络、COLD服务器或者其他基站或设备接收的分组；以及资源请求处理框826，被配置为处理和向网络节点、COLD服务器或其他RRM实体(如框810中所示)路由来自UE设备的无线资源请求。以下进一步详细阐述上述功能中的一些功能。
如图8所示，可以以多种不同的方式(例如从网络和/或COLD服务器或者基站或另一设备)发起从UE设备请求报告的过程，如框813中所示例的那样。可以使用例如OtT信令从网络或COLD服务器发起请求。可以在被基站RAT调度中，在至UE/移动设备的分组中发送这样的请求。在一些实施例中，请求可以从网络或COLD服务器发起，并被发信号通知给基站以收集传感信息。在一些实施例中，该过程可以包括基站通过控制信号或嵌入的数据信道发信号通知UE设备。例如，如以上针对LTE型系统提到的，请求可由修改类型的物理下行链路控制信道(PDCCH)指示，或在通过物理下行链路共享信道(PDSCH)的分组(框822)中发送。类似地，从UE设备到网络或COLD服务器的资源请求或传感报告可经由修改的信道(如PUSCH信道)指示(框824)。在备选实施例中，基站自身可以从UE移动设备请求感测和/或报告，并且还如上所述使用适当的控制和/或数据信道发送请求。在该实施例的另一变型中，基站可以发起请求过程，以获得网络或COLD服务器请求或调度的传感报告的信息。
在一些实施例中，UE设备可以被配置为直接向基站802报告传感信息。如果通过上行链路控制信道接收或在打算供给基站的上行链路分组中传递，来自UE设备的传感信息由基站的MAC/PHY处理。如先前关于LTE型系统提到的，报告可由修改类型的物理上行链路控制信道(PUCCH)指示，在通过物理上行链路共享信道(PUSCH)的分组中发送，或使用通过随机接入信道(RACH)的分组来发送，如在框804所示的那样。基站802可以将原始传感信息从UE设备直接中继至网络节点或COLD服务器，或者可以包括来自其他传感器报告(包括基站自身产生的报告)的附加信息。在根据UE设备报告产生针对COLD服务器的报告时，基站802可以处理上述信息中的一些，包括将来自一个或更多个UE设备的报告关联，以及可能处理来自基站自身感测的信息，以确定对信道占用和干扰数据的更可靠的估计。当处理(例如合并)信息时，基站802还可以使用来自传感报告的可靠性估计，适当地对报告进行加权。这样的过程可以示例于报告创建框808中。在备选变形中，UE设备可以在使用OtT信令导向至COLD服务器的一个或更多个分组中发送其传感报告。在至少该配置中，来自UE的传感报告可以响应于但但限于经由OtT信令发送的请求。
在另一方面，基站还可以被配置为分别从COLD服务器和UE设备交换无线资源分配命令和无线资源请求的点。图9示出了在一个实施例中在基站900处与无线资源分配有关的命令或消息交换的过程900的示意图。与上述基站过程类似，基站902包括一个或更多个子过程、模块或功能块，用于实现此处所述的整个交换功能。无线资源请求路由框906与图8的框826类似地操作，用于接收和处理/路由经由OtT信令(例如诸如PUSCH信道等上行链路信道中的网络分组，如框904中所示)从UE设备发出的资源请求。MAC/PHY处理块912操作用于处理经由修改的上行链路信道(例如PUCCH、PUSCH或RACH信道，如框910中所示)从UE设备发出的资源请求。发送块914能够响应于基站业务调度器916结合MAC/PHY处理块912的输出，向网络和/或COLD服务器发送处理后的无线资源请求，如框908中说明性示例的那样。
处理来自网络和COLD服务器的无线资源可用性消息(如框918中示例)，以调度无线资源指派(框920)，框920与MAC/PHY信令/调度块922接口连接用于向UE设备发送分配消息。如在框924中示例的，这样的分配消息可以经由至UE设备的下行链路信道(如修改后的PDCCH和PDSCH信道)实现。来自网络和/或COLD服务器的无线资源指派(框926)可以经由两种机制来处理。在一个机制中，资源指派消息可由MAC/PHY信令/调度块922处理，以如上所述发送至UE设备。备选地，无线资源指派消息可由路由块928路由，以经由OtT信令(作为诸如PDSCH信道等下行链路信道中的网络分组，如框930中示例)发送至UE设备。
应该理解的是，虽然在一个实施例中，基站902可以在给定信道内处理其全部的无线资源管理功能，在此处所述的一些实施例中，COLD服务器可能被询问信道适用性，或者在实施例的进一步变形中，COLD服务器自身可以分配无线资源。相应地，在一些实施例中，COLD服务器可以被配置为基于接收到的传感信息来确定可用信道。在这样的实现中，可以基于特性(如，干扰超过关于主要用户的操作或覆盖的操作参数、特定信道是否满负荷或者以其他方式具有不可接受的干扰或活动性等级等)来选择信道可用性。此外，在一些实施例中，COLD服务器可以进一步考虑“最佳”信道，例如被确定为具有最小干扰或最佳性能或最低可用开销的信道。
如本文中其他位置所述，针对无线资源分配的请求可以源自UE移动设备(通过OtT信令或通过PHY/MAC控制和数据信道)或源自基站。这样的请求可以被中继至COLD服务器，并且根据配置，COLD服务器可以指示以下一个或更多个：(i)建议的资源指派；(ii)可用信道；(iii)批准/不批准所请求的资源指派；(iv)无线资源的指派；(v)无线资源指派或使用的限制。在一个实施例中，COLD服务器可以被配置为基于请求指示或以其他方式建议资源指派。例如，指派可以基于请求中指定的要求(例如RAT、带宽和/或服务请求中的一个或更多个)。在备选实施例中，COLD服务器可以提供满足在资源分配请求中记载的要求的可能的候选信道指派的列表。在另一变形中，COLD服务器可以被配置为提供批准或不批准UE设备的信道请求的响应。例如，如果信道“不可用”或者预期在所请求的信道占用的持续时间变为不可用，COLD服务器可以不批准信道指派请求。在又一变型中，COLD服务器可以基于请求及其要求指派资源指派，并且随后更新指派数据库，使得对另一设备的未来指派不与已经做出或当前活动的指派冲突。在可以结合此处所述的其他实施例使用的另一实施例中，COLD服务器可以被配置为提供消息，指示关于特定无线信道使用的一个或更多个限制。例如，COLD服务器可以提供关于信道使用的范围、距离或其他地理位置的限制。此外，备选地或可选地，COLD服务器还可以限制发送的特定发送参数。例如，在一个变形中，COLD服务器可以限制设备要在特定信道中使用的RAT。在另一变形中，COLD服务器可以限制设备能够在信道中使用的最大发送功率。在COLD服务器已指派了资源的一些实施例中，基站902可以如上所述根据配置经由控制/数据信令信道、OtT信令等向UE设备传送资源指派。在来自COLD服务器的响应不包括无线资源指派(例如信道可用性等)的其他实施例中，基站902可以被配置为处理来自COLD服务器的信息并完成无线资源指派(如果适用的话)。
图10A示出了在本专利申请的COLD服务器1002的实施例处的示例过程1000的示意图，COLD服务器1002用于实现以上描述的COLD服务器特征中的一个或更多个。比较/相关子过程、模块或功能块1006响应于来自UE设备、基站、接入点、其他网络节点等的传感输入和其他报告操作。作为可选实现，可以提供认证框1007，用于评估感测数据和其他接收到的报告的凭证和/或可靠性。如可能被保证的，这样的认证可以作为比较数据和/或报告以及执行适当相关的一部分或在其之前执行。提供分析模块或子过程(框1008)，用于分析和表征来自比较/相关模块1006的处理后的数据。更新模块或子过程(框1010)根据可能的需要比较和更新数据，接着数据被提供至数据库(框1016)。负责RRM、调度、指派和测量的实体(框1014)可操作为响应于RRM请求(如框1012中示例)和所存储的数据1016，向UE设备、基站、其他网络节点提供适当的RRM建议等(如框1020中示例)。此外，COLD服务器1002的数据库1016可以与外部数据库(如与TV空白系统、互联网内相关联的那些数据库)(如框1018中示例)接口连接。
基于前述内容，应该理解的是：在一个实施例中，COLD服务器1002可以被配置为从网络的各种传感单元采集信息，以确定任意给定时间的区域/本地信道占用。数据库1016可以被配置为包含信息映射，指示信道占用的时间和位置。如在本公开的其他位置描述的，可以从包括网络传感器单元报告、网络活动/信道使用报告以及外部信息和数据库在内的源收集这样的信息。至于数据库结构的组织，可以存在根据实现以不同方式组合的多个可选方案。在一个实施例中，数据库可由各种类型的源和接收机组织而成，所述源和接收机包括但不限于UE设备、接入点、麦克风、基站等。在该实施例中，数据库已知的每个发射机或接收机被标识为数据库中的条目或记录，其中，每个条目可以包含以下字段中的一个或更多个：(i)位置；(ii)发射功率；(iii)使用频带/信道；(v)每个频带/信道的信号类型(TV、噪声、RADAR、蜂窝RAT等)；(vi)网络/系统标识；(vii)发射机站标识；(viii)预期持续时间；(ix)所报告信息的可靠性等。在数据库的另一实施例中，可以基于信道和位置的条目/记录来组织信息。如前所述，可以基于传感数据报告以及网络的传感器单元的报告范围来确定干扰的源/位置。在又一变形中，数据库的条目包含一个或更多个参数，所述参数包括例如：(i)信道；(ii)位置；(iii)干扰电平；(iv)信号类型或RAT；(v)占空比；(vi)源；(vii)所报告的信息的可靠性信息等。在又一实施例中，可以使用发射机/接收机数据库和信道占用数据库的组合。此外，如本文中之前提到的，数据库可以被配置为与其他数据库交互，以从外部源收集信息，使得外部信息的本地拷贝可以在COLD服务器1002处可用。
下面参照图10B，可以描述关于在框1006和1008中所示的过程的附加细节。COLD服务器1002可操作用于经由包括发送显式请求、经调度的请求、或通过在特定条件集合下被触发以感测和/或报告的传感器配置在内的方法，来收集传感信息。在一个实现中，可以收集来自多个传感器的报告，可以使报告相关，从而不多次映射相同的信号，并且可以确定其完整范围(例如框1052)。可以在执行相关分析之前施加适当的可靠性权重。相关过程可以涉及：比较在不同时刻从不同的传感器报告接收的干扰。报告中的共性可以被视为属于相同的源。还可以提取其他信息，以进行这样的比较分析，所述比较分析可以包括确定信号的源和覆盖。例如，如果(通过比较干扰的时间以及干扰的其他特性(如持续时间、带宽等))两个或更多个报告识别出来自相同源的干扰突发，可以使用干扰功率电平近似确定源距每个传感器的距离。通过比较这样的数据并平均到时间变化，可以估计出源的近似位置。例如，前述功能可以示为框1054和1056。
在一个布置中，可以并入对报告的“硬”组合和“软”组合，以改进检测的可靠性(框1058)。此外，在确定干扰源特别是突发(例如当扫描RADAR信号或偶发信道使用时)的身份的情况下，可以使用时间报告将这样的信号同噪声区别开。在该实施例的一个变形中，可以比较针对多个传感器的报告，以验证接收到的突发是实际上的源而不是寄生噪声。在另一变形中，可以对报告进行“软组合”(涉及使用已知技术对加权后的软采样进行合并)，以改善对接收信号的接收，并允许以更高概率成功将信号识别为(i)非噪声；(ii)发射源的身份(例如TV、RADAR、蜂窝RAT等)。还可以以其他方式处理报告，包括：对传感信息进行软组合以通过分集改善可靠性；或者使用多个报告以通过确定干扰强度等高线来确定干扰源位置或其干扰范围。在组合这样的测量以定位已感测到的信号的源时，方向性信息也可能是有用的。例如，传感器获得的方向性信息可以指定接收信息的方向。当处理数据库更新时，COLD服务器1002可以利用所提供或推断的可靠性信息适当地对不同的传感器报告进行加权。
在一些实施例中，在分析信息期间，COLD服务器1002还可以确定关键信息不存在或不可用，并从报告或其他传感设备请求附加报告。这样，COLD服务器1002可以评估其信道占用和无线条件数据库的覆盖和完整性，并且产生适当的查询以解决任何缺陷。例如，在确定信道指派可用性的过程中，COLD服务器1002可以确定与给定区域内由特定源引起的干扰未知、不可靠或过时有关的信息。COLD服务器1002可以从附近的传感器节点请求特定特性，以解决该缺陷。在另一实施例中，COLD服务器1002还可以使用处理后的传感信息来触发向需要信息或者可能受这样的信息影响的其他节点分发信息。这样的节点可以例如已预订接收涉及特定频带、干扰电平、检测到的信号类型或针对特定地理区域的报告。例如，根据所述实施例中的一个或更多个，COLD服务器1002可以识别：(i)干扰源的位置；以及(ii)关于来自该源的传输的特性。这样的信息可以被分发至源附近的UE设备或节点。
处理后的信息可以被提供至分析框1008，如图10A和10B所示。除了源标识、源位置以及表征源传输(如框1062、1063或1064示例)，分析框1008的整个功能可以包括使用信号功率、到达角或两者的源三角测量(框1060)等。传感器(或其他位置)处的处理后的关于源活动的报告以及处理后的对干扰的表征可以被接口传输/更新至现有数据库，可以包括与现有条目比较和组合。前述功能示例于框1066、1068和1070中。
COLD服务器1002还可以利用信息何时记录以及预期多久有效(即，持续时间)。在参照在相同时间从不同源记录的相关报告处理报告以及此外在干扰的预期持续时间的条件下随着自测量起时间的增加而降低报告的相关性时，这样的信息可能是有用的。例如，可以以较小的可靠性考虑或在某时与较新的报告比较后丢弃由于短期业务引起的干扰的数据库信息。通常，可以使用所收集和处理的全部信息来更新数据库，从而网络的各种单元可以查询这样的信息以实现在整个网络中无线资源管理的目的。
在特定方面，COLD服务器数据库1016可以被用作补充无线资源数据库或现有移动通信网络的RRM系统的不必可少的部分。在其他方面，COLD服务器1002可以充当操作于多样位置和网络(例如具有不同的RAT且具有重叠覆盖)中的RRM系统的管理方。COLD服务器1002可以被配置为提供对网络的RRM的资源请求的批准。如前所述，COLD服务器1002在特定配置中可以响应于无线资源请求提供无线资源指派，从而使COLD服务器1002能够充当无线资源管理器。COLD服务器1002可以仅仅针对网络的无线资源的子集分配信道；例如能够实现的共享频谱池的信道，或者COLD服务器1002可以针对影响多个多样系统的信道的超级进行指派。在另一布置中，COLD服务器1002可以仅向网络的RRM功能提供信息，并且响应于针对特定区域和通信路径的请求建议适于使用的“清洁”信道(即，建议功能)。
COLD服务器数据库1016还可以被配置为报告已经可能解决网络中的潜在资源冲突(即，策略管理功能)。例如，数据库可以接收给定位置/信道中相对较高电平的干扰的报告。利用在数据库可用的信息，COLD服务器1002能够以非限制方式发起以下动作中的一个或更多个：(i)向网络、基站或UE设备报告无线资源冲突；(ii)建议可选可用源；(iii)建议通过重新指派解决冲突；(iv)指派可选无线资源或其他RRM指派；(v)从传感单元请求附加传感信息；(vi)建议可选的传输复用或时间；(vii)发出对信道/位置的限制(还可以包括时间限制)；(viii)发出要在给定信道和位置遵从的使用策略或协议。在一些实施例中，COLD服务器1002还可以使用预测方式以预防方式做出响应。例如，COLD服务器1002可以根据历史活动推断，以预测给定位置、时间和信道中的无线资源占用。如果这样的活动可能导致冲突(例如过多的干扰)，COLD服务器1002可以像基站或UE设备发出使用备选信道或时隙的指令。在另一备选方案中，COLD服务器可以通过监测一个或更多个移动发射机或接收机来预测信道冲突，所述移动发射机或接收机沿它们可以引起或经历不可接受电平的干扰的路径移动。为了辅助解决这样的问题，COLD服务器1002可以预防方式发起以上阐述的动作或测量中的一个或更多个。
在一些示例实现中，可以COLD服务器功能跨网络节点分布。分布式COLD服务器布置的结构和功能基本与关于集中式COLD服务器(例如图10中所示的COLD服务器1002)的前述段落中描述的相同。在分布式COLD布置中，可以建立适当的通信协议将节点连接至分布式信息数据库。节点还可以向其他节点查询与周围网络位置中的信道占用和位置有关的更新信息。相应地，分布式数据库(可以位于基站或其他网络节点中)被配置为交换信息、报告和其他传感数据。
应理解的是，在图1B所示的示例实现中，一个或更多个UE设备具有如以上关于图1B的无线网络环境100B进一步详细描述的COLD数据库。在另一变型中，部署在图1B的网络环境100B中的COLD服务器160可由UE设备(例如，UE设备110-3C、UE设备110-4等)内的分布式COLD服务器替代。如前所述，不一定网络中的所有UE设备都具有COLD服务器功能。此外，确实具有COLD服务器功能的UE设备可以不具有相同的传感能力、报告和/或数据库功能。为了确保分布式数据库单元的高效操作，可以针对UE设备的COLD服务器功能采用以下示例的特定方法和过程：(i)从其他网络网络节点或数据库接收传感报告；(ii)处理来自其他单元的传感报告，可能包括来自其自身报告的信息；(iii)将传感信息通信至其他设备和网络节点；(iv)从另一节点接收处理后的信息报告；(v)存储从其他设备和网络节点接收的信息；(vi)在数据库中存储与信道占用和参数有关的以及针对各种位置的信息(例如，基于位置的信息映射)；(vii)处理传感和存储的数据库信息；(viii)与其他数据库和节点共享/交换信息；(ix)认证感测报告；(x)针对无线资源管理应用处理后的信息；(xi)在针对无线资源和无线接入技术格式选择设备操作时使用传感和数据库信息。
图11示出了关于本专利申请的分布式COLD架构的实施例的示例过程的示意图。如前所述，可以在具有COLD功能的UE设备或其他节点处执行的分布式COLD服务器处理可以包括一个或更多个子过程、模块或功能块，用于实现整个分布式COLD架构。可以收集从信道扫描感测的数据(如框1104中示例的)，并将其与(用于相关和比较分析等的)其他输入比较，如框1108中所示。可以提供可选认证块1110，用于评估感测数据的凭证和/或可靠性，其还从其他设备、RAN和其他分布式COLD节点和/或任意外部数据库接收报告和数据(如框1106中示例)。可以提供分析和处理块1112，以分析和表征信息。应注意的是：在特定分布式COLD服务器实现中，过程框1110和1112的功能可以被提供为可选功能。提供更新器块或子过程1114，用于将新数据与现有数据比较，使得可以根据需要更新数据库。本地COLD数据库1116可操作用于存储处理后/更新后的传感数据和报告，可以包含基于表征(如“永久”、“动态”、“经认证”等)的划分或分段。提供RRM功能1118，用于如前所述管理RAT/资源指派、调度、策略管理和网络通信。本地COLD数据库1116还可以与RRM功能1118接口连接，以向其他设备、RAN、COLD服务器以及任意外部数据库提供适当的资源指派消息、报告和传感数据等(如框1120中示例)。通常，本领域技术人员应意识到在框1108和1112中所示的过程可以大部分涵盖以上参照图10B详细描述的框1006和1008的功能。此外，可以按过程的各种子过程的任意组合、顺序或序列来执行过程，包括省略一些子过程。
如在本公开之前的段落的实施例中针对传感单元所述的，UE设备感测信道占用和相关联的无线条件，并产生关于感测数据的报告，用于在网络节点或COLD服务器处处理。在一些情况下，还可以在UE设备处处理这样的报告，并且可以仅在UE设备间发送数据库更新。在分布式COLD服务器功能位于多个UE设备处的情况下，可以使用此处描述的一个或多个过程(如设备到设备通信(WiFi自组织或WiFI直接模式通信)、分发传感报告、或传输处理后的报告或数据库更新)来传输信息。在一些实施例中，向每个移动节点发送的信息无需相同，这是由于不是所有节点都要求来自所有位置或信道的报告(或者一些节点可能根本不要求该服务)。例如，报告可以被限制于与报告的发起者具有特定邻近关系的节点。在一些情况下，可以响应于查询或针对报告或报告的指定子集的标准转发请求向移动节点发送报告。可以通过广播信道(如LTE实现中的SIB/MIB消息)或移动台特定的消息(例如，在LTE实现中，作为至UE设备的PDSCH信道承载的特定消息，或者通常经由MM8、SMS或IP数据)实现报告分发。
在其他实施例中，可以向UE设备广播各个报告，从而对传感报告的相关和处理可以发生在每个移动节点处。图12示出了多个传感单元(例如UE设备和网络节点)在分布式COLD环境中交互的示例无线网络情形的布置。UE设备1204表示可操作为从网络内的其他节点(移动/游牧节点或固定节点)接收传感数据报告和/或更新的移动传感单元或节点，包括例如基站或eNB节点1216或其他UE设备1222。示例UE设备1204包括：传感功能1206、报告功能1208、数据库1212、以及控制UE设备1204处的整个COLD服务器处理的处理实体1210。可以采用设备到多设备通信1220，向其他设备1222提供传感报告和/或更新，而可以采用上行链路/下行链路通信1218将传感数据报告和/或更新通信至基站1216或超出设备到设备通信的范围。在前述实施例的变形中，UE设备1204可以累积包括其自身的传感信息在内的报告，并且处理累积信息(以类似于之前针对处理报告描述的方式)，以可靠性确定不同位置处的信道占用、以及诸如RAT类型、带宽、功率等干扰的附加特性。在又一实施例中，可以通过移动性实现另一形式的对报告和数据库信息的分发。UE设备可以在多个地理位置中漫游，并且因此能够被配置为通过之前的报告或数据库信息提供关于其之前位置的信息。如上所述，信息可以通过设备到设备通信或者与网络的通信(之后可以将消息广播至网络节点附近的设备)被分发至COLD服务器的新位置。
在一些实施例，设备、网络单元或数据库可以向另一网络单元查询关于即将来临的信道使用的信息。这是允许网络的其他单元意识到未来的信道占用的不同类型的报告(即，预测性信息报告)。这样的信息的示例是可由具有调度信息的任意网络节点(例如，基站)或参与正在进行的通信的单元提供的那些信息。在实施例的一些变形中，信息还可以包括预测性位置信息。例如，传感单元可以移动，并且在报告期在将来某一时刻将位于新位置。在又一变型中，传感单元还可以报告例如在某一将来时刻或位置计划的对信道的信道。例如，传感单元可以报告由LTE网络向其做出的即将来临的永久指派，其中，指派周期性地发送一段持续时间。在又一实施例中，UE设备可以向另一UE设备查询与UE设备(即被查询设备)或其网络的未来传输有关的这样的信息。这样的信息可以与实时信道使用的其他报告一样被处理和包括在数据库中。
然而，使用预测性报告可能引入某些“欺诈”或“未授权”节点也可以接收传感报告的危险，所述节点可以使用预测性信息来阻塞预测的无线资源使用或为其自身目的转移无线资源。为了保护免于该危险，在一些实施例，预测性信息报告可以具有伪装或以其他方式扰乱的发射机/接收机的身份，以预防或至少减少对传感信息和/或无线资源指派信息的恶意使用。例如，在对信息的进一步分发中，可以通过接收不包括源地址的数据库来隐藏身份。在一些实施例中，为了在发送报告时报告发送者的身份，发送者可以使用非公开的本地ID，例如，如无线接入网(RAN)指派的除RAN中的受信任节点以外不可跟踪至发送者实际身份的无线网络临时标识符(RNTI)。
在分布式COLD架构的一些实施例中，可以使用定于服务和分发中心来管理分布式COLD服务器和传感单元之间的信息交换。在示例实现中，可以使用订阅方法来发送和接收传感报告和数据库更新。这样的报告和/或更新可以源自分布式源，或者可以合并于中央或区域中心。从这些点来看，可以在整个网络中向分布式数据库位置发送信息。在一些变形中，可以使用分发列表，以向分布式COLD服务器发送信息。分发列表可以受到原点的距离的约束，或者仅针对特定区域、频带或数据库层级中的级别有效。以该方式限制传感报告、处理后的信息报告和/或更新的分发可以具有减小网络中的业务量的优势，从而预防网络变得以发送至不需要它们的消息而过载。
在一些示例实现中，分发列表信息还可以包含对针对每个数据库请求的信息类型的约束。例如，UE设备数据库可能不需要从遥远的位置知晓动态改变的信道占用信息，但可能对附近的主要用户信息感兴趣。位置可以基于全球位置参考(例如经由GPS)或与网络小区ID相关。此外，在一些示例实现中，可以引入信息类别以有助于高效分发信息。信息类别可以指与其源有关的干扰的一般类别或预期的持续时间。可能类别的说明性示例是：(i)动态干扰(指特定频率和时间处的单个观测事件)；(ii)半静态/主要用户活动；(iii)静态/管制；(vi)位置/区域面积；(vii)频带；以及(viii)RAT。
在附加变型中，如果提供与合理邻近范围内的用户和RRM数据库最相关的信息，分发中心可以被定义为“局部的”。作为示例，局部分发中心可以位于或硬件附接至基站或局部基站控制器。此外，信息分发可以包括数据库更新以及传感数据报告。由于不是所有信息都可以被每个传感单元收集，信息内容可能差异极大。相应地，可以基于信息内容定义附加的传感信息类别和数据库更新类别。例如，可以定义以下类别的信息以识别仅包含干扰信息的报告和包含更多具体信息的其他报告：(i)基本：仅带内干扰测量；(ii)可识别：干扰具有RAT知识并且可以包括广播参数(如果可用的话)；(iii)详细扫描：具有可能多个干扰源的信息的频带干扰扫描，可以或可以不是RAT可识别的；(iv)预测性：将在未来时刻发生的干扰事件的详细知识。
在又一变形例中，可以以广播格式通过网络分发实现报告和数据库更新。此外，信息还可以由中央或分布式局部中心发源或被中央或分布式局部中心过滤和重新分发。分布式COLD服务器可以操作局部中心来操作，以执行过滤/重新分发过程，但在重新分发中还可以涉及其他网络单元(如适当配置的基站、网络集线器、GGSN等)。在一些实施例中，报告和数据库信息可以包括描述首部，使得接收机能够确定广播信息是否对它们的解码有用。在该过程中，当接收机订阅服务时，通过广播信息向接收机通知各种首部的含义。接收机可以被配置为检查到达的不同广播消息上的首部，并且根据配置基于该检查可以继续解码和处理与接收机的信道使用和/或位置有关的报告。识别信息类别或者传感报告或更新的类别是可能的描述性首部的示例。在一些实现中，可以通过广播和订阅方法将信息分发至数据库。
关于RRM功能，请求用于通信的特定信道的UE设备可以使用其本地COLD服务器数据库中的信息，以指定期望信道及其参数。例如，UE设备可以被配置为产生指定精确资源和/或其他参数的资源请求。在示例实现中，这样的请求可以包括：指定最适于通过UE设备自身的传感数据收集以及来自其他分布式节点的报告和/或数据库更新对UE设备已知的信道使用的RAT或RAT参数。例如，数据库可以选择具有在时间和频率(即，LTE网络实现中的资源格)上调度UE设备通信的灵活性的RAT，使其避免现有信道使用的传输样式。在这样的布置中，UE设备可以被配置为调整一个或更多个传输参数以避免干扰另一通信信道，包括但不限于符号整形滤波滚降、发射功率、空间预编码向量/矩阵、发射分集、极化等。
在另一实现中，UE设备可以被配置为利用COLD服务器数据库信息协商设备到设备通信会话。在会话建立的过程中，UE设备可以交换来自每个相应COLD服务器数据库的信息，以确定适当的通信信道。应理解的是，这样的信息交换可以包括即将发生的传输的预测性信息。在一个示例变型中，发起设备可以被配置为基于其数据库信息建议可能的通信信道。此外，设备还可以包括数据库报告，以提供与对发起设备可见的信道有关的状态信息。终止设备可以接受所建议的信道指派，以新的信道建议作出响应，或以其自身的数据库信息作出响应。此外，给定关于其位置上的信道及其使用以及其他设备的位置，发起UE设备还可以选择或建议将最为适合的RAT或RAT内的可选参数。例如，设备可以确定仅窄带频谱可用于通信，从而设备可以建议使用适于该带宽的RAT通过窄带信道通信。
在具有分布式COLD架构的其他一些实施例中，可以通过筛选和认证来确保传感数据报告和/或数据库更新的可靠性。如前所述，可以从传感器节点跨网络和分布式数据库发送报告和更新，并且通过包括订阅以及对查询做出响应在内的机制来交换报告和更新。可以通过在消息中指示报告/更新的源来控制对报告/更新的认证。这样，接收方可以选择接受来自仅仅受信任源的报告/更新。在另一变型中，还可以对报告/更新加密，使得特定接收方可以正确接收报告。相应地，可以使用任意数目的适当的密码方法来验证所交换的传感数据报告和/或更新的真实性。例如，可以用仅订户知道的序列(如订户ID)对报告/更新加扰。在另一变型中，还可以在用于处理报告/更新的方法中使用已知序列。在又一变型中，在某些情况下，来自不同源的多个报告能够有助于确认报告的有效性。
在又一实施例中，可以通过评估在消息中包括并且已从受发送机和接收机信任的证书，来实现在数据库处认证传感数据报告和/或数据库更新。备选地或此外，还可以使用发起设备的身份来进行认证。可以通过在报告中包括设备ID、设备的MAC ID(RNTI或本地ID)或序列号或其特定组合，来识别发起设备。在又一变型中，基于设备和数据库间的密钥交换，可以用来自特定码本或码产生器的码来标记报告消息。在该实现的变形中，可以作为离线注册过程的一部分，将认证密钥给予设备。例如，可以通过安全有线链路交换密钥，从而消除对消息进行无线窃听的危险。在一个示例中，密钥从受信任的源发出，并且识别标签可以基于对设备ID或序列号的扰乱(例如已知改变扰乱)。
在另一实施例中，可以要求传感单元回答接收数据库的周期性问询问题(即，问询响应协议)。在一个相关实现中，可以向传感单元提供对于来自数据库的问询问题的回答。可以向发出必须回答和验证的报告的传感器发出来自接收数据库的问询。问询和回答/响应事务确认源的身份和接收到的传感报告。数据库可以被配置为通过确认干扰活动并发出问询问题以偶尔确认身份来监测被标记至给定传感器的先前报告的有效性。数据库可以使用其对接收到的报告的精确性的估计来评价报告的可靠性。这样的可靠性评价可用于在处理中对来自传感器的未来报告进行加权，从而如果报告在历史上不精确，传感器将评价较低并且其传感器报告将被认为不可靠或潜在地不是有效的。
基于前述内容，处理一个或更多个传感单元的传感报告的方法的示例实现可以被描述为(例如如图11所示的分布式COLD系统中的)COLD服务器过程的一部分。如前所述，来自操作于多个无线技术(RAT)中的传感单元的传感报告可以在COLD系统的节点处接收，其中，传感报告包括与关于至少一个无线单元的多个无线信道相关联的传感数据。过程可以涉及：识别传感单元的身份，并确定是否以预定码产生器产生的码对传感报告进行了标记。响应于所述识别和确定，COLD服务器过程可以继续认证传感报告，并将经认证的传感报告与来自传感单元的一个或更多个先前传感报告和从另一传感单元接收到的一个或更多个先前传感报告中的至少一个关联。应意识到，可以将COLD系统的软件和硬件资源(例如处理器、存储器、I/O通信子系统等)适配为被配置为根据整个处理器控制执行前述动作的组件。
为了对抗使用假身份并发出报告传感报告和/或数据库更新传感器在内的消息的设备，在一个实施例中，发出单元可以被配置为监测在网络中发送的传感报告和/或数据库更新，以检测它们的身份是否以未经授权的方式被使用。如果检测到冒用，向分布式架构的COLD服务器数据库报告这样的使用以进行潜在的指责。在一个布置中，传感报告可以包括唯一的报告号(例如递增的消息编号)，接收机可以使用报告号来检测重复消息、丢失消息或无赖节点发送的假消息。如果接收机接收到具有相同内容的重复消息，其可能是网络内重传的结果。然而，如果重复消息具有不同的内容，它们可能是假报告。
在另一实施例中，还可以通过筛选节点从网络过滤传感数据报告和/或更新。遮掩的节点可以位于网络中的任一点(例如基站)以及与移动传感单元(即，UE设备)共处一处。与上述认证/验证功能类似，屏蔽节点可以被配置为确定报告的真实性和/或更新和移除不满足预先配置的验证过程要求的报告/更新。这样，可以预防欺骗或错误报告通过网络传播并破坏数据库。被认为值得信任的报告/更新可以继续流通并分发，以更新数据库。由于存在这样的针对非认证报告的过滤器的存在，不是所有基于设备的或分布式数据库都需要具有完整或完全的用于报告/更新认证的安全系统。在一个变型中，COLD服务器可以被配置提供筛选功能以过滤不可靠的报告。相应地，可以在不要求每个接收节点或数据库更新模块包括独立认证过程的情况下限制假传感消息的分发。作为又一变型，还可以基于其时间戳和持续时间来过滤在整个网络中分发的信息。如之前在本专利公开中描述的，传感数据报告可以包括时间信息以及信息有效的持续时间(例如，静态、1ms、1小时等)。相应地，可以从分发流和存储器中移除已过期或已变旧的任何信息。
应当理解的是，此处阐述的COLD服务器配置和过程可用于在操作于多个移动无线网络中的设备间进行协调，其中，这样的设备能够与多个网络操作以及利用多个RAT。然而，它们的操作需要与其他本地设备以及也可能正在使用相同无线资源并具有重叠覆盖的较大的网络基站和网络协调。图13示出了根据本专利申请的实施例的具有多系统移动网络的示例无线环境1300的示意图，所述多系统移动网络可以交互以实现无线资源管理的目的。多个传感设备或单元1302-1至1302-N可操作用于向一个或更多个过滤器/集中器1304-1至1304-M提供传感数据1312。根据之前详细描述的过程，过滤器/集中器向可以集中式或分布式架构布置的一个或更多个COLD服务器1306-1至1306-K提供过滤后的信息。根据配置，可以存在针对传感数据报告和/或更新的COLD间请求1316。多个UE/移动设备1308-1至1308-L被配置为从COLD服务器1306-1至1306-K接收适当的请求和信息1318。如前面段落所述，COLD服务器1306-1至1306-K还可操作用于经由过滤器/集中器1304-1至1304-M向一个或更多个传感设备产生传感请求1314，以接收过滤后的传感报告和/或数据库更新(即，过滤后的信息)。
如上所述，传感设备(例如，UE设备、接入点、基站等)感测其本地区域中无线资源的条件。在一个布置中，每个设备可以包括传感设备、过滤器/集中器功能、COLD服务器功能以及移动设备的功能的多个方面。移动设备可以执行传感，作为它们的一般操作的一部分，或者移动设备可以被请求执行传感并向COLD服务器提供传感信息(作为从其他设备接收到传感请求消息的结果)。向COLD服务器(其中，可能有一个在传感设备内，而其他的在其他设备中)发送感测信息。如前面讨论的，可以使用多个可能的已知格式(包括通过设备的网络连接传输的IP数据报或嵌入无线接入技术的数据信令信道(例如LTE网络实现中的PUCCH/PUSCH/RACH信道)中的消息)中的任一个在设备间通信传感请求和感测信息。在另一变型中，例如，使用“电子邮件”或SMS或MMS通信在设备间分发传感请求和信息。如果一些传感设备使用“有线”链路连接至网络，可以将适当的IP数据包格式用于信息传输。
根据面前讨论的实施例，针对多种无线接入技术和网络，感测信息可以包括：信道的占用(或非占用)、接收到的信号的信号强度、在信道上接收的信号格式(即，RAT)、或者设备或其网络亲缘的标识。感测信息可由前述中间过滤器/集中器功能(例如，可以被分布为过滤器/集中器节点1304-1至1304-M)过滤。过滤器/集中器功能可以充当区域采集/分发点，并且根据预期的接收方设备将感测信息路由至适当的COLD服务器。如前所述，过滤功能可以基于例如地理区域、RAT、商业网络供应商、频带、发生时间或其他属性。过滤器/集中器1304-1至1304-M还可以执行诸如移除重复消息或者冗余或过期的感测信息。此外，过滤器/集中器功能可以被配置为计算来自多个传感器的感测参数的平均(或者在一个变型中计算峰值)，并且针对COLD服务器1306-1至1306-K产生信息总结报告。过滤器/集中器功能还检测感测信息，并检测新设备在区域中的添加(即，打开或关闭的新设备或网络设施，例如打开或关闭的新家庭节点B)、或它们的配置的改变，并针对适当的COLD服务器1306-1至1306-M产生这些事件的报告。
过滤器/集中器功能还可以将来自多个设备的感测信息报告合并为用于COLD服务器的组合信息报告。滤波器对多个消息的该合并具有降低流经网络的传感消息的数目从而最小化网络上的业务负担的优势。在一些实现中，过滤器/集中器功能可以是移动网络基站，基站控制器或接入点的组件。在另一实现中，过滤器/集中器可以是与传感单元或COLD服务器或移动设备共处一处的功能。在一些情况下，还可以存在仅运行以感测和报告与它们的本地无线条件有关的信息的传感设备。本领域技术人员将意识到：过滤器/集中器功能和/或COLD服务器功能可以被实现为与通用计算设备(作为计算机平台或作为UE设备中的处理器的一部分，所述计算机平台被配置为作为网络上的节点操作)上适当的信息存储相关联的计算机应用(即，程序或代码)。
根据上述实施例，可以使用多种方法实现感测和过滤信息的分发。此外，还可以同时使用多个方法。过滤器/集中器实体的功能之一是在适当的设备和它们的COLD服务器间分发感测信息。因此，如前所述，信息可以例如根据地理位置、区域、RAT、设备类型、商用网络供应商、频带等分类。接着，过滤器/集中器功能可以将报告发送至已请求了特定类型信息的COLD服务器(例如已经“预订”了该类型信息的COLD服务器)。COLD服务器可以预订多于一种类型的信息，并且在一个示例中，感测信息的报告可以被导向至多个设备。在该“预订/公开”分布模型中，COLD服务器向过滤器/集中器预订指示它们关注类型的功能。过滤器/集中器可以被配置为基于更新保持订阅信息，并将感测信息转发至有效预订的COLD服务器。
在附加变型中，COLD服务器可以经由过滤器/集中器功能从传感设备请求特定类型(例如地理区域或频带)的感测信息。在图13中，这样的请求被示为传感请求1314。当从COLD服务器接收到传感请求时，过滤器/集中器功能接着可以从之前提供了这样的信息的设备请求感测信息。新感测信息报告被回传给请求COLD服务器以及可能预订了特定类型信息的其他COLD服务器。除了订阅列表，过滤器/集中器功能还可以利用例如位置信息，以将报告导向至适当的设备和它们的COLD服务器。例如，过滤器/集中器可以存储地理区域、频带、RAT或COLD服务器的网络亲缘，并将与这些类型匹配的传入的感测信息报告转发至这样的COLD服务器。
虽然COLD服务器1306-1至1306-K可操作用于从传感设备(经由过滤器/集中器1304-1至1304-M)接收经过滤的信息报告，它们还可以利用来自系统信息数据库1310的诸如网络拓扑等信息。经过滤的/感测信息向COLD提供与影响其关注区域中无线资源的活动有关的(通常动态改变的)当前测量。系统信息数据库1310(可以与COLD服务器共处一处或者可以是网络资源)提供与系统配置(如基站的位置、覆盖区域以及与区域中其他无线资源用户的商业配置)有关的信息，系统配置在大部分布置中大体上是静态的。
继续参照图13，COLD服务器可以附加地合并感测和系统信息，并对来自设备1308-1至1308-L的信息请求1318提供响应。移动设备1308-1至1308-L可以例如请求COLD服务器提供与它们的射频频带和位置区域中当前和潜在的信道使用有关的信息。设备可以使用这样的信息来确定要使用的适当的无线资源。如前所述，在一些实现中，COLD服务器可以包括RRM功能，并且因此可以被配置为向请求设备提供推荐的无线资源分配。例如，如果不存在监管限制并且干扰电平充分低，COLD服务器可以响应于来自设备的信息请求，针对该请求响应可用信道。在其他情况下，COLD服务器可以响应：无线资源由于商业或监管约束不可用，或者响应：感测信息指示无线资源由于干扰不可用。在其他情况下，COLD服务器可以向请求设备响应它们的位置的无线资源条件(例如由传感器报告的干扰电平)的当前信息，并且询问设备可以使用该信息来指导其对资源的选择。
如图13所示，在网络内或多个网络间可以存在多于一个的COLD服务器。关于架构，可以基于地理区域在数据库体系中组织COLD服务器，其还可以基于网络RAT、RF带或网络运营商的商业配置来分类。在基于地理区域的情况下，可以存在相邻或重叠覆盖的区域。当位于重叠/相邻区域内的移动合并从具有重叠覆盖的COLD服务器之一请求信息时，可以提供附加智能以解决这样的请求。例如，当识别出设备在相邻或重叠覆盖区域中的位置时，COLD服务器可以从相邻COLD服务器请求与重叠/相邻区域中的条件有关的信息。这种对数据的“跨区域验证”可以使服务COLD服务器能够提供与区域中当前无线资源条件有关的更精确的信息。
如前面指出的，COLD服务器可以以使其能够更好地响应于信息请求的若干方式来合并感测和系统信息。例如，信息的合并可以包括：基于商业联系(例如网络运营商)、频带、接入技术(例如，GSM、UMTS、CDMA、LTE等)或地理区域对信息分类。COLD服务器可以被配置为有助于跨类别边界的信息请求。例如，可以请求来自多个RATS或网络运营商的感测信息，并且可以适当地服务于这样的请求。前面特别参照图10和11讨论的COLD服务器过程可操作为基于接收到的本地信息和来自其他适当传感器的报告确定设备的可用无线资源。例如，确定信道可用性可以包括考虑：(i)主要用户的操作或覆盖内超过规定参数的干扰；(ii)业务信息负载；(iii)具有最小干扰或者具有可接受干扰或活动等级的信道；(iv)无线接入技术对于期望服务(例如语音、数据或视频服务)的适用性；(v)设备用户与网络的商业关系；(vi)信道与其他同时服务的兼容性；(vii)对于信道使用的位置限制；(viii)对于信道使用的时间约束；(ix)信道以及相关联的无线接入技术和网络的服务适用性。在可以结合其他实施例使用的一些实施例中，来自COLD服务器的响应消息还可以包括对于信道使用的限制。即，COLD服务器可以关于使用特定信道，限制范围、距离或其他地理位置。如前所述，COLD服务器还可以关于所请求的信道限制设备传输的发送参数(例如，RAT、MCS、最大发送功率等。
应该认识到，在特定情况下，图13的多网络环境1300的一些传感设备和移动设备可以是相同的。相应地，除了从COLD服务器请求信息以外，一些设备还提供感测信息。例如，当移动设备被激活时，其可以询问COLD服务器，以确定本地无线资源使用和系统条件，并且接着选择适当的无线资源分配(例如无线接入技术、对向基站和信道)。一旦被激活，设备就可以向网络中的COLD服务器或向适当设备中的那些COLD服务器提供感测信息。
返回参照图3并结合图3，在一个示例实施例中，(图13中所示的)传感设备1302-1至1302-N或移动设备1308-1至1308-L中的任一个可以被实现为图3中所示的UE设备300。上述传感、过滤和COLD过程可以被实现为结合设备300的其他子系统在处理器302上操作的可执行代码或程序350。传感过程与设备的通信子系统304及其相关联的无线收发机和天线交互，以实现对无线条件(包括信号强度、信号定时、RAT、网络标识、在关注信道中发送信号和干扰的设备的标识)的传感。传感信息可以根据传感和COLD过程350的指示存储在RAM330或闪速存储器单元335中。此外，通信子系统304可以被配置为监测通信网络和设备间的信令，以确定到设备300的关注信道中的活动，该活动也可以根据传感和COLD过程350的指示存储在适当的存储器中。通信子系统304还可以从通信网络中的其他设备和节点接收具有传感和数据库信息的消息，该消息也适当地存储在设备中。COLD过程350处理RAM和闪速存储器单元中的信息，所述处理可以包括对传感和数据库信息进行格式化以向网络中的其他设备和节点报告。可以经由通信子系统304发送这样的报告。所示处理还可以包括确定信道是否适于UE设备使用。所选择的信道可以被通信至通信子系统304，通信子系统304配置无线收发机电路306使用使用的频带和无线接入技术操作在所选择的信道上。
相应地，在特定设备实施例中，传感、过滤和COLD过程的许多单元可以被并入为设备的主处理器方面的程序能力。通信子系统例如可以使用UE设备中的现有天线和收发机。传感装置可以被并入UE设备的通信子系统的无线收发机的现有传感能力。传感信息、传感报告和COLD处理的存储装置可以被并入移动设备的存储器和主处理器装置。
还应理解的是，以上阐述的COLD服务器配置和过程也可用于针对毫微微小区、微微小区、家庭节点B(hNB)等单元协调无线资源。如前所述，毫微微小区实质上是通常设计用于家庭或小型企业的小蜂窝基站，并且经由广播(例如，DSL或电缆)连接至服务提供商的网络。现有设计通常在住所环境下支持2至4个活动的移动电话，并在企业环境下支持8至16个活动的移动电话。毫微微小区允许服务提供商扩展室内服务覆盖，在否则接入将受限或不可用的位置尤其如此。微微小区是通常覆盖诸如室内(办公室、购物中心、火车站等)或近来的飞机上等小区域的无线通信系统。一般地，微微小区类似于WiFi接入点。可以根据使用和经营条件指示，向网络添加或从网络移除这样的在移动通信网络中提供专门覆盖的单元，但它们需要与可能位于附近的设备正在使用的无线资源协调。典型地，毫微微小区和hNB节点低功率操作，并且它们对无线资源(例如，射频信道、时隙、扩展码或子载波分组)限制于局部区域。另一方面，它们的操作可能必须与其他本地毫微微小区和hNB节点以及也可能正在使用相同无线资源并具有重叠覆盖的较大的网络基站协调。如果这样的单元被部署在多网络环境(如图13所示的环境1300)中，毫微微/微微小区或hNB节点可以询问COLD服务器，以确定本地无线使用条件然后选择适当的无线资源分配或如上所述从COLD服务器接收适当的无线资源指派。
与一个或该多个网络节点、COLD服务器或传感设备相关联的以上详细阐述的各种过程、结构、组件和功能可以软件、固件、硬件或其任意组合来实现，并且为了本公开的目的可以相应地包括适当的计算机实现的方法系统。如果以软件来实现过程，这样的过程可以包括形成计算机程序产品的指令、计算机可访问介质上的指令、可上载的服务应用软件、或可从远程站下载的软件等。此外，如果过程、数据结构或两者存储在计算机可访问存储装置中，这样的存储装置可以包括半导体存储器、内部和外部计算机存储介质，并且包含但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质可以包括CD-ROM、磁带、PROM、闪速存储器、或光学介质。易失性介质可以包括动态存储器、高速缓存、RAM等。传输介质可以包括：载波或其他信号承载介质。如此处所使用的，短语“计算机可访问介质”包含“计算机可读介质”以及“计算机可执行介质”。
可以相信，根据以上阐述的详细描述，本专利申请的实施例的操作和构造将是清楚的。虽然示出并描述了示例实施例，应易于理解的是：可以在不背离以下权利要求中记载的本公开的范围的前提下做出各种改变和修改。

Claims (22)

1.一种中继通信方法，包括：
由作为传感移动台操作的第一无线移动设备通过扫描多个射频频谱来检测与和布置在所述第一无线移动设备的传感区域中的多个其它无线移动设备有关的多个无线信道相关联的传感数据；
在第二无线移动设备与所述第一无线移动设备建立短程无线通信路径，所述第一无线移动设备在广域蜂窝网络的范围以外，其中所述第二无线移动设备在广域蜂窝网络的范围内，并与所述广域蜂窝网络连接；
在所述第二无线移动设备经由所述短程无线通信路径接收来自所述第一无线移动设备的传感数据；以及
由所述第二无线移动设备经由所述广域蜂窝网络向网络单元发送所述传感数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网络单元包括：基站、eNB节点、筛选节点、以及信道占用和位置数据库(COLD)服务器中的至少一个。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，与所述多个无线信道中特定无线信道相关联的所述传感数据包括以下至少一项：操作在所述特定无线信道中的所述其它无线移动设备之一的位置、所述特定无线信道的干扰电平、干扰信号带宽、在所述特定无线信道中感测的无线信号的中心频率、在所述特定无线信道中感测的无线信号的类型标识、与所述特定无线信道相关联的无线接入技术(RAT)类型、与所述特定无线信道相关联的网络标识符(ID)、与所述特定无线信道相关联的发射机标识符(ID)、在所述特定无线信道中感测的无线信号的占空比、以及在所述特定无线信道中感测的无线信号的预期持续时间。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，通过在多个射频频谱中的至少一个中扫描来检测所述传感数据，所述多个射频频谱中的至少一个包括：与从IEEE 802.11a技术、IEEE 802.11b技术、IEEE 802.11g技术、IEEE 802.11n技术、GSM/EDGE无线接入网(GERAN)技术、通用移动电信系统(UMTS)技术、演进数据优化(EVDO)技术、码分多址(CDMA)技术、时分多址(TDMA)技术、长期演进(LTE)技术、HiperLan技术、HiperLan II技术、Wi-MAX技术、OpenAir技术、蓝牙技术和GMR-1技术中选择的无线接入技术相关联的频率。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，通过在电视空白频谱中扫描来检测所述传感数据。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，还包括：
确定所述第一无线移动设备在所述广域蜂窝网络的服务覆盖区域内；
停止向所述第二无线移动设备发送所述传感数据；以及
开始经由服务所述第一无线移动设备的所述广域蜂窝网络向所述网络单元发送所述传感数据。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，使用过顶(OtP)信令机制向所述网络单元发送所述传感数据。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述OtP信令机制是使用TCP/IP机制、短消息服务(SMS)机制和多媒体消息服务(MMS)机制中的至少一个实现的。
9.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，使用长期演进(LTE)网络的改进信道向所述网络单元发送所述传感数据。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，经由LTE网络的物理上行链路控制信道(PUCCH)、物理上行链路共享信道(PUSCH)和物理随机接入信道(PRACH)中的至少一个实现所述传感数据的所述发送。
11.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，向所述第二无线移动设备发送所述传感数据是响应以下至少一项执行的：(i)从所述第二无线移动设备接收到对所述传感数据的请求；(ii)检测到所述传感区域中无线条件的改变；(iii)所述第一无线移动设备开始在共享射频频带中操作；(iv)所述第一无线移动设备将操作从一个射频频带改变至另一射频频带；(v)经过了预定持续时间的空闲时段；以及(vi)经过了预定的周期性持续时间。
12.一种无线移动设备，被配置作为传感移动台操作，所述无线移动设备包括：
处理器，被配置为控制多个子系统中的至少一个通过扫描多个射频频谱来检测与多个无线信道相关联的传感数据，所述多个无线信道与布置在所述无线移动设备的传感区域中的多个其它无线移动设备有关；
所述处理器还被配置为控制所述多个子系统中的至少一个，以确定所述无线移动设备是否在广域蜂窝网络的范围以外；
如果所述无线移动设备在广域蜂窝网络的范围外，所述处理器还被配置为控制所述多个子系统中的至少一个与另一个无线移动设备建立短程无线通信路径，其中所述另一无线移动设备在广域蜂窝网络的范围内，并与所述广域蜂窝网络连接；以及
其中所述另一个无线移动设备经由所述短程无线通信路径接收来自所述无线移动设备的传感数据，并经由广域蜂窝网络向网络单元发送所接收的传感数据。
13.根据权利要求12所述的无线移动设备，其中，所述处理器还被配置为：当所述无线移动设备被确定为在所述广域蜂窝网络的服务覆盖区域内时，控制所述多个子系统中的至少一个向基站、eNB节点、筛选节点、以及信道占用和位置数据库(COLD)服务器中的至少一个发送所述传感数据。
14.根据权利要求12至13中任一项所述的无线移动设备，其中，与所述多个无线信道中特定无线信道相关联的所述传感数据包括以下至少一项：操作在所述特定无线信道中的所述其它无线移动设备之一的位置、所述特定无线信道的干扰电平、干扰信号带宽、在所述特定无线信道中感测的无线信号的中心频率、在所述特定无线信道中感测的无线信号的类型标识、与所述特定无线信道相关联的无线接入技术(RAT)类型、与所述特定无线信道相关联的网络标识符(ID)、与所述特定无线信道相关联的发射机标识符(ID)、在所述特定无线信道中感测的无线信号感测的占空比、以及在所述特定无线信道中感测的无线信号的预期持续时间。
15.根据权利要求12至13中任一项所述的无线移动设备，其中，所述处理器还被配置为：控制所述多个子系统中的至少一个通过在所述多个射频频谱中的至少一个中扫描来检测所述传感数据，所述多个射频频谱中的至少一个包括：与从IEEE 802.11a技术、IEEE802.11b技术、IEEE 802.11g技术、IEEE 802.11n技术、GSM/EDGE无线接入网(GERAN)技术、通用移动电信系统(UMTS)技术、演进数据优化(EVDO)技术、码分多址(CDMA)技术、时分多址(TDMA)技术、长期演进(LTE)技术、HiperLan技术、HiperLan II技术、Wi-MAX技术、OpenAir技术、蓝牙技术和GMR-1技术中选择的无线接入技术相关联的频率。
16.根据权利要求12至13中任一项所述的无线移动设备，其中，通过在电视空白频谱中扫描来检测所述传感数据。
17.根据权利要求12至13中任一项所述的无线移动设备，还包括：
被配置为确定所述无线移动设备在所述广域蜂窝网络的服务覆盖区域内的组件；
被配置为停止向所述另一无线移动设备发送所述传感数据的组件；以及
被配置为开始经由服务所述无线移动设备的所述广域蜂窝网络向所述网络单元发送所述传感数据的组件。
18.根据权利要求12至13中任一项所述的无线移动设备，其中，使用过顶(OtP)信令机制向所述网络单元发送所述传感数据。
19.根据权利要求18所述的无线移动设备，其中，使用TCP/IP机制、短消息服务(SMS)机制和多媒体消息服务(MMS)机制中的至少一个实现所述OtP信令机制。
20.根据权利要求12至13中任一项所述的无线移动设备，其中，使用长期演进(LTE)网络的改进信道向所述网络单元发送所述传感数据。
21.根据权利要求20所述的无线移动设备，其中，经由LTE网络的物理上行链路控制信道(PUCCH)、物理上行链路共享信道(PUSCH)和物理随机接入信道(PRACH)中的至少一个实现所述传感数据的所述发送。
22.根据权利要求12至13中任一项所述的无线移动设备，其中，所述处理器还被配置为控制所述多个子系统中的至少一个响应以下至少一项发送所述传感数据：(i)从所述另一无线移动设备接收到对所述传感数据的请求；(ii)检测到所述传感区域中无线条件的改变；(iii)所述无线移动设备开始在共享射频频带中操作；(iv)所述无线移动设备将操作从一个射频频带改变至另一射频频带；(v)经过了预定持续时间的空闲时段；以及(vi)经过了预定的周期性持续时间。
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