CN103404210A - 用于确定空白空间干扰余量的方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及无线网络的网络节点，以及用于确定干扰水平的余量的相关方法。网络节点控制至少一个空白空间设备，并且干扰水平与临界位置和可用于至少一个空白空间设备的次要使用的信道关联。方法包括以下步骤：（a）初始化余量（410）；（b）基于加上余量的干扰水平，确定当在可用于次要使用的信道上发射时至少一个空白空间设备的发射功率水平（420）；（c）基于所确定的发射功率水平和信道模型不确定性计算在临界位置处来自至少一个空白空间设备的集总干扰超过干扰水平的概率（430）；以及（d）如果计算出的概率落在概率区间之外，则修改干扰水平的余量（440）。本方法也包括迭代步骤（b）、（c）和（d）直到计算出的概率落在概率区间内。

Description

用于确定空白空间干扰余量的方法

技术领域

本公开涉及空白空间（white space）操作中的功率分配领域。更确切地，本公开涉及控制至少一个空白空间设备的网络节点，以及确定与临界位置和可用于由至少一个空白空间设备的次要使用的信道关联的干扰水平的余量的方法。

背景技术

频谱稀缺是已经在调节频率分配图中发现了一段时间的问题。所有用于移动通信的潜在感兴趣的频带都已经被分配给各种服务。然而，为了应付移动宽带的指数式快速发展，需要另外的用于移动宽带的频谱。于此同时，传统的频谱管理方法被认识到对于适应有时快速变化的经济和技术需求过于缓慢，这意味着很大部分的电磁频谱被许可但没有被有效使用。

尤其是TV广播频谱由于TV广播网络被部署的方式而没有被有效使用。TV广播网络基于向大片范围提供数字或模拟TV的带有高发射功率的高发射塔的概念。这类部署使得频率重用距离很大（在100 km的数量级），这意味着频带在空间上的不充足使用。TV频率信道未被使用的地理区域被称为该信道的TV空白空间这一术语。

鉴于例如TV广播频带的使用不足，研究团体在过去十年进行了所谓的次要频谱接入的研究。次要频谱接入的目标是使用频谱的被许可但没有被使用的部分，例如用于使得主要用户（即许可持有人提供的服务的用户）不被次要发射负面影响的方式通信的TV广播频带。

次要频谱接入的中心思想因此是将已经被许可的频谱用于次要目的，即用于次要发射器和次要接收器之间的通信。例如，TV广播频谱可以在TV空白空间中用于次要目的。次要用户也可以称为空白空间设备（white space device，WSD），因此WSD是在主要用户没有正在使用频谱的时间或位置机会性地将许可给主要服务的频谱在次要的基础上使用的设备。如上面已经描述的，WSD不允许导致对主要服务的有害干扰。此外，WSD没有受到免于来自任何主要服务或用户的干扰的保护。

最近，美国（US）监管机构联邦通信委员会（FCC）已经放开了在一套条件下的在美国的TV广播频带的次要使用机会。此外，监管权威Ofcom在完成允许在英国（UK）的TV广播频带的次要使用的规则集的进程上进展良好。在欧洲，监管标准化小组欧洲邮政和电信管理会议（CEPT）SE 43近来完成了概述在TV空白空间中作为次要用户操作的要求的报告。因此全球将TV空白空间放开用于次要使用的过程正良好地进行。

在美国准备就绪的规则与在欧洲和英国提议的规则的一个共同性是探索让次要使用接入到TV空白空间的（即在TV频带执行次要发射的）频谱机会的一个允许的方式是接入称为地理位置数据库的集中管理的数据库。在有来自次要用户或WSD的查询时，地理位置数据库提供给WSD在WSD的位置可用于次要使用的TV信道（也称为TV空白空间信道）的列表。WSD可以提供有关其位置的信息，以及也有可能在数据库查询中提供额外信息。此外，在CEPT SE43提议中，WSD在来自数据库的答复中得到与可用于次要使用的信道关联的最大允许发射功率水平。这些发射功率水平基于最坏情况下会产生多大干扰的估计，其中包括用来考虑来自多个WSD的集总干扰的余量。

在报告“TECHNICAL AND OPERATIONAL REQUIREMENTS FOR THE POSSIBLE OPERATION OF COGNITIVE RADIO SYSTEMS IN THE‘WHITE SPACES’OF THE FREQUENCY BAND 470-790 MHZ”文档SE43（10）103附件3中CEPT SE43提议了对于地理位置数据库功能性的更精巧的方法。这一方法称为主从方法，其中主网络节点为其关联的从WSD做出数据库请求。在一个示例中，主网络节点是基站（BS）而从WSD是被BS服务的用户设备（UE）。主从方法使得在TV空白空间中标准蜂窝系统的操作更加容易，这是由于UE不需要向数据库发送请求。主网络节点负责分配TV信道和关联的输出功率给从WSD。

图1a中图示了主从方案的一个示例。次要系统20可以例如是演进通用陆地无线电接入网络（e-UTRAN），其为长期演进（LTE）的无线电接入网络。在e-UTRAN中，UE无线地连接到通常称为演进节点B（eNB）的无线电基站（RBS）。在图1a中，启用空白空间的eNB 100为主节点。主节点在LTE系统中提供一定的服务覆盖区域110。UE 150a-b是置于主eNB 100的服务覆盖区域110中的从WSD，并且因此由eNB服务或控制。主eNB 100代表性地经由因特网连接到地理位置数据库160。主要系统10在本示例方案中是TV广播系统，其提供TV广播服务给一定服务区域130中的主要TV接收器170。

主节点因此在地理位置数据库中查询可用于次要使用的信道。在来自地理位置数据库的答复中，主节点还接收与可用于次要使用的信道关联的对应干扰阈值水平和临界位置。图1b图示了带有主要保护区130、主节点服务区域或次要服务区域110以及被定义为临界位置 140的一组点的示例方案。临界位置可定义为与次要服务区域的某个点最接近的主要服务覆盖区域上的点，因此该临界位置受来自次要使用的干扰影响最大。从地理位置数据库接收的每个临界位置的干扰阈值水平对应于从处在相应临界位置的主节点和关联的受控的WSD产生的最大允许集总干扰水平。

基于这一信息，主网络节点可以为每个不应受到次要系统中上行链路（UL）功率分配过程妨碍的允许的信道导出一套约束。这些约束规定在临界位置处产生的总的集总干扰必须保持低于从地理位置数据库接收到的干扰阈值水平，即最大允许集总干扰水平。

主节点服务区域可以含有很大数量的被服务的WSD。当主节点在数据库查询其整个服务区域时，地理位置数据库将必须包含对于来自多个WSD的集总干扰的余量。由于地理位置数据库不具有任何具体WSD位置的信息或者是WSD对空白空间信道的实际使用的信息，因此所包含的余量将必须基于最坏情况假设。因此，主网络节点基于从地理位置数据库得到的干扰阈值水平导出的允许的用于WSD的发射功率是次最佳的，这是由于其未动态地考虑集总干扰的分布。因此次要系统在其功率分配中将受到过多约束。次要系统中对WSD的发射功率的分配是次最佳的话，给定主要系统的抗干扰性能，WSD可能无法充分地发掘其实际可具有的可能性。此外，当例如一些WSD被切断或者移动到离需要被保护的主要系统更远距离的位置时，主节点将无法适配WSD的发射功率。

发明内容

因此本发明的一个目标是解决以上概述的一些问题和缺陷，以及使得让主网络节点基于其关于主网络节点所控制的空白空间设备的次要信道使用的知识确定在临界位置处允许的干扰余量、而不是依赖由地理位置数据库确定的干扰余量来得出的最佳发射功率分配。这一目标与其它目标通过根据独立权利要求的方法和网络节点、以及根据从属权利要求的实施例达到。

根据实施例的第一方面，提供一种用于确定干扰水平的余量的无线网络的网络节点中的方法。网络节点控制至少一个空白空间设备，并且干扰水平与临界位置和可用于至少一个空白空间设备的次要使用的信道。该方法包括以下步骤：a）初始化余量；b）基于加上余量的干扰水平，当在可用于次要使用的信道上发射时，确定至少一个空白空间设备的发射功率水平；c）基于所确定的发射功率水平和信道模型不确定性而计算在临界位置处来自至少一个空白空间设备的集总干扰超过干扰水平的概率；以及d）如果计算出的概率落在概率区间之外，则修改干扰水平的余量。该方法也包括迭代步骤b）、c）和d），直到计算出的概率落在概率区间之内。

根据实施例的第二方面，提供一种用于无线网络的网络节点。网络节点配置成确定干扰水平的余量并且控制至少一个空白空间设备，其中干扰水平与临界位置和可用于至少一个空白空间设备的次要使用的信道关联。网络节点包括配置成初始化余量的初始化电路，以及配置成基于加上余量的干扰水平，当在可用于次要使用的信道上发射时，确定至少一个空白空间设备的发射功率水平的确定电路。它还包括配置成基于所确定的发射功率水平和信道模型不确定性而计算在临界位置处来自至少一个空白空间设备的集总干扰超过干扰水平的概率的计算电路，以及配置成如果计算出的概率落在概率区间之外，则修改干扰水平的余量的修改电路。网络节点还包括配置成控制确定电路、计算电路和修改电路来迭代发射功率水平确定、概率计算和余量修改直到计算出的概率落在概率区间之内的迭代电路。

允许网络节点基于迭代方法调谐临界位置处所允许的干扰水平余量带来的优点是不必根据最坏情况假设来设置余量。这又将导致了更大的允许次要输出功率，这意味着更好的次要服务性能。

实施例的其它目标、优点和新颖特征将在结合附图和权利要求进行考虑时的以下的详细描述中解释。

附图说明

图1a是图示其中可以实施实施例的主要系统和次要系统的框图。

图1b图示对于特定信道与主要保护区和主节点服务区域关联的临界位置。

图2示意性地图示空白空间设备上行链路发射方案。

图3a-3e图示根据实施例的示例方案的不同方面。

图4a-4b是根据实施例的由网络节点执行的方法的流程图。

图5a-5b是图示根据实施例的网络节点的框图。

具体实施方式

在以下，将参考附图和某些实施例更详细地描述不同方面。为了解释而不是限定的目的，阐述了诸如特定方案和技术等具体细节，以便提供不同实施例的透彻的理解。然而还可能存在离开这些具体细节的其它实施例。

此外，本领域技术人员将意识到，虽然实施例主要以方法和设备的形式描述，但实施例也可以在计算机程序产品中以及在包括计算机处理器和耦合到处理器的存储器的系统中实施，其中该存储器编码有可以执行本文公开的方法步骤的一个或更多的程序。

本文中通过参考特定示例方案来描述实施例。特定方面在非限定的一般上下文中结合主要TV广播系统和次要LTE系统进行描述。但应该注意到，实施例还可以应用于其它种类的主要和次要系统，诸如演进LTE、通用移动电信系统（UMTS）、cdma2000、WiFi以及用于航空导航目的的测距设备和雷达系统。

在本发明的实施例中，当确定WSD的发射功率水平时将不必要地大的余量用于临界位置中的干扰阈值水平（即最大允许集总干扰水平）的问题由这样的解决方案来解决，在这一解决方案中干扰水平余量由控制WSD的网络节点以迭代方法确定，而不是使用地理位置数据库基于最坏情况假设指定的余量。这样可以确定用于空白空间中操作的次要无线系统中的多个同时发射的最佳功率分配，其中所述功率分配不妨碍主要用户保护所施加的约束。

本公开引入迭代方法来动态地确定地理位置数据库所指定的干扰水平的余量，使得引起对任一个临界位置的集总干扰的概率保持低于最大允许干扰水平。集总干扰概率分布在大多数情况下不能在解析上得到，并且因此使用了迭代方法。

下文中将参考图1a中图示的非限定示例方案来描述实施例，其中次要系统20是e-UTRAN，eNB 100是带有服务覆盖区域110的主网络节点，并且UE 150a-b是服务覆盖区域110之内的由网络节点控制或服务的从WSD。eNB 100因此是控制UE的UL功率分配的网络节点。在本示例方案中主要系统10是提供TV广播服务给某服务区域130内的主要TV接收器170的TV广播系统。在本示例方案中提出了给WSD的UL功率分配的最优化。

然而，在可选的示范实施例中，第二系统可以是任何其它类型的支持空白空间使用的无线通信系统。主网络节点可以例如是UTRAN中的无线电网络控制器（RNC），并且WSD可以是由RNC控制的RBS或者NodeB。在其它实施例中，主网络节点可以是无线局域网（WLAN）接入点并且WSD可以是被服务的WLAN客户端。主网络节点也可以是e-UTRAN中的核心网络（CN）节点，并且WSD则可以是CN节点服务区域之内的启用空白空间设备的eNB。在后者的示例中，改为提出了到WSD的下行链路功率分配的最优化。相似地，主要系统也可以是任何其它类型的系统，包含雷达系统和航空导航系统。

根据一个实施例，用于确定从地理位置数据库接收的干扰阈值水平的余量的迭代方法包括以下的在eNB中执行的步骤。

1. eNB在地理位置数据库查询关于可用于次要使用的信道的信息、关于对应的临界位置的信息和关于对应的干扰阈值水平的信息。在一个实施例中，eNB服务区域在查询中给出，而地理位置数据库以此服务区域中可用于次要使用的信道、对应的临界位置以及干扰水平进行答复。在另一个实施例中，eNB可以接收主要系统的服务区域而不是临界位置和对应的干扰水平，并且接着eNB可以自己计算临界位置和干扰水平。这些步骤是从现有技术已知的。

2. eNB估计在eNB和所有受其控制的WSD/UE之间的信道增益。这可以基于在附近的之前建立的空白空间信道中导频的使用和外推法或者基于使用适当的信道模型的计算来完成。

3. eNB通过使用例如适当的信道模型、预定义的传播模型和天线图来计算或者估计在UE与临界位置之间的信道增益。如果例如实施了一些来自主要接收器的反馈机制或者有例如用于测量在代表性的临界位置处的集总干扰的次要系统运营商部署的测量器材，则可以改进信道增益的估计。

4. eNB初始化干扰水平的余量，即设置初始的余量值来说明集总干扰。这表示在加上余量后，来自在空白空间信道上发射的UE的集总干扰必须低于临界位置的主要接收器可以容忍的值。

5. 通过求解在加上余量的最大允许集总干扰水平上带有约束的标准凸最优化问题，eNB确定最大化和速率或者其它UE发射的适合标准的UE发射功率分配。有数种备选常规方法用来求解这样的带有约束的凸最优化问题。

6. eNB评估是否所确定的UE发射功率分配（即UL中的功率分配），产生了在所有临界位置处都超过干扰阈值水平的足够低的但不是太过低的概率的集总干扰的概率分布。评估使用包括对主要系统引起可接受的干扰的概率的概率区间。太过高的干扰概率因为显然的原因是不希望的，因而可能会由监管规则定义和控制概率阈值。在一个实施例中，这样的概率阈值可以形成该概率区间的上端点。然而，也希望有区间的下端点，这是因为太过低的干扰概率表示功率水平可以在仍然保持引起有害干扰的概率足够低的情况下增大。从次要系统容量的观点来看，所有落在低于该概率区间的下端点的概率都因此是不希望的。

7. 因此，如果引起超过干扰阈值水平的集总干扰的概率太过高并且因此落在概率区间之外（即超过本实施例中概率区间的上端点），则增大余量。如果概率太低并且因此也落在概率区间之外（在本情况中低于概率区间的下端点），则减小余量。本发明接着从以上的步骤5迭代。如果概率落在概率区间内，则得到的UE功率分配是在指定水平保护主要接收器的最佳分配。在那种情况下，不需要更多的迭代因而本方法继续以下的步骤8。应注意到，在备选实施例中，在临界位置处不超过干扰阈值水平的概率可以替代超过干扰阈值水平的概率来使用，这当然影响在步骤6和7中使用的允许的概率区间。

8. 主网络节点根据步骤5中确定的UL发射功率分配发射功率给WSD。

步骤1和2可以同时执行或者以相反的顺序执行。

如以上已经解释的，临界位置是处在诸如TV广播覆盖区域的主要系统覆盖区域内的位置，其中从次要系统（在我们的示例中是eNB和UE）的发射产生的集总干扰预期是最大的。临界位置可以是如图1b所图示的TV广播覆盖区域中离eNB服务区域最近的那一组位置。在对地理位置数据库的查询中，主网络节点指定其服务区域并且在答复中地理位置数据库对于每个允许的信道指定对应的一组临界位置。在答复中连同每个临界位置还指定了最大允许集总干扰水平。次要系统引起的总的集总干扰超过这一干扰水平的概率必须落在概率区间内，并且因此必须不过高也不过低。该概率区间，或者该区间的至少一个端点可以是预先确定的，即根据监管要求配置或者在地理位置数据库答复中给出。

图2示意性地以带箭头的连续线图示了有用的次要UL通信链路，并且以带箭头的虚线图示了对临界位置处的主要接收器产生的干扰。

步骤5中的最优化问题是UL发射的和速率最大化。在其它实施例中，可以考虑其它的最优化标准。在高效通信方案中，UL发射方案可以考虑成正交的，即不同的UL发射之间的干扰可以忽略或者假设为常数。这意味着我们想要求解的最优化问题，即速率最大化，可以根据以下来陈述。

最大化

其条件为

其中概率约束（2）必须对所有临界位置x _i 成立，并且其中N是UE的数量，p _n 是UE n的发射功率，G _xn 是UE n和临界位置x _i 处的主要接收器之间的信道增益，G _nn 是UE n和eNB之间的信道增益。I _th 是从地理位置数据库得到的干扰阈值水平，由次要发射引起的对主要接收器的集总干扰必须以概率（1-ε）保持在I _th 以下。另外W _n 为噪音并且I是由于在eNB处的TV广播发射造成的干扰。p _max是由硬件限制或者监管规范规定或者由可能依赖于次要通信链路质量的次要系统偏好规定的UE的最大输出功率。

应注意到，该最优化过程还直接地推广到其中每个临界位置的不同的余量和/或干扰水平都被指定的情形，以及其中不同的UE具有不同的最大可能的发射功率的情形。

这一问题有可能根据以下来重新用公式表示为凸最优化问题。

最大化

其条件为

其中约束（4）必须对所有临界位置x _i 成立，并且其中引入了余量I _margin。最佳的I _margin设置（其使得（3）和（4）的解分别等价于（1）和（2）的解）将依赖于阈值ε以及UE的数量N和关联的传播模型。（3）和（4）中的问题使用用于求解凸最优化问题的标准方法可以容易地求解出。例如可以使用Matlab的cvx工具包。

（1）和（2）中的最初的问题是通过使用迭代方法求解来找出I _margin使得

对所有临界位置x _i 能实现。为了最大化UL容量，概率也不应该太过低，所以实际上I _margin被迭代更新直到最大集总干扰位置满足（根据以上步骤6）：

因此eNB评估从凸最优化问题导出的UL功率分配是否导致在经历最高集总干扰水平的临界点处产出超过干扰阈值水平的足够低的但不是太过低的概率的概率分布，即：

典型地ε'是个比ε低很多的参数。在下文中描述的示例实现中，可接受的概率区间被选为[0.95%, 1%]。（6）中的条件在一个实施例中可以使用用于每个干扰信号的对数正态分布的求和的逼近的众所周知的芬顿威尔金森（Fenton Wilkinson）方法估值。在另一个实施例中，概率可以使用标准蒙特卡罗（Monte-Carlo）方法来估计。在这些情形中，表达式（6）将看起来不同并且I _margin捕获的信道模型不确定性可以取代为由例如随机衰落参数（stochastic fading parameter）更明确地捕获。

在一个实施例中余量I _margin被更新的方法是通过选择0 dB的初始值（即I _margin ⁽⁰⁾=0 dB，根据以上步骤4的初始化），并且选择非常大（例如120 dB）的最大余量值

。在每一次迭代中：

- 如果概率

大于ε，则最小余量值被设置为

并且接着余量增大到

- 如果概率

小于ε-ε'，则最大余量值被设置为

并且接着余量减小到

如上所述，新的值

接下来在凸最优化问题（3）和（4）中被用作I _margin来找出功率分配并随后通过使用约束（6）评估该功率分配的有效性。

已经对最优化算法的示例实现执行了模拟来验证本方法，并且模拟将在以下进行描述来给出以上概述的用于分配功率的方法按所指示的来执行的证据。在示例方案中，如图3a图示的，给五个UE（即N=5）分配UL发射功率。临界位置假设位于图中可见的TV覆盖轮廓线的一部分上。

在模拟中，假设干扰阈值水平为I _th = -57 dBm并且可接受的有害干扰的概率区间为[ε-ε', ε]=[0.95%, 1%]。最优化过程在这一实现中相当快地收敛到11 dB的余量。找出的有着最大UE发射功率p _max= 20 dBm的最佳概率分配对每个UE为：

这一UL功率分配产生如图3b中所示的平均集总干扰。此外，沿着轮廓线的平均集总干扰在图3c中示出。在此图中，从左到右对应图3b中的从下到上。利用这张图，验证了（3）和（4）中的凸最优化问题的解和正确的余量确实遵从约束。

图3d图示了在沿轮廓线的临界位置处超过干扰阈值水平的概率。确实在任何临界位置处干扰的最大概率为0.96%，即位于定义为包括引起对主要系统可接受的干扰的概率的区间的、可接受的概率区间[0.95%, 1%]之内。

图3e图示了其中超过干扰阈值水平的概率高于1%的区域。覆盖轮廓线（即那一组临界位置）在具有有害干扰的最大概率的临界位置处几乎与该区域相切。因为这指出UE的UL发射功率的设置使得最大的容量或者和速率在不违反主要保护要求的情况下达成，所以这正是从表现良好的功率分配过程中所期望的。

图4a是根据实施例的用于确定干扰水平余量的无线网络的网络节点中的方法的流程图。在一个实施例中，网络节点是诸如LTE中的eNB的担当主WSD的RBS。在另一个实施例中，网络节点是诸如CN节点的节点，其控制诸如LTE中的eNB的担当WSD的空白空间RBS。网络节点控制至少一个WSD，并且干扰水平与临界位置和可用于由WSD次要使用的信道关联。如上所述，干扰水平、临界位置以及可用于次要使用的信道可以从地理位置数据库接收。本方法包括：

- 410：初始化余量（上面描述的实施例中的步骤4）。余量可以例如设置为0 dB。

- 420：步骤a）- 确定当在可用于次要使用的信道上发射时用于WSD的发射功率水平。这是基于加上余量的干扰水平完成的。（3）和（4）中的最优化问题可以在一个实施例中使用。

- 430：步骤b）- 基于所确定的发射功率水平和信道模型不确定性来计算在临界位置处来自WSD的集总干扰超过干扰水平的概率（以上的步骤6）。

- 440：步骤c）- 如果计算出的概率落在概率区间之外则修改干扰水平的余量。如图4b所示，修改包括如果计算出的概率低于概率区间的下端点则减小441干扰水平余量，以及如果计算出的概率超过概率区间的上端点则增大442干扰水平余量。概率区间的下端点和上端点中的至少一个可以是预先确定的，即根据监管要求设置或者可以是从地理位置数据库接收。

如果需要的话，步骤b）420，c）430和d）440可以进行迭代直到计算出的概率落在概率区间之内。

在实施例中，本方法也包括根据所确定的发射功率水平分配发射功率给WSD的步骤450。

根据实施例，在图5a中示意性地图示网络节点500。在一个实施例中，网络节点500是诸如LTE中的eNB的担当主WSD的RBS。在另一个实施例中，网络节点是诸如CN节点的节点，其控制诸如LTE中的eNB的担当WSD的空白空间RBS。网络节点500配置成确定干扰水平的余量并且控制至少一个WSD。干扰水平与临界位置和可用于由WSD次要使用的信道关联。如上所述，干扰水平、临界位置和可用于次要使用的信道可以从地理位置数据库接收。网络节点500包括配置成初始化余量的初始化电路510。余量例如可以设置为0 dB。网络节点500也包括配置成当在可用于次要使用的信道发射上时确定用于WSD的发射功率水平的确定电路520，该确定是基于加上余量的干扰水平完成的。网络节点500还包括配置为基于所确定的发射功率水平和信道模型不确定性来计算在临界位置处来自WSD的集总干扰超过干扰水平的概率的计算电路530，以及配置成如果计算出的概率落在概率区间之外，则修改干扰水平的余量的修改电路540。在本发明的实施例中，修改电路540还配置成如果计算出的概率低于概率区间的下端点则减小干扰水平余量，以及如果计算出的概率超过概率区间的上端点则增大干扰水平余量。概率区间的下端点和上端点中的至少一个可以是预先确定的，即根据监管要求设置或者可以从地理位置数据库接收。

网络节点也包括配置成控制确定电路520、计算电路530和修改电路540来迭代发射功率水平确定、概率计算和余量修改直到计算出的概率落在概率区间之内的迭代电路550。在实施例中，网络节点500也可以包括配置成根据所确定的发射功率水平分配发射功率给WSD的功率分配电路560。

网络节点500可以包括设计成经由发射和接收天线与WSD通信的常规通信电路。通信电路被用来通知WSD有关发射功率分配以及从WSD传递有用的数据和传递有用的数据到WSD。

以上参考图5a描述的电路是逻辑电路因而不必对应于分离的物理电路。

图5b示意性地图示网络节点500的实施例，其是公开图5a中图示的实施例的一种备选方式。网络节点500包括可以是单个单元或者多个单元的处理单元570。此外，网络节点500包括至少一个采用非易失性存储形式（例如EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）、闪存或盘驱动）的计算机程序产品575。计算机程序产品575包括计算机程序576，其包括当在网络节点500运行时引起网络节点500上的处理单元570执行之前结合图4a描述的过程的步骤的代码部件。

因此，在所描述的实施例中，计算机程序576中的代码部件包括用于初始化余量的初始化模块576a和用于确定WSD的发射功率水平的确定模块576b。该代码部件还包括用于计算超过干扰水平的概率的计算模块576c、用于修改干扰水平余量的修改模块576d和用于迭代发射功率水平确定、概率计算和余量修改直到计算出的概率落在概率区间之内的迭代模块576e。在实施例中，代码部件也可以包括用于将所确定的发射功率水平分配给至少一个空白空间设备的功率分配模块576f。代码部件因此可以实现为采用计算机程序模块结构化的计算机程序代码。模块576a-f本质上执行了图4a中流程的步骤来仿效在图5a中描述的网络节点。换句话说，当不同的模块576a-f在处理单元570上运行时，它们对应于图5a的单元510-560。

虽然在以上结合图5b公开的实施例中的代码部件实现为这样的计算机程序模块，当在网络节点500上运行该计算机程序模块时引起该节点执行以上结合图4a描述的步骤，但是一个或更多的代码部件在备选实施例中可以至少部分地实现为硬件电路。

以上提到和描述的实施例只是作为示例给出因而不应该是限定性的。其它在所附专利权利要求的范围内的解决方案、用途、目标和功能是可能的。

缩写词

BS 基站

CEPT 欧洲邮政和电信会议

CN 核心网络

eNB 演进节点B

e-UTRAN 演进通用陆地无线电接入网络

FCC 联邦通信委员会

LTE 长期演进

RBS 无线电基站

UE 用户设备

UL 上行链路

UMTS 通用移动电信系统

WLAN 无线局域网

WSD 空白空间设备。

Claims (16)

1.一种在无线网络的网络节点中用于确定干扰水平的余量的方法，其中所述网络节点控制至少一个空白空间设备，并且所述干扰水平与临界位置和可用于由所述至少一个空白空间设备的次要使用的信道关联，所述方法包括以下步骤：

a）初始化（410）所述余量，

b）基于加上所述余量的所述干扰水平，确定（420）当在可用于次要使用的所述信道上发射时所述至少一个空白空间设备的发射功率水平，

c）基于所确定的发射功率水平和信道模型不确定性，计算（430）在所述临界位置处来自所述至少一个空白空间设备的集总干扰超过所述干扰水平的概率，以及

d）如果所计算出的概率落在概率区间之外，则修改（440）所述干扰水平的所述余量，以及

e）迭代所述步骤b）、c）和d）直到所计算出的概率落在所述概率区间之内。

2.根据权利要求1所述的方法，其中修改（440）所述干扰水平的所述余量包括：

- 如果所计算出的概率低于所述概率区间的下端点，则减小（441）所述干扰水平的所述余量，以及

- 如果所计算出的概率超过所述概率区间的上端点，则增大（442）所述干扰水平的所述余量。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括根据所确定的发射功率水平向所述至少一个空白空间设备分配（450）发射功率的步骤。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述概率区间的至少一个端点是预先确定的。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述概率区间的至少一个端点是从地理位置数据库接收的。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述干扰水平、所述临界位置和所述可用于次要使用的信道中的至少一个是从地理位置数据库接收的。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述网络节点是无线电基站。

8.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中所述网络节点控制至少一个空白空间无线电基站。

9.一种无线网络的网络节点（500），配置成确定干扰水平的余量并且控制至少一个空白空间设备，其中所述干扰水平与临界位置和可用于由所述至少一个空白空间设备的次要使用的信道关联，所述网络节点（500）包括：

- 初始化电路（510），配置成初始化所述余量，

- 确定电路（520），配置成基于加上所述余量的所述干扰水平，确定当在可用于次要使用的所述信道上发射时所述至少一个空白空间设备的发射功率水平，

- 计算电路（530），配置成基于所确定的发射功率水平和信道模型不确定性，计算在所述临界位置处来自所述至少一个空白空间设备的集总干扰超过所述干扰水平的概率，

- 修改电路（540），配置成如果所计算出的概率落在概率区间之外，则修改所述干扰水平的所述余量，以及

- 迭代电路（550），配置成控制所述确定电路（520）、计算电路（530）和修改电路（540）来迭代所述发射功率水平确定、所述概率计算和所述余量修改直到所计算出的概率落在所述概率区间之内。

10.根据权利要求9所述的网络节点，其中所述修改电路（540）还配置成如果所计算出的概率低于所述概率区间的下端点则减小所述干扰水平的所述余量，以及如果所计算出的概率超过所述概率区间的上端点则增大所述干扰水平的所述余量。

11.根据权利要求9-10中的任一项所述的网络节点，还包括功率分配电路（560），配置成根据所确定的发射功率水平向所述至少一个空白空间设备分配发射功率。

12.根据权利要求9-11中的任一项所述的网络节点，其中所述概率区间的至少一个端点是预先确定的。

13.根据权利要求9-11中的任一项所述的网络节点，其中所述概率区间的至少一个端点是从地理位置数据库接收的。

14.根据权利要求9-13中的任一项所述的网络节点，其中所述干扰水平、所述临界位置和所述可用于次要使用的信道中的至少一个是从地理位置数据库接收的。

15.根据权利要求9-14中的任一项所述的网络节点，其中所述网络节点是无线电基站。

16.根据权利要求9-14中的任一项所述的网络节点，其中所述网络节点配置成控制至少一个空白空间无线电基站。

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