CN103428707A

CN103428707A - 通信网络设备、基站和无线通信设备

Info

Publication number: CN103428707A
Application number: CN2013101814765A
Authority: CN
Inventors: M.D.米克
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Apple Inc; Intel Corp
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2013-05-16
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2033-05-16
Also published as: CN103428707B; DE102013105032A1; US9078124B2; US20130310096A1; DE102013105032B4

Abstract

本发明公开了通信网络设备、基站和无线通信设备。根据本公开的一个方面，提供一种通信网络设备，所述通信网络设备包括：第一确定器，其被配置成确定需要到基站的通信连接的多个无线通信设备；第二确定器，其被配置成对于所述多个无线通信设备中的每个无线通信设备，确定建立由每个无线通信设备所请求的通信连接的时间；以及传送器，其被配置成向所述多个无线通信设备中的每个无线通信设备传送建立由每个无线通信设备所请求的通信连接的时间的指示。

Description

通信网络设备、基站和无线通信设备

技术领域

本公开涉及通信网络设备、基站和无线通信设备。

背景技术

随着越来越多的量的数据正在通过无线电传送，无线电资源（例如频带或频率范围）已经变成稀缺资源。所谓的白色空间允许投机使用被特许给其他系统的频谱资源。允许高效使用这样的白色空间的方法是所期望的。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供一种通信网络设备，所述通信网络设备包括：第一确定器，其被配置成确定需要到基站的通信连接的多个无线通信设备；第二确定器，其被配置成对于所述多个无线通信设备中的每个无线通信设备，确定建立由每个无线通信设备所请求的通信连接的时间；以及传送器，其被配置成向所述多个无线通信设备中的每个无线通信设备传送建立由每个无线通信设备所请求的通信连接的时间的指示。

根据本公开的另一方面，提供一种无线通信设备，所述无线通信设备包括：传送器，其被配置成向基站传送指示所述无线通信设备请求与基站的通信连接的消息；接收器，其被配置成接收建立所请求的通信连接的时间的指示；以及控制器，其被配置成在所指示的时间与所述基站建立通信连接。

根据本公开的另一方面，提供一种通信网络设备，所述通信网络设备包括：接收器，其被配置成从多个基站中的每个基站接收基站的负载的指示；确定器，其被配置成对于所述多个基站中的每个基站，基于所指示的所述基站的负载来确定要分配给所述基站的无线电通信资源；以及传送器，其被配置成向每个基站传送所确定的要分配给所述基站的无线电通信资源的指示。

根据本公开的另一方面，提供一种基站，所述基站包括：确定器，其被配置成确定所述基站的负载；传送器，其被配置成向通信网络设备传送所确定的负载的指示；接收器，其被配置成接收被分配给所述基站的、用于为无线通信设备提供服务的无线电通信资源的指示；以及控制器，其被配置成控制所述基站以使用所指示的无线电通信资源来为所述无线电通信设备提供服务。

根据本公开的另一方面，提供一种通信网络的通信网络设备，所述通信网络设备包括：第一确定器，其被配置成确定使用预定的无线电通信资源在所述通信网络和至少一个无线通信设备之间交换数据所需的时间；第二确定器，其被配置成取决于所确定的所需的时间来确定要被用于交换数据的帧内的时段，在所述时段期间所述通信资源没有被所述帧占用；以及控制器，其被配置成基于所述时段的确定结果来控制在所述通信网络和所述至少一个无线通信设备之间的数据的交换。

根据本公开的其他方面，提供根据上述的通信网络设备、基站和无线通信设备的方法。

附图说明

在附图中，相同的附图标记通常指代遍及不同视图的相同部分。附图不一定是按比例的，而是通常将重点放在说明本发明的原理上。在下列描述中，参考下列附图来描述各种方面，在附图中：

图1示出通信布置。

图2示出通信网络设备。

图3示出流程图。

图4示出无线通信设备。

图5示出流程图。

图6示出通信网络设备。

图7示出流程图。

图8示出基站。

图9示出流程图。

图10示出通信网络设备。

图11示出流程图。

图12示出通信布置。

图13示出流程图。

图14示出资源分配图。

图15示出MAC帧。

图16示出分配图。

图17示出分配图。

图18示出资源图。

具体实施方式

下列详细描述参照了附图，所述附图通过说明的方式示出其中可以实践本发明的本公开的特定细节和方面。本公开的这些方面被足够详细地描述以使本领域技术人员能够实践本发明。在不偏离本发明的范围的情况下，可以利用本公开的其他方面并且可以做出结构的、逻辑的和电的改变。本公开的各种方面不一定是互斥的，因为本公开的一些方面可以与本公开的一个或多个其他方面相组合以形成新的方面。

图1示出通信布置100。

通信布置100包括无线电小区101，其中每个无线电小区101由相应基站102来操作。基站102例如是例如根据UMTS（通用移动通信系统）、LTE（长期演进）、LTE-A（高级长期演进）、或者根据本公开的一个方面是根据M2M（机器对机器）通信系统标准的蜂窝移动通信网络的一部分。位于无线电小区101中的一个无线电小区的无线通信设备103、104可以与操作无线电小区101的基站102进行通信（通过所谓的空中接口），并且可以经由基站控制器105被提供给其他通信设备或通信网络（例如因特网107）。

根据本公开的一个方面，对于无线通信设备103、104与基站102之间的通信，可以使用白色空间。术语“白色空间”通常用在从模拟到数字TV（电视）的切换的背景中。因为数字TV由于其增加的频谱效率而相对于传统模拟TV需要少得多的带宽，所以当前被模拟TV占用的频带的大部分可以被其他系统再使用。为了该目的，可以使用两个方法：

·频谱的一些部分可以被整个再分配给其他系统。例如，频谱790-862MHz（在欧洲）或698-790MHz（在美国）通常被国家管理者拍卖。频谱的这一部分通常被称为“数字红利”。

·频谱的一些部分可以被分配给新引入的数字TV。通常，这在欧洲是频谱470-790MHz以及在美国是在54-698MHz之间（TV频道2-51；然而，不是在54-698MHz之间的所有频谱都是可用的，存在被分配给其他系统的一些部分，白色空间仅被认为要被用于实际上分配给TV的那些部分）。然而，可以预期，数字TV覆盖在一些地理区域中可能是低的。因此，“次级系统”的“次级用户”（即不同于TV广播网络的另一通信系统的设备）可以被允许访问这些频带，如果“主系统”（即TV广播装置）未在使用它的话。所谓“白色空间”是指所述频谱的这些（在时间上、在地理上）未使用的部分。应该注意，白色空间还可以是指所述频谱的被分配给不同于TV广播的其他系统的其他部分。因此，术语白色空间可以是指被分配给主用户（例如任何种类的通信系统）并且在当前未被使用的情况下可以被如上面对于TV白色空间所述的次级用户使用的任何频带。

引入用于允许未经特许的用户在特许的频带内操作的白色空间的想法可以被应用于不同于分配给TV广播的频带的其他频带。例如，根据IEEE 802.11y标准，类似的想法可以被应用于卫星频带。

通信布置100可以例如形成机器对机器（M2M）通信系统，例如如上面所解释的，作为白色空间（例如TV白色空间）中的次级用户来操作。

在通信系统100的操作中，可以假设一旦主系统不再存在，就存在由次级设备对白色空间频谱的不受控制的访问。然而，可能需要受控的访问机制以便保证QoS（服务质量），因为它例如当前工作在RSPG（提出用于TV白色空间（TVWS）系统的“特许的共享访问（LSA）”方法）和IEEE 802.19（提出IEEE系统中心共存机制）中。

根据IEEE（IEEE 802.19/IEEE 802.19.1），共存管理器和发现/信息服务器实体可以被引入以便解决次级系统之间的共存。然而，IEEE方法可以被看成没有完全适应M2M通信系统的需要。

根据本公开的一个方面，在通信系统100中提供白色空间频谱管理和聚合机制，例如通过基站控制器105来实施。换言之，在基站控制器105中管理和/或聚合白色空间资源请求。基站控制器105可以充当共存/白色空间协调实体，从而允许白色空间频谱的更高效使用。此外，根据本公开的一个方面，通信系统的MAC帧（例如M2M通信系统MAC帧）被适配（例如分成多于一个部分），例如在全帧不适合于每次授予通信系统的连续白色空间时隙的情况下，例如在存在大量M2M设备（其需要长的MAC帧以使得所有M2M设备的上行链路和/或数据可以被传送）的情况下。

图2示出通信网络设备200。

通信网络设备200包括：第一确定器201，其被配置成确定需要到基站的通信连接的多个无线通信设备；以及第二确定器202，其被配置成对于所述多个无线通信设备中的每个无线通信设备，确定建立由每个无线通信设备所请求的通信连接的时间。

通信网络设备200还包括：传送器203，其被配置成向所述多个无线通信设备中的每个无线通信设备传送建立由每个无线通信设备200所请求的通信连接的时间的指示。

根据本公开的一个方面，换言之，通信网络设备对于无线通信设备确定所述无线通信设备应该建立所请求的（例如所期望的或所需的）通信连接的时间。换言之，所述无线通信设备（或其用户）本身不决定何时要建立所请求的通信连接，而是当它们被允许建立通信连接时被指示通信连接时间（即每个无线通信设备被指定一个连接时间）。这允许在网络侧协调通信连接的时间，这可以考虑到例如超出当前通信连接的未来通信行为（就所请求的通信连接而言）。例如，所述通信网络设备可以具有关于所述无线通信设备需要通信连接的周期性的信息，并且可以基于该信息确定通信连接的时间。

应该注意，确定建立由每个无线通信设备所请求的通信连接的时间以及传送建立由每个无线通信设备所请求的通信连接的时间的指示例如不是通信资源的调度（例如确定要由无线通信设备使用的时隙以及向无线通信设备发送所述时隙的指示），即根据本公开的一个方面不被理解为资源管理（例如时隙的分配等等）。例如，虽然资源管理通常涉及响应于由通信设备对尽可能快地（例如“现在”）具有通信连接的请求而分配通信资源（例如时隙），但是建立通信连接的时间的确定可以被理解为建立通信连接的长期规划，其可能包括对于多个无线通信设备协调通信时间（例如以小时、天或者甚至周为单位）。例如，在无线通信设备对通信连接的请求与建立所述通信连接的时间之间的时间可以在分钟、小时、天或者甚至周的范围内，并且因此高于在对通信资源的请求与分配所述通信资源的时间（即当所述通信资源可用于无线通信设备时的时间）之间的时间。可以对于在所确定的建立通信连接的时间建立的通信连接另外执行无线电资源管理。

此外，通信网络设备可以例如预先知道多个无线通信设备需要到基站的通信连接（例如没有必要从无线通信设备接收对应的连接请求），并且可以为无线通信设备规划连接时间。通信连接的建立以及所确定的建立所述通信连接的时间可以由通信网络设备来触发（例如通过发起发送对应的连接建立或邀请消息）。无线通信设备例如是M2M设备。

所述通信网络设备可以例如被理解为在通信网络或通信系统的网络侧的设备。

传送器可以例如被配置成经由基站向每个无线通信设备传送所述指示。

确定建立通信连接的时间例如包括相互协调建立通信连接的时间。例如，确定建立通信连接的时间包括对建立通信连接的时间进行集中。例如，进行协调以使得为建立连接选择最佳时间点（或者最佳时间段），以便保证所有目标用户（即请求了连接的所有无线通信设备）在单个帧或少量帧内进行传送。可以预先很好地完成所述协调。例如，通信网络设备对于请求了通信连接的所有（或者最大数目）的无线通信设备确定一个帧（例如一个MAC层帧），换言之，调度一个帧。例如，调度一个帧，使得最大数目的无线通信设备可以在该单个帧内实现其传输目标。

根据本公开的一个方面，第一确定器还被配置成对于每个无线通信设备确定时间段，在所述时间段内根据所述无线通信设备的请求应该建立所请求的通信连接，以及第二确定器被配置成基于所确定的时间段来确定建立通信连接的时间。

确定建立通信连接的时间可以例如包括建立通信连接的时间的范围，使得建立通信连接的时间如果在所述范围内则对于所述多个无线通信设备的所有无线通信设备（或所选子集）而言是可接受的。换言之，所述通信网络设备可以确定其中例如连续地执行所有通信连接的时段。

第二确定器例如被配置成基于将所确定的建立通信连接的时间的范围保持为小的来确定建立通信连接的时间。

第二确定器例如被配置成基于所述多个无线通信设备的无线通信设备的数目来确定建立通信连接的时间。

第二确定器例如被配置成基于对于所请求的通信连接而言通信资源的可用性来确定建立通信连接的时间。

例如，所述通信网络设备还包括：接收器，其被配置成从数据库接收关于通信资源的可用性的信息。

所述通信资源例如是白色空间资源。

通信设备200例如执行如图3中所示的方法。

图3示出流程图300。

在301中，确定需要到基站的通信连接的多个无线通信设备。

在302中，对于所述多个无线通信设备中的每个无线通信设备，确定建立由每个无线通信设备所请求的通信连接的时间。

在303中，向所述多个无线通信设备中的每个无线通信设备传送建立由每个无线通信设备所请求的通信连接的时间的指示。

网络通信设备200例如与如图4中所示的无线通信设备进行通信。

图4示出无线通信设备400。

无线通信设备400包括：传送器401，其被配置成向基站传送指示所述无线通信设备请求与基站的通信连接的消息；以及接收器402，其被配置成接收建立所请求的通信连接的时间的指示。

无线通信设备400还包括：控制器403，其被配置成在所指示的时间建立与所述基站的通信连接。

无线通信设备400例如执行如图5中所示的方法。

图5示出流程图500。

在501中，所述无线通信设备向基站传送指示所述无线通信设备请求与基站的通信连接的消息。

在502中，所述无线通信设备接收建立所请求的通信连接的时间的指示。

在503中，所述无线通信设备在所指示的时间建立与所述基站的通信连接。

图6示出通信网络设备600。

通信网络设备600包括：接收器601，其被配置成从多个基站中的每个基站接收基站的负载的指示；以及确定器602，其被配置成对于所述多个基站中的每个基站，基于所述基站的负载来确定要分配给所述基站的无线电通信资源。

通信网络设备600还包括：传送器603，其被配置成向每个基站传送要分配给所述基站的所确定的无线电通信资源的指示。

根据本公开的一个方面，换言之，基于基站的负载将无线电通信资源分发给基站。基站的负载可以是由所述基站操作的无线电小区的负载，并且可以是由所述基站所服务的多个无线通信设备或者从所述基站请求的多个通信连接。例如，基站的负载越高，分配给所述基站的无线电资源越多。无线电（通信）资源可以包括频率（例如OFDM(A)子载波等等），而且包括时隙以及这二者的组合。

所述接收器例如被配置成周期性地接收指示，所述确定器例如被配置成周期性地确定无线电通信资源，并且所述传送器例如被配置成周期性地传送指示。

所述确定器例如被配置成动态地确定无线电通信资源。

通信网络设备600例如执行如图7中所示的方法。

图7示出流程图700。

在701中，从所述多个基站中的每个基站接收基站的负载的指示。

在702中，对于所述多个基站中的每个基站，基于所指示的基站的负载来确定要分配给所述基站的无线电通信资源。

在703中，向每个基站传送要分配给所述基站的所确定的无线电通信资源的指示。

通信网络设备600例如与如图8中所示的基站进行交互。

图8示出基站800。

基站800包括：确定器801，其被配置成确定所述基站的负载；以及传送器802，其被配置成向通信网络设备传送所确定的负载的指示。

基站800还包括：接收器803，其被配置成接收被分配给所述基站的、用于为无线通信设备提供服务的无线电通信资源的指示；以及控制器804，其被配置成控制所述基站以使用所指示的无线电通信资源来为无线通信设备提供服务。

所述通信网络设备例如是基站，并且例如在所述基站和至少一个无线通信设备之间交换数据。

所述通信网络设备还可以包括：传送器，其被配置成向所述至少一个无线通信设备传送基于所述时段的确定结果的信息。

例如，所述信息是所述至少一个无线通信设备可以从其导出下述的信息：帧内的在其期间通信资源没有被所述帧占用的时段是否应该在所述帧中存在，以及在帧内的在其期间通信资源没有被所述帧占用的时段应该在所述帧中存在的情况下所述时段的开始的时间和结束的时间。

所述信息例如被包括在向所述无线通信设备传送的资源图中。

所述传送器例如被配置成使用所述帧向所述无线通信设备传送所述资源图。

所述帧例如是媒体访问控制层帧。应该注意，所述帧可以包括在MAC层上使用的数据以及在物理层上使用的数据（例如用于传送器和接收器之间的同步的符号）这二者。

例如，所述帧包括同步时段、资源分配指示时段、以及上行链路数据传输时段和下行链路数据传输时段中的至少一个。

根据本公开的一个方面，如果被分配用于传送所述帧的时隙的持续时间短于所确定的所需的时间，则确定所述帧内的在其期间通信资源没有被所述帧占用的时段。

基站800例如执行如图9中所示的方法。

图9示出流程图900。

在901中，确定所述基站的负载。

在902中，向通信网络设备传送所确定的负载的指示。

在903中，所述基站接收被分配给所述基站的、用于为无线通信设备提供服务的无线电通信资源的指示。

在904中，所述基站被控制以使用所指示的无线电通信资源来为无线通信设备提供服务。

图10示出通信网络设备1000。

通信网络设备1000是通信网络的一部分，并且包括：第一确定器1001，其被配置成确定使用预定的无线电通信资源在所述通信网络和至少一个无线通信设备之间交换数据所需的时间；以及第二确定器1002，其被配置成取决于所确定的所需的时间来确定要被用于交换数据的帧内的时段，在所述时段期间通信资源没有被所述帧占用。

通信网络设备1000还包括：控制器1003，其被配置成基于所述时段的确定结果来控制所述通信网络和所述至少一个无线通信设备之间的数据的交换。

根据本公开的一个方面，换言之，基于传送要使用帧传送的数据所需的时间或者换言之基于所述帧的长度（没有静默时段）来将一个或多个静默时段引入所述帧中。例如，在传送所述帧所需的时间多于被分配用于传送所述帧的一个或多个时隙的单个时隙中可用的时间的情况下，引入静默时段。静默时段的确定可以包括决定静默时段是否应该被引入到所述帧中。例如，如果传送所述帧所需的时间短于被分配用于（或者可用于）传送所述帧的时隙的持续时间，则所述网络通信设备可以决定没有静默时段被引入到所述帧中。所述网络通信设备还可以基于作为确定时段的一部分的所确定的所需的时间来确定静默时段的数目，即在其期间通信资源没有被所述帧占用的时段。

通信网络设备1000例如执行如图11中所示的方法。

图11示出流程图1100。

在1101中，确定使用预定无线电通信资源在通信网络和至少一个无线通信设备之间交换数据所需的时间。

在1102中，取决于所确定的所需的时间，确定要被用于交换数据的帧内的时段，在所述时段期间通信资源没有被所述帧占用。

在1103中，基于所述时段的确定结果来控制所述通信网络和所述至少一个无线通信设备之间的数据的交换。

应该注意，在通信网络设备200、600、1000中的一个的背景中描述的方面类似地适用于无线通信设备400、基站800以及在流程图300、500、700、900、1100中所示的方法，并且反之亦然。还应该注意，通信网络设备200、600、1000（以及类似地方法）的功能可以被至少部分地组合。

还应该注意，所述通信网络设备、所述基站和所述无线通信设备（例如所述确定器、所述控制器等等）的部件借助于一个或多个电路来实施。

电路可以被理解为任何种类的逻辑实施实体，其可以是专用电路或者执行在存储器、固件、或其任何组合中存储的软件的处理器。因此，电路可以是硬连线逻辑电路或者可编程逻辑电路，例如可编程处理器，例如微处理器（例如复杂指令集计算机（CISC）处理器或精简指令集计算机（RISC）处理器）。电路还可以是执行软件的处理器，所述软件例如是任何种类的计算机程序，例如使用虚拟机代码（举例来说，例如Java）的计算机程序。将在下面更详细地描述的相应功能的任何其他种类的实施也可以被理解为电路。

在下文中描述根据本公开的一个方面的基站控制器105中的用于管理和聚合（TV）白色空间资源请求的实例。该实例的基站控制器105可以被看成是（可能连同基站106一起）参考图2和6所述的通信网络设备200、600的实例。无线通信设备103、104可以被看成是参考图4所述的无线通信设备400的实例，并且基站102可以被看作参考图8所述的基站800的实例。

图12示出通信布置1200。

通信布置1200包括：对第一无线电小区1204进行操作的第一基站1201，对第二无线电小区1205进行操作的第二基站1202，以及对第三无线电小区1206进行操作的第三基站1203。基站1201、1202、1203例如对应于基站102，并且无线电小区1204、1205、1206例如对应于无线电小区101。无线电小区1204、1205、1206可以被看作基站1201、1202、1203的覆盖区域。

通信布置1200还包括：对应于基站控制器105的基站控制器1207，其与基站1201、1202、1203耦合。

对应于无线通信设备103、104的无线通信设备1211（在该实例中是M2M通信网络的TVWS节点）位于无线电小区1204、1205、1206中。无线通信设备1211例如是布置在房子或公寓处的电表，其通过M2M通信网络例如向供电者报告测量值。无线通信设备1211例如还可以是用于下述的无线通信设备：电子媒体和内容递送、汽车的连续监视和固件升级、移动中的货物的资产跟踪、交通管理和道路定价、智能电网的联网、农村宽带、零售商的电子架标签和销售终端点的联网、远程健康监视和诊断、环境监视和控制、家庭和工业建筑物自动化、安全和控制和/或防卫和安全。

在该实例中，如所示的那样，第二无线电小区1205与第一无线电小区1204重叠，并且第三无线电小区1206与第一无线电小区1204重叠。此外，假设在第一地理区域中，针对次级系统允许TV白色空间频谱子集S1的使用，并且在第二地理区域中，针对次级系统允许TV白色空间频谱子集S2d使用。假设基站1201、1202、1203和基站控制器1207是作为次级系统在TW白色空间频谱（包括S1和S2这二者）中进行操作的M2M通信网络的一部分。例如，另外的无线电小区1210可以由另一TVWS次级系统来操作。

通信布置1200还包括白色空间（例如TVWS）协调单元1212。

根据本公开的一个方面，在基站控制器1207中实施“频谱资源请求聚合”机制。例如，如图13所示的那样来处理频谱资源管理。

图13示出流程图1300。

在1301中，M2M基站1201、1202、1203向BS控制器1207指示其覆盖区域和资源需求（例如UL/DL传输所需的帧长度）。

在1302中，基于由M2M基站1201、1202、1203提供的覆盖区域指示，BS控制器1207导出要由基站1201、1202、1203使用的候选白色空间频谱。在图12的实例中，第二基站1202和第三基站1203正在覆盖要被子集S2开放使用的区域。另一方面，第一基站覆盖正在覆盖与第一区域1208和第二区域1209重叠的区域。因此，例如，第一基站可以仅使用两个子集的公共频率，即频谱S1∩S2。

在1303中，基于资源需求（例如用于UL/DL的帧长度），BS控制器1207计算聚合资源需求，其例如包括识别哪些基站101、102、103可以同时访问相同的频谱。在图12所示的实例中，第二基站1202的覆盖区域和第三基站1203的覆盖区域是不重叠的。因此，相同的频谱资源可以被分配给第二基站1202和第三基站1203这二者以供同时使用。另一方面，第一基站1201的覆盖区域和第二基站1202的覆盖区域是重叠的，并且对于第一基站1201和第三基站1203的覆盖区域也是这样。因此，基站控制器1207确定分配给第一基站1201的通信资源需要与分配给第二基站1202的通信资源和分配给第三基站1203的通信资源是正交的（即处于不同频带，对应于不同传输时间，等等）。

在图12所示的实例中，假设基站1201、1202和1203请求重复周期T_rep内的持续时间为T1、T2和T3的时隙，例如针对第二基站1202和第三基站1203来识别S2频谱的一部分。例如，针对持续时间max{T3,T2}，S2的所识别的部分被基站控制器1207分配给第二基站1202和第三基站1203，所识别的部分被第二基站1202和第三基站1203同时访问。对于第一基站1201，正交通信资源在持续时间T1内被需要以作为S1∩S2的部分，并且与分配给基站1202和1203的频谱部分正交。

在1304中，在1303中导出的所识别的资源需求被BS控制器1207传送给协调单元1212以请求可用通信资源的指示。协调单元1212可以是图1中所示的系统的数据库106的一部分。协调单元1212还可以基于IEEE 802.19/IEEE 802.19.1共存服务器或者以任何其他合适方式来实施。所述协调单元可以考虑其他系统（例如其他次级系统，例如操作另外的基站1210的次级系统）的频谱/资源需求以确定基站1201、1202、1203可用的通信资源，从而确保不同系统之间的共存。

在1305中，协调单元1212对BS控制器1207的请求进行响应。BS控制器1207向基站1201、1202、1203通知所分配的资源。

在1306中，基站1201、1202、1203使用所分配的资源以用于与无线通信设备1211的通信。

在1307中，一旦需要，BS控制器1207就再次向协调单元1212请求资源（例如在所分配的资源期满、主用户收回频谱等等的情况下）。

在下文中描述用于在全帧不适合于每次授予M2M通信系统的连续白色空间时隙的情况下适配MAC帧的实例。

该实例的基站控制器105可以被看成是参考图10所述的通信网络设备1000的实例。

可能出现协调单元1212在完全的连续帧持续时间不能将资源访问分配给给定的次级系统的情况。如果基站1201、1202、1203需要为大量的M2M设备1211（可能数千个）提供服务，则情况例如可能是这样的。为这样大的量提供服务（即向所有设备传送数据和/或从所有设备接收数据）可能需要长的MAC帧。这被示出在图14中。

图14示出资源分配图1400。

在资源分配图1400中，时间沿着时间轴1401从左到右增加。在所述时间轴上方，第一时隙1402被指示，在第一时隙1402中可用白色空间频谱被分配给对应于基站1201、1202、1203的通信网络，并且当可用白色空间频谱被分配给另一白色空间通信系统（例如操作另外的基站1210的白色空间通信系统）时，指示第二时隙1403。

如所示的那样，当多个次级系统存在时可能出现被分配的时隙1402、1403对于MAC帧的所需的持续时间而言不具有足够的长度。在该实例中，第一时隙对于所需的MAC帧1404而言不够长。根据本公开的一个方面，MAC帧结构被提供以允许即使MAC帧的持续时间长于所分配的时隙的持续时间也传送MAC帧。

在图15中示出MAC帧的实例。

图15示出MAC帧1500。

MAC帧1500包括：前导码1501，其包括用于帧1500的传送器和接收器之间的同步的符号；帧控制报头（FCH）1502，其例如包括关于帧类型的信息和用于功率管理的信息；资源图1503，其例如规定传输间隔到无线设备的分配以用于上行链路和/下行链路数据传输；下行链路数据传输体1504；以及上行链路数据传输体1505。在FCH 1502之后是资源图1503、下行链路传输体1504和上行链路传输体1505。帧1500可以包括延迟时段（或者延迟子时隙）1506。在延迟时段1506中，不传送（MAC帧1500的）数据。延迟时段1506可以被用于给出接收器时间以在下一传输之前处理所接收的数据。

在下行链路传输体1504和上行链路传输体1505适合于如由协调单元1212所分配的时隙1501的情况下，基站控制器1207可以如图16中所示的那样分配资源。

图16示出分配图1600。

如在图14中，时间沿着时间轴1610从左到右增加。在所述时间轴上方，示出为MAC帧的部分分配哪些时间（如参考图15所述），即前导码1601、FCH 1602、资源图1603、下行链路传输体1604和上行链路传输体1605（包括延迟时段1606）。该时间例如对应于第一时隙1402。

当可用白色空间频谱被分配给另一白色空间通信系统（例如操作另外的基站1210的白色空间通信系统）时，对应于第二时隙1403的第二时隙1607被指示。

可以看出，存在帧内的静默时段（对应于第二时隙1607），在所述静默时段中频率资源没有被帧使用（即占用），而是使得不被占用，从而它们可用于一个或多个其他通信系统。

应该注意，在这种情况下，可以省略延迟子时隙1606，因为在静默时段期间足够的处理时间将是可用的。可替换地，延迟子时隙1606可以被使用以便指示静默时段的持续时间。

在第一时隙1402不足以包括整个下行链路传输体1504或者包括整个上行链路传输体的情况下，BS控制器1207可以命令有关的基站1201、1202、1203以分裂下行链路传输体1503和/或上行链路传输体1505。这被示出在图17中。

图17示出分配图1700。

如在14中，时间沿着时间轴1710从左到右（并且从上到下）增加。在所述时间轴上方，示出为MAC帧的部分分配哪些时间（如参考图17所述），即前导码1701、FCH 1702、资源图1703、下行链路传输体1704和上行链路传输体1705（包括延迟时段1706）。该时间例如对应于第一时隙1402。

当可用白色空间频谱被分配给另一白色空间通信系统（例如操作另外的基站1210的白色空间通信系统）时，对应于第二时隙1403的第二时隙1707被指示。

如在图16中，可以看出，存在帧内的静默时段（对应于第二时隙1707），在所述静默时段中频率资源没有被帧使用（即没有被占用），而是使得不被占用，从而它们可用于一个或多个其他通信系统。然而，在这种情况下，这些静默时段甚至出现在下行链路传输体1704和上行链路传输体1705期间，使得下行链路传输体1704和上行链路传输体1705被分别分成下行链路传输体块1704和上行链路传输体块1705。因为这些静默时段中的许多在必要时可以被基站控制器1207调度以具有使得它们可以适合于第一时隙1402的大小的下行链路传输体1704和上行链路传输体1705的块。

静默时段的位置和持续时间可以例如被指示在资源FCH 1502中。在图16的实例中，在下行链路传输体1604和上行链路传输体1605没有被分成块，但是每个在整体上在第一时隙1402范围内的情况下，静默时段例如可以由资源图1503中的延迟时段1506的指示的对应修改指示，即通过增加延迟时段1506以覆盖整个第二时隙1403。为此，例如，延迟时段1506的默认长度可以被推翻或者具有可变持续时间的新类型的延迟时段1506可以被引入。延迟时段1506的长度的指示可以在FCH 1502中被给出。

在下行链路传输体1504和上行链路传输体1505被分成块的情况下，在下行链路传输体1504和上行链路传输体1505内可以定义静默时段，其可以被单独修改并且可以在FCH 1502中被指示。

静默类型还可以由被相应基站1201、1202、1203发送的资源图1503来指示。

这被示出在图18中。

图18示出资源图1800。

资源图1800对于每个无线通信设备1211（编号为1到n）包括：第一指示1801，其指示被分配用于该无线通信设备的下行链路传输时段的开始；第二指示1802，其指示被分配用于该无线通信设备的下行链路传输时段的结束；第三指示1803，其指示被分配用于该无线通信设备的上行链路传输时段的开始；以及第四指示1804，其指示被分配用于该无线通信设备的上行链路传输时段的结束。

通过下行链路/上行链路分配时段的结束的指示1802、1804，每个无线通信设备1211知道第二时隙1402的时间。静默时段的长度因此由下行链路/上行链路分配时段的结束和下一下行链路和/上行链路分配时段的开始之间的时间差来给出。

对于每个指示1801、1802、1803、1804，它可以例如由标志来指示：所述指示规定下行链路/上行链路分配时段的结束。

虽然已经特别地示出和描述了本公开的方面，但是本领域技术人员应该理解，在不偏离如由所附权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在其中做出形式和细节上的各种改变。本公开的范围因此由所附权利要求来指示，并且处在权利要求的等同物的含义和范围内的所有改变因此意图被包含。

Claims

1. 一种通信网络设备，包括：

第一确定器，其被配置成确定需要到基站的通信连接的多个无线通信设备；

第二确定器，其被配置成对于所述多个无线通信设备中的每个无线通信设备，确定建立由每个无线通信设备所请求的通信连接的时间；以及

传送器，其被配置成向所述多个无线通信设备中的每个无线通信设备传送建立由每个无线通信设备所请求的通信连接的时间的指示。

2. 根据权利要求1所述的通信网络设备，其中，所述传送器被配置成经由所述基站向每个无线通信设备传送所述指示。

3. 根据权利要求1所述的通信网络设备，其中，确定建立所述通信连接的时间包括：相互协调建立所述通信连接的时间。

4. 根据权利要求3所述的通信网络设备，其中，确定建立所述通信连接的时间包括：对建立所述通信连接的时间进行集中。

5. 根据权利要求1所述的通信网络设备，其中，所述第一确定器还被配置成对于每个无线通信设备确定时间段，在所述时间段内根据所述无线通信设备的请求应该建立所请求的通信连接，以及所述第二确定器被配置成基于所述时间段来确定建立所述通信连接的时间。

6. 根据权利要求1所述的通信网络设备，其中，确定建立所述通信连接的时间包括建立所述通信连接的时间的范围，以及其中建立所述通信连接的时间如果在所述范围内则对于所述多个无线通信设备的所有无线通信设备或者所选子集而言是可接受的。

7. 根据权利要求1所述的通信网络设备，其中，所述第二确定器被配置成基于将所确定的建立所述通信连接的时间的范围保持为小的来确定建立所述通信连接的时间。

8. 根据权利要求1所述的通信网络设备，其中，所述第二确定器被配置成基于所述多个无线通信设备的无线通信设备的数目来确定建立所述通信连接的时间。

9. 根据权利要求1所述的通信网络设备，其中，所述第二确定器被配置成基于对于所请求的通信连接而言通信资源的可用性来确定建立所述通信连接的时间。

10. 根据权利要求9所述的通信网络设备，还包括：接收器，其被配置成从数据库接收关于通信资源的所述可用性的信息。

11. 根据权利要求10所述的通信网络设备，其中，所述通信资源是白色空间资源。

12. 一种无线通信设备，包括：

传送器，其被配置成向基站传送指示所述无线通信设备请求与基站的通信连接的消息；

接收器，其被配置成接收建立所请求的通信连接的时间的指示；以及

控制器，其被配置成在所指示的时间与所述基站建立通信连接。

13. 一种通信网络设备，包括：

接收器，其被配置成从多个基站中的每个基站接收所述基站的负载的指示；

确定器，其被配置成对于所述多个基站中的每个基站，基于所指示的所述基站的负载来确定要分配给所述基站的无线电通信资源；以及

传送器，其被配置成向每个基站传送所确定的要分配给所述基站的无线电通信资源的指示。

14. 根据权利要求13所述的通信网络设备，其中，所述接收器被配置成周期性地接收所述指示，所述确定器被配置成周期性地确定所述无线电通信资源，并且所述传送器被配置成周期性地传送所述指示。

15. 根据权利要求13所述的通信网络设备，其中，所述确定器被配置成动态地确定所述无线电通信资源。

16. 一种基站，包括：

确定器，其被配置成确定所述基站的负载；

传送器，其被配置成向通信网络设备传送所确定的负载的指示；

接收器，其被配置成接收被分配给所述基站的、用于为无线通信设备提供服务的无线电通信资源的指示；以及

控制器，其被配置成控制所述基站以使用所指示的无线电通信资源来为所述无线通信设备提供服务。

17. 一种通信网络的通信网络设备，包括：

第一确定器，其被配置成确定使用预定的无线电通信资源在所述通信网络和至少一个无线通信设备之间交换数据所需的时间；

第二确定器，其被配置成取决于所确定的所需的时间来确定要被用于交换数据的帧内的时段，在所述时段期间所述通信资源没有被所述帧占用；以及

控制器，其被配置成基于所述时段的确定结果来控制在所述通信网络和所述至少一个无线通信设备之间的数据的交换。

18. 根据权利要求17所述的通信网络设备，其中，所述通信网络设备是基站，并且在所述基站和所述至少一个无线通信设备之间交换数据。

19. 根据权利要求17所述的通信网络设备，还包括：传送器，其被配置成向所述至少一个无线通信设备传送基于所述时段的确定结果的信息。

20. 根据权利要求19所述的通信网络设备，其中，所述信息是所述至少一个无线通信设备能够从其导出下述的信息：所述帧内的在其期间所述通信资源没有被所述帧占用的时段是否应该在所述帧中存在，以及在所述帧内的在其期间所述通信资源没有被所述帧占用的时段应该在所述帧中存在的情况下所述时段的开始的时间和结束的时间。

21. 根据权利要求19所述的通信网络，其中，所述信息被包括在向所述无线通信设备传送的资源图中。

22. 根据权利要求21所述的通信设备，其中，所述传送器被配置成使用所述帧向所述无线通信设备传送所述资源图。

23. 根据权利要求17所述的通信网络设备，其中，所述帧是媒体访问控制层帧。

24. 根据权利要求17所述的通信网络设备，其中，所述帧包括同步时段、资源分配指示时段、以及上行链路数据传输时段和下行链路数据传输时段中的至少一个。

25. 根据权利要求17所述的通信设备，其中，如果被分配用于传送所述帧的时隙的持续时间短于所确定的所需的时间，则确定所述帧内的在其期间所述通信资源没有被所述帧占用的时段。