CN103477678A - 电视空白波段上的lte载波聚合配置 - Google Patents

电视空白波段上的lte载波聚合配置 Download PDF

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Abstract

一种装置，方法和计算机程序产品，包括控制主小区中基于蜂窝网的通信，通信在蜂窝网相关频带进行，并且使用特定于主小区的上行链路和下行链路配置；控制辅小区中的通信，该通信在电视白色空间信道相关频带进行，并且使用特定于辅小区的上行链路和下行链路配置；基于在主小区下行链路相关载波上接收到的临时设定的上行链路相关载波的有关信息来测量在辅小区临时设定的上行链路相关载波上的无线干扰；以及通过主小区报告无线电干扰测量的结果。

Description

电视空白波段上的LTE载波聚合配置
技术领域
本申请一般性地涉及用于在空闲无线电波段／信道配置载波聚合的装置和方法。
背景技术
在例如3GPP的技术规范TS36.816(目前版本1.0.1)中能够找到可以提供本领域有用背景信息的现有技术。
本说明书使用的缩写的含义如下：
3GPP   第三代合作伙伴项目
A-LTE  Advanced LTE(高级-LTE)
BCCH   广播控制信道
BS     基站
BT     蓝牙
CDIS   共存的发现和信息服务器
C      载波
CC     载波分量
CE     共存使能器
CM     共存管理器
CMRS   商业移动无线电服务
DCI    下行链路控制信息
DL     下行链路
DRX    非连续接收
EDGE   针对GSM演进的增强型数据速率
eNB    演进的节点B
FCC    美国联邦通信委员会
FDD    频域双工
GERAN GSM EDGE  无线电接入网络
GNSS   全球导航卫星系统
GSM    全球移动通信系统
HARQ   混合自动请求
IEEE   电气和电子工程师学会
ISM    工业、科学和医疗频段
LTE    长期演进
MAC    媒体访问控制
PCell  主小区
PDCCH  物理下行链路控制信道
PLMRS  私人陆地移动无线电服务
PRB    物理资源块
RRC    无线电资源管理
SCell  辅小区
TDD    时域双工
TDM    时分复用
TVBD   电视波段设备
TVWS   电视白色空间
UE     用户设备
UL     上行链路
UMA    未授权的移动接入
UMTS   通用移动通信系统
USB    通用串行总线
UTRAN  UMTS陆地无线接入网
WiFi   无线保真
WMTS   无线医疗遥测服务
WRAN   无线区域网
在异构网络中于同一频谱部署LTE无线节点，诸如宏／微eNB，微微eNB和家庭eNB引起新的干扰挑战。关于这些挑战和潜在解决方案的研究目前是3GPP同意的第10版本工作项目的一部分(参见，例如，RP-100383，″New Work Item Proposal：Enhanced ICICfornon-CA based deployments of heterogeneous networksfor LTE″，第47次RAN会议，2010年3月)。该研究应该包括对发布8／9技术的考虑以及保证对发布8／9终端的后向兼容性同时将对物理层空中接口的影响最小化。
为了防止授权频谱的稀缺成为干扰水平不断增加的异构网络的瓶颈，LTE系统也可以被部署在电视白色空间(TVWS)，并且在初始化建立阶段使用授权频段。由于在适合不同无线电应用的频率具有大量可用带宽，电视白色空间的潜在应用在近年被广泛研究。
在美国，美国联邦通信委员会(FCC)已经为电视波段设备(TVBD)上的辅系统应用(即，蜂窝，WiFi，WiMax)规定了许可的电视波段或豁免许可证的电视波段。
目前，FCC定义了两个概念以帮助找到可用信道，称为电视波段数据库和地理定位能力。电视波段数据库维护所有电视频段授权服务的记录，该数据库能够确定对一个特定地理位置的可用信道并为根据FCC设备授权程序已通过认证的TVBD提供可用信道的列表。为一些TVBD定义了地理定位能力。具有此能力的TVBD能够在一定精度范围内(±50m)确定其地理坐标。该功能与电视波段数据库一起使用来确定对某一特定位置的TVBD的可用信道。
下表给出了美国的可用TVWS频段(参见，例如FCC10-174，″SECOND MEMORANDUM OPINION AND ORDER″，2010年9月23)。每个TV信道有6MHz带宽，并且通常会足够任何无线通信使用。
Figure BPA0000179161690000031
Figure BPA0000179161690000041
大多数目前的TV波段应用被看成主应用，其包括
●电视服务：包括模拟服务和数字服务。他们能够占用除了第37号信道之外的任意VHF和UHF信道(从2到51)。
●无线医疗遥测服务(WMTS)和无线电天文学：使用电视信道37(608-614MHz)。该信道不能被任何其他服务使用。进一步地，为避免干扰，在距离使用无线电天文学的设备2.4km范围内不允许任何TVBD在任何波段运行。
●私人陆地移动通信服务(PLMRS)和商业移动无线电服务(CMRS)：他们使用在14-20信道范围内的第1到第3TV信道。
●一些基于区域的服务：诸如海上无线电话服务，该服务在沿墨西哥湾的某些区域使用15-17信道，以及夏威夷的岛间通信，其使用信道17。
此外，还有一些现有的辅系统诸如无线麦克风(信道7-46)，以及未授权遥控设备(信道4以上)。
为帮助TVBD找到可用信道，FCC引入如下概念：
●通过TVBD在线可用(通常是通过互联网连接)的TVWS数据库，表明在一个特定的地理位置可用的信道。
●在所需的精度内使用GPS或其他适当的定位方法的TVBD地理定位能力。其与TVWS数据一起使用来检查在一个TVBD位置的可用TV信道。
该机制目的是当没有被主应用占用时在TVWS信道建立TVBD连接，但并不适用于辅系统。蜂窝网络运营商可能有蜂窝数据库精确显示其覆盖范围，但是不可能允许竞争者使用他们。另一方面，不可能有包括家庭WiFi网络的WiFi数据库。
需要一种解决方法，一方面允许重用现有的机制(例如TVWS数据库，TVBD地理位置)检查没有被主系统使用的TVWS信道，另一方面确定可用的TVWS信道是否不受其他辅系统的干扰。
IEEE802.22是一个使用电视空白频谱的无线区域网(WRAN)标准(参见，例如，C.Stevenson及其他人所著的″IEEE802.22：Thefirst cognitive radio wireless regional area network standard，″发表于IEEE通信(IEEE Communication)，2009年1月)。该IEEE802.22WRAN标准目的是使用感知无线电技术在无干扰的基础上允许地理上共享分配给电视广播服务的未使用的频谱，从而为难以到达、人口稀少的地区，通常是乡村环境，提供宽带接入。IEEE802.22引入通用的共存信标，该信号在某些帧末尾的所谓的共存窗口由基站和／或一些指定的设备传输。该共存信标被基站和同一小区及不同小区的其他设备在同一信道或不同信道监测，目的是为以后的信道切换服务。
IEEE802.19.1针对TVWS频段的异构网络提出了共存机制(参见，例如，Developing a Standardfor TV White Space Coexistence：Technical Challenges and Solution Approaches，作者为Tuncer Baykas，NICT，Mark Cummings，Envia，Hyunduk Kang，ETRI，Mika Kasslin，Nokia，Joe Kwak，InterDigital，Richard Paine，Alex Reznik，InterDigital，Rashid S aeed，TMRND，and Stephen J.Shellhammer，Qualcomm，http：／／www.ieee802.org／19／arc／stds-802-19list／docrnXZz7qdyI.doc)。公共控制块使得不同辅系统能够共存，它能够交换必要信息并确定如何共享资源。共存管理器(CM)被用来发现其他CM，做出共存决定，支持各CM间共存需要的信息交换，以及辅助网络运营商进行TVWS共存相关的管理。共存使能器(CE)从TVBD网络或设备请求共存信息，将接收到的来自共存管理器(CM)的重新配置请求／命令和控制信息转换成特定于TVBD的配置请求／命令并将其发送给TVBD网络或设备；共存发现和信息服务器(CDIS)支持CM的发现(帮助打开CM间的接口)，以及收集，汇总和提供帮助共存的信息。802.22and802.19.1中描述的该通用机制可以某种程度上应用于蜂窝TVBD，但是IEEE标准并没有涉及建立LTE蜂窝系统的特定方法(即，针对eNB和LTE TVBD间的LTE通信在TVWS配置下行链路和上行链路载波)
在发布.10的TR36.816规范″Study on signalling and procedurefor interference avoidance for in-device coexistence″1.0.1版本中考虑了避免共存干扰的机制，该共存干扰来自于配备LTE，WiFi的设备的共址无线电收发机，蓝牙收发机和GNSS接收机。该干扰水平取决于LTE和ISM波段是否接近，以及关于滤波器，天线隔离度等的假定。提出的一种方法是基于同一设备上ISM和LTE无线技术间的内部协调(可与网络协调，网络决定如何避免干扰)来避免干扰。另一种基于LTE网络控制的UE辅助的方法涉及(i)通过将LTE信号转移至远离ISM波段或者将WiFi信号转移至远离LTE波段进行频域复用；(ii)通过基于DRX的TDM图样或者HARQ进程预留进行频域复用；(iii)LTE功率控制或ISM功率控制。根据解决方法的类型，可能需要在ISM波段和LTE波段的干扰测量。该方法需要专用信令，例如基于DRX的TDM图样可以被配置给一个特定的设备来避免设备内的干扰。
发明内容
本发明的一个目标是提供一种在空闲无线波段／信道配置载波聚合的装置和方法。
根据本发明的第一方面，该目标是由一种装置完成的，该装置包括蜂窝通信设备，电视白色空间通信设备，干扰测量设备，以及测量报告设备。该蜂窝通信设备被配置为控制主小区中基于蜂窝网的通信，该通信在蜂窝网相关频带进行，并且使用特定于主小区的上行链路和下行链路配置；该电视白色空间通信设备被配置为控制辅小区中的通信，该辅小区中的通信在电视空白信道相关频带进行，并且使用特定于辅小区的上行链路和下行链路配置；该干扰测量设备被配置为基于在主小区下行链路相关载波上接收到的关于临时设定的上行链路相关载波的信息来测量在辅小区临时设定的上行链路相关载波上的无线干扰；该测量报告设备被配置为通过主小区报告无线干扰测量的结果。
第一方面的修改可以如下所示。
根据第一方面的装置可以被配置为适合在空闲无线载波／信道配置载波聚合。
干扰测量设备可以进一步被配置为检测所有可用的电视空白信道，并且针对每个电视空白信道重复测量。
蜂窝通信设备和电视白色空间通信设备二者可以进一步被配置为控制基于频域双工的通信；特定于主小区的上行链路和下行链路配置可以被表示为对上行链路和下行链路各自的单独的载波，使得在主小区的专用下行链路载波上接收与临时设定的上行链路相关载波有关的信息；特定于辅小区的上行链路和下行链路配置可以被表示为对上行链路和下行链路各自的单独的载波，使得辅小区上临时设定的上行链路相关的载波是该辅小区专用的上行载波；并且电视白色空间通信设备可以进一步被配置为处理与设定上行链路和下行链路各自的非临时载波有关的信息，该信息是作为对测量报告设备操作的响应而接收到的，以及通过为上行链路和下行链路各自设定这些非临时载波来控制辅小区的通信。
蜂窝通信设备和电视白色空间通信设备可以进一步配置来控制基于时域双工的通信；特定于主小区的上行链路和下行链路配置可以被表示为公共载波上的上行链路和下行链路子帧配置，使得在主小区载波的下行链路子帧上接收与临时设定的上行链路相关载波有关的信息；特定于辅小区的上行链路和下行链路配置可以被表示为公共载波上的上行链路和下行链路子帧配置，使得辅小区上临时设定的上行链路相关的载波是该辅小区公共载波上的上行链路子帧；并且电视白色空间通信设备可以进一步被配置为处理与在一个公共载波上设定非临时的上行链路和下行链路配置有关的信息，该信息是作为对测量报告设备操作的响应而接收到的，以及通过在公共载波上设定该非临时的上行链路和下行链路配置来控制辅小区的通信。
根据本发明的第二方面，该目标由一种装置完成，该装置包括蜂窝通信控制器，电视白色空间通信控制器，干扰测量处理器，以及测量报告处理器；该蜂窝通信控制器被配置为控制主小区中基于蜂窝网的通信，该通信在蜂窝网相关频带进行，并且使用特定于主小区的上行链路和下行链路配置；该电视白色空间通信控制器被配置为控制辅小区中的通信，该辅小区中的通信在电视空白信道相关频带进行，并且使用特定于辅小区的上行链路和下行链路配置；该干扰测量处理器被配置为基于在主小区下行链路相关载波上接收到的关于临时设定的上行链路相关载波的信息来测量在辅小区临时设定的上行链路相关载波上的无线干扰；该测量报告处理器被配置为通过主小区报告无线干扰测量的结果。
对本发明第二方面的修改可与对第一方面的修改相对应。
根据本发明的第三个方面，该目标由一种方法完成。该方法包括如下步骤：控制主小区中基于蜂窝网的通信，该通信在蜂窝网相关频带进行，并且使用特定于主小区的上行链路和下行链路配置；控制辅小区中的通信，该辅小区中的通信在电视空白信道相关频带进行，并且使用特定于辅小区的上行链路和下行链路配置；基于在主小区下行链路相关载波上接收到的临时设定的上行链路相关载波的有关信息测量在辅小区临时设定的上行链路相关载波上的无线干扰，并且通过主小区报告无线干扰测量的结果。
对第三方面的修改可如下。
根据第三方面的方法可以被配置为适合在空闲无线载波／信道配置载波聚合。
该方法可以进一步配置来检测所有可用的电视空白信道，并且针对每个电视空白信道重复测量。
控制基于蜂窝网络的通信和控制在电视白色空间相关频段的通信二者可以包括控制基于频域双工的通信；特定于主小区的上行链路和下行链路配置可以被表示为对上行链路和下行链路各自的单独的载波，使得在主小区的专用下行链路载波上接收与临时设定的上行链路相关载波有关的信息；特定于辅小区的上行链路和下行链路配置可以被表示为对上行链路和下行链路各自的单独的载波，使得辅小区上临时设定的上行链路相关的载波是该辅小区专用的上行载波；并且控制电视白色空间相关频段的通信可以进一步包括来处理与设定上行链路和下行链路各自的非临时载波有关的信息，该信息是作为对报告的响应而接收到的，以及通过为上行链路和下行链路各自设定这些单独的非临时载波来控制辅小区的通信。
控制基于蜂窝网络的通信和控制在电视白色空间相关频段的通信都可以包括控制基于时域双工的通信；特定于主小区的上行链路和下行链路配置可以表示为公共载波上的上行链路和下行链路子帧配置，使得在主小区载波的下行链路子帧上接收与临时设定的上行链路相关载波有关的信息；特定于辅小区的上行链路和下行链路配置可以表示为公共载波上的上行链路和下行链路子帧配置，使得辅小区上临时设定的上行链路相关的载波是该辅小区公共载波上的一个上行链路子帧；并且控制电视白色空间相关频段的通信可以进一步包括来处理与在公共载波上设定非临时上行链路和下行链路配置有关的信息，该信息是作为对报告的响应而接收到的，以及通过在公共载波上设定非临时上行链路和下行链路配置来控制辅小区的通信。
根据第三方面及其任一修改的方法可以被根据第一方面或第二方面或其适当修改的装置所执行。
根据本发明的第四方面，该目标可以由一种芯片或一种通信手机完成，该芯片和通信手机包括根据第一方面或第二方面或其修改的装置。
根据本发明的第五方面，该目标是由一种计算机程序产品完成的，该计算机程序产品包括计算机可执行组件，当程序在计算机上运行时，该组件执行下述操作：控制主小区中基于蜂窝网的通信，该通信在蜂窝网相关频带进行，并且使用特定于主小区的上行链路和下行链路配置；控制辅小区中的通信，该辅小区中的通信在电视空白信道相关频带进行，并且使用特定于辅小区的上行链路和下行链路配置；基于在主小区下行链路相关载波上接收到的临时设定的上行链路相关载波的有关信息测量在辅小区临时设定的上行链路相关载波上的无线干扰，并且通过主小区报告无线干扰测量的结果。
该第五方面的修改可以如下所述。
根据该第五方面的计算机程序产品可适合用来在空闲无线波段／信道配置载波聚合。
根据第五方面的计算机程序产品可以被实施为一种计算机可读的存储介质。
另外，对第五方面的修改可以与第三方面的修改相对应。
可以理解任何上述修改可以就其相关的各方面单独应用，或者结合应用，除非明确作为例外指出。
附图说明
上述内容及其它目标，特性，细节和优点在下面结合附图的详细的实施例描述中将更加充分显现。在附图中：
图1示出根据本发明某些实施例的一种装置；
图2示出根据本发明的某些实施例执行一种方法的操作流程图；
图3示出根据本发明的某些实施例在FDD系统中的主载波和辅载波分量的配置；
图4是根据本发明的某些实施例为LTE FDD系统在TVWS上建立辅载波的示意图；
图5是根据本发明的某些实施例为LTE TDD系统在TVWS上建立辅载波的示意图；
图6是根据本发明的某些实施例为LTE TDD系统在TVWS上建立辅载波的示意图；
图7是根据本发明的某些实施例特定于辅载波的搜索空间的示意图；以及
图8是根据本发明的某些实施例的扩展载波的示意图；
具体实施方式
下文对目前认为是本发明的合适的实施例进行描述。然而，可以理解，该描述仅是示例性的，并且所描述的实施例绝不应被理解为限制本发明于此。
例如，出于示意的目的，在下面的一些示例性实施例中，在空闲无线波段／信道上基于LTE或LTE-高级配置载波聚合。然而，可以理解这些示例性实施例不能被限制于在这些特定类型的无线通信系统中使用，并且根据进一步的示例性实施例，本发明可以被应用于其他类型的通信系统和接入网络中。
因而，本发明的某些实施例涉及移动通信系统，诸如，3GPP LTE和3GPP LTE-高级。更详细的说，本发明的某些实施例涉及分别使用LTE eNB和LTE UE及其组件等在空闲无线波段／信道上的载波聚合配置。
然而，如上所述本发明不限于eNB／UE，并且本发明的其他实施例涉及例如其他的通信节点及其组件。
图1示出根据本发明的某些实施例的一种装置示例的原理配置。根据本发明的某些实施例实施本装置示例的一个选择是手机组件，诸如LTE的用户设备的部件。
特别地，如图1所示，装置的一个示例包括蜂窝通信控制器11，其被配置为控制主小区中基于蜂窝网的通信，该通信在蜂窝网相关频带进行，并且使用特定于主小区的上行链路和下行链路配置；电视白色空间通信控制器12，其被配置为控制辅小区中的通信，该通信在电视空白信道相关频带进行，并且使用特定于辅小区的上行链路和下行链路配置；干扰测量处理器13，其被配置为基于在主小区下行链路相关载波上接收到的关于临时设定的上行链路相关载波的信息测量在辅小区临时设定的上行链路相关载波上的无线干扰；以及测量报告处理器14，其被配置为通过主小区报告无线干扰测量的结果。
图2示出根据本发明的某些实施例的一种方法示例的原理流程图。即，如图2所示，该方法包括控制主小区中基于蜂窝网的通信S1，该通信在蜂窝网相关频带进行，并且使用特定于主小区的上行链路和下行链路配置；控制辅小区中的通信S2，该通信在电视空白信道相关频带进行，并且使用特定于辅小区的上行链路和下行链路配置；测量无线干扰S3，该测量基于在主小区下行链路相关载波上接收到的关于临时设定的上行链路相关载波的信息对辅小区临时设定的上行链路相关载波上的无线电干扰进行；以及通过主小区报告无线干扰测量的结果S4。
根据本发明的某些实施例，执行本方法示例的一种选择是使用如上所述的装置或其修改，该修改在下文的实施例描述中将变得明显。
本发明的某些实施例在下文更详细的描述。然而应该注意从本发明书全文可以理解该实施例的特性可以改变和混合。
特别是，本发明的某些实施例涉及TVBD及其组件。相应地，下文参考TV白色空间进行描述。然而如上面指出的，可以理解本发明不限于在TV白色空间应用，这只应该被看做空闲无线波段／信道的一个突出的示例。
在上文引用的现有技术中，没有考虑在未授权波段，例如TVWS上，为连接到LTE eNB的LTE设备配置下行链路和上行链路载波。相应的，如下文根据本发明的某些实施例提出的，这要求新类型的测量。
特别是，下述本发明的一些实施例涉及未授权的TVWS波段上的LTE-高级蜂窝通信，其中，可能同时存在其它非蜂窝系统诸如WiFi(IEEE802.11标准)，Zigbee(IEEE802.15)，蓝牙，以及USB无线系统。
根据本发明的某些实施例，下面概述在TVWS信道建立下行链路和上行链路载波的新的RRC过程。
假定是LTE FDD系统：
1.UE初始接入小区之后，eNB通过蜂窝波段上的RRC连接建立在主小区(PCell)建立下行链路C1和上行链路C2。
2.在询问PCell上处于RRC-已连接(RRC-Connected)状态的UE的能力之后，eNB通过TVWS信道上的RRC连接的重新配置在辅小区(SCell)配置下行载波CtmpDL以及上行载波CtmpUL。
3.在信息元素MeasConfig的新字段measObject以及TVWS测量的reportConfig，eNB指示UE应该在CtmpUL上进行TVWS干扰测量，其中CtmpUL由PCell LTE蜂窝波段下行链路载波C1上的上行链路许可信令指示，该上行链路许可信令被重用发布-10载波聚合过程由跨载波调度。这允许如下特性：
○空闲子帧，其中没有PDCCH在下行载波CtmpDL上传输，并且没有传输调度在上行链路载波CtmpUL；
○由eNB协调其他连接在PCell的UE在CtmpDL和CtmpUL上的传输以避免辅小区内的干扰。
4.当eNB通过MAC控制元素激活了LTE UE的跨载波调度，TVWS的干扰测量被eNB触发。相应的，
○不需要下行链路测量间隔，因为如PCell上的上行链路许可所指示的，连接的UE在辅小区的上行链路子帧执行测量。
○为允许连续测量，PCell的上行链路许可可以指示N个连续的子帧。在开始测量前，连接的UE可以缓存在N个子帧接收到的一个或多个信号，这取决于检测算法及辅系统的类型(即，用于LTE，UTRAN，GERAN，WiMaX，WiFi信号检测中的平均)
5.LTE UE在PCell通过RRC信令用一个新的单元MeasObjectTVWS向eNB报告TVWS干扰测量。
6.该过程对TVWS波段的所有可用TVWS信道重复进行，
○CtmpDL＝{CDL1，CDL2，...，CDLk}以及CtmpDL＝{CUL1，CUL2，...，CULk}，条件是在任何测量时间CtmpDL不同于CtmpUL(假定LTE FDD系统)。
7.基于在TVWS建立期间获得的测量，eNB可以为TVWS信道上的辅小区配置下行链路载波CDL，(通常选择具有最小测量干扰的载波)以及上行链路载波CUL。
○可对几个UE在TVWS建立期间执行的TVWS干扰测量进行平均；
○TVWs信道上的辅小区建立可以针对特定的UE或者一组UE进行，根据他们的位置以及辅系统间的干扰。
8.如果各载波调度是优选的(即，重用发布-8的带有载波指示域扩展的DCI格式)，eNB可以通过MAC控制元素关闭LTE UE的跨载波调度；
○这允许在TVWs波段的辅小区进行独立于PCell的各载波的下行链路许可和上行链路许可；
○PCell主要用作系统信息更新(通过RRC信令)以及RRC连接的重建和辅小区的激活／关闭。
假定LTE TDD系统
概括的过程可以容易地应用于LTE TDD系统，其中eNB在辅小区的一个临时载波Ctmp＝{CTDD1，CTDD2，...，CTDDk}上配置TDD上行链路和下行链路子帧，并且上行链路子帧被用来测量：
1.UE初始接入小区之后，eNB通过蜂窝波段上的RRC连接建立在主小区(PCell)的载波C l建立TDD UL-DL配置。
2.在询问PCell上处于RRC-Connected状态的UE的能力之后，eNB通过TVWS信道上RRC连接的重新配置在辅小区(SCell)的载波(Ctmp)上配置TDD UL-DL配置。
3.在信息元素MeasConfig的新字段measObject以及TVWS测量的reportConfig，eNB指示UE应该在Ctmp的上行链路子帧进行TVWS干扰测量，其中Ctmp由PCell LTE蜂窝波段载波C1的下行链路子帧上的上行链路许可信令指示，该上行链路许可信令被重用发布-10载波聚合过程由跨载波调度。这允许：
○空闲子帧，其中没有PDCCH在载波Ctmp的下行子帧上传输，并且没有传输调度在Ctmp上行链路子帧；
○由eNB协调其他连接在PCell的UE在载波Ctmp的DL子帧和UL子帧上的传输以避免辅小区内的干扰。
4.如上面概述的LTE FDD系统过程的第4步，当eNB通过MAC控制元素激活了LTE UE的跨载波调度，TVWS的干扰测量被eNB触发。相应的，
○不需要下行链路测量间隔，因为如PCell上的上行链路许可所指示的，连接的UE在辅小区的上行链路子帧执行测量。
○为允许连续测量，PCell的上行链路许可可以指示N个连续的子帧。在开始测量前，连接的UE可以缓存在N个子帧接收到的信号，这取决于检测算法及辅系统的类型(即，用于LTE，UTRAN，GERAN，WiMax，WiFi信号检测中的平均)
5.LTE UE在PCell通过RRC信令用一个新的MeasObjectTVWS向eNB报告TVWS干扰测量。
6.该过程对TVWS波段的所有可用TVWS信道，对载波Ctmp＝{CTDD1，CTDD2，...，CTDDk}重复进行。
7.基于在TVWS建立期间获得的测量，eNB可以为TVWS信道上的辅小区在载波Ctmp(通常选择具有最小测量干扰的载波)配置TDDUL-DL配置。
○可能对几个UE在TVWS建立期间执行的TVWS干扰测量进行平均；
○TVWs信道上的辅小区建立可以针对特定的UE或者一组UE进行，根据他们的位置以及辅系统间的干扰。
8.如果各载波调度是优选的(即，重用发布-8的带有载波指示域扩展的DCI格式)，eNB可以通过MAC控制元素关闭LTE UE的跨载波调度；
○这允许在TVWs波段的辅小区进行独立于PCell的各载波的下行链路许可和上行链路许可；
○PCell主要用作系统信息更新(通过RRC信令)以及RRC连接的重建和辅小区的激活／关闭。
相应地，根据本发明的某些实施例，辅小区上的新TVWS测量由UE报告给eNB，该测量由在PCell指示的跨载波调度触发。根据报告的TVWS测量和地理位置，eNB为连接在PCell的一个或一组UE在TVWS上建立一个辅小区。概述的过程可以应用于LTE FDD和LTETDD系统。进一步地，在步骤1，2和8，主要重用发布-10载波聚合机制，而步骤3-7是新的并可能需要对标准进行修改。
下面根据本发明的进一步的实施例描述进一步针对实施的特定方面。
LTE FDD系统相关的实施方面：
Figure BPA0000179161690000161
用于测量CtmpUL的连续UL子帧的N值的示例可如下所示：
●如果辅系统是另一个LTE系统，N的值可以至少为5以检测每5ms传输的P-S／SCH信号。
●如果辅系统是WiFi系统，N的值可以是至少100以允许长窗口检测非蜂窝信号，诸如通常具有0.1s传输间隔的WiFi信标。
WiFi测量可以在TVWS上辅小区的连接重新配置完成后通过打开WiFi调制解调器而启动。随着通过RRC信令在LTE调制解调器中接收MAC控制元素，一旦TVWS测量被通过MAC控制元素触发，该WiFi调制解调器能够根据在UE实现中的配置来扫描已配置的TVWS信道(即CtmpDL和CtmpUL)。该UE通过PCell的RRC信令中的MeasObj ectTVWS报告在CtmpDL和CtmpUL上的TVWS测量。该TVWS测量重复K次从而扫描所有可用的TVWS信道(即，确定没有被主系统占用，这是通过重用C.Stevenson及其它人所著的发表于2009年一月IEEE通信(IEEE Communication)上的″IEEE802.22：The firstcognitive radio wireless regional area network standard，″以及TuncerBaykas，NICT，Mark Cummings，Envia，Hyunduk Kang，ETRI，MikaKasslin，Nokia，Joe Kwak，InterDigital，Richard Paine，Alex Reznik，InterDigital，Rashid Saeed，TMRND，and Stephen J.Shelihammer，Qualcomm为作者的″Developing a Standardfor TV White SpaceCoexistence：Technical Challenges and Solution Approaches″中描述的机制确定的，参见链接http：／／WWW.ieee802.org／19／arc／stds-802-19list／docrnXZz7qdyI.doc)。eNB可以在TVWS建立期间的末尾随后在辅小区建立DL和UL载波分量。
Figure BPA0000179161690000171
辅小区的建立过程流程图在图4示出。一旦PCell在DL C1和UL C2上建立，eNB就开始在CtmpDL和CtmpUL建立临时辅小区用作TVWS测量。LTE波段和TVWS波段的载波配置在图中示出。UE通过PCell的RRC信令中的MeasObj ectTVWS报告TVWS测量。该过程对不同的CtmpDL和CtmpUL值重复K次。基于报告的TVWS测量，eNB在最好的TVWS信道上建立载波CDL和CUL。
可以对连接到PCell的几个UE的TVWS测量进行某种平均以确定对一组连接UE的总体最好的DL和UL载波。可以根据通过发布-9定位过程报告给eNB的位置，为连接到PCell的一个或一组UE在TVWS上建立不同的辅小区。这允许根据地理上服务PCell小区内的辅系统间的干扰来优化SCell的建立。
Figure BPA0000179161690000173
为了减少RRC信令开销，在CtmpDL和CtmpUL上建立的临时辅小区进行TVWS信道上的TVWS测量所需要的信令可以被eNB通过公共组信令向一组地理上位于其内的UE发送。只有在measObjectTWS的特定于UE的TVWS测量报告需要专用信令。
LTE TDD系统相关的实现方面：
上述LTE FDD系统的实施方面可以容易地应用到LTE TDD系统，其中eNB在SCell的临时载波Ctmp＝{CTDD1，CTDD2，.，CTDDk}上配置TDD上行链路和下行链路子帧的配置，并且SCell的上行链路子帧用作测量。特别是，在SCen的上行链路子帧测量。
Figure BPA0000179161690000181
用于测量的连续UL子帧N，取值的示例可如下所示：
●如果辅系统是另一个LTE系统，N的值可以至少为5以检测每5ms传输的P-S／SCH信号。
●如果辅系统是WiFi系统，N的值可以是至少100以允许长窗口检测非蜂窝信号，诸如通常具有0.1s传输间隔的WiFi信标。WiFi测量可以在TVWS上辅小区的连接重新配置完成后通过打开WiFi调制解调器而启动。随着通过RRC信令在LTE调制解调器中接收MAC控制元素，一旦TVWS被通过MAC控制元素触发，该WiFi调制解调器能够根据在UE实施中的配置扫描配置的TVWS信道(即Ctmp)。该UE通过PCell的RRC信令中的MeasObjectTVWS报告在Ctmp上的TVWS测量。该TVWS测量重复K次从而扫描所有可用的TVWS信道(即，确定没有被主系统占用，这是通过重用C.Stevenson及其它人所著的发表于2009年一月IEEE通信上的″IEEE802.22：The first cognitive radio wireless regional area network standard，″以及Tuncer Baykas，NICT，Mark Cummings，EnVia，Hyunduk Kang，ETRI，Mika Kasslin，Nokia，Joe Kwak，InterDigital，Richard Paine，Alex Reznik，InterDigital，Rashid Saeed，TMRND，以及Stephen J.Shelihammer，Qualcomm为作者的″Developing a Standardfor TV White SpaceCoexistence：Technical Challenges and Solution Approaches″中描述的机制确定的，参见链接http：／／WWW.ieee802.org／19／arc／stds-802-19list／docrnXZz7qdyI.doc)。eNB可以在TVWS建立间隔结束后在辅小区建立具有希望的TDD UL-DL子帧配置的载波Ctmp。
在某些优选的实施例中，eNB可以在临时载波Ctmp上配置TDDUL-DL配置#6(即DSUUUDSUUD)，因为它允许更多的上行链路子帧用作测量。辅载波上TDD UL-DL配置的选择不影响对eNB的TVWS测量报告，因为报告是由连接到PCell的UE在PCell的授权波段进行的。
Figure BPA0000179161690000191
图6示出SCell建立过程的流程图。一旦PCell在载波分量C1上建立，eNB就启动在载波分量Ctmp上建立临时SCell，用作TVWS信道的TVWS测量。图5示出LTE波段和TVWS波段的载波配置。UE通过PCell的RRC信令中的MeasObjectTVWS字段报告TVWS测量。该过程对不同的Ctmp值重复K次。基于报告的TVWS测量，eNB在最好的TVWS信道上建立载波分量CTDD。
可以对附接到PCell中的几个UE的TVWS测量进行同样平均，以确定对一组连接UE的总体最好的DL和UL载波。可以根据通过发布-9定位过程报告给eNB的位置，针对附接到PCell的一个或一组UE在TVWS上建立不同的辅小区。这允许根据地理上服务PCell小区内的辅系统间的干扰来优化SCell的建立。
Figure BPA0000179161690000193
为了减少RRC信令开销，在Ctmp上建立的临时辅小区进行TVWS信道上的TVWS测量所需要的信令可以被eNB通过公共组信令向一组地理上位于其内的UE发送。只有在measObjectTWS的特定于UE的TVWS测量报告需要专用信令。
与使用跨载波调度和扩展载波以进行TVWS测量有关的实现方面
eNB重用发布-10载波聚合过程通过跨载波调度用LTE蜂窝波段的PCell上DL PDCCH子帧内的UL许可信令向UE指示用作TVWS测量的UL资源(UL载波分量CtmpUL或载波分量Ctmp上的UL子帧)。UE可以如图7所示在针对SCell的特定搜索空间监测对SCell的PDCCH。这允许在临时SCell上有半空闲的子帧，其中没有PDCCH在DL资源(DL载波分量CtmpDL或载波分量Ctmp上的DL子帧)上传输。eNB可以容易地通过跨载波调度协调连接到PCell的其他UE在DL和UL资源上的传输以避免SCell内的干扰。
为使用作TVWS测量的上行链路子帧完全空闲，可以配置扩展载波来避免传输基础级1(L1)的信令(即，如图8示出的位于中心6个PRB内的P／S-SCH，BBCH，PCH)。用作TVWS测量的资源可以如上所述由eNB通过跨载波调度指示给UE。这允许“更干净”的测量间隔以用于TVWS测量，即，没有LTE信号传输。使用扩展载波不是后向兼容的，因此，不允许临时SCell支持发布-8UE。然而，这对发布-8UE没有影响，因为一旦TVWS上SCell配置过程完成，SCell就可以被配置为一个独立的分量载波(即，非扩展载波)，具有下列任一特征：
(i)发布-8DCI格式，以支持发布-8UE；
(ii)具有多个分量载波的针对发布-10UE的具有载波指示域的扩展发布-8DCI格式，并且PDCCH在每个分量载波中传输；
(iii)具有多个分量载波的针对发布-10UE的跨载波调度，并且PDCCH仅在PCell分量载波上传输；
UE的实现方面
TVWS测量可以由目前实现的调制解调器(即LTE调制解调器，WiFi调制解调器)通过重用已规范的网络发现方法进行。然而，必须考虑TVWS频谱中的频率变化。将需要实施在UE中的调制解调器间的进一步协调。这将涉及访问公共存储空间检查配置参数(例如，信标测量参数，可用的TVWS信道配置)和状态标志(开始TVWS测量)。这种协调的示例，例如，带有在WiFi和GSM间无缝切换的双模蜂窝手机，在未授权移动接入(UMA)(参见，例如双模手机(GSM和WiFi)白皮书，http：／／canarie.co.in／dualmodephone.pdf；以及http：／／www.blackberrytoday.com/articles/2Q06／4/2006-4-14-Nokia-Demos-Cellular.htmH)中提供。
根据本发明的某些实施例，由eNB根据地理位置和报告的TVWS测量为附接到PCell的一个或一组UE在来自其他辅系统(即，其他LTE蜂窝系统，非蜂窝系统)干扰最低的TVWS上建立SCell是有好处的。进一步的，不需要配置下行链路测量间隙，因为连接的UE在SCell的上行链路子帧进行测量，该测量被PCell上传输的PDCCH内的UL许可触发。另外，重用发布-10载波聚合机制是可能的，仅需要特定于TVWS测量的新标准，即，LTE UE经由RRC信令在新的MeasObjectTVWS中报告TVWS测量。
如上所述，本发明的某些实施例提供在空闲无线电波段／信道有效配置载波聚合，使得新设备(诸如新LTE手机)和使用例如TV WS(和其他未授权频谱)的网络能够对其有效利用。
如上指出的，本发明的某些实施例的实施示例包括诸如根据LTE／LTE-高级的用户设备和eNB设备及其组件，但是并不局限于此，并且进一步包括，例如调制解调器和其他设备。
根据上面的描述，应该很明显，例如从手机诸如用户设备或网络诸如eNB，或其组件的角度，本发明的示例性实施例提供，实施同样过程的装置，控制和／或运行同样过程的方法，控制和／或运行同样过程的一个或多个计算机程序，以及承载这样的一个或多个计算机程序并形成一个或多个计算机程序产品的介质。
例如，上面的描述很明显是能够在空闲无线波段／信道配置载波聚合的方法和计算机程序产品。特别是，例如，一种装置，方法，以及计算机程序产品，其包括控制主小区中基于蜂窝网的通信，该通信在蜂窝网相关频带进行并使用特定于主小区的上行链路和下行链路配置；控制辅小区中的通信，该通信在电视空白信道相关频带进行并使用特定于辅小区的上行链路和下行链路配置；基于在主小区下行链路相关载波上接收到的临时设定的上行链路相关载波的有关信息来测量在辅小区临时设定的上行链路相关载波上的无线干扰，并且通过主小区报告无线干扰测量的结果。
任一上述功能块，装置，系统，技术或方法的实现，作为非限制性示例包括，硬件，软件，例如与数字信号处理器连接，指令集，固件，专用电路或应用程序逻辑，通用硬件或控制器或其他计算设备，或它们的某种组合的实现。软件或应用程序逻辑或指令集可以被保持在各种常规上可用的计算机可读介质中(这应被理解为与指令执行系统联系的、可以包含，存储，通信，传播或转换指令的任何介质)，进一步的，可以理解其中当提到处理器时，该处理器应该从最广义的方面理解，并且可以，例如，额外包括或不包括存储器(例如，ROM，CD-ROM等)，并且它可以包括计算机处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)，和／或其它硬件组件，其已被编程从而来实施所描述的功能。
如果希望，本文讨论的不同功能可以以彼此不同的次序和／或同时执行。而且，如果希望，一个或多个上述功能可以是可选的或可以被组合。
虽然所附的独立权利要求描述了本发明的各方面，但是，本发明的其他方面包括实施例中特征的其他组合和／或具有独立权利要求特征的从属权利要求，并且不仅是权利要求中明确描述的组合。
上面描述的是目前考虑的本发明的优选的实施例。然而，如对技术人员读者显而易见的，这些仅是为示例的目的提供的，并且不应该以任何方式有意将本发明限制于此。相反地，意欲包括落入所附权利要求范围和精神内的所有变化和修改。

Claims (12)

1.一种设备，包括：
蜂窝通信装置，被配置为控制主小区中基于蜂窝网的通信，所述通信在与所述蜂窝网相关的频带上进行并且使用特定于所述主小区的上行链路和下行链路配置；
电视白色空间通信装置，被配置为控制辅小区中的通信，所述辅小区中的通信在与电视白色空间信道相关的频带上进行并且使用特定于所述辅小区的上行链路和下行链路配置；
干扰测量装置，被配置为基于在所述主小区的下行链路相关载波上接收到的关于临时设置的上行链路相关载波的信息来测量在所述辅小区的所述临时设置的上行链路相关载波上的无线电干扰；以及
测量报告装置，被配置为通过所述主小区报告无线电干扰测量的结果。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述干扰测量装置被进一步配置为检测所有可用的电视白色空间信道，并且针对每个电视白色空间信道重复测量。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，
所述蜂窝通信装置和所述电视白色空间通信装置二者被进一步配置为控制基于频域双工的通信；
特定于所述主小区的所述上行链路和下行链路配置由分别用于上行链路和下行链路的单独的载波来表示，使得在所述主小区的专用下行链路载波上接收关于所述临时设置的上行链路相关载波的所述信息；
特定于所述辅小区的所述上行链路和下行链路配置由分别用于上行链路和下行链路的单独的载波来表示，使得所述辅小区上的所述临时设置的上行链路相关载波是所述辅小区专用的上行链路载波；并且，
所述电视白色空间通信装置进一步被配置为处理与分别用于上行链路和下行链路的非临时载波的设置有关的信息，所述信息是响应于所述测量报告装置的操作而接收到的，并且所述电视白色空间通信装置还被配置为通过分别为上行链路和下行链路设置这些单独的非临时载波来控制所述辅小区中的所述通信。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其中
所述蜂窝通信装置和所述电视白色空间通信装置二者被进一步配置为控制基于时域双工的通信；
特定于所述主小区的所述上行链路和下行链路配置由公共载波上的上行链路和下行链路子帧配置来表示，使得在所述主小区的载波的下行链路子帧上接收与所述临时设置的上行链路相关载波有关的信息；
特定于所述辅小区的所述上行链路和下行链路配置由公共载波上的上行链路和下行链路子帧配置来表示，使得所述辅小区上的临时设置的上行链路相关载波是所述辅小区的公共载波上的上行链路子帧；以及
所述电视白色空间通信装置被进一步配置为处理与在公共载波上的非临时的上行链路和下行链路配置的设置有关的信息，所述信息是响应于所述测量报告装置的操作而接收到的，并且所述电视白色空间通信装置还被配置为通过设置公共载波上的所述非临时的上行链路和下行链路配置来控制所述辅小区中的所述通信。
5.一种通信手机，包括根据权利要求1至4中任一项所述的设备。
6.一种芯片集，包括根据权利要求1至4中任一项所述的设备。
7.一种方法，包括：
控制主小区中的基于蜂窝网的通信，所述通信在与所述蜂窝网相关的频带上进行并且使用特定于所述主小区的上行链路和下行链路配置；
控制辅小区中的通信，所述辅小区中的通信在与电视白色空间信道相关的频带上进行并且使用特定于所述辅小区的上行链路和下行链路配置；
基于在所述主小区的下行链路相关载波上接收到的关于临时设置的上行链路相关载波的信息来测量在所述辅小区的所述临时设置的上行链路相关载波上的无线电干扰；以及
通过所述主小区报告无线电干扰测量的结果。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：
检测所有可用的电视白色空间信道，并对每个电视白色空间信道重复测量。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中
控制基于蜂窝网的通信和控制与电视白色空间信道相关的频带上的通信二者包括控制基于频域双工的通信；
特定于所述主小区的所述上行链路和下行链路配置由分别用于上行链路和下行链路的单独的载波来表示，使得在所述主小区的专用下行链路载波上接收关于所述临时设置的上行链路相关载波的所述信息；
特定于所述辅小区的所述上行链路和下行链路配置由分别用于上行链路和下行链路的单独的载波来表示，使得所述辅小区上的所述临时设置的上行链路相关载波是所述辅小区专用的上行链路载波；以及
控制与电视白色空间相关的频带上的通信进一步包括处理响应于所述报告而接收到的、与分别用于上行链路和下行链路的非临时载波的设置有关的信息，以及通过分别为上行链路和下行链路设置这些单独的非临时载波来控制所述辅小区中的所述通信。
10.根据权利要求7或8的方法，其中
控制基于蜂窝网的通信和控制与电视白色空间信道相关的频带上的通信二者包括控制基于时域双工的通信；
特定于所述主小区的所述上行链路和下行链路配置由公共载波上的上行链路和下行链路子帧配置来表示，使得在所述主小区的载波的下行链路子帧上接收与所述临时设置的上行链路相关载波有关的信息；
特定于所述辅小区的所述上行链路和下行链路配置由公共载波上的上行链路和下行链路子帧配置来表示，使得所述辅小区上的所述临时设置的上行链路相关载波是所述辅小区的公共载波上的上行链路子帧；以及
控制与电视白色空间相关的频带上的通信进一步包括处理响应于所述报告而接收到的、与在公共载波上的非临时的上行链路和下行链路配置的设置有关的信息，以及通过设置公共载波上的该非临时的上行链路和下行链路配置来控制所述辅小区中的所述通信。
11.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可执行组件，当所述程序在计算机上运行时，所述组件执行如下操作：
控制主小区中的基于蜂窝网的通信，所述通信在与所述蜂窝网相关的频带上进行并且使用特定于所述主小区的上行链路和下行链路配置；
控制辅小区中的通信，所述辅小区中的通信在与电视白色空间信道相关的频带上进行并且使用特定于所述辅小区的上行链路和下行链路配置；
基于在所述主小区的下行链路相关载波上接收到的关于临时设置的上行链路相关载波的信息来测量在所述辅小区的所述临时设置的上行链路相关载波上的无线电干扰；以及
通过所述主小区报告无线电干扰测量的结果。
12.根据权利要求11所述的计算机程序产品，实施为一种计算机可读存储介质。
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