CN104602244A

CN104602244A - 空白频段中的lte操作

Info

Publication number: CN104602244A
Application number: CN201410831670.8A
Authority: CN
Inventors: M.D.米克
Original assignee: Intel Mobile Communications GmbH
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2015-05-06
Anticipated expiration: 2032-01-13
Also published as: US20130150110A1; CN102595415B; US8406780B2; US9204459B2; CN104602244B; US20160073420A1; DE102012100277A1; CN102595415A; US20120184283A1; DE102012100277B4

Abstract

本发明涉及空白频段中的LTE操作。本发明的一个实施例涉及一种用于在相冲突的主用户信号（具有高于第一优先级的第二优先级）到达时在空白频段内有效地再分配次通信信道（具有第一优先级）的方法。特别地，该方法包括将次通信信道再分配给在一个或多个主用户到达之后剩余的一个或多个空白频段的未使用部分。例如，在一个实施例中，其中一个或多个次通信信道操作在空白频段内的连续次频率范围，主/现任用户可以到达与次频率范围相冲突并且产生（多个）空白频段的未使用的频率部分的频率范围。次通信信道可以被再分配给空白频段的未使用的频率部分（例如，形成不连续的次通信信道，形成具有减小的带宽的次通信信道）。

Description

空白频段中的LTE操作

本申请是下述申请的分案申请：

发明名称：空白频段中的LTE操作，

申请日：2012年1月13日，

申请号：201210009521.4。

技术领域

本发明涉及空白频段中的LTE操作。

背景技术

许多现代通信装置（例如，无线电、电视、蜂窝电话等）使用电磁波来无线传输信息。信息可以在宽范围的频率内被无线广播。通常，具有9 kHz到大约300 GHz的频率的电磁辐射（例如无线电波和微波）包括可以用于发送信息的广播频谱。

在广播频谱内使用电磁辐射常常被政府或国际机构在不同地理区域中调整。这种调整一般将广播频谱内的频率分配给不同目的。例如，在美国，联邦通信委员会（Federal communications commission，FCC）将频率分配指派给不同目的（例如，在美国分配给TV广播的频率包括54 MHz－72 MHz、512 MHz－608 MHz等，在欧洲分配给TV广播的频率包括频带470 MHz－490 MHz等。）。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供一种用于再分配连续次通信信道的方法，包括：在一个或多个空白频段内的连续次频率范围操作具有第一优先级的一个或多个次通信信道；检测在空白频段内一个或多个主用户信号的到达，其中主用户信号具有比第一优先级高的优先级，并且其中主用户信号具有与次频率范围相冲突的主频率范围并且其提供用于空白频段的一个或多个未使用部分；以及将所述一个或多个连续次通信信道再分配给空白频段的一个或多个未使用部分中的至少一个。

根据本发明的另一个实施例，提供一种用于构造不连续次通信信道的方法，包括：在空白频段内的连续次频率范围操作具有第一优先级的一个或多个次通信信道；检测在空白频段内主用户信号的到达，其中主用户信号具有比第一优先级高的优先级，并且其中主用户信号具有与次频率范围相冲突的主频率范围并且其提供用于空白频段的未使用部分；以及将所述一个或多个连续次通信信道再分配给包括空白频段的未使用部分内的不连续频谱的所述一个或多个不连续次通信信道。

根据本发明的又一个实施例，提供一种通信电路，包括：频率再分配电路，其被配置用于在空白频段内主用户信号到达时将在空白频段内操作的连续次通信信道再分配给空白频段内的具有不连续频谱的不连续次通信信道；其中主用户信号具有第一优先级并且次通信信道具有比第一优先级低的第二优先级，以及其中不连续次通信信道被指定为具有不同于主用户信号的频率范围的频率。

附图说明

图1a示出表明在空白频段内次通信信道的有效频率再分配的第一实施例的频谱图。

图1b示出表明在空白频段内次通信信道的有效频率再分配的替换实施例的频谱图。

图2示出被配置用于划分连续次通信信道的各部分并且将所述连续次通信信道的各部分再分配给不连续的通信信道的频率再分配电路。

图3示出具有被配置用于提供控制信号的控制单元的频率再分配电路的替换实施例。

图4是示出在TV空白频段内的两个邻近的20 MHz LTE信道的频谱图。

图5示出被配置用于负责对于TV空白频段内的20 MHz LTE信道的10个可能的频率再分配组合的频率再分配电路。

图6示出对应于由图5的频率再分配电路使能的可能的不连续频率再分配的频率图。

图7a-7b示出表明连续LTE信道的滤波以产生不连续LTE信道的频率图。

图8示出再分配电路的替换实施例，其中再分配电路包括被配置用于聚集使用滤波器的滤波器阵列。

图9示出说明聚集滤波器以获得更大的滤波功能的频率图。

图10示出再分配电路的实施例，其中滤波器阵列包括多个数字滤波器。

图11是示出用于将连续次通信信道再分配给不连续次通信信道的方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图描述本发明，其中类似的参考数字始终用于指代类似的元件，并且其中所示的结构和装置没有必要按比例绘制。

在广播频谱（例如，具有在9 MHz和3 GHz之间的频率的电磁辐射）内，存在大量未使用的频谱。空白频段是位于当前用于发送数据的频谱之间的未使用频谱。空白频段可以贯穿该频谱存在。例如，最近几年中，分配给TV广播公司的频率内的空白频段的流行程度随着许多TV频段已经因TV迈向数字而被空出。而且，给定的频谱区域是否被占据可能依赖于当地居民的规模和要求。例如，具有许多广播站的城市地区可能具有很少的空白频段，因为它将填满分配给无线电和电视的大部分频谱，而农村地区可能具有许多空白频段，因为它将保留大量未使用的分配给无线电和电视的频谱。

为了增值大量未使用的频谱以及有效地使用未使用的频谱，空白频段可用于补充传统分配的频谱（例如，蜂窝电话通信频谱），由此为经历大量使用的通信区域增加可用频谱。特别地，在TV频率范围内的空白频段被考虑为用于提供无线广播服务的素谱，因为这种频率范围允许无线信号行进长距离并且穿过墙壁。

如这里所描述的，在这种频率共享方案中，存在主/现任用户和次用户。主/现任用户是最初分配的用户（例如，在美国，在512- 608 MHz频率范围内的主用户是TV广播系统）。次用户是可以利用频谱内的空白频段的用户（例如，在美国，无线通信装置可以是在512- 608 MHz频率范围内的主/现任用户）。

一般，在空白频段内主/现任用户（例如，TV广播系统）的到达将使得次用户切换到不同频率分配内的空闲频谱，由此没有有效地使用空白频段的现有频谱资源（例如，在主/现任用户到达之后，部分频谱可能仍可用于次用户并且整个切换到另一波段使得那些资源未被使用）。例如，蜂窝电话可使用在TV频率分配波段内的空白频段频率作为次用户。主/现任用户（即TV广播公司）可能到达，使得部分空白频段不可用于蜂窝应用。蜂窝系统可以搜索TV空白频段波段中的新频带，其当前未被主/现任用户使用。如果新波段是可用的，则通信被切换到该新波段。然而，如果在TV空白频段波段内的新频率信道不能被发现，则蜂窝系统使用在被许可的频谱波段中的可用频带，其被分配给对应的操作者，由此没有有效地使用空白频段的现有的频谱资源。

因此，这里提供一种用于在相冲突的主/现任用户信号（具有高于次通信信道的优先级的优先级）到达时在空白频段内有效再分配次通信信道的频谱的方法和设备。在一个实施例中，该方法包括将一个或多个次通信信道再分配给在主/现任用户到达之后剩下的空白频段的未使用部分。例如，在一个实施例中，其中一个或多个次通信信道操作在空白频段内的连续次频率范围，主/现任用户在与次频率范围相冲突的频率范围到达可能产生空白频段的未使用的频率部分。次通信信息可以被再分配给空白频段的未使用的频率部分中的一个或多个，由此允许次通信信道的通信在空白频段内继续。

在一个实施例中，该方法和设备可以包括由空白频段的未使用部分产生一个或多个次通信信道，其中该一个或多个次通信信道具有不连续频谱。在替换实施例中，该方法和设备可以包括由空白频段的未使用部分产生一个或多个次通信信道，其中该一个或多个次通信信道具有连续频谱，其具有在主/现任用户到达之后保持未使用的减小的连续带宽（例如，具有小于初始次通信信道的连续带宽）。

在一个特定实施例中，在具有与次通信信道的频谱相冲突的频谱的主/现任用户信号到达时，路由逻辑电路被配置用于通过将次信号数据选择性地重路由到滤波器阵列内的所选滤波器从而将连续次通信信道再分配给一个连续频率信道或者一个或多个连续频率信道，其中不连续频率信道被选择为具有不同于主用户信号的频谱的频率。

应该认识到这里提供的方法和设备可以应用于宽范围的应用，并且因此术语“主用户”的使用并不旨在限制所公开的发明的各方面的应用。而是，如这里使用的术语“主用户”和“次用户”指的是分配给频谱的优先级（例如，主用户可以具有第一优先级且次用户可以具有第二优先级，其中第一优先级大于第二优先级）。换句话说，主用户可以具有比次用户更高的优先级来使用给定的频谱，因此通过将主用户与次用户之间的频率空间分配给主用户来解决对于该频率空间的利益冲突。

例如，在一个实施例中，主用户可以包括频谱拥有者（例如TV广播公司），而在另一实施例中，主用户可以包括频谱拥有者以及稍微较低优先级的用户（例如，在一个实施例中，这里提供的方法和设备可以应用于包括诸如无线扩音器的PSME应用的次用户和包括现任的无线电服务/系统的“主用户”）。在替换实施例中，该方法还可以应用于长期演进（LTE）、高级LTE、微波存取全球互通（WiMAX）、高级IMT等通信信道。

图1a示出表明在空白频段内次通信信道的有效频率再分配的第一实施例的频谱图。具体地，频率图100示出从频率f₁延伸到f₂的空白频段102。在频率图100中，由于主用户（具有第一优先级）没有利用频谱来发送数据，因此次通信信道104（具有低于第一优先级的第二优先级）可以包括在空白频段102的任何部分内的连续频带。

频率图106示出在空白频段102内的主用户信号108的到达。主用户信号108可以占据利用次通信信道104的一部分的频谱，并且其不保留具有将用于次通信信道的足够带宽的空白频段102的剩余的连续部分。例如，如频率图106中所示，主用户信号108位于占据连续次通信信道104的一部分的频谱中，并且该频谱将空白频段102分成两个剩余部分104a和104b，其每一个小于次通信信道104。

然而，甚至在主用户信号108的到达之后，足够的频率资源保持在空白频段102内以有效地在次通信信道上发送数据。因此，如这里所提供的，基于空白频段的剩余的未使用的频谱的不连续分配，新的次通信信道可以形成在空白频段102内。例如，如图1所示，连续次通信信道（频率图100）可以被再分配给包括第一部分104a和第二部分104b的不连续信道（频率图106），其累计地包括足以用作次通信信道的带宽（即，其累计地包括等于次通信信道104的带宽的带宽）。因此，分为两部分的次通信信道数据再分配给不连续频谱为在空白频段102内具有主用户信号108的次通信信道的连续数据发送留出余地。

例如，在一个特定实施例中，从512 MHz延伸到562 MHz的空白频段102可以包括具有从520 MHz延伸到540 MHz的连续频谱的次通信信道104。具有530 MHz到550 MHz的频率的主用户信号108的到达占据连续次通信信道104的一部分并且将空白频段102分成两个剩余部分104a和104b，分别从512 MHz延伸到530 MHz以及从550 MHz延伸到562 MHz。次通信信道可以被划分且被再分配给部分104a和104b以形成包括频率520 MHz到530 MHz和550 MHz到560 MHz的不连续次通信信道。

图1b示出表明在空白频段内次通信信道的有效频率再分配的替换实施例的频谱图114和116。如图1b所示，在空白频段102内主用户108到达时次通信信道104被再分配给空白频段104a或104b的未使用部分。一个或多个再分配的次通信信道具有连续频谱，其与图114中所示的次通信信道104相比可以具有减小的带宽（例如，具有小于初始次通信信道的带宽）。

尽管再分配方法在这里被示为具有进入空白频段的单个主用户以产生两个未使用/剩余部分，本领域技术人员将认识到这里提供的再分配可以应用于多个主用户和空白频段。例如，在一个实施例中，多个主用户可以进入一个或多个空白频段，由此导致产生在该一个或多个空白频段内的可用于发送次用户数据（例如，次数据可以使用多个空白频段中的未使用的剩余频谱以不连续的方式被发送）的多个未使用/剩余部分。在另一个实施例中，次通信信道可以在单个空白频段内或者在多个空白频段内操作（例如，第一次通信信道可以在第一空白频段内操作，第二次通信信道可以在第二空白频段内操作）。

而且，应认识到，再分配的方法（例如在空白频段内产生不连续的次通信信道）可以应用于位于广播频谱（例如在9 MHz和300 GHz之间的频率）内的任何地方的空白频段。例如，不连续次通信信道可以形成在TV波段、高级国际移动通信（IMT）波段、军用波段、公共安全波段和无线医学遥测波段的空白频段中，在这些频带中上述波段符合国家和国际无线电规则。

而且，应认识到术语主用户可以包括多个通信信号。例如，如频率图106中所示，主用户信号108可以包括主用户波段112和位于主用户波段的侧面的保护波段110a和110b。在替换实施例中，主用户波段112可以包括信号保护波段10a或110b，或者可以不包括保护波段。

连续次通信信道的再分配给不连续次通信信道可以利用频率再分配电路来完成，该频率再分配电路被配置用于检测空白频段内主用户的存在以及作为响应再分配次通信信道频率。再分配电路可以被包括在无线收发器装置（例如蜂窝电话）内并且当在正被次通信信道使用的空白频段内检测到主用户信号时选择性地被激活。

图2示出被配置用于划分连续次通信信道的各部分并且将所述连续次通信信道的各部分再分配给不连续的通信信道的频率再分配电路200。如图2所示，频率再分配电路200完成次通信信道的再分配可以通过选择性使用包括多个滤波器208a-208n（例如数字滤波器、模拟滤波器）的滤波器阵列206。

特别地，次通信信道数据可以作为输入信号S_IN被提供给混频器202，该混频器被配置用于对输入信号进行下变频以便进行滤波。被下变频的次通信信号被提供给路由逻辑电路204，该路由逻辑电路被配置用于基于控制信号S_CRTL将被下变频的次通信信号选择性地提供给在滤波器阵列206内的一个或多个特定滤波器（例如208a- 208n）。在一个实施例中，滤波器可以包括数字滤波器，其被配置用于操作对被路由的信号进行数字滤波的算法。在替换实施例中，滤波器可以包括被配置用于对被路由的信号进行滤波的模拟滤波器。

在图3所示的一个实施例中，再分配电路300可以包括控制单元312，其被配置用于产生操作路由逻辑块304的控制信号S_CTRL。在一个实施例中，控制单元312可以被配置用于通过与包括空白频段频率的预定用途的数据库314进行通信来检测在正被次通信信道使用的空白频段内主用户信号的到达。数据库314可以通过存储关于时间频率和地理频率使用的信息来跟踪频谱用途（例如，并且由此跟踪空白频段）。在替换实施例中，控制单元312可以耦合到一个或多个传感器316，该一个或多个传感器被配置用于感测空白频段内主用户信号的到达。

滤波器阵列206可以包括多个滤波器208a-208n，该多个滤波器208a-208n被配置用于产生具有不连续频谱的一个或多个次通信信道。在具有与次通信信道的频谱相冲突的频谱的主用户信号到达时，路由逻辑电路204被配置用于通过将次信号数据选择性地重路由到滤波器阵列内的所选滤波器组合，将连续次通信信道再分配给一个不连续频率信道或者一个或多个不连续频率信道，其中不连续频率信道被选择为具有不同于主用户信号的频谱的频率。

滤波器阵列的输出可以被提供给解码器208。如果滤波器阵列206包括数字滤波器，则解码器208可以包括DAC以将来自滤波器阵列的输出信号转换成模拟信号。如果滤波器阵列包括模拟滤波器，则解码器208可以包括上变频器，其被配置用于对来自滤波器阵列的输出信号进行上变频。

应认识到，如这里提供的用于再分配的方法和设备可以应用于空白频段内的多于一个的次通信信道（例如，两个、三个，等等）。例如，图4示出跨过空白频段的两个相邻的连续次通信信道的再分配。具体地，两个邻近的次通信信道404和406被包括在从频率f₁延伸到频率f₂的空白频段402内。在一个实施例中，其中次通信信道包括在TV空白频段内的LTE信道，较低LTE信道404和较高LTE信道406中的每一个包括连续的20 MHz带宽，导致产生累计地跨过TV空白频段的40 MHz频谱（即f₂ – f₁ = 40 MHz）的较高和较低的LTE信道。

主用户信号410（例如，TV广播信号）的到达可以发生在利用每个次通信信道的一部分的频带处，由此使得每个次用户通信信道404和406不能形成足以发送次通信信道的连续频谱。例如，在一个实施例中，包括具有18 MHz的带宽（例如，6 MHz频带414和两个6 MHz保护波段412a和412b，用于18 MHz的总主用户带宽）的TV信道广播的主用户信号410的到达利用连续LTE 20 MHz信道404和406中的每一个的一部分。

然而，由于主用户信号410的到达形成两个不连续部分404a和404b，这两个不连续部分404a和404b包括足够的资源（例如，在总共40 MHz带宽中）来有效地发送次通信信道数据，空白频段资源被通信装置的使用可以针对发送次用户通信信道（例如404或406）而继续。例如，在从频率520延伸到560 MHz的TV空白频段内具有530-550 MHz的带宽的主用户信号410的到达将导致520-530 MHz和550-560 MHz的未使用的频谱404a和404b。

新信道（例如，20 MHz LTE信道）可以基于次通信信道到未使用的频谱的不连续分配而由这些未使用的频谱形成。例如，新分配可以形成不连续信道，其包括从520延伸到530 MHz的第一部分和从550延伸到560 MHz的第二部分，其累计地包括20 MHz带宽。

图5－10示出这里提供的方法和设备应用于3GPP长期演进(LTE)通信系统的更详细的实施例，所述3GPP长期演进(LTE)通信系统被配置用于在TV空白频段上发送数据。应认识到，关于图5-10描述的本发明的各方面不局限于LTE通信系统，而是可以应用于任何通信系统。

而且，应认识到，关于图5-10描述的6 MHz信道尺寸是这里所包括的示例性的信道尺寸，以帮助解释本发明。6 MHz信道尺寸对应于ATCS（高级电视系统委员会）系统中采用的TV广播信道尺寸（例如，在美国使用的TV信道尺寸，用于提供18 MHz的信道带宽：被6 MHz 保护波段/信道隔离包围的6 MHz ATCS信道尺寸）。然而，这里提供的方法和设备可以应用于其它信道尺寸。例如，本领域技术人员将容易地认识到可以使用替换的信道尺寸，例如7MHz或8MHz DVB-T信道尺寸和间距（即，21 MHz或24 MHz信道带宽）。

发明者已经认识到，在实施例中，其中所述方法和设备被用于产生在TV空白频段内的不连续的20 MHz LTE信道，存在可能的用于不连续再分配的是个频谱组合。因此，再分配设备可以被配置用于包括可以负责10个再分配频谱组合的滤波器组。图5示出被配置用于负责10个可能的再分配组合的频率再分配电路。图6示出对应于所述10个不连续的频率再分配的每一个的频率图。

参考图5，再分配电路500被配置用于接收较低信道LTE信号S_LOW和较高信道LTE信号S_HIGH。在一个实施例中，较低LTE频率信道被提供给第一混频器502a，其被配置用于对输入信号进行下变频以便进行滤波（例如基于振荡器信号S_{OSC_1}），较高LTE频率信道被提供给第二混频器502b，其被配置用于对输入信号进行下变频以便进行滤波（例如基于振荡器信号S_{OSC_2}）。在一个实施例中，下变频器502a和502b被配置用于将输入信号下变频到特别被选择用于使能下面描述的滤波功能的正确操作（例如，其允许滤波器508a-508n正确地滤出被下变频的输入信号的与主用户信号相冲突的部分，如下面在图7a和7b中所描述的）的频率。

被下变频的输入信号可以被提供给路由逻辑电路505，其被配置用于将被下变频的输入信号选择性地重路由到滤波器阵列508内的滤波器508a-508n的所选组合。在操作中，路由电路包括一个或多个复用器，其被配置用于将被下变频的LTE频率信道选择性地提供给滤波器阵列内的一个或多个所选滤波器，所述一个或多个所选滤波器是基于控制信号S_{CRTL_X}被选择用于产生避免主用户的TV信号的频率的输出频谱。在图5所示的一个实施例中，路由电路505可以包括第一组复用器504a和504b以及第二组复用器506a-506n，它们一起被配置用于将被下变频的信号提供给滤波器阵列508内的所选滤波器。

滤波器阵列508包括多个滤波器508a- 508n，其被特别选择用于适应不连续信道再分配（例如，图6中所示的）的组合。在一个实施例中，滤波器508a-508n可以包括模拟带通或低通滤波器，取决于RF前端结构。特别地，为了适应TV空白频段内的20 MHz LTE信号，滤波器阵列包括6个不同的滤波器：2 MHz滤波器508a、6 MHz滤波器508b、8 MHz滤波器508c、12 MHz滤波器508d、14 MHz滤波器508e以及18 MHz滤波器508f。每个滤波器被配置用于对被下变频的输入信号进行滤波以产生具有有限带宽的输出信号。例如，2 MHz滤波器被配置用于接收被下变频的LTE信号并且对该LTE信号进行滤波以产生具有2 MHz带宽的输出信号。

参考图6，频率图示出用于具有6 MHz信道尺寸的空白频段内的18 MHz主用户的10个可能的不连续信道再分配。在频率图602, 612, 614, 616和618中，次通信信道被配置用于占据具有与6 MHz频带的边缘共存的最小频率值的信道带宽。在频率图620, 622, 624, 626和628中，次通信信道被配置用于占据具有不与6 MHz频带共存的最小频率值的信道带宽。

应认识到，图5中所示的再分配电路可以根据产生的需要选择性地再分配LTE数据。因此，如频率图602和612中所示的，其中主用户（例如包括主用户TV波段604和保护波段606）到达利用单个LTE信道的一部分的频率，再分配电路将不采取行动。例如，在频率图602中，由于主用户信号干扰较低的LTE信道610L但是不干扰较高的LTE信道61H，因此较低的LTE信道610L被移动到另一载频，而较高的LTE信道610H被保持原样。类似地，在频率图610中，较低的LTE信道610L被移动到另一载频，而较高的LTE信道610H被保持原样。

在频率图614中，主用户信号到达18 MHz波段，其采用较低和较高LTE信道的一部分。在这种情况下，高/低LTE通信信道被移动到另一载频，而较低/高LTE通信信道被侵占不连续的次通信信道，其包括使用2 MHz滤波器608a和18 MHz滤波器608f的空白波段的剩余部分。例如，较低LTE信道被下变频并且被提供给2 MHz滤波器，LTE信道被下变频提供给18 MHz滤波器。这些滤波器分别截止较低和较高信道的一部分以构建用作次通信信道的不连续频谱。

参考图5，再分配电路500可以使用第一控制信号S_{CTR_1}产生频率图614的不连续次通信信道，所述第一控制信号引起MUX 504a将被下变频的高LTE通信信道信号发送到MUX 506e。MUX 506e的输出被提供给18 MHz数字滤波器，其被配置用于使高LTE信道信号的最高18 MHZ通过该滤波器以产生18 MHZ较高信道信号。第二控制信号S_{CTR_2}使MUX 504b将被下变频的低LTE通信信道信号发送到MUX 506a。MUX 506a的输出被提供给2 MHz滤波器，其被配置用于使低LTE信道信号的最低2 MHZ通过该滤波器以在被转化的频率产生2 MHZ较低信道信号。累计地，较低2 MHz较低信号信号和较高18 MHz较高信道信号包括低信道LTE通信信道。

图7a示出了如信号图612中所示的2 MHz滤波器和18 MHz的应用的具体实例。如图7a中所示，主用户信号704可以到达在从频率526延伸到546 MHz的空白频段702内的530-550 MHz的频率，由此导致520-526 MHz和546-560 MHz的未使用的频谱。低LTE通信信道可以被下变频（在706）到可以被提供给2 MHz滤波器710的频率，使得最低2 MHz的信道通过（在708示出滤波）。高LTE通信信道可以被下变频（在706）并且被提供给18 MHz滤波器712，使得最高18 MHz的信道通过。最初被较低/较高LTE信道发送的数据然后可以被使用避免了主用户的频谱的不连续的20 MHz的次通信频率发送。

在频率图616中，低LTE信道可以被下变频并且被提供给12 MHz数字滤波器608d，其被配置用于使最低12 MHZ的低LTE信道通过。被下变频的高LTE信道可以被提供给8 MHz滤波器608c，其被配置用于使最高8 MHz的高LTE信道通过。累计地，较低12 MHz较低信号和较高8 MHz较高信号包括不连续的次LTE通信信道，其可以用于发送最初通过连续的较低/较高LTE信道发送的数据。

在频率图618中，低LTE信道可以被下变频并且被提供给18 MHz数字滤波器608f，其被配置用于使最低18 MHz的低LTE信道通过。被下变频的高LTE信号可以被提供给2 MHz滤波器608a，其被配置用于使最高2 MHz的高LTE信道通过。累计地，较低18 MHz较低信号和较高2 MHz较高信号包括不连续的次LTE通信信道，其可以用于发送最初通过连续的较低/较高LTE信道发送的数据。

在一个实施例中，其中滤波器阵列包括具有固定频率范围的滤波器（例如，被配置用于使10-12 MHz的频率通过的2 MHz带通滤波器），相同滤波器可用于通过配置下变频器以产生被下变频的输入信号（其具有被配置用于适当地符合滤波器的固定频率范围的频率）对信道的较高部分（例如较高2 MHz的高LTE信道）和信道的较低部分（例如，较低2 MHz的低LTE信道）进行滤波器。例如，如图7a中所示（涉及频率图612），其中2 MHz滤波器710使低LTE信道的低部分通过，混频器（例如502a）可以被配置用于产生具有被提供给被配置用于使18-20 MHz通过的带通滤波器的18-38 MHz的频率的被下变频的信号。在图7b中（涉及频率图618），相同的2 MHz滤波器710可以用于通过使混频器（例如502b）产生具有被提供给被配置用于使18-20 MHz通过的带通滤波器的0-20 MHz的频率的被下变频的信号来使在高LTE信道的高部分的2 MHz频率通过。

在频率图620, 622, 624, 626和628中使用的滤波结构分别类似于在上面关于频率图614, 616, 618和620描述的那些。

在一个实施例中，滤波阵列可以包括多个滤波器，其可以被聚合使用，由此减少再分配电流中存在的滤波器数目（例如，在再分配电流600中，滤波器数目可以从6个滤波器减少到3个滤波器）。图8示出再分配电路800的一个实施例，其中再分配电路800包括被配置用于聚集使用所述滤波器（例如，2 MHz滤波器808a和6 MHz滤波器808b可以被聚集用于执行8 MHz滤波器的滤波功能）以产生20 MHz不连续信道的滤波器阵列。因此，再分配电路800提供再分配电路600的相同功能，但是是利用组合所述滤波器以获得相同结果的简化电路来实现的。尽管再分配电路800示出滤波器的聚集以形成20 MHz不连续信道，但是应认识到相同方法可以类似地用于产生具有其它带宽的不连续信道。

再次参考图8，再分配电路800包括实际上被实施的2 MHz滤波器808a、6 MHz滤波器808b和12 MHz滤波器808c。然而，基于实际实施的滤波器，8 MHz滤波器、15 MHz滤波器和18 MHz滤波器可以另外地被实现。例如，8 MHz滤波器可以基于2 MHz和6 MHz滤波器来实现，14 MHz滤波器可以基于2 MHz和12 MHz滤波器来实现，18 MHz滤波器可以基于6 MHz和12 MHz滤波器来实现。

因此，再分配电路800可以如下所述地完成图6所示的不连续次通信信道的产生。频率图614和620的不连续频谱可以使用2 MHz实际实施的滤波器（较低信道，使用2 MHz滤波器）和18 MHz实现的滤波器（较高信道，使用6 MHz和12 MHz滤波器）来完成。频率图616的不连续频谱可以使用12 MHz实际实施的滤波器（较低信道，使用12 MHz滤波器）和实现的8 MHz滤波器（较高信道，使用6 MHz和2 MHz滤波器）来完成。频率图618的不连续频谱可以使用18 MHz实现的滤波器（较低信道，使用6 MHz和12 MHz滤波器）和2 MHz实际实施的滤波器（较高信道，使用2 MHz滤波器）来完成。频率图622的不连续频谱可以使用实现的8 MHz滤波器（较低信道，使用6 MHz和2 MHz滤波器）和12 MHz实际实施的滤波器（较高信道，使用12 MHz滤波器）来完成。频率图624的不连续频谱可以使用14 MHz实现的滤波器（较低信道，使用2 MHz和12 MHz滤波器）和6 MHz实际实施的滤波器（较高信道，使用6 MHz滤波器）来完成。频率图628的不连续频谱可以使用6 MHz实际实施的滤波器（较低信道，使用6 MHz滤波器）和14 MHz实现的滤波器（较高信道，使用2 MHz和12 MHz滤波器）来完成。

图9示出聚集滤波器以产生图6的频率图614的不连续频谱的具体实例。特别地，当主用户信号904进入空白频段902中时，不连续频谱（例如对应于612）可以使用低LTE信道上的2 MHz实际滤波器910和高LTE信道上的6 MHz滤波器912和12 MHz滤波器914（累计地实现18 MHz滤波器）来完成。在一个实施例中，其中滤波器包括带通滤波器，6 MHz滤波器912和12 MHz滤波器914可以被配置用于单独地对高LTE信道进行滤波器，然后滤波结果916a和916b可以被组合以获得最后的不连续信号918。例如，被配置成对高LTE信道进行过滤的6 MHz带通滤波器912可以使具有0-20 MHz的频率的被下变频的高LTE信道的2-8 MHz通过，而12 MHz带通滤波器914可以使被下变频的高LTE信道的8-20 MHz通过，由此累计地使高LTE信道的18 MHz通过。

在一个实施例中，再分配电路可以包括数字滤波器阵列，其被配置用于形成不连续通信信道。图10示出再分配电路1000的实施例，其中滤波器阵列1006包括多个数字滤波器1006a-1006n。如图10中所示，再分配电路包括被提供给模数转换器1002的信号输入信号。ADC将输出提供给一个或多个数字复用器1004，所述一个或多个数字复用器1004被配置用于将数字信号提供给数字滤波器阵列1006。数字滤波器1006a-1006n 可以使用数字处理器来对输入信号的采样值执行数值计算（例如将输入值乘以常数并且将乘积加在一起）。数值计算可能导致输入信号的频率变换以产生被变换的具有大于或小于初始信号的频率的信号。DAC 1008被提供在数字滤波器的下游以便将数字滤波器的输出转换成模拟信号。

该多个数字滤波器1006a-1006n 中的每一个被配置用于提供具有不同变换的带宽的输出信号。例如，2 MHz数字滤波器1006a被配置用于接收20 MHz输入信号（例如从520延伸到540 MHz），以便对输入信号进行数字滤波，并且输出对应于20 MHz信号的2 MHz（例如从512延伸到514 MHz）的经变换的信号。

图11示出表明用于在空白频段内的主用户信号到达时将一个或多个连续次通信信道再分配给空白频段内的不连续通信信道的示例性方法的示例性流程图。

尽管示出这些方法并且在下面将这些方法描述为一系列动作或事件，但是本公开不限于这些动作或事件的所示的顺序。例如，一些动作可以以不同的顺序发生和/或与除了这里所示和/或所描述的那些之外的其它动作或事件共同发生。此外，并不是所有示出的动作都是所需的，并且波形形状仅仅是说明性的，其它波形可以明显不同于所示出的那些。进一步地，这里描述的动作中的一个或多个可以在一个或多个单独的动作或阶段中执行。

而且，所要求的主题可以使用标准编程和/或设计技术被实施为一种方法，设备或制造物品以便制作软件、固件、硬件或其任何组合，以便控制计算机来实施所公开的主题（例如图1、2A、2B等中所示的电路是可以用于实施方法1100的电路的非限制性实例）。如这里使用的术语“制造物品”旨在包含可从任何计算机可读设备、载体或媒介存取的计算机程序。当然，本领域技术人员将认识到可以对该结构进行许多修改而不会脱离所要求的主题的范围或精神。

在1102，在一个或多个空白频段内的连续频率范围操作一个或多个连续次通信信道。该一个或多个次通信信道可以包括在第一频率和第二不同频率之间连续延伸的频带。例如，在一个实施例中，次通信信道可以包括从520 MHz延伸到540 MHz的频带。在替换实施例中，两个相邻次通信信道可以包括LTE通信信道，一个一个单独地具有20 MHz带宽并且累计地从520 MHz延伸到560 MHz。在一个实施例中，次通信信道可以包括被PSME应用（例如，无线扩音器）使用的通信信道。

在1104，一个或多个主用户在与该一个或多个次通信信道的频率相冲突的频率在（多个）空白频段内到达。主用户可以包括最初分配给出现空白频段所在频率并具有大于次用户的优先级的优先级的用户。例如，在一个实施例中，主用户可以包括在TV信道频率分配的TV广播公司。可替换地，主用户可以包括PSME系统中的现任用户（例如，无线电服务/系统）。

在1106，次通信信道之一可以被再分配给在1208的频谱的另一部分。例如，次通信信道之一可以从空白频段被再分配给空白频段以外的频率（例如，到被最初分配给次通信信道使用的频谱）。

次通信信道中的另一个被再分配给在1108主用户到达之后剩余的空白频段的未使用部分。在一个实施例中，次通信信道可以被再分配给在1108主用户到达之后保持空闲的空白频段的不连续部分。例如，连续的次通信信道数据的连续频率可以被划分和分配到包括520 MHz到530 MHz和550 MHz和560 MHz的频率的空白频段的不连续部分，例如，其累计地包括足以包括次通信信道的带宽。在替换实施例中，次通信信道可以被再分配给具有减小的连续带宽（例如具有小于初始次通信信道的连续带宽）的在主用户到达后保持未使用的空白频段的未使用部分。

在一个实施例中，次通信信道再分配给在主用户到达之后剩余的空白频段的不连续部分可以通过下述来实现：将一个或多个次通信信道下变频到适当的频率以使能正确滤波（1110）并且然后对被下变频的次通信信道（1112）选择性地滤波以除去与主用户信号频率相冲突的频率。

尽管已经相对于一个或多个实施方式示出和描述了本发明，但是在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下可以对示出的实例进行改变和/或修改。特别地，关于通过上述部件或结构（组件、设备、电路、系统等）执行的各种功能，用于描述这类部件的术语（包括对“装置”的引用）旨在对应于（除非另外指出）执行所述部件的指定功能的任何或结构（例如，其是功能上等效的），即使在结构上不等效于所公开的在这里所示的本发明的示例性实施方式中执行该功能的结构。此外，尽管本发明的特定特征已经被关于几个实施方式中的仅一个公开，但是这类特征可以与其它实施方式的一个或多个其它特征组合，其可能是期望的并且有利于任何给定的或特定应用。而且，就在具体实施方式或权利要求中使用术语“包含”、“具有”、“带有”或其变型来说，这类术语旨在以类似于术语“包括”的方式表示包括端点的。

Claims

1.一种用于再分配次通信信道的方法，包括：

在一个或多个空白频段内的次频率范围操作具有第一优先级的一个或多个次通信信道；

检测在空白频段内一个或多个主用户信号的到达，其中主用户信号具有比第一优先级高的优先级，并且其中主用户信号具有与次频率范围相冲突的主频率范围并且其提供用于空白频段的一个或多个未使用部分；以及

将所述一个或多个次通信信道再分配给空白频段的所述一个或多个未使用部分中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的方法，其中再分配所述一个或多个次通信信道，包括：

将所述一个或多个次通信信道再分配给包括在空白频段的未使用部分内的不连续频谱的一个或多个不连续次通信信道。

3.根据权利要求1所述的方法，其中再分配所述一个或多个次通信信道，包括：

将所述一个或多个次通信信道再分配给具有小于所述一个或多个连续次通信信道的连续带宽的空白频段的未使用部分。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个次通信信道包括长期演进（LTE）通信信道、高级国际移动通信（IMT）波段、军用波段、公共安全波段或无线医学遥测波段。

5.一种用于构造不连续次通信信道的方法，包括：

在空白频段内的次频率范围操作具有第一优先级的一个或多个次通信信道；

检测在空白频段内主用户信号的到达，其中主用户信号具有比第一优先级高的优先级，并且其中主用户信号具有与次频率范围相冲突的主频率范围并且其提供用于空白频段的未使用部分；以及

将所述一个或多个次通信信道再分配给包括空白频段的未使用部分内的不连续频谱的所述一个或多个不连续次通信信道。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述一个或多个次通信信道包括被定位成与高次通信信道相邻的低次通信信道，其中低次通信信道具有比高次通信信道低的频率范围。

7.根据权利要求6所述的方法，其中低和高次通信信道包括长期演进（LTE）通信信道，并且其中空白频段包括TV空白频段。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括对低和高次通信信道进行滤波以使得能够形成用于主用户在TV空白频段内占据的任何频率范围的不连续次通信信道。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

将低次通信信道下变频到使得能够进行滤波以形成不连续频谱的频率范围；以及

将高次通信信道下变频到使得能够进行滤波以形成不连续频谱的频率范围。

10.根据权利要求5所述的方法，其中在空白频段内主用户信号到达时，次通信信道之一被再分配给空白频段以外的频率范围，而剩余的其中一个次通信信道被提供给多个滤波器，所述多个滤波器被配置用于由空白频段的未使用部分产生不连续次通信信道。

11.一种通信电路，包括：

频率再分配电路，其被配置用于在空白频段内主用户信号到达时将在空白频段内操作的次通信信道再分配给空白频段内的具有不连续频谱的不连续次通信信道；

其中主用户信号具有第一优先级并且次通信信道具有比第一优先级低的第二优先级，以及

其中不连续次通信信道被指定为具有不同于主用户信号的频率范围的频率。

12.根据权利要求11所述的电路，其中频率再分配电路包括：

包括多个滤波器的滤波器阵列，所述多个滤波器被配置用于产生不连续次通信信道；和

路由逻辑电路，其被配置用于在空白频段内主用户信号到达时将次通信信道选择性地重路由到滤波器阵列内的所述多个滤波器中的一个或多个。

13.根据权利要求12所述的电路，其中空白频段包括被定位成与高次通信信道相邻的低次通信信道，其中低次通信信道具有比高次通信信道低的频率范围，以及

其中次通信信道包括低次通信信道或高次通信信道。

14.根据权利要求13所述的电路，其中在空白频段内主用户信号到达时，次通信信道之一被移动到空白频段以外的频率范围，而剩余的其中一个次通信信道被提供给所述多个滤波器，所述多个滤波器被配置用于由空白频段的未使用部分产生不连续次通信信道。

15.根据权利要求13所述的电路，其中低信道包括低LTE信道，其中高信道包括高LTE信道，并且其中空白频段包括TV空白频段。

16.根据权利要求15所述的电路，其中所述多个滤波器被配置成使得能够形成用于主用户在TV空白频段内占据的任何频率范围的不连续次通信信道。

17.根据权利要求13所述的电路，其中路由逻辑包括多个复用器，所述多个复用器被配置用于响应于一个或多个控制信号将低通信信道提供给一个或多个所选滤波器，并且进一步被配置用于响应于一个或多个控制信号将高通信信道提供给一个或多个所选滤波器。

18.根据权利要求17所述的电路，其中路由逻辑被配置用于将输入信号提供给所述多个滤波器的组合，由此基于该组合实现聚集滤波功能。

19.根据权利要求13所述的电路，还包括：

第一下变频器，其被配置用于将低信道下变频到使得所述多个滤波器能够形成避免主用户信号频率的不连续信号的频率范围；和

第二下变频器，其被配置用于将高信道下变频到使得所述多个滤波器能够形成避免主用户信号频率的不连续信号的频率范围。

20.根据权利要求12所述的电路，其中所述多个滤波器包括数字滤波器。

21.根据权利要求1所述的方法，还包括：

与包括空白频段频率的预定用途的数据库进行通信；以及

基于所述空白频段的预定用途来将一个或多个次通信信道再分配给一个或多个不连续次通信信道。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述空白频段频率的预定用途对应于时间频率和地理频率使用。

23.根据权利要求21所述的方法，其中一个或多个空白频段被定位在具有大约2.3GHz和大约2.4GHz之间的范围的频带中。

24.根据权利要求21所述的方法，还包括：

在高级国际移动通信（IMT）频带中形成一个或多个次通信信道，所述高级国际移动通信（IMT）频带符合高级IMT频带的国家或国际无线电规则。

25.根据权利要求5所述的方法，还包括：

与包括空白频段频率的预定用途的数据库进行通信；以及

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述空白频段频率的预定用途对应于时间频率和地理频率使用。

27.根据权利要求11所述的通信电路，还包括：

数据库，其被配置用于存储空白频段频率的预定用途，其中所述频率再分配电路被配置用于基于存储在所述数据库中的空白频段频率的预定用途来将次通信信道再分配给不连续次通信信道。

28.根据权利要求27所述的通信电路，其中所述空白频段频率的预定用途对应于时间频率和地理频率使用。