CN106376084B - 无线通信系统中的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种无线通信系统中的装置和方法，其中，无线通信系统包括第一基站和第二基站，第一基站和第二基站共享授权频带，第二基站还能够在非授权频带上工作，并且该装置包括：接收单元，被配置成接收来自第二基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息和来自第一基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息；决策单元，被配置成根据所接收的信息而做出转换指示，以优化无线通信系统中的能量效率和频谱效率，其中，该转换指示包括用户设备中的哪些用户设备要转换到非授权频带上工作的指示；以及通知单元，被配置成将转换指示通知给第二基站。根据本公开的实施例，通过联合优化授权频带和非授权频带上的频谱效率和能量效率，可以提高系统性能。

Description

无线通信系统中的装置和方法
技术领域
本公开涉及无线通信技术领域，更具体地，涉及一种能够优化联合使用授权频带和非授权频带的异构网络中的能量效率和频谱效率的无线通信系统中的装置和方法。
背景技术
随着通信行业的快速发展，用户对于数据容量提出了更高的要求，对于通信行业也提出了更高的技术挑战。面对如此高的要求，在下一代无线网络中(第五代移动通信网络，5G)中，运营商考虑将网络中用户的数据速率提升到一个新的高度，例如每单位区域内移动用户数据容量相比于4G(第四代移动通信网络)网络翻1000倍。业界提出了一个称为异构网络(Heterogeneous Network)的新网络架构，该网络架构被视为可以满足运营商要求的关键技术。在异构网络架构中，低功率的小基站(例如，微小区(microcell)、微微小区(picocell)和毫微微小区(femtocell)的基站、中继器等)被部署在高功率的宏基站(宏小区(macrocell)的基站)下并且共享相同的频谱资源，以达到提高单位区域的数据容量和网络频谱效率的目的。
最近一项关于蜂窝网络的能量消耗的报告指出，高达82.5％的网络能量消耗在基站侧。也就是说，当为了满足用户数据容量的需求而大规模部署小基站时，网络的总能量消耗会随着网络基站数量的增加而成倍的增长，因此网络的能量效率问题成为下一代网络的研究热点。为此，在异构网络场景中，为了提高网络能量效率，对于绿色通信(GreenCommunication,GR)技术的研究变得非常有必要。目前，在绿色通信的研究方面，国际上有两大主流的合作项目：移动虚拟卓越中心(Mobile Virtual Centre of Excellence，MVCE)的绿色通信项目和能量有效无线网络技术(Energy Aware Radio and NetworkTechnologies，EARTH)。这两大合作研究组织已经在GR技术的研究上投入了大量的人力和物力。
目前，有关能量效率和频谱效率的研究主要集中在授权频带的资源分配，对于非授权频带和授权频带的联合使用研究较少。因为在非授权频带上还有额外的资源可以使用，因此授权频带辅助接入(Licensed Assisted Access，LAA)技术的提出使小区可以同时工作在授权频带和非授权频带上，以达到通过增加频带宽度进而提高网络容量的目的。通过联合使用授权频带和非授权频带，可以达到缩小受限的授权频带的容量和用户快速增长的速率需求之间差距的目的。目前，对于授权频带和非授权频带的联合使用，存在例如以下方案：1)使得例如毫微微小区可以同时接入到授权频带和非授权频带的方案，其主要考虑了非授权频带上的使用情况以及毫微微小区和Wi-Fi共存的情况；2)控制小小区在授权频带和非授权频度上传输的方案，该方案可以在满足服务质量(QoS)的要求下最大化网吞吐量，但是其仅通过采用干扰协调的方法提高了网络吞吐量的性能，并没有考虑能量效率和频谱效率；以及3)联合使用能量和频谱的方案来优化中断容量(Outage Capacity)，但是资源分配也仅仅考虑在授权频带上的分配情况。
发明内容
在下文中给出了关于本公开的简要概述，以便提供关于本公开的某些方面的基本理解。但是，应当理解，这个概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不是意图用来确定本公开的关键性部分或重要部分，也不是意图用来限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本公开的某些概念，以此作为稍后给出的更详细描述的前序。
鉴于以上情况，本公开的目的是提供一种无线通信系统中的装置和方法，其通过在授权频带和非授权频带上联合优化资源分配以实现优化的能量效率和频谱效率，而不是如现有技术中一样仅联合优化授权频带上的能量效率和频谱效率或者仅优化非授权频带和授权频带上的吞吐量。
根据本公开的一方面，提供了一种无线通信系统中的装置，其中，无线通信系统包括第一基站和第二基站，第一基站和第二基站共享授权频带，第二基站还能够在非授权频带上工作，并且该装置包括：接收单元，被配置成接收来自第二基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息和来自第一基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息；决策单元，被配置成根据所接收的信息而做出转换指示，以优化无线通信系统中的能量效率和频谱效率，其中，该转换指示包括用户设备中的哪些用户设备要转换到非授权频带上工作的指示；以及通知单元，被配置成将转换指示通知给第二基站。
根据本公开的优选实施例，决策单元进一步被配置成基于根据所接收的信息来确定无线通信系统中的单位带宽上的能量效率，并基于单位带宽上的能量效率而做出转换指示，以优化单位带宽上的能量效率。
根据本公开的优选实施例，决策单元进一步被配置成以在满足所有用户设备的预定性能要求的情况下使得单位带宽上的能量效率最大化的方式来做出转换指示。
根据本公开的优选实施例，决策单元进一步被配置成以信干噪比阈值作为优化变量来做出转换指示，以使得单位带宽上的能量效率最大化，其中，要转换到非授权频带上工作的用户设备的信干噪比小于信干噪比阈值。
根据本公开的优选实施例，接收单元还从第二基站接收非授权频带是否空闲的空闲指示。
根据本公开的优选实施例，决策单元进一步被配置成在接收到非授权频带空闲的空闲指示时做出转换指示。
根据本公开的优选实施例，通知单元进一步被配置成在接收到非授权频带空闲的空闲指示时将转换指示通知给第二基站。
根据本公开的优选实施例，表示接收信号强度的信息包括参考信号接收质量和参考信号接收功率中的至少一个。
根据本公开的优选实施例，转换指示还包括要转换到非授权频带上工作的用户设备在非授权频带上的工作时间。
根据本公开的优选实施例，第一基站是宏基站，并且第二基站是小基站。
根据本公开的另一方面，还提供了一种无线通信系统中的装置，其中，无线通信系统包括第一基站和第二基站，第一基站和第二基站共享授权频带，第二基站还能够在非授权频带上工作，并且该装置包括：第一接收单元，被配置成接收来自第二基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息；检测单元，被配置成检测非授权频带是否空闲；以及第一发送单元，被配置成在检测单元检测到非授权频带空闲时，将根据所接收的信息而做出的转换指示发送给用户设备中的相应用户设备，以优化无线通信系统中的能量效率和频谱效率，其中，该转换指示包括用户设备中的哪些用户设备要转换到非授权频带上工作的指示。
根据本公开的另一方面，还提供了一种无线通信系统中的装置，其中，无线通信系统包括第一基站和第二基站，第一基站和第二基站共享授权频带，第二基站还能够在非授权频带上工作，并且该装置包括：发送单元，被配置成将第二基站服务的用户设备所测量的表示接收信号强度的信息发送给第二基站；以及接收单元，被配置成从第二基站接收转换指示，该转换指示包括在非授权频带空闲时用户设备中的哪些用户设备要转换到非授权频带上工作的指示，以优化无线通信系统中的能量效率和频谱效率。
根据本公开的另一方面，还提供了一种无线通信系统中的方法，其中，无线通信系统包括第一基站和第二基站，第一基站和第二基站共享授权频带，第二基站还能够在非授权频带上工作，并且该方法包括：接收步骤，用于接收来自第二基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息和来自第一基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息；决策步骤，用于根据所接收的信息而做出转换指示，以优化无线通信系统中的能量效率和频谱效率，其中，该转换指示包括所述用户设备中的哪些用户设备要转换到非授权频带上工作的指示；以及通知步骤，用于将转换指示通知给第二基站。
根据本公开的另一方面，还提供了一种无线通信系统中的方法，其中，无线通信系统包括第一基站和第二基站，第一基站和第二基站共享授权频带，第二基站还能够在非授权频带上工作，并且该方法包括：第一接收步骤，用于接收来自第二基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息；检测步骤，用于检测非授权频带是否空闲；以及第一发送步骤，用于在检测到非授权频带空闲时，将根据所接收的信息而做出的转换指示发送给用户设备中的相应用户设备，以优化无线通信系统中的能量效率和频谱效率，其中，该转换指示包括用户设备中的哪些用户设备要转换到非授权频带上工作的指示。
根据本公开的另一方面，还提供了一种无线通信系统中的方法，其中，无线通信系统包括第一基站和第二基站，第一基站和第二基站共享授权频带，第二基站还能够在非授权频带上工作，并且该方法包括：发送步骤，用于将第二基站服务的用户设备所测量的表示接收信号强度的信息发送给第二基站；以及接收步骤，用于从第二基站接收转换指示，该转换指示包括在非授权频带空闲时用户设备中的哪些用户设备要转换到非授权频带上工作的指示，以优化无线通信系统中的能量效率和频谱效率。
根据本公开的另一方面，还提供了一种电子设备，该电子设备可包括一个或多个处理器，这一个或多个处理器可被配置成执行上述根据本公开的无线通信系统中的方法。
根据本公开的其它方面，还提供了用于实现上述根据本公开的方法的计算机程序代码和计算机程序产品以及其上记录有该用于实现上述根据本公开的方法的计算机程序代码的计算机可读存储介质。
根据本公开的实施例，通过联合优化授权频带和非授权频带上的能量效率和频谱效率，可以在保证网络能量效率的情况下不显著增加带宽，并且还可以减少用户设备间的干扰，从而提高了系统性能。
在下面的说明书部分中给出本公开实施例的其它方面，其中，详细说明用于充分地公开本公开实施例的优选实施例，而不对其施加限定。
附图说明
本公开可以通过参考下文中结合附图所给出的详细描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并形成说明书的一部分，用来进一步举例说明本公开的优选实施例和解释本公开的原理和优点。其中：
图1是示出根据本公开的实施例的无线通信系统中的装置的功能配置示例的框图；
图2是示出根据本公开的实施例的网络部署场景的示例的示意图；
图3是示出根据本公开的实施例的无线通信系统的模型示例的示意图；
图4是示出根据本公开的另一实施例的无线通信系统中的装置的功能配置示例的框图；
图5是示出根据本公开的另一实施例的无线通信系统中的装置的另一功能配置示例的框图；
图6是示出根据本公开的另一实施例的无线通信系统中的装置的又一功能配置示例的框图；
图7是示出根据本公开的又一实施例的无线通信系统中的装置的功能配置示例的框图；
图8是示出根据本公开的实施例的无线通信系统中的信令交互流程的示例的示意图；
图9是示出根据本公开的实施例的无线通信系统中的方法的过程示例的流程图；
图10是示出根据本公开的另一实施例的无线通信系统中的方法的过程示例的流程图；
图11是示出根据本公开的又一实施例的无线通信系统中的方法的过程示例的流程图；
图12是示出作为本公开的实施例中可采用的信息处理设备的个人计算机的示例结构的框图；
图13是示出应用本公开的技术与现有技术的系统性能仿真结果的比较的示例的示意图；
图14是示出可以应用本公开的技术的演进型基站(eNB)的示意性配置的第一示例的框图；
图15是示出可以应用本公开的技术的eNB的示意性配置的第二示例的框图；以及
图16是示出可以应用本公开的技术的智能电话的示意性配置的示例的框图。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本公开的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本公开，在附图中仅仅示出了与根据本公开的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本公开关系不大的其它细节。
以下将参照图1至图16详细描述本公开的实施例。
首先，将参照图1描述根据本公开的实施例的无线通信系统中的装置的功能配置示例。图1是示出根据本公开的实施例的无线通信系统中的装置的功能配置示例的框图。
如图1所示，根据本实施例的装置100可包括接收单元102、决策单元104和通知单元106。下面将分别详细描述各个单元的功能配置示例。
接收单元102可被配置成接收来自第二基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息和来自第一基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息。
第一基站和第二基站均包括在无线通信系统中，第一基站和第二基站共享授权频带，并且第二基站还支持能够在非授权频带上工作。优选地，第一基站可以是宏基站，并且第二基站可以是小基站(例如，微基站、毫微微基站、eNB等)。
图2示出了根据本公开的实施例的网络部署场景的示例的示意图。应指出，在图2所示的示例中，以宏小区和小小区共享授权频带的2层异构网络为例描述了异构网络的部署场景示例，但是应理解，本公开同样可以适用于其它异构网络部署场景(例如，宏小区和毫微微小区共存的异构网络、小小区和无线局域网(Wi-Fi)共存的异构网络、或者三层或更多层异构网络等)。如图2所示，宏小区和小小区共享授权频带带宽，并且当非授权频带空闲时，小小区还可以工作在非授权频带上。
图3是示出根据本公开的实施例的无线通信系统的模型示例的示意图。如图3所示，其中，M表示宏基站，F表示毫微微基站，MUE表示宏基站服务的用户设备，并且FUE表示毫微微基站服务的用户设备。这里，假设毫微微基站和由毫微微基站服务的用户设备(在下文中简写为“FUE”)均具有两种空中接口，以使得毫微微基站和FUE均可以工作在非授权频带上。
应理解，尽管在图3中作为示例仅示出了一个宏基站和一个毫微微基站，但是宏基站和毫微微基站的数量不限于此，而是在实际网络中可能存在两个或更多个宏基站和毫微微基站。
优选地，接收单元102还可从第二基站(这里为例如毫微微基站)接收非授权频带是否空闲的指示。具体地，毫微微基站可对非授权频带进行检测，并且在检测到非授权频带空闲时通知第一基站(这里例如为宏基站)，从而宏基站例如可在接收到该空闲指示时开始关于将部分FUE转换到非授权频带上工作的决策，或者也可预先做出决策并且在接收到空闲指示时直接指示哪些FUE需要转换到非授权频带上工作。稍后将分别针对这两种情况进行详细描述。
此外，优选地，表示接收信号强度的信息例如可以是参考信号接收质量(Reference Signal Receiving Quality,RSRQ)和参考信号接收功率(Reference SignalReceiving Power,RSRP)中的至少一个。
决策单元104可被配置成根据所接收的信息而做出转换指示，以优化无线通信系统中的能量效率和频谱效率。该转换指示可包括用户设备中的哪些用户设备要转换到非授权频带上工作的指示。此外，优选地，该转换指示还可包括要转换到非授权频带上工作的这些用户设备在非授权频带上的工作时间，该工作时间例如可根据相关标准来确定，以防止FUE一直占用非授权频带从而影响其它授权用户的性能。
通知单元106可被配置成将转换指示通知给第二基站，以由第二基站指示相关用户设备转换到非授权频带上工作并且通知这些用户设备在非授权频带上的工作时间。
如上所述，决策单元104可在接收单元102接收到非授权频带空闲的空闲指示时做出转换指示。以这种方式，通过仅在非授权频带空闲时才进行相关计算和决策，可以减轻处理负荷，但是可能会存在一定的转换延迟。
替选地，决策单元104也可例如以预定周期进行相关决策而不管是否非授权频带是否空闲，并且在接收单元102接收到空闲指示时立即指示哪些用户设备需要转换到非授权频带上工作，即，通知单元106可在接收到非授权频带空闲的空闲指示时立即将转换指示通知给第二基站。以这种方式，可以减小检测到非授权频带空闲的时间与相关用户设备转换到非授权频带上工作的时间之间的延迟，从而提高了处理效率，但是由于决策单元104需要相对频繁地进行计算和决策，从而可能会增加处理负荷和功耗。
在实际实施时，可根据实际的网络状况和性能需求而在上述两种方式中选择适当的方式，以实现较优的性能。
优选地，作为示例，为了综合考虑频谱效率和能量效率，决策单元104可进一步被配置成基于所接收的信息来确定无线通信系统中的单位带宽上的能量效率，并基于单位带宽上的能量效率而做出转换指示，以优化单位带宽上的能量效率。具体地，决策单元104可进一步被配置成以在满足所有用户设备的预定性能要求(例如，最小数据速率等)的情况下使得单位带宽上的能量效率最大化的方式来做出转换指示。
作为具体示例，决策单元104可进一步被配置成以信干噪比(SINR)阈值作为优化变量，利用启发式算法(例如，二分法算法)来做出转换指示，以使得单位带宽上的能量效率最大化，其中，要转换到非授权频带上工作的用户设备的信干噪比小于信干噪比阈值。下面将给出该算法的具体计算示例。
以图3所示的系统模型为例，假设网络中的所有用户设备的带宽采用均匀分配。
用户设备的数据速率的一般计算方法如公式(1)所示：
R＝Wulog2(1+SINR) (1)
其中，Wu为用户设备所占用的带宽，SINR为用户设备的信干噪比。
用户设备的信干噪比可根据接收单元102所接收的信息(例如，RSRP和/或RSRQ)来计算，具体地可以通过例如以下两种方式进行计算。一种是根据用户反馈的参考信号接收功率(RSRP)进行计算，如公式(2)所示：
Figure BDA0000765966290000091
其中，RSRP可包括来自用户设备的服务基站的RSRPs和来自干扰基站的RSRPi，N0为噪声的接收功率。
第二种计算用户设备的SINR的方法是，根据用户反馈的参考信号接收质量(RSRQ)进行计算，如公式(3)至(6)所示：
Figure BDA0000765966290000092
RSSI＝Pi+RSRP×12×N+N0 (4)
Figure BDA0000765966290000101
Figure BDA0000765966290000102
其中，N为资源块的个数，RSSI为接收信号强度指示(Received Signal StrengthIndicator，RSSI)，Pi为干扰基站的接收功率。RSRP可以根据发射功率与相应的信道增益来计算。
根据上述，宏基站服务的用户设备(以下简称为MUE)的速率计算如公式(7)所示：
Figure BDA0000765966290000103
其中，WM为MUE所占用的带宽，
Figure BDA0000765966290000104
为宏基站单位带宽上的发射功率，GM1,u为在授权频带上第一个宏基站到MUE u的信道增益，
Figure BDA0000765966290000105
为毫微微基站单位带宽上的发射功率。GF,u为授权频带上毫微微基站到MUE u的信道增益。ru为MUE所占用的频带资源，
Figure BDA0000765966290000111
为
Figure BDA0000765966290000112
这部分FUE所占用的频带资源，
Figure BDA0000765966290000113
为占用Wl的FUE集合，W为宏小区和毫微微小区各自占用的总带宽，W-Wl为当一部分FUE转换到非授权频带上后占用的带宽，Wl为部分FUE转换后剩余FUE所占用的授权频带的带宽。
MUE的总吞吐量的计算如公式(8)所示，其中，M为MUE的总数量：
Figure BDA0000765966290000114
当部分FUE转换到非授权频带上的速率计算如公式(9)所示：
Figure BDA0000765966290000115
其中，F为FUE的总个数，HF,a为在非授权频带上毫微微基站到FUE a信道增益。
当部分FUE转换到非授权频带后，在授权频带上的FUE的速率计算如公式(10)所示：
Figure BDA0000765966290000116
FUE的总吞吐量计算如公式(11)所示：
Figure BDA0000765966290000117
网络总能量效率ηEE计算如公式(12)所示：
Figure BDA0000765966290000118
其中，PM为宏小区的总能量消耗，PF为毫微微小区的总能量消耗，Pc为基站侧的电路能量消耗。
将用户设备的转换方案建模成一个优化问题，为了对网络的整体效果进行综合考虑，转换的决策需要联合考虑能量效率和频谱效率。因此效用函数可表示成每单位带宽上的能量效率，如公式(13)所示，同时需要满足用户数据速率的限制：
Figure BDA0000765966290000121
s.t. R≥Rmin
Figure BDA0000765966290000123
其中，R是用户数据速率，Rmin是最小数据速率阈值，其可以是预先确定的，Wl是关于
Figure BDA0000765966290000124
的函数。
如公式(13)所示，将效用函数建模为每单位带宽上的能量效率，并且优化变量为信干噪比阈值SINR_threshold，即，寻找最优的信干噪比阈值SINR_threshold，使得转换到非授权频带上工作的FUE的信干噪比满足SINR<SINR_threshold，并且此时单位带宽上的能量效率最大化，同时还需要满足所有用户设备的数据速率大于或等于最小数据速率Rmin的限制。
由于该优化问题并不是凸问题，因此采用启发式算法(例如，二分法算法)进行求解。作为示例，下面给出了对SINR_threshold进行求解的具体步骤。
(1)首先，计算没有发生转换时的每单位带宽上的能量效率(简写成
Figure BDA0000765966290000122
其中，EE表示网络总能量效率，并且BW表示总带宽)，并将其保存，记为temp＝δ1。
(2)将所有FUE反馈的N个SINR进行排序。
(3)将SINR阈值设置在排序序号为
Figure BDA0000765966290000131
的FUE的SINR处，计算将其SINR小于阈值的用户设备转换到非授权频带上后的每单位带宽上的能量效率δ2。
(4)如果δ2＞δ1，那么temp＝δ2，提高SINR阈值，将SINR阈值设置在
Figure BDA0000765966290000132
的FUE的SINR的中间处，计算进行相应转换后的每单位带宽上的能量效率δ3，如果δ3＞δ2，那么temp＝δ3，否则temp＝δ2。继续按照此方法进行求解直到将所有用户设备计算完毕。
(5)另一方面，如果δ1＞δ2，那么temp＝δ1，则降低SINR阈值，将阈值设置在
Figure BDA0000765966290000133
的FUE的SINR的中间处，计算相应转换后的每单位带宽上的能量效率δ4，如果δ4＞δ1，那么temp＝δ4，否则temp＝δ1。继续按照此方法进行求解直到将所有用户设备计算完毕。
(6)以此方式依次进行计算，最后得出最优的SINR阈值SINR_threshold。
根据最优的SINR阈值，将其SINR小于最优的SINR阈值的FUE转换到非授权频带上工作，此时可以实现单位带宽上的能量效率最大化。
应理解，尽管以上给出了联合优化整个网络中的能量效率和频谱效率以及求解最优SINR阈值的示例计算方式，但是应理解，这仅是示例而非限制，并且本领域技术人员可以根据本公开的原理并结合实际的性能需求而对上述算法进行修改。作为示例，也可不将上述效用函数建模为使得单位带宽上的能量效率最大化而是使得能量效率和频谱效率均满足预定阈值即可。又例如，也可采用除上述二分法算法之外的其它算法来求解最优SINR阈值。
在决策单元104根据上述方式确定了应该转换到非授权频带上工作的FUE之后，由通知单元106通知第二基站，从而第二基站可将转换索引发送给相应的FUE，以指示这些FUE转换到非授权频带上工作以及相应的工作时间，从而可以兼顾频谱效率和能量效率的优化，实现系统性能的最优化。此外，由于与MUE同频共存的一些FUE转换到非授权频带上工作，从而可以减少对MUE的干扰进而提高MUE的性能。
以上参照图1至图3描述的装置100可位于宏基站侧，并且通常可以由宏基站来执行转换决策，这是由于宏基站通常掌握了全网的信息并且具有较优的处理性能。但是应理解，这仅是优选示例，并且也可由小基站来进行转换决策，稍后将详细描述这种情况。
接下来，将参照图4至图6描述小基站侧的装置的功能配置示例。图4是示出根据本公开的另一实施例的无线通信系统中的装置的功能配置示例的框图。
如图4所示，根据本实施例的装置400可包括第一接收单元402、检测单元404和第一发送单元406。接下来将分别详细描述各个单元的功能配置示例。
第一接收单元402可被配置成接收来自第二基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息。具体地，接入小基站的用户设备(例如，FUE)会向第二基站反馈表示接收信号强度的信息，以供后续进行转换决策。该表示接收信号强度的信息可包括RSRP和RSRQ中的至少一种。
检测单元404可被配置成检测非授权频带是否空闲。作为示例，检测单元404可以周期性地检测非授权频带是否空闲。
第一发送单元406可被配置成在检测单元404检测到非授权频带空闲时，将根据所接收的信息而做出的转换指示发送给相应的用户设备，以优化无线通信系统中的能量效率和频谱效率。该转换指示可包括哪些用户设备要转换到非授权频带上工作的指示，并且还可包括相应的工作时间。
此外，优选地，在相应FUE转换到非授权频带上工作之后，如果检测单元404检测到非授权频带繁忙，则第一发送单元408可向相应FUE发送转换到授权频带上工作的指示。同时，小基站还可向宏基站发送忙指示以通知其工作频带的转变。
该转换指示是基于根据所接收的信息确定的无线通信系统中的单位带宽上的能量效率而做出的，以优化单位带宽上的能量效率。进一步地，该转换指示是以在满足所有用户设备的预定性能要求的情况下使得单位带宽上的能量效率最大化的方式而做出的。具体地，转换指示是以信干噪比阈值作为优化变量利用启发式算法而做出的，以使得单位带宽上的能量效率最大化，其中，要转换到非授权频带上工作的用户设备的信干噪比小于信干噪比阈值。
具体的如何进行转换决策的优化算法可参见以上描述，在此不再重复描述。应理解，如上所述，该转换指示可由宏基站侧做出，替选地，该转换指示也可由小基站侧做出，此时宏基站需将进行转换决策所需的相应信息发送给小基站。下面将分别针对这两种情况描述小基站侧的装置的功能配置示例。
图5是示出根据本公开的另一实施例的无线通信系统中的装置的另一功能配置示例的框图。
如图5所示，根据该示例的装置500可包括第一接收单元502、检测单元504、第二发送单元506、第二接收单元508和第一发送单元510。其中，第一接收单元502、检测单元504和第一发送单元510的功能配置示例与以上参照图4描述的相应单元的功能配置示例基本上相同，在此不再重复。下面将仅详细描述第二发送单元506和第二接收单元508的功能配置示例。
第二发送单元506可被配置成将第一接收单元502所接收的信息发送给第一基站(例如，宏基站)，以由第一基站做出转换指示。具体地，第二发送单元506可将所接收的FUE反馈的RSRP和/或RSRQ发送给宏基站，以由宏基站根据上述优化算法来进行转换决策。
此外，第二发送单元506可进一步被配置成将检测单元504检测的非授权频带是否空闲的空闲指示发送给第一基站，以由第一基站根据该空闲指示进行转换决策或者将转换决策通知给第二基站(例如，毫微微基站)。
第二接收单元508可被配置成从第一基站接收转换指示，从而由第一发送单元510将该转换指示发送给相应的FUE，指示其转换到非授权频带上工作。
以上描述了由宏基站侧进行转换决策的情况，替选地，也可由小基站侧进行转换决策。以下将参照图6描述该情况下的示例。图6是示出根据本公开的另一实施例的无线通信系统中的装置的又一功能配置示例的框图。
如图6所示，根据该示例的装置600可包括第一接收单元602、检测单元604、决策单元606和第一发送单元608。其中，第一接收单元602、检测单元604和第一发送单元608的功能配置示例与以上参照图4描述的相应单元的功能配置示例基本上相同，在此不再重复。下面将仅详细描述决策单元606的功能配置示例。
应理解，在由小基站侧进行转换决策的情况下，第一接收单元602还需要接收来自第一基站(例如，宏基站)服务的用户设备的表示接收信号强度的信息(例如，RSRP、RSRQ等)，以由决策单元综合考虑全网的信息而做出转换决策。
决策单元606可被配置成根据第一接收单元所接收的信息(包括MUE和FUE反馈的RSRP和/或RSRQ)而做出转换指示。具体的进行转换决策的优化算法示例可参见以上描述，在此不再重复。
在决策单元606做出转换指示之后，第一发送单元608可将该转换指示发送给相应的用户设备，以指示转换到非授权频带上工作。
图7是示出根据本公开的又一实施例的无线通信系统中的装置的功能配置示例的框图。该装置可位于用户设备侧，具体地，例如，FUE侧。
如图7所示，根据该实施例的装置700可包括发送单元702和接收单元704。下面将分别详细描述各个单元的功能配置示例。
发送单元702可被配置成将第二基站服务的用户设备所测量的表示接收信号强度的信息发送给第二基站。具体地，发送单元702可将测量得到的RSRQ和/或RSRP发送给小基站，以由小基站转发给宏基站或者由小基站进行相关转换决策。
接收单元704可被配置成从第二基站接收转换指示，该转换指示可包括在非授权频带空闲时用户设备中的哪些用户设备要转换到非授权频带上工作的指示并且还可包括在非授权频带上的工作时间，以优化无线通信系统中的频谱效率和能量效率。此外，优选地，当小基站检测到非授权频带繁忙时，小基站还会通知相应用户设备要转换到授权频带上工作，此时从小基站接收的转换指示还可包括用户设备要转换到授权频带上工作的指示。
具体地，如上所述，该转换指示可以是宏基站做出的或者也可以是小基站做出的，并且小基站会将转换指示通知给相应的用户设备，从而这些用户设备可转换到非授权频带上工作。
应理解，尽管以上参照图1至图7描述了无线通信系统中的宏基站侧、小基站侧和用户设备侧的装置的功能配置示例，但是应理解，这仅是示例而非限制，并且本领域技术人员可根据本公开的原理对上述功能配置示例进行修改，例如，可对各个实施例中的功能模块进行组合、添加、删除等，并且这样的变型均落入本公开的范围内。
接下来，结合以上描述的无线通信系统中的宏基站侧、小基站侧和用户设备侧的装置的功能配置示例，将对无线通信系统中的用户设备进行工作频带转换的信令交互流程进行描述。图8是示出根据本公开的实施例的无线通信系统中的信令交互流程的示例的示意图。
在图8所示的示例中，FUE表示第二基站服务的用户设备，毫微微基站表示第二基站，并且宏基站表示第一基站，但是本公开并不限于此，而是可以同样适用于其它异构网络。接下来将参照图8描述FUE的工作频带转换的具体过程示例。
如图8所示，FUE根据最强的接收信号选择服务小区(这里例如为毫微微小区)并发出接入请求，毫微微小区在有剩余资源可供FUE接入的情况下向FUE发出确认信息。FUE在接入该毫微微小区之后会定期向毫微微基站反馈RSRQ和/或RSRP。
接下来，毫微微基站在检测到非授权频带空闲时通过例如因特网的IP端口向宏基站发出空闲指示，并且还将接收到的RSRQ和/或RSRP发送给宏基站。宏基站根据所接收到的信息，利用相应优化算法做出转换决策，确定哪些FUE需要转换到非授权频带上工作，以使得单位带宽上的能量效率最大化。在做出转换决策之后，宏基站可通过例如X2接口将转换指示发送给毫微微基站，该转换指示可包括哪些用户设备需要转换到非授权频带上工作以及相应的工作时间。
然后，毫微微基站在接收到该转换指示之后，通过例如无线资源控制(RRC)信令发送转换索引给FUE，相应的FUE可根据该转换索引而转换到相应的非授权频带上工作。在后续毫微微基站检测到非授权频带繁忙时，毫微微基站可将繁忙指示发送给宏基站以通知其工作频带的转变，同时将转换索引发送给FUE通知其转换到授权频带上工作。此后，FUE在授权频带上工作。
应理解，图8所示的信令交互过程仅是示例，并且本领域技术人员可根据本公开的原理而对上述过程进行修改。例如，在图8所示的信令交互过程中，由宏基站做出转换指示，但是也可由毫微微基站做出指示，此时宏基站需要将MUE反馈的RSRP和/或RSRQ转发给毫微微基站。再者，例如，在图8所示的信令交互过程中，在毫微微基站检测到非授权频带空闲时才做出转换决策，但是也可在检测到非授权频带空闲之前进行转换决策，并且在接收到空闲指示时将转换指示通知给毫微微基站。
与上述装置实施例相对应地，本公开的实施例还公开了无线通信系统中的方法。以下将参照图9至图11描述根据本公开的实施例的无线通信系统中的方法的过程示例。
图9是示出根据本公开的实施例的无线通信系统中的方法的过程示例的流程图。该方法对应于上述宏基站侧的装置。
如图9所示，根据该实施例的方法可包括接收步骤S902、决策步骤S904和通知步骤S906。
该方法开始于接收步骤S902，在接收步骤S902中，可接收来自第二基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息和来自第一基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息。该表示接收信号强度的信息可包括RSRQ和RSRP中的至少一个。
接下来，在决策步骤S904中，可根据所接收的信息而做出转换指示，以优化无线通信系统中的能量效率和频谱效率。该转换指示可包括用户设备中的哪些用户设备要转换到非授权频带上工作的指示，并且还可包括在非授权频带上的工作时间。如何做出转换决策以优化能量效率和频谱效率的具体实现方式可参见以上装置实施例中相应位置的描述，在此不再重复。
然后，在通知步骤S906中，可将该转换指示通知给第二基站，从而第二基站可根据该转换指示通知相应用户设备转换到非授权频带上工作。
图10是示出根据本公开的另一实施例的无线通信系统中的方法的过程示例的流程图。该方法对应于上述小基站侧的装置。
如图10所示，根据该实施例的方法可包括第一接收步骤S1002、检测步骤S1004和第一发送步骤S1006。
该方法开始于第一接收步骤S1002，在第一接收步骤S1002中，接收来自第二基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息。该信息例如可以是RSRQ和/或RSRP。
接下来，在检测步骤S1004中，检测非授权频带是否空闲。
然后，在第一发送步骤S1006中，在检测到非授权频带空闲时，将根据所接收的信息而做出的转换指示发送给相应用户设备，以优化无线通信系统中的能量效率和频谱效率。该转换指示可包括哪些用户设备要转换到非授权频带上工作的指示，并且还可包括相应的工作时间。
该转换指示可以在宏基站侧做出，或者也可以在小基站侧做出。在由小基站侧做出转换指示的情况下，还需要接收来自宏基站服务的用户设备反馈的RSRQ和/或RSRP。
图11是示出根据本公开的又一实施例的无线通信系统中的方法的过程示例的流程图。该方法对应于上述用户设备侧的装置。
如图11所示，根据该实施例的方法可包括发送步骤S1102和接收步骤S1104。
该方法开始于发送步骤S1102，在发送步骤S1102中，将第二基站服务的用户设备所测量的表示接收信号强度的信息发送给第二基站。该信息可包括RSRQ和RSRP中的至少一个，以供宏基站或者小基站进行转换决策。
接下来，在接收步骤S1104中，从第二基站接收转换指示，该转换指示包括在非授权频带空闲时哪些用户设备要转换到非授权频带上工作的指示，以优化无线通信系统中的能量效率和频谱效率。
应指出，尽管以上描述了根据本公开的实施例的无线通信系统中的方法的过程示例，但是这仅是示例而非限制，并且本领域技术人员可根据本公开的原理对以上实施例进行修改，例如可对各个实施例中的步骤进行添加、删除或者组合等，并且这样的修改均落入本公开的范围内。
此外，还应指出，这里的方法实施例是与上述装置实施例相对应的，因此在方法实施例中未详细描述的内容可参见装置实施例中相应位置的描述，在此不再重复描述。
此外，根据本公开的实施例，还提供了一种电子设备，该电子设备可包括一个或多个处理器，这一个或多个处理器可被配置成执行上述根据本公开的实施例的无线通信系统中的方法。
应理解，根据本公开的实施例的存储介质和程序产品中的机器可执行的指令还可以被配置成执行与上述装置实施例相对应的方法，因此在此未详细描述的内容可参考先前相应位置的描述，在此不再重复进行描述。
相应地，用于承载上述包括机器可执行的指令的程序产品的存储介质也包括在本发明的公开中。该存储介质包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。
另外，还应该指出的是，上述系列处理和装置也可以通过软件和/或固件实现。在通过软件和/或固件实现的情况下，从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机，例如图12所示的通用个人计算机1200安装构成该软件的程序，该计算机在安装有各种程序时，能够执行各种功能等等。
在图12中，中央处理单元(CPU)1201根据只读存储器(ROM)1202中存储的程序或从存储部分1208加载到随机存取存储器(RAM)1203的程序执行各种处理。在RAM 1203中，也根据需要存储当CPU 1201执行各种处理等时所需的数据。
CPU 1201、ROM 1202和RAM 1203经由总线1204彼此连接。输入/输出接口1205也连接到总线1204。
下述部件连接到输入/输出接口1205：输入部分1206，包括键盘、鼠标等；输出部分1207，包括显示器，比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等，和扬声器等；存储部分1208，包括硬盘等；和通信部分1209，包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等。通信部分1209经由网络比如因特网执行通信处理。
根据需要，驱动器1210也连接到输入/输出接口1205。可拆卸介质1211比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等根据需要被安装在驱动器1210上，使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分1208中。
在通过软件实现上述系列处理的情况下，从网络比如因特网或存储介质比如可拆卸介质1211安装构成软件的程序。
本领域的技术人员应当理解，这种存储介质不局限于图12所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可拆卸介质1211。可拆卸介质1211的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者，存储介质可以是ROM 1202、存储部分1208中包含的硬盘等等，其中存有程序，并且与包含它们的设备一起被分发给用户。
接下来，将参照图13描述应用本公开的技术与现有技术的系统性能仿真结果的比较的示例。图13是示出应用本公开的技术与现有技术的系统性能仿真结果的比较的示例的示意图。
仿真参数如以下表1所示。
表1 仿真参数
Figure BDA0000765966290000211
在仿真过程中，考虑城市部署场景，考虑毫微微小区工作在授权频带和非授权频带的三种方案，在仿真对比中主要采用这三种方案进行对比。
方案1(传统的毫微微小区工作方案，简写成lic)：在该方案中，毫微微小区只使用LTE接口仅工作在授权频带上，该方案是目前LTE中主要采用的毫微微小区工作方式。
方案2(根据本公开的方案，简写成pro_lic+unlic)：在该方案中，毫微微小区可以使用不同的空中接口工作在授权频带和非授权频带上，当毫微微小区检测到非授权频带空闲后，由例如宏小区做出优化决策，得出哪些用户设备需要转换到非授权频带上以达到最大化网络的单位带宽上的能量效率(简称EE_BW)的目的。
方案3(对比方案，简写成con_lic+unlic)：在该方案中，毫微微小区和宏小区工作在不同的频带上。宏小区工作在授权频带上，并且毫微微小区仅仅工作在非授权频带上。
为了全面考虑能量效率和频谱效率，关注新引入的参数EE_BW(网络的单位带宽上的能量效率)，仿真结果如图13所示。由于在仿真中只考虑1个毫微微小区，因此我们采用多次取平均的方法来检验EE_BW。从仿真结果中可以看出，方案2的性能比方案1和方案3较好。在方案2中，当FUE转换到非授权频带后，其原始在授权频带所占用的频带带宽不再分配给在授权频带上的其他FUE，这部分频带的资源将会空出来，这样与转换到非授权频带的FUE占用相同资源的MUE所受到的干扰就会减少，因此这部分的MUE性能将会提升。此外，转换到非授权频带上的FUE不再受到宏小区的干扰，从而FUE的性能也会提升。此外，FUE转换到非授权频带后，只是占用一部分非授权频带而不是全部非授权频带，因此剩余的频谱也可以用于其他用途。可以看出，本公开所提出的方案2的性能会优于方案1和方案3的性能。
综上可以看出，与现有技术相比，通过应用本公开的技术，可以同时实现频谱效率和能量效率的优化，从而提高了系统性能。
接下来，将参照图14至图16描述根据本公开的应用示例。
[关于eNB的应用示例]
(第一应用示例)
图14是示出可以应用本公开内容的技术的eNB的示意性配置的第一示例的框图。eNB 1400包括一个或多个天线1410以及基站设备1420。基站设备1420和每个天线1410可以经由RF线缆彼此连接。
天线1410中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在多输入多输出(MIMO)天线中的多个天线元件)，并且用于基站设备1420发送和接收无线信号。如图14所示，eNB 1400可以包括多个天线1410。例如，多个天线1410可以与eNB 1400使用的多个频带兼容。虽然图14示出其中eNB 1400包括多个天线1410的示例，但是eNB 1400也可以包括单个天线1410。
基站设备1420包括控制器1421、存储器1422、网络接口1423以及无线通信接口1425。
控制器1421可以为例如CPU或DSP，并且操作基站设备1420的较高层的各种功能。例如，控制器1421根据由无线通信接口1425处理的信号中的数据来生成数据分组，并经由网络接口1423来传递所生成的分组。控制器1421可以对来自多个基带处理器的数据进行捆绑以生成捆绑分组，并传递所生成的捆绑分组。控制器1421可以具有执行如下控制的逻辑功能：该控制诸如为无线资源控制、无线承载控制、移动性管理、接纳控制和调度。该控制可以结合附近的eNB或核心网节点来执行。存储器1422包括RAM和ROM，并且存储由控制器1421执行的程序和各种类型的控制数据(诸如终端列表、传输功率数据以及调度数据)。
网络接口1423为用于将基站设备1420连接至核心网1424的通信接口。控制器1421可以经由网络接口1423而与核心网节点或另外的eNB进行通信。在此情况下，eNB 1400与核心网节点或其他eNB可以通过逻辑接口(诸如S1接口和X2接口)而彼此连接。网络接口1423还可以为有线通信接口或用于无线回程线路的无线通信接口。如果网络接口1423为无线通信接口，则与由无线通信接口1425使用的频带相比，网络接口1423可以使用较高频带用于无线通信。
无线通信接口1425支持任何蜂窝通信方案(诸如长期演进(LTE)和LTE-先进)，并且经由天线1410来提供到位于eNB 1400的小区中的终端的无线连接。无线通信接口1425通常可以包括例如基带(BB)处理器1426和RF电路1427。BB处理器1426可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行层(例如L1、介质访问控制(MAC)、无线链路控制(RLC)和分组数据汇聚协议(PDCP))的各种类型的信号处理。代替控制器1421，BB处理器1426可以具有上述逻辑功能的一部分或全部。BB处理器1426可以为存储通信控制程序的存储器，或者为包括被配置为执行程序的处理器和相关电路的模块。更新程序可以使BB处理器1426的功能改变。该模块可以为插入到基站设备1420的槽中的卡或刀片。可替代地，该模块也可以为安装在卡或刀片上的芯片。同时，RF电路1427可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1410来传送和接收无线信号。
如图14所示，无线通信接口1425可以包括多个BB处理器1426。例如，多个BB处理器1426可以与eNB 1400使用的多个频带兼容。如图14所示，无线通信接口1425可以包括多个RF电路1427。例如，多个RF电路1427可以与多个天线元件兼容。虽然图14示出其中无线通信接口1425包括多个BB处理器1426和多个RF电路1427的示例，但是无线通信接口1425也可以包括单个BB处理器1426或单个RF电路1427。
(第二应用示例)
图15是示出可以应用本公开内容的技术的eNB的示意性配置的第二示例的框图。eNB 1530包括一个或多个天线1540、基站设备1550和RRH1560。RRH 1560和每个天线1540可以经由RF线缆而彼此连接。基站设备1550和RRH 1560可以经由诸如光纤线缆的高速线路而彼此连接。
天线1540中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件)并且用于RRH 1560发送和接收无线信号。如图15所示，eNB 1530可以包括多个天线1540。例如，多个天线1540可以与eNB 1530使用的多个频带兼容。虽然图15示出其中eNB1530包括多个天线1540的示例，但是eNB 1530也可以包括单个天线1540。
基站设备1550包括控制器1551、存储器1552、网络接口1553、无线通信接口1555以及连接接口1557。控制器1551、存储器1552和网络接口1553与参照图14描述的控制器1421、存储器1422和网络接口1423相同。
无线通信接口1555支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且经由RRH1560和天线1540来提供到位于与RRH 1560对应的扇区中的终端的无线通信。无线通信接口1555通常可以包括例如BB处理器1556。除了BB处理器1556经由连接接口1557连接到RRH1560的RF电路1564之外，BB处理器1556与参照图14描述的BB处理器1426相同。如图15所示，无线通信接口1555可以包括多个BB处理器1556。例如，多个BB处理器1556可以与eNB 1530使用的多个频带兼容。虽然图15示出其中无线通信接口1555包括多个BB处理器1556的示例，但是无线通信接口1555也可以包括单个BB处理器1556。
连接接口1557为用于将基站设备1550(无线通信接口1555)连接至RRH 1560的接口。连接接口1557还可以为用于将基站设备1550(无线通信接口1555)连接至RRH 1560的上述高速线路中的通信的通信模块。
RRH 1560包括连接接口1561和无线通信接口1563。
连接接口1561为用于将RRH 1560(无线通信接口1563)连接至基站设备1550的接口。连接接口1561还可以为用于上述高速线路中的通信的通信模块。
无线通信接口1563经由天线1540来传送和接收无线信号。无线通信接口1563通常可以包括例如RF电路1564。RF电路1564可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1540来传送和接收无线信号。如图15所示，无线通信接口1563可以包括多个RF电路1564。例如，多个RF电路1564可以支持多个天线元件。虽然图15示出其中无线通信接口1563包括多个RF电路1564的示例，但是无线通信接口1563也可以包括单个RF电路1564。
在图14和图15所示的eNB 1400和eNB 1530中，通过使用图1、图4至图6描述的发送单元和接收单元可以由无线通信接口1425以及无线通信接口1555和/或无线通信接口1563实现。上述无线通信系统中的基站端的装置的功能的至少一部分也可以由控制器1421和控制器1551实现。
[关于用户设备的应用示例]
图16是示出可以应用本公开内容的技术的智能电话1600的示意性配置的示例的框图。智能电话1600包括处理器1601、存储器1602、存储装置1603、外部连接接口1604、摄像装置1606、传感器1607、麦克风1608、输入装置1609、显示装置1610、扬声器1611、无线通信接口1612、一个或多个天线开关1615、一个或多个天线1616、总线1617、电池1618以及辅助控制器1619。
处理器1601可以为例如CPU或片上系统(SoC)，并且控制智能电话1600的应用层和另外层的功能。存储器1602包括RAM和ROM，并且存储数据和由处理器1601执行的程序。存储装置1603可以包括存储介质，诸如半导体存储器和硬盘。外部连接接口1604为用于将外部装置(诸如存储卡和通用串行总线(USB)装置)连接至智能电话1600的接口。
摄像装置1606包括图像传感器(诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS))，并且生成捕获图像。传感器1607可以包括一组传感器，诸如测量传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器和加速度传感器。麦克风1608将输入到智能电话1600的声音转换为音频信号。输入装置1609包括例如被配置为检测显示装置1610的屏幕上的触摸的触摸传感器、小键盘、键盘、按钮或开关，并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置1610包括屏幕(诸如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器)，并且显示智能电话1600的输出图像。扬声器1611将从智能电话1600输出的音频信号转换为声音。
无线通信接口1612支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且执行无线通信。无线通信接口1612通常可以包括例如BB处理器1613和RF电路1614。BB处理器1613可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时，RF电路1614可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1616来传送和接收无线信号。无线通信接口1612可以为其上集成有BB处理器1613和RF电路1614的一个芯片模块。如图16所示，无线通信接口1612可以包括多个BB处理器1613和多个RF电路1614。虽然图16示出其中无线通信接口1612包括多个BB处理器1613和多个RF电路1614的示例，但是无线通信接口1612也可以包括单个BB处理器1613或单个RF电路1614。
此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口1612可以支持另外类型的无线通信方案，诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线局域网(LAN)方案。在此情况下，无线通信接口1612可以包括针对每种无线通信方案的BB处理器1613和RF电路1614。
天线开关1615中的每一个在包括在无线通信接口1612中的多个电路(例如用于不同的无线通信方案的电路)之间转换天线1616的连接目的地。
天线1616中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件)，并且用于无线通信接口1612传送和接收无线信号。如图16所示，智能电话1600可以包括多个天线1616。虽然图16示出其中智能电话1600包括多个天线1616的示例，但是智能电话1600也可以包括单个天线1616。
此外，智能电话1600可以包括针对每种无线通信方案的天线1616。在此情况下，天线开关1615可以从智能电话1600的配置中省略。
总线1617将处理器1601、存储器1602、存储装置1603、外部连接接口1604、摄像装置1606、传感器1607、麦克风1608、输入装置1609、显示装置1610、扬声器1611、无线通信接口1612以及辅助控制器1619彼此连接。电池1618经由馈线向图16所示的智能电话1600的各个块提供电力，馈线在图中被部分地示为虚线。辅助控制器1619例如在睡眠模式下操作智能电话1600的最小必需功能。
在图16所示的智能电话1600中，通过使用图7描述的发送单元和接收单元可以由无线通信接口1612实现。以上描述的用户设备端的装置的功能的至少一部分也可以由处理器1601或辅助控制器1619实现。
以上参照附图描述了本公开的优选实施例，但是本公开当然不限于以上示例。本领域技术人员可在所附权利要求的范围内得到各种变更和修改，并且应理解这些变更和修改自然将落入本公开的技术范围内。
例如，在以上实施例中包括在一个单元中的多个功能可以由分开的装置来实现。替选地，在以上实施例中由多个单元实现的多个功能可分别由分开的装置来实现。另外，以上功能之一可由多个单元来实现。无需说，这样的配置包括在本公开的技术范围内。
在该说明书中，流程图中所描述的步骤不仅包括以所述顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行地或单独地而不是必须按时间序列执行的处理。此外，甚至在按时间序列处理的步骤中，无需说，也可以适当地改变该顺序。

Claims (33)

1.一种无线通信系统中的装置，其中，所述无线通信系统包括第一基站和第二基站，所述第一基站和所述第二基站共享授权频带，所述第二基站还能够在非授权频带上工作，并且所述装置包括：
接收单元，被配置成接收来自所述第二基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息和来自所述第一基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息；
决策单元，被配置成根据所接收的信息而做出转换指示，以优化所述无线通信系统中的能量效率和频谱效率，其中，所述转换指示包括所述用户设备中的哪些用户设备要转换到所述非授权频带上工作的指示；以及
通知单元，被配置成将所述转换指示通知给所述第二基站，
其中，所述接收单元还从所述第二基站接收所述非授权频带是否空闲的空闲指示，所述通知单元进一步被配置成在接收到所述非授权频带空闲的空闲指示的情况下将所述转换指示通知给所述第二基站。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述决策单元进一步被配置成基于根据所接收的信息来确定所述无线通信系统中的单位带宽上的能量效率，并基于所述单位带宽上的能量效率而做出所述转换指示，以优化所述单位带宽上的能量效率。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述决策单元进一步被配置成以在满足所有用户设备的预定性能要求的情况下使得所述单位带宽上的能量效率最大化的方式来做出所述转换指示。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述决策单元进一步被配置成以信干噪比阈值作为优化变量来做出所述转换指示，以使得所述单位带宽上的能量效率最大化，其中，要转换到所述非授权频带上工作的用户设备的信干噪比小于所述信干噪比阈值。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述决策单元进一步被配置成在接收到所述非授权频带空闲的空闲指示时做出所述转换指示。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述决策单元进一步被配置成以预定周期做出所述转换指示。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述表示接收信号强度的信息包括参考信号接收质量和参考信号接收功率中的至少一个。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述转换指示还包括要转换到所述非授权频带上工作的用户设备在所述非授权频带上的工作时间。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述第一基站是宏基站，并且所述第二基站是小基站。
10.一种无线通信系统中的装置，其中，所述无线通信系统包括第一基站和第二基站，所述第一基站和所述第二基站共享授权频带，所述第二基站还能够在非授权频带上工作，并且所述装置包括：
第一接收单元，被配置成接收来自所述第二基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息；
检测单元，被配置成检测所述非授权频带是否空闲；以及
第一发送单元，被配置成在所述检测单元检测到所述非授权频带空闲时，将根据所接收的信息而做出的转换指示发送给所述用户设备中的相应用户设备，以优化所述无线通信系统中的能量效率和频谱效率，
其中，所述转换指示包括所述用户设备中的哪些用户设备要转换到所述非授权频带上工作的指示。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述转换指示是基于根据所接收的信息确定的所述无线通信系统中的单位带宽上的能量效率而做出的，以优化所述单位带宽上的能量效率。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述转换指示是以在满足所有用户设备的预定性能要求的情况下使得所述单位带宽上的能量效率最大化的方式而做出的。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述转换指示是以信干噪比阈值作为优化变量而做出的，以使得所述单位带宽上的能量效率最大化，其中，要转换到所述非授权频带上工作的用户设备的信干噪比小于所述信干噪比阈值。
14.根据权利要求10所述的装置，还包括：
第二发送单元，被配置成将所述第一接收单元所接收的信息发送给所述第一基站，以由所述第一基站做出所述转换指示；以及
第二接收单元，被配置成从所述第一基站接收所述转换指示。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述第二发送单元进一步被配置成将所述检测单元检测的所述非授权频带是否空闲的空闲指示发送给所述第一基站。
16.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第一发送单元进一步被配置成在所述检测单元检测到所述非授权频带繁忙时，向所述用户设备中的所述相应用户设备发送转换到所述授权频带上工作的指示。
17.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第一接收单元还接收来自所述第一基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息，并且
其中，所述装置还包括：决策单元，被配置成根据所述第一接收单元所接收的信息而做出所述转换指示。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的装置，其中，所述表示接收信号强度的信息包括参考信号接收质量和参考信号接收功率中的至少一个。
19.根据权利要求10至17中任一项所述的装置，其中，所述转换指示还包括要转换到所述非授权频带上工作的用户设备在所述非授权频带上的工作时间。
20.一种无线通信系统中的装置，其中，所述无线通信系统包括第一基站和第二基站，所述第一基站和所述第二基站共享授权频带，所述第二基站还能够在非授权频带上工作，并且所述装置包括：
发送单元，被配置成将所述第二基站服务的用户设备所测量的表示接收信号强度的信息发送给所述第二基站；以及
接收单元，被配置成从所述第二基站接收转换指示，所述转换指示包括在所述非授权频带空闲时所述用户设备中的哪些用户设备要转换到所述非授权频带上工作的指示，以优化所述无线通信系统中的能量效率和频谱效率。
21.根据权利要求20所述的装置，其中，所述表示接收信号强度的信息包括参考信号接收质量和参考信号接收功率中的至少一个。
22.根据权利要求20所述的装置，其中，所述转换指示还包括要转换到所述非授权频带上工作的用户设备在所述非授权频带上的工作时间。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的装置，其中，所述转换指示还包括在所述非授权频带繁忙时用户设备要转换到所述授权频带上工作的指示。
24.一种无线通信系统中的方法，其中，所述无线通信系统包括第一基站和第二基站，所述第一基站和所述第二基站共享授权频带，所述第二基站还能够在非授权频带上工作，并且所述方法包括：
接收步骤，用于接收来自所述第二基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息和来自所述第一基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息；
决策步骤，用于根据所接收的信息而做出转换指示，以优化所述无线通信系统中的能量效率和频谱效率，其中，所述转换指示包括所述用户设备中的哪些用户设备要转换到所述非授权频带上工作的指示；以及
通知步骤，用于将所述转换指示通知给所述第二基站，
其中，所述方法还包括：
从所述第二基站接收所述非授权频带是否空闲的空闲指示，在接收到所述非授权频带空闲的空闲指示的情况下将所述转换指示通知给所述第二基站。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，在所述决策步骤中，进一步基于根据所接收的信息来确定所述无线通信系统中的单位带宽上的能量效率，并基于所述单位带宽上的能量效率而做出所述转换指示，以优化所述单位带宽上的能量效率。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，在所述决策步骤中，进一步以在满足所有用户设备的预定性能要求的情况下使得所述单位带宽上的能量效率最大化的方式来做出所述转换指示。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，在所述决策步骤中，进一步以信干噪比阈值作为优化变量来做出所述转换指示，以使得所述单位带宽上的能量效率最大化，其中，要转换到所述非授权频带上工作的用户设备的信干噪比小于所述信干噪比阈值。
28.一种无线通信系统中的方法，其中，所述无线通信系统包括第一基站和第二基站，所述第一基站和所述第二基站共享授权频带，所述第二基站还能够在非授权频带上工作，并且所述方法包括：
第一接收步骤，用于接收来自所述第二基站服务的用户设备的表示接收信号强度的信息；
检测步骤，用于检测所述非授权频带是否空闲；以及
第一发送步骤，用于在检测到所述非授权频带空闲时，将根据所接收的信息而做出的转换指示发送给所述用户设备中的相应用户设备，以优化所述无线通信系统中的能量效率和频谱效率，
其中，所述转换指示包括所述用户设备中的哪些用户设备要转换到所述非授权频带上工作的指示。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述转换指示是基于根据所接收的信息确定的所述无线通信系统中的单位带宽上的能量效率而做出的，以优化所述单位带宽上的能量效率。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述转换指示是以在满足所有用户设备的预定性能要求的情况下使得所述单位带宽上的能量效率最大化的方式而做出的。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述转换指示是以信干噪比阈值作为优化变量而做出的，以使得所述单位带宽上的能量效率最大化，其中，要转换到所述非授权频带上工作的用户设备的信干噪比小于所述信干噪比阈值。
32.一种无线通信系统中的方法，其中，所述无线通信系统包括第一基站和第二基站，所述第一基站和所述第二基站共享授权频带，所述第二基站还能够在非授权频带上工作，并且所述方法包括：
发送步骤，用于将所述第二基站服务的用户设备所测量的表示接收信号强度的信息发送给所述第二基站；以及
接收步骤，用于从所述第二基站接收转换指示，所述转换指示包括在所述非授权频带空闲时所述用户设备中的哪些用户设备要转换到所述非授权频带上工作的指示，以优化所述无线通信系统中的能量效率和频谱效率。
33.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行程序，当所述计算机可执行程序被处理器执行时，使得所述处理器执行根据权利要求24至32中的任意一项所述的无线通信系统中的方法。
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