CN107241921A - 方法、装置以及系统 - Google Patents

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CN107241921A CN201580074949.9A CN201580074949A CN107241921A CN 107241921 A CN107241921 A CN 107241921A CN 201580074949 A CN201580074949 A CN 201580074949A CN 107241921 A CN107241921 A CN 107241921A
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王江
徐景
滕勇
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Abstract

提供了一种方法，该方法包括：在节点的频谱共享群组中的第一邻居节点处，根据与所述第一邻居节点关联的节点参数确定用于与所述群组中的代理节点共享频谱的初始成本信息；使得所述初始成本信息被发送到所述代理节点；根据与所述群组中的至少一个第二节点邻居关联的接收成本信息确定最终成本信息，所述接收成本信息根据与所述至少一个第二邻居节点关联的参数来确定；以及使得所述最终成本信息被发送到所述代理节点。

Description

方法、装置以及系统
技术领域
本申请涉及方法、装置以及系统，特别地但不排他地涉及共主谱共享。
背景技术
通信系统可以被视为使得能够通过在通信路径所涉及的各种实体之间提供载波来在两个或更多个实体(诸如用户终端、基站和/或其他节点)进行通信会话的设施。通信系统例如可以借助于通信网络和/或一个或更多个可兼容通信设备来提供。通信例如可以包括用于承载通信的数据(诸如语音、电子邮件、文本消息、多媒体和/或内容数据等)的通信。所提供的服务的非限制性示例包括双向或多向呼叫、数据通信或多媒体服务以及到数据网络系统(诸如因特网)的接入。
在无线通信系统中，至少两个站点之间的通信的至少一部分发生在无线链路上。无线系统的示例包括陆上公用移动通信网(PLMN)、基于卫星的通信系统以及不同的无线局域网(例如，无线局域网(WLAN))。无线系统通常可以被划分成蜂窝，因此经常被称为蜂窝系统。
用户可以借助于适当的通信设备或终端来接入通信系统。用户的通信设备通常称为用户设备(UE)。通信装置被提供有用于使得能够进行通信(例如使得能够接入通信网络或直接与其他用户通信)的适当信号接收和发送装置。通信设备可以接入由站点(例如，基站或蜂窝)提供的载波，并且发送和/或接收载波上的通信。
通信系统和关联设备通常根据阐述允许与系统关联的各种实体做什么和这该如何实现的给定标准或规范来操作。还通常定义应用于连接的通信协议和/或参数。解决与对容量越来越高的需求关联的问题的尝试的示例是被称为通用移动通信系统(UMTS)无线接入技术的长期演进(LTE)。LTE由第三代合作伙伴项目(3GPP)来标准化。3GPP LTE规范的各种发展阶段被称为版本。
发明内容
在第一方面中，提供了一种方法，该方法包括：在节点的频谱共享群组中的第一邻居节点处，根据与所述第一邻居节点关联的节点参数确定用于与所述群组中的代理节点共享频谱的初始成本信息；使得所述初始成本信息被发送到所述代理节点；根据与所述群组中的至少一个第二节点邻居关联的接收成本信息确定最终成本信息，所述接收成本信息根据与所述至少一个第二邻居节点关联的参数来确定；以及使得所述最终成本信息被发送到所述代理节点。
所述节点参数包括以下中的至少一个：负载、频谱效率、频谱带宽、运营商标志以及所述频谱共享群组中的节点的数量。
该方法可以包括：确定频谱信息，所述频谱信息指示与所述第一邻居节点关联的可用于与所述代理节点共享的频谱频率带宽；以及使得所述可用的频谱频率带宽的指示被发送到所述代理节点。
所述成本信息可以包括用于与邻居节点共享频谱的综合价格指示。
该方法可以包括使用迭代的博弈过程来确定所述最终成本信息。
在第二方面中，提供了一种方法，该方法包括：在第一节点处接收与节点的频谱共享群组中的多个节点中的每一个关联的成本信息，所述成本信息根据关联的节点参数和针对使用与节点的所述频谱共享群组中的每个节点关联的频谱进行发送的成本信息来确定；以及根据所述成本信息从所述频谱共享群组确定用于频谱共享的节点。
该方法可以包括确定针对所述多个节点中的每个节点的性能信息。
性能信息包括针对使用与相应节点关联的频谱进行发送的频谱效率信息。
该方法可以包括：如果所述第一节点与第一运营商关联，并且频谱共享群组的多个节点中的至少一个与第二运营商关联，则根据过载参数确定用于频谱共享的节点。
该成本信息可以包括频谱信息，所述频谱信息指示与所述频谱共享群组的所述多个节点中的可用于与所述第一节点共享的相应的一个节点关联的频谱频率带宽。
该成本信息可以使用迭代博弈过程来确定。
该成本信息可以包括综合价格指示。
所述节点参数包括以下中的至少一个：负载、频谱效率、频谱带宽、运营商标志以及所述频谱共享群组中的节点的数量。
在第三方面中，提供了一种装置，所述装置包括：用于在节点的频谱共享群组中的第一邻居节点处，根据与所述第一邻居节点关联的节点参数确定用于与所述群组中的代理节点共享频谱的初始成本信息的部件；用于使得所述初始成本信息被发送到所述代理节点的部件；用于根据与所述群组中的至少一个第二节点邻居关联的接收成本信息确定最终成本信息，所述接收成本信息根据与所述至少一个第二邻居节点关联的参数来确定的部件；以及用于使得所述最终成本信息被发送到所述代理节点的部件。
所述节点参数可以包括负载、频谱效率、频谱带宽、运营商标志以及频谱共享群组中的节点的数量中的至少一个。
该装置可以包括用于的部件：确定频谱信息，所述频谱信息指示与所述第一邻居节点关联的可用于与所述代理节点共享的频谱频率带宽；以及使得所述可用的频谱频率带宽的指示被发送到所述代理节点。
所述成本信息可以包括用于与邻居节点共享频谱的综合价格指示。
该装置可以包括用于使用迭代的博弈过程来确定所述最终成本信息的部件。
在第四方面中，提供了一种装置，所述装置包括：用于在第一节点处接收与节点的频谱共享群组中的多个节点中的每一个关联的成本信息的部件，所述成本信息根据关联的节点参数和针对使用与节点的所述频谱共享群组中的每个节点关联的频谱进行发送的成本信息来确定；以及用于根据所述成本信息从所述频谱共享群组确定用于频谱共享的节点的部件。
该装置可以包括用于确定针对多个节点中的各节点的性能信息的部件。
性能信息可以包括针对使用与相应节点关联的频谱进行发送的频谱效率信息。
该装置可以包括用于如果所述第一节点与第一运营商关联并且频谱共享群组的多个节点中的至少一个与第二运营商关联，则根据过载参数确定用于频谱共享的节点的部件。
该成本信息可以包括频谱信息，所述频谱信息指示与所述频谱共享群组的所述多个节点中的可用于与所述第一节点共享的相应的一个节点关联的频谱频率带宽。
该成本信息可以使用迭代博弈过程来确定。
该成本信息可以包括综合价格指示。
所述节点参数可以包括负载、频谱效率、频谱带宽、运营商标志以及频谱共享群组中的节点的数量中的至少一个。
在第五方面中，提供了一种装置，该装置包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机程序代码，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置至少：在节点的频谱共享群组中的第一邻居节点处，根据与所述第一邻居节点关联的节点参数确定用于与所述群组中的代理节点共享频谱的初始成本信息；使得所述初始成本信息被发送到所述代理节点；根据与所述群组中的至少一个第二节点邻居关联的接收成本信息确定最终成本信息，所述接收成本信息根据与所述至少一个第二邻居节点关联的参数来确定；以及使得所述最终成本信息被发送到所述代理节点。
所述节点参数可以包括负载、频谱效率、频谱带宽、运营商标志以及频谱共享群组中的节点的数量中的至少一个。
该装置可以被配置为：确定频谱信息，所述频谱信息指示与所述第一邻居节点关联的可用于与所述代理节点共享的频谱频率带宽；以及使得所述可用的频谱频率带宽的指示被发送到所述代理节点。
所述成本信息可以包括用于与邻居节点共享频谱的综合价格指示。
该装置可以被配置为使用迭代博弈过程确定所述最终成本信息。
在第六方面中，提供了一种装置，该装置包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机程序代码，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置至少：在第一节点处接收与节点的频谱共享群组中的多个节点中的每一个关联的成本信息，所述成本信息根据关联的节点参数和针对使用与节点的所述频谱共享群组中的每个节点关联的频谱进行发送的成本信息来确定；以及根据所述成本信息从所述频谱共享群组确定用于频谱共享的节点。
该装置可以被配置为确定针对所述多个节点中的每个节点的性能信息。
性能信息可以包括针对使用与相应节点关联的频谱进行发送的频谱效率信息。
该装置可以被配置为：如果所述第一节点与第一运营商关联，并且频谱共享群组的多个节点中的至少一个与第二运营商关联，则根据过载参数确定用于频谱共享的节点。
该成本信息包括频谱信息，所述频谱信息指示与所述频谱共享群组的所述多个节点中的可用于与所述第一节点共享的相应的一个节点关联的频谱频率带宽。
该成本信息可以使用迭代博弈过程来确定。
该成本信息可以包括综合价格指示。
所述节点参数可以包括负载、频谱效率、频谱带宽、运营商标志以及频谱共享群组中的节点的数量中的至少一个。
在第七方面中，提供了一种在非瞬态计算机可读存储介质上体现的计算机程序，该计算机程序包括用于控制过程以执行过程的程序代码，该过程包括：在节点的频谱共享群组中的第一邻居节点处，根据与所述第一邻居节点关联的节点参数确定用于与所述群组中的代理节点共享频谱的初始成本信息；使得所述初始成本信息被发送到所述代理节点；根据与所述群组中的至少一个第二节点邻居关联的接收成本信息确定最终成本信息，所述接收成本信息根据与所述至少一个第二邻居节点关联的参数来确定；以及使得所述最终成本信息被发送到所述代理节点。
所述节点参数可以包括负载、频谱效率、频谱带宽、运营商标志以及频谱共享群组中的节点的数量中的至少一个。
该过程可以包括：确定频谱信息，所述频谱信息指示与所述第一邻居节点关联的可用于与所述代理节点共享的频谱频率带宽；以及使得所述可用的频谱频率带宽的指示被发送到所述代理节点。
所述成本信息可以包括用于与邻居节点共享频谱的综合价格指示。
该过程可以包括使用迭代的博弈过程来确定所述最终成本信息。
在第八方面中，提供了一种在非瞬态计算机可读存储介质上实施的计算机程序，该计算机程序包括用于控制过程以执行过程的程序代码，该过程包括：在第一节点处接收与节点的频谱共享群组中的多个节点中的每一个关联的成本信息，所述成本信息根据关联的节点参数和针对使用与节点的所述频谱共享群组中的每个节点关联的频谱进行发送的成本信息来确定；以及根据所述成本信息从所述频谱共享群组确定用于频谱共享的节点。
该过程可以包括确定针对多个节点中的各节点的性能信息。
性能信息包括针对使用与相应节点关联的频谱进行发送的频谱效率信息。
该过程可以包括：如果所述第一节点与第一运营商关联，并且频谱共享群组的多个节点中的至少一个与第二运营商关联，则根据过载参数确定用于频谱共享的节点。
该成本信息包括频谱信息，所述频谱信息指示与所述频谱共享群组的所述多个节点中的可用于与所述第一节点共享的相应的一个节点关联的频谱频率带宽。
该成本信息可以使用迭代博弈过程来确定。
该成本信息可以包括综合价格指示。
所述节点参数可以包括负载、频谱效率、频谱带宽、运营商标志以及频谱共享群组中的节点的数量中的至少一个。
在第九方面中，提供了一种用于计算机的计算机程序产品，该计算机程序产品包括软件代码部分，该软件代码部分用于在所述产品运行在计算机上时执行根据第一方面和第二方面中的任一项的步骤。
在上述内容中，已经描述了许多不同的实施例。应理解，可以由上述实施例中的任意两个或更多的组合来提供另外的实施例。
附图说明
现在将参照附图仅用示例的方式来描述实施例，附图中：
图1示出了包括基站和多个通信设备的示例通信系统的示意图；
图2示出了示例移动通信设备的示意图；
图3示出了在区域中具有N个节点的无线系统；
图4示出了运营商间场景中的共享频谱的示意图；
图5示出了运营商内场景中的共享频谱的示意图；
图6a示出了频谱共享机制的示例方法的流程图；
图6b示出了频谱共享机制的示例方法的流程图；
图7示出了频谱共享机制的示例方法的流程图；
图8示出了示例迭代成本确定过程的流程图；
图9示出了示例控制装置；
图10示出了示例装置；以及
图11示出了示例装置。
具体实施方式
在详细说明示例之前，将参照图1至图2简略说明无线通信系统和移动通信设备的特定普遍原理，以帮助理解所述示例下的技术。
在无线通信系统100(诸如图1中示出的无线通信系统)中，移动通信设备或用户设备(UE)102、104、105经由至少一个基站或类似的无线发送和/或接收节点或点提供有无线接入。基站通常受至少一个适当控制器装置的控制，以便使得能够进行基站的操作和与基站通信的移动通信设备的管理。控制器装置可以位于无线电接入网(例如，无线通信系统100)中或位于核心网络(未示出)中，并且可以被实施为一个中央装置，或者其功能可以分布在若干装置上。控制器装置可以为基站的一部分，和/或由诸如无线电网络控制器的单独实体来提供。在图1中，控制装置108和109被示出为控制各宏级基站106和107。基站的控制装置可以与其他控制实体互连。控制装置通常被提供有存储容量和至少一个数据处理器。控制装置和功能可以分布在多个控制单元之间。在一些系统中，控制装置可以另外或另选地被提供在无线电网络控制器中。控制装置可以提供诸如关于图8讨论的装置的装置。
然而，LTE系统在没有提供RNC的情况下可以被认为具有所谓的“平坦”架构；相反，(e)NB与系统架构演进网关(SAE-GW)以及移动管理实体(MME)通信，该实体还可以共用多个这些节点可以服务多个(组)(e)NB的意义。各UE一次仅由一个MME和/或S-GW来服务，并且(e)NB记录当前的关联。SAE-GW为LTE中的“高层级”用户平面核心网络元件，可以由S-GW和P-GW(分别为服务网关和分组数据网网关)组成。S-GW和P-GW的功能分开，并且不需要它们位于同一处。
在图1中，基站106和107被示出为经由网关112连接到更宽的通信网络113。可以提供另外的网关功能，以连接到另一个网络。
更小的基站116、118以及120也可以例如由单独的网关功能和/或经由宏级别站的控制器连接到网络113。基站116、118以及120可以为微微或毫微微级别基站等。在示例中，站116和118经由网关111连接，而站120经由控制器装置108连接。在一些实施例中，可以不提供更小的站。
现在将参照示出了通信设备200的示意部分剖面图的图2更详细地描述可以的移动通信设备。这种通信设备通常称为用户设备(UE)或终端。适当的移动通信设备可以由能够发送和接收无线电信号的任意设备来提供。非限制性示例包括移动站(MS)或移动设备(诸如移动电话或被称为“智能电话”的设备)、被提供有无线接口卡或其他无线接口设施(例如，USB安全装置)的计算机、个人数据助理(PDA)或被提供有无线通信能力的平板电脑或这些示例的任意组合等。移动通信设备例如可以提供用于承载通信的数据(诸如语音、电子邮件、短信、多媒体等)的通信。由此，可以经由用户的通信设备向用户提供大量服务。这些服务的非限制性示例包括双向或多向呼叫、数据通信或多媒体服务或简单地为到数据通信网络系统(诸如因特网)的接入。用户还可以被提供有广播或多路广播数据。内容的非限制性示例包括下载、电视和收音机节目、视频、广告、各种警报以及其他信息。
移动设备200可以经由用于接收的适当装置通过空中或无线电接口207来接收信号，并且可以经由用于发送无线电信号的装置来发送信号。在图2中，由方框206示意性标示收发器装置。收发器装置206例如可以借助于无线电部分和关联的天线结构来提供。天线结构可以布置在移动设备之内或之外。
移动设备通常被提供有至少一个数据处理实体201、至少一个存储器202以及用于移动装置被设计以执行的任务(包括到接入系统和其他通信设备的接入和与接入系统和其他通信设备的通信的控制)的软件和硬件辅助执行中的其他可能组件203。数据处理、存储以及其他相关控制装置可以被提供在适当的电路板上和/或芯片集中。该特征由标记204来表示。用户可以借助于合适的用户接口(诸如小键盘205、语音命令、触敏屏幕或平板、其组合等)来控制移动设备的操作。还可以提供显示器208、扬声器以及麦克风。此外，移动通信设备可以包括到其他设备和/或用于将外部附件(例如免提设备)连接的适当连接器(有线或无线二者之一的)。
通信设备102、104、105可以基于各种接入技术(诸如码分多址(CDMA)或宽带CDMA(WCDMA))接入通信系统。其他非限制性示例包括时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)及其各种方案(诸如交织频分多址(IFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)以及正交频分多址(OFDMA))、空分多址(SDMA)等。
无线通信系统的示例是由第三代合作伙伴项目(3GPP)标准化的架构。最新的基于3GPP的发展通常被称为通用移动通信系统(UMTS)无线电接入技术的长期演进(LTE)。3GPP规范的各种发展阶段被称为版本。LTE的更新发展通常被称为高级LTE(LTE-A)。LTE采用被称为演进通用陆地无线电接入网(E-UTRAN)的移动架构。这种系统的基站被称为演进或增强节点B(eNB)并朝向通信设备提供E-UTRAN特征(诸如用户平面无线电链路控制/媒体接入控制/物理层协议(RLC/MAC/PHY)和控制平面无线电资源控制(RRC)协议终止。无线电接入系统的其他示例包括基于技术(诸如无线局域网(WLAN)和/或WiMax(全球微波接入互操作性))的系统的基站提供的那些系统。基站可以提供用于整个蜂窝的覆盖范围或类似的无线电服务区域。
然而，实施例不限于被给出为示例的系统，但技术人员可以将解决方案应用于提供有必要特性的其他通信系统。
适合的通信系统的另一个示例是5G概念。假定5G中的网络架构将非常类似于高级LTE的架构。5G可能使用多输入多输出(MIMO)天线、比LTE多许多的基站或节点(所谓的小蜂窝概念)，包括与更小站协作的宏站且还可能采用用于更佳覆盖范围和提高数据速率的各种无线电技术。5G将可能由多于一个无线电接入技术(RAT)组成，各技术对于特定使用情况和/或频谱优化。
应理解，将来的网络将最可能使用网络功能虚拟化(NFV)，该NFV是提出将网络节点功能虚拟化为可以操作地连接或链接在一起以提供服务的“构件”或实体的网络架构概念。虚拟化网络功能(VNF)可以包括使用标准或通用型服务器而不是使用定制硬件运行计算机程序代码的一个或更多个虚拟机。还可以使用云计算或数据存储。在无线电通信中，这可以意指至少部分要在操作地耦合到远程无线电头的服务器、主机或节点中进行的节点操作。还可以的是，节点操作将分布在多个服务器、节点或主机之间。还应理解，劳动力在核心网络操作和基站操作之间的分配可以不同于LTE的分配甚至不存在。可能要使用的一些其他技术进步是可以改变构建并管理网络的方式的软件定义网络(SDN)、大数据以及全IP。
在传统频谱资源分配中，频谱分配的固定的。该方法可以容易实施，并且各基站(BS)之间的干扰水平可能较低。然而，一些BS的频谱可能由于增加的接入用户而被耗尽和/或一些BS的频谱可能因为减少的接入用户而闲置。传统的固定频谱分配可能导致频谱资源的浪费和/或低频谱效率。
动态频谱分配(DSA)是一种频谱资源分配方法。下面考虑共主频谱共享场景且在图3中图示。
DSA的简单模型是运营商建立公共频谱共享池，运营商共享与用于各运营商的专用频带或频谱池基础或组合相同的频谱。例如，在排他许可频谱场景中，移动网络运营商(MNO)获得在不与其他MNO的网络共享频带的情况下在其网络中使用频带的权利。属于不同MNO的网络的基站(BS)彼此不共享频谱，但在一个MNO的网络内，可以存在在邻居BS中重复使用同一频带的常用单频方案。用于各运营商的所分配频带可以取决于一些相关参数(诸如负载、信噪比(SNR)等)。在密集部署场景中，相邻或相同区域中多个运营商的共存可能常见。动态频率管理被认为对提高LTE-A异构网络中的频谱效率是有利的。
目前，在一些DSA机制中，当BS过载且需要更多频谱资源时，中央控制器可以根据集中分配算法在节点之间重新分配频谱。然而，考虑BS密集部署的情形，BS可能过载且经常触发中央控制器，因此重新分配过程可能频繁发生。频谱重新分配可能引入信令浪费，并且导致低频谱效率。
在运营商内场景下建立许多DSA机制(建立运营商内频谱池，并且BS根据流量负载或需求分别共享池中的频谱)。在运营商内场景中，负载或状态信息在BS之间不敏感。该信息可以在BS间容易地交换，并且频谱共享过程可以简单地实施。然而，考虑负载均衡或频谱共享池的尺寸等的因素，可能限制运营商内频谱共享性能增益。运营商内频谱共享的性能增益可能不足以满足日益增长的频谱资源需求。
图3图示了在区域中具有N个节点的无线系统。在该示例中，节点是毫微微蜂窝接入点(FAP)。节点属于不同的运营商(例如，运营商A：FAP 1、2、3；运营商B:FAP 4、5)。各FAP具有预分配的频谱资源(f1-f5)。可以占用频谱的至少一部分。频谱未被占用的一部分可以被称为闲置的。在该示例中假定各FAP在已经满足它们自身用户的QoS(服务质量)时的情形下彼此共享它们的频谱。网络中的各节点可以被视为代理节点，该节点能够与其邻居节点(邻居节点可以包括运营商内节点和运营商间节点)建立虚拟群组。在该虚拟群组中，节点的频谱资源构成频谱共享池。当代理节点过载时，该节点可以根据给定规则共享邻居的频谱。在参照图3说明的以下示例中，FAP 3是代理节点。当FAP 3过载时，它可以使用自适应共享机制来共享邻居的频谱资源，以满足其频谱需求。
图4示出了第一种情况。当代理节点(FAP 3)过载时，FAP 4(或FAP 5)根据给定算法和机制被选择为用于FAP 3的最合适BS。因此，FAP 3将占用属于FAP 4(或FAP 5)的一些频谱资源。频谱共享发生在运营商间。
图5示出了第二种情况。当代理节点(FAP 3)过载时，FAP 2(或FAP 1)根据给定算法和机制被选择为针对FAP 3的最合适BS。因此，FAP 3将占用属于FAP 2(或FAP 1)的一些频谱资源。频谱共享过程发生在运营商内。
频谱共享过程可以更灵活，并且频谱共享池在运营商间场景下可以更大，使得对应的频谱效率和/或性能增益可以提高。然而，有关共享机制可能更复杂且困难。除了最合适BS的选择之外，不同运营商的BS之间的信息交换可能成问题。在运营商间场景中，因为对于要在频谱共享机制期间直接交换的一些敏感信息(诸如用户的数量、带宽等)可能不期望BS之间的信息交换，所以BS之间的信息交换可能不完全且透明。
已经提议包括集中和分布式方法在内的一些DSA方法。这些方法在耗尽BS的频谱时可以在区域中根据集中或分布式算法来分配并管理频谱资源。在宏BS的部署场景中，各宏BS的用户的数量和负载可以较稳定，重新分配过程将不频繁发生，因此方法可以提高频谱效率。然而，在毫微微蜂窝BS的密集部署场景中，频繁的重新分配过程可能带来较高的信令开销和BS的较低工作效率。
已经提出将BS划分成主BS和辅BS的、基于博弈论的频谱分配算法。辅BS可以根据有关博弈算法共享主BS的频谱。在该场景中，BS之间的关系不相等，主BS在过程中占主导。这可能引起共享过程中的限制，并且可能降低频谱效率。
已经提出用于IMT-A系统的运营商间频谱和网络共享，该共享包括用于集成用于动态频谱使用的功能的框架。在该框架中，需要中央控制器(诸如协同RRM或频谱管理器)来管理频谱资源并根据有关测量信息来动态调节频谱分配。在各运营商之间包括集中调度器可能增大系统的复杂度。
已经提出提供给UE根据队列分析和鲁棒潜在博弈算法在运营商之间选择UE自身的连接的权利的方法。借助选择机制，UE可以选择它们的最佳连接，并且提高全局频谱效率。然而，因为在UE中进行选择计算，所以这可能增加终端的负担。UE可以接入任意连接，使得在不同运营商的BS之间存在差异，因此这种选择机制可能难以在运营商间系统中实现。
图6a示出了示例频谱共享方法的流程图。方法包括：在第一步骤中，在节点的频谱共享群组中的第一邻居节点处，根据与所述第一邻居节点关联的节点参数确定用于与所述群组中的代理节点共享频谱的初始成本信息。在第二步骤中，该方法包括：使得所述初始成本信息被发送到所述代理节点。在第三步骤中，该方法包括：根据与所述群组中的至少一个第二节点邻居关联的接收成本信息确定最终成本信息，所述接收成本信息根据与所述至少一个第二邻居节点关联的参数来确定；以及在第四步骤中，使得所述最终成本信息被发送到代理节点。
图6b示出了示例频谱共享方法的流程图。该方法包括：在第一节点处接收与节点的频谱共享群组中的多个节点中的每一个关联的成本信息，所述成本信息根据关联的节点参数和针对使用与节点的所述频谱共享群组中的每个节点关联的频谱进行发送的成本信息来确定；以及根据所述成本信息从所述频谱共享群组确定用于频谱共享的节点。
图7中示出了用于具有代理节点和两个邻居节点的示例模型的详细说明的实施流程图。图6a、图6b以及图7中示出的方法的详细说明示例实施方式可以被描述为如下：
该方法可以包括：建立节点的频谱共享群组。基于当前邻居关系和拓扑，可以建立虚拟频谱共享群组，并且可以确定群组中邻居节点的数量。代理节点可以向其所有邻居节点广播频谱共享群组建立请求消息。代理节点可以在由计时器设置的时段内检测来自邻居节点的答复。在代理节点发送请求之后，计时器可以开始。在该时间窗中，代理节点检测来自邻居节点的答复。
频谱共享群组建立请求消息可以至少包括运营商标志、频谱共享标志以及所拥有的频带。运营商标志指示代理节点属于哪个运营商。频谱共享标志请求邻居节点加入频谱共享群组。
频谱共享群组建立请求消息从代理节点发送到邻居节点。
在所有邻居节点接收到频谱共享群组建立请求消息之后，邻居节点首先判断它们是否具有与代理节点相同的频带。如果频带不交叠，那么邻居节点将分别评估它们的情况，并且决定是否加入群组。如果邻居节点想要加入群组，则它向代理节点发送频谱共享群组建立答复消息。
频谱共享群组建立答复消息含有频谱共享答复、运营商标志以及小区ID。频谱共享答复指示邻居节点将是否加入群组。
频谱共享群组建立答复消息从邻居节点发送到代理节点。
代理节点检测并接收频谱共享群组建立答复消息。代理节点在计时器窗口结束时可以停止检测答复消息。
代理节点可以确定针对频谱共享群组的各节点的性能信息。确定性能信息可以包括：代理节点根据所接收的频谱共享群组建立答复消息，测量针对至少一个第二节点的性能信息，例如利用对应的邻居ID的频谱进行无线传输的频谱效率K(f)ID。
所收集并检测到的性能信息可以整合到相关图中。如表1所描绘的，代理节点(FAP3)整合根据图1中的场景的有关信息。
运营商标志 小区ID K(f)ID
运营商A FAP 1 K(f1)FAP1
运营商A FAP 2 K(f2)FAP2
运营商B FAP 4 K(f4)FAP4
运营商B FAP 5 K(f5)FAP5
表1：相关信息表
代理节点然后可以向群组中的邻居节点发送频谱租用请求消息。
频谱租用请求消息可以含有频谱租用标志、数量指示以及相关信息表。
频谱租用标志指示代理节点的业务量较高且它拥有的频谱资源将被耗尽。数量指示可以指明虚拟群组中的邻居节点的数量。
频谱租用请求消息从代理节点发送到邻居节点。
在一个实施例中，确定成本信息可以包括确定用于与第一节点或代理节点共享频谱的成本信息，例如，综合频谱价格指示(CPI)。例如，当各邻居节点接收到频谱租用请求消息时，它可以使用对应的函数来利用有关的节点参数计算综合频谱价格。综合频谱价格指示可以受其他邻居节点的综合频谱价格指示影响。
在初始计算中，设置常数来代替其他邻居节点的综合频谱价格指示，以计算各邻居节点自身的初始综合频谱价格指示或初始成本信息。
各邻居节点将其初始综合频谱价格指示消息发送到代理节点，消息含有[综合价格指示、小区ID]以及对应的可租用的频谱带宽。
在代理节点接收到来自所有邻居节点的综合频谱价格指示消息之后，代理节点根据所接收的信息创建整合的综合频谱价格指示表，并且将其发送到虚拟群组中的所有邻居节点。初始成本信息可以根据与该节点关联的节点参数来确定。节点参数可以包括负载、频谱效率、频谱带宽、运营商标志以及频谱共享群组中的节点的数量中的任意一个或组合来确定。各邻居节点重复该计算过程并根据其他邻居节点的经改变的综合频谱价格指示来更新自身的综合频谱价格指示。该过程可以通过迭代过程在图8中描绘，所有邻居节点的综合频谱价格指示趋向平衡点，并且对应的可租用CC(即，可用频谱频率带宽)被确定。为了避免高信令过载，可以设置迭代阈值。
下面示出计算各邻居节点的对应CPI的示例算法。成本函数Ci可以在等式1中被定义：
其中，c2表示常数权值，Breq是对邻居节点的用户的带宽要求，Wi是邻居节点拥有的频谱的尺寸，Mi是邻居节点的用户的数量，bi是来自邻居节点i的共享频谱。
等式2定义收益函数，Ri。对于邻居节点i，该节点自身的收益为c1Mi，CPIibi表示从与代理节点共享闲置频谱bi获得的收益。
Ri＝CPIibi+c1Mi(2)
Ri＝CPIibi+c1Mi (2)
邻居节点的利润函数P(p)可以在等式3中给出。
在数学上，为了获得最佳响应点，我们必须对于所有i求解以下的一组等式：然而，等式(3)具有两个未知数：CPIi和bi。为了基于不同的CPI实现博弈算法，应替换bi。这里，我们应使用(在等式6中定义的)效用函数来计算bi的等式。根据以下等式，我们可以获得给出所有邻居节点的价格的频谱需求函数(等式4)。
然后用bi(p)来代替等式(3)中的bi，并且我们可以通过下式来获得等式(5):
在等式(5)中，CPIi表示邻居节点i的出价，并且CPIj(j≠i)表示其他邻居节点的出价。CPIi随着CPIj的变化而变化。在等式5中，D2、参数v被定义为表达在代理节点使用来自邻居节点i的共享频谱时的自由度，这里我们设置从0到1的常数。N是频谱共享群组中节点的数量，Ki是频谱效率。
在等式(5)中，
上述计算过程可以被视为博弈过程，各邻居节点用上述有关参数计算其自身的综合频谱价格指示(注意，所有上述参数是固定的，除了其他邻居节点的综合频谱价格指示之外。各节点的综合频谱价格指示随着其他邻居节点的综合频谱价格指示的变化而变化)。在计算循环中，各邻居计算其自身的综合频谱价格指示并将其发送到代理节点。在代理节点接收到来自所有邻居的综合频谱价格指示之后，代理节点将信息布置到如表2所示的整合表中，并且将其发送到所有邻居节点。根据信息，各邻居节点在下一计算循环中更新其综合频谱价格指示。借助博弈和迭代过程，所有邻居节点的综合频谱价格指示趋向平衡点，当确定邻居节点的综合频谱价格指示时，还确定它们各自的对应可租用CC(根据等式4)。
小区ID 综合价格指示
FAP 1 CPIFAP1
FAP 2 CPIFAP2
FAP 4 CPIFAP4
FAP 5 CPIFAP5
表2整合的综合频谱价格指示表
在实施例中，从频谱共享群组确定用于频谱共享的节点包括：代理节点使用效用函数来根据接收的综合价格指示和对应的可租用CC来计算效用值。代理节点将选择使效用值最大化的最合适的节点。代理节点根据效用函数选择最合适的邻居节点，并且向特定邻居节点发送频谱占用指示消息。
等式6中示出了量化该过程的效用函数的示例。
在该示例中，指示可用于共享的频谱的频谱信息由bi来表示。bi表示来自邻居节点的一组共享CC(分量载波)(b＝{b1,...,bi,...,bn})。成本信息(或CPIi)是各邻居节点i的综合价格指示。性能信息在该示例中为表示频谱效率的k(f)i。参数v被定义为表达代理节点使用来自邻居节点i的共享频谱时的自由度，这里我们将常数设置为从0到1。
与使用属于同一运营商的邻居的共享频谱相比，当代理节点使用来自属于不用运营商的邻居节点的频谱时，它可以具有一些额外的过载(即，代理节点使用属于另一个运营商的频谱时的时间和信令开销或由于其他相关因素引起的开销)。参数ti用于表示在代理节点使用来自不同邻居的共享频谱时效用函数的差。如果邻居节点属于与代理节点不同的运营商，则ti被设置为从0至1的常数；如果邻居节点属于与代理节点相同的运营商，则ti＝0。biti呈现在代理节点使用属于不同运营商的频谱时的额外过载。
所确定的邻居节点接收频谱占用指示消息，它不使用在租期中被代理节点占用的CC。在邻居节点在租赁期间过载的情形下，邻居节点也可以开始与其邻居节点的频谱共享过程。频谱占用指示消息可以包括占用标志、邻居节点ID标志、租期以及完成标志中的至少一个。
应理解，图4至图5的流程图的各方框及其任意组合可以由各种部件或其组合(诸如硬件、软件、固件、一个或更多个处理器和/或电路)来实施。
上面借助于图1至图8描述的实施例可以在如图9中示出的控制装置上或在移动设备(诸如图2的移动设备)上实施。图9示出了例如耦合到和/或用于控制接入系统的站(诸如基站或(e)节点B或服务器或主机)的用于通信系统的控制装置的示例。在一些实施例中，基站包括单独的装置单元或模块。在其他实施方式中，控制装置可以为另一个网络元件(诸如无线电网络控制器或光谱控制器)。在一些实施方式中，各基站可以具有这种控制装置以及被提供在无线电网络控制器中的控制装置。控制装置300可以被布置为提供对系统的服务区域中的通信的控制。控制装置300包括至少一个存储器301、至少一个数据处理单元302、303以及输入/输出接口304。经由接口，控制装置可以耦合到基站的接收器和发送器。接收器和/或发送器可以被实施为远程无线电头的无线电前端。例如，控制装置300可以被配置为执行适当的软件代码，以提供控制功能。控制功能可以包括以下内容中的至少一个：在节点的频谱共享群组中的第一邻居节点处根据与第一邻居节点关联的节点参数确定用于与所述群组中的代理节点共享频谱的初始成本信息；使得所述初始成本信息被发送到代理节点；根据与所述群组的至少一个第二节点邻居关联的接收成本信息确定最终成本信息，所述接收成本信息根据与至少一个第二邻居节点关联的参数来确定；以及使得所述最终成本信息被发送到代理节点。另选地或另外，控制功能可以包括：在第一节点处接收与节点的频谱共享群组中的多个节点中的每一个关联的成本信息，所述成本信息根据关联的节点参数和针对使用与节点的所述频谱共享群组中的每个节点关联的频谱进行发送的成本信息来确定；以及根据所述成本信息从所述频谱共享群组确定用于频谱共享的节点。
图10中示出了装置1000的示例，并且该装置包括：部件1010，该部件用于在节点的频谱共享群组中的第一邻居节点处，根据与所述第一邻居节点关联的节点参数确定用于与所述群组中的代理节点共享频谱的初始成本信息；部件1020，该部件用于使得所述初始成本信息被发送到代理节点；部件1030，该部件用于根据与所述群组中的至少一个第二节点邻居关联的接收成本信息确定最终成本信息，所述接收成本信息根据与所述至少一个第二邻居节点关联的参数来确定；以及部件1040，该部件用于使得所述最终成本信息被发送到代理节点。
图11中示出了装置1100的示例，并且该装置包括：部件1110，该部件用于在第一节点处接收与节点的频谱共享群组中的多个节点中的每一个关联的成本信息，所述成本信息根据关联的节点参数和针对使用与节点的所述频谱共享群组中的每个节点关联的频谱进行发送的成本信息来确定；和部件1120，该部件用于根据所述成本信息从所述频谱共享群组确定用于频谱共享的节点。
这里还注意，虽然上面描述了示例实施例，但存在可以在不偏离本发明的范围的情况下对所公开解决方案进行的若干变更和修改。
通常，各种实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任意组合中实现。本发明的一些方面可以在硬件中实施，而其他方面可以在可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件中实施，但本发明不限于此。虽然本发明的各种方面可以被图示并描述为框图、流程图或使用一些其他图形表示，但良好地理解，这里所述的这些方框、装置、系统、技术或方法作为非限制性示例可以在硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备或其一些组合中实施。
上面借助于图1至图8描述的实施例可以由计算机软件、或由硬件或由软件和硬件的组合来实施，该计算机软件可由数据处理器、至少一个数据处理单元或例如处理器实体中的、设备(诸如基站(例如，eNB或UE))的进程来执行。还被称为程序产品的、包括软件例程、小应用程序和/或宏指令的计算机软件或程序可以存储在任意装置可读数据存储介质或分布介质中，并且它们包括执行特定任务的程序指令。装置可读数据存储介质或分布介质可以为永久介质。计算机程序产品可以包括一个或更多个计算机可执行组件，在运行程序时，该计算机可执行组件被配置为进行实施例。一个或更多个计算机可执行组件可以为至少一个软件代码或其部分。
进一步，在这一点上，应注意，如在附图中的逻辑流程的任意方框可以表示程序步骤、或互连逻辑电路、方框以及功能、或程序步骤和逻辑电路、方框和功能的组合。软件可以存储在物理介质(如存储芯片或处理器内实施的存储块)、磁介质(诸如硬盘或软盘)以及光介质(诸如例如DVD及其数据变体、CD)上。物理介质是永久介质。
存储器可以为适于逻辑技术环境的任意类型，并且可以使用任意合适的数据存储技术(诸如基于半导体的存储设备、磁存储设备和系统、光存储设备和系统、固定存储器以及可移动存储器)来实施。数据处理器可以为适于逻辑技术环境的任意类型，并且作为非限制性示例可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、FPGA、门级电路以及基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个。
上面关于图1至图8描述的实施例可以在各种组件(诸如集成电路模块)中实践。集成电路的设计总的来说是高度自动化处理。复杂且强力软件工具可用于将逻辑级设计转换成要准备蚀刻且形成在半导体衬底上的半导体电路设计。
前面描述已经用非限制性示例的方式提供本发明的示例性实施例的完全且信息型描述。然而，各种修改和适应可以鉴于前面描述在连同附图和所附权利要求一起阅读时对相关领域技术人员变得清晰。然而，本发明的示教的所有这种和类似修改将仍然落在如所附权利要求中定义的本发明的范围内。事实上，存在包括一个或更多个实施例与之前讨论的任意其他实施例的组合的另外实施例。

Claims (28)

1.一种方法，包括：
在节点的频谱共享群组的第一邻居节点处，根据与所述第一邻居节点关联的节点参数确定用于与所述群组中的代理节点共享频谱的初始成本信息；
使得所述初始成本信息被发送到所述代理节点；
根据与所述群组的至少一个第二节点邻居关联的接收成本信息确定最终成本信息，所述接收成本信息根据与所述至少一个第二邻居节点关联的参数而被确定；以及
使得所述最终成本信息被发送到所述代理节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述节点参数包括以下中的至少一个：负载、频谱效率、频谱带宽、运营商标志以及所述频谱共享群组中的节点的数量。
3.根据任一项前述权利要求所述的方法，还包括：
确定频谱信息，所述频谱信息指示与所述第一邻居节点关联的可用于与所述代理节点共享的频谱频率带宽；以及
使得所述可用的频谱频率带宽的指示被发送到所述代理节点。
4.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述成本信息包括用于与所述邻居节点共享频谱的综合价格指示。
5.根据任一项前述权利要求所述的方法，包括使用迭代的博弈过程来确定所述最终成本信息。
6.一种方法，包括：
在第一节点处接收与节点的频谱共享群组的多个节点中的每个节点关联的成本信息，所述成本信息根据关联的节点参数和针对使用与节点的所述频谱共享群组的每个节点关联的频谱进行发送的成本信息而被确定；以及
根据所述成本信息从所述频谱共享群组确定用于频谱共享的节点。
7.根据权利要求6所述的方法，包括确定针对所述多个节点中的每个节点的性能信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述性能信息包括针对使用与相应的所述节点关联的频谱进行发送的频谱效率信息。
9.根据权利要求6至权利要求8中的任一项所述的方法，其中所述第一节点与第一运营商关联，并且所述频谱共享群组的所述多个节点中的至少一个节点与第二运营商关联，所述方法包括：根据过载参数确定用于频谱共享的节点。
10.根据权利要求6至权利要求9中的任一项所述的方法，其中所述成本信息包括频谱信息，所述频谱信息指示与所述频谱共享群组的所述多个节点中的可用于与所述第一节点共享的相应的一个节点关联的频谱频率带宽。
11.根据权利要求6至权利要求10中的任一项所述的方法，其中所述成本信息使用迭代博弈过程而被确定。
12.根据权利要求6至权利要求11中的任一项所述的方法，其中所述成本信息包括综合价格指示。
13.根据权利要求6至权利要求12中的任一项所述的方法，其中所述节点参数包括以下中的至少一个：负载、频谱效率、频谱带宽、运营商标志以及所述频谱共享群组中的节点的数量。
14.一种装置，包括用于执行根据权利要求1至权利要求13中的任一项所述的方法的部件。
15.一种用于计算机的计算机程序产品，包括用于当所述产品在所述计算机上被运行时执行根据权利要求1至权利要求13中的任一项所述的步骤的软件代码部分。
16.一种装置，包括：
至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机程序代码，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置至少：
在节点的频谱共享群组的第一邻居节点处，根据与所述第一邻居节点关联的节点参数确定用于与所述群组中的代理节点共享频谱的初始成本信息；
使得所述初始成本信息被发送到所述代理节点；
根据与所述群组中的至少一个第二节点邻居关联的接收成本信息确定最终成本信息，所述接收成本信息根据与所述至少一个第二邻居节点关联的参数而被确定；以及
使得所述最终成本信息被发送到所述代理节点。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述节点参数包括以下中的至少一个：负载、频谱效率、频谱带宽、运营商标志以及所述频谱共享群组中的节点的数量。
18.根据权利要求16和权利要求17中的任一项所述的装置，还包括：
确定频谱信息，所述频谱信息指示与所述第一邻居节点关联的可用于与所述代理节点共享的频谱频率带宽；以及
使得所述可用的频谱频率带宽的指示被发送到所述代理节点。
19.根据权利要求16至权利要求18中的任一项所述的装置，其中所述成本信息包括用于与所述邻居节点共享频谱的综合价格指示。
20.根据权利要求16至权利要求19中的任一项所述的装置，被配置为使用迭代博弈过程来确定所述最终成本信息。
21.一种装置，包括：
至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机程序代码，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使得所述装置至少：
在第一节点处接收与节点的频谱共享群组的多个节点中的每个节点关联的成本信息，所述成本信息根据关联的节点参数和针对使用与节点的所述频谱共享群组的每个节点关联的频谱进行发送的成本信息来确定；以及
根据所述成本信息从所述频谱共享群组确定用于频谱共享的节点。
22.根据权利要求21所述的装置，包括确定针对所述多个节点中的每个节点的性能信息。
23.根据权利要求22所述的装置，其中所述性能信息包括针对使用与相应的所述节点关联的频谱进行发送的频谱效率信息。
24.根据权利要求21至权利要求23中的任一项所述的装置，其中所述第一节点与第一运营商关联，并且所述频谱共享群组的所述多个节点中的至少一个节点与第二运营商关联，所述装置包括：根据过载参数确定用于频谱共享的节点。
25.根据权利要求21至权利要求24中的任一项所述的装置，其中所述成本信息包括频谱信息，所述频谱信息指示与所述频谱共享群组的所述多个节点中的可用于与所述第一节点共享的相应的一个节点关联的频谱频率带宽。
26.根据权利要求21至权利要求25中的任一项所述的装置，其中所述成本信息使用迭代博弈过程来确定。
27.根据权利要求21至权利要求26中的任一项所述的装置，其中所述成本信息包括综合价格指示。
28.根据权利要求21至权利要求27中的任一项所述的装置，其中所述节点参数包括以下中的至少一个：负载、频谱效率、频谱带宽、运营商标志以及所述频谱共享群组中的节点的数量。
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