CN107852729B - 分级频谱卸载 - Google Patents

Abstract

由网络中的无线设备发送和接收的应用数据业务可以基于业务类型和信道度量被映射至信道。业务类型可以通过模态(例如，语音、视频、应用共享、即时消息传送、紧急呼叫等)或者任何其他应用模态来进行分类。信道可以与包括例如频带或信道度量的特性相关联。业务类型可以相对于彼此而确定优先次序，并且每个业务类型可以与分级频带优先次序或基于其他信道度量的信道优先次序相关联。可以通过基于模态业务类型优先次序、频带优先次序、或信道度量优先次序将信道特性映射至模态来将业务类型或模态的列表映射至网络中的可用信道的列表。接着，可以利用所述映射来控制针对在网络中操作的设备的信道分配。

Description

分级频谱卸载

背景技术

支持多种类型的无线设备、移动设备或其他设备的无线局域网(WLAN)已经在各种类型的环境中变得普遍了。例如，现在当蜂窝订阅者的移动设备正在可用的WLAN的覆盖区域中工作时，蜂窝系统的移动设备通常使用WLAN以用于数据业务卸载。WLAN环境可以包括例如其中支持使用许多不同类型的设备的大量雇员的商业环境、具有支持客户设备的Wi-Fi热点的商业机构、或者其中可以支持多个计算设备、游戏设备、和智能电视的家庭WLAN环境。

随着无线通信技术的发展，为这些无线局域网(WLAN)提供较复杂的服务和较高的性能的需求增加了。可以潜在地要求移动设备和接入点在WLAN中发送和接收针对可以在移动设备上同时运行的多个设备应用的数据业务。这些移动设备的数量和类型以及设备应用的复杂性不断地增加。支持越来越复杂的设备应用的移动设备的数量和类型的增加要求WLAN将需要在较高业务容量的情况下支持较高性能的业务，同时提供满足网络上所有用户的等级的服务。

发明内容

提供该发明内容以用简化的形式引入在以下的具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容不旨在排他地标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在帮助确定所要求保护的主题的范围。

本文中公开了在无线网络中提供分级频谱卸载的系统、方法、和装置。在所公开的示例实施例中，可以基于由应用所发送或接收的数据业务的业务类型并且基于信道的特性来分配无线网络的信道以用于传输由移动设备上的应用所发送或接收的数据业务。

在示例实施例中，在移动设备上操作的应用可以与应用的业务类型相关联，并且无线局域网(WLAN)网络的信道可以各自与一个或多个信道特性相关联。应用可以基于应用的业务类型和可用信道的特性而被分配有用于传输数据的信道。在实施例中，应用的业务类型可以基于应用的模态分类(例如语音、视频、即时消息传送、紧急呼叫、应用共享、推送通知等)来定义。每个模态或应用业务类型可以与一个或多个信道特性相关联，所述一个或多个信道特性可以被映射至可用信道的信道特性。应用可以基于其模态而被分配有业务信道。在一个实施例中，信道特性可以包括频带值。在其他实施例中，所述特性可以包括信道度量，例如，可靠性指数或者与信道性能或服务质量(QoS)相关的其他度量。

在其他示例实施例中，不同的可能的业务类型或应用的模态可以各自与可用的信道相对于彼此的分级优先次序相关联。例如，语音业务可以优先于数据业务，例如用于分配较高性能的信道的即时消息传送业务。每个业务类型或模态也可以与指示用于对该业务类型的分配的信道的特性的优先次序的一个或多个优先次序相关联。例如，应用的业务类型或模态可以具有频带优先次序分级，所述频带优先次序分级指示可以被分配至该应用的可用信道的频带的可能值的优选级的顺序。每个业务类型或模态还可以与指示其他信道特性(例如，可靠性指数或者与信道性能或服务质量(QoS)相关的其他度量)的优选级的顺序的一个或多个优先次序相关联。可以通过利用频带优先次序和度量分级以及频带与可用信道的度量的比较来向应用数据业务分配信道。

可以通过创建和维护数据库来在网络内实现示例实施例，其中所述数据库包括移动设备应用业务类型或模态基于业务类型和信道特性的到网络中的信道的映射。所述数据库可以例如由移动设备来利用，以用于在移动设备上的应用需要发送或接收网络中的数据业务时，或者在从蜂窝系统向WLAN网络卸载了移动设备的数据业务之后，选择信道。可以在网络基础结构实体(例如，在接入节点中或在服务器处)内配置数据库映射。数据库可以根据需要由移动设备从基础结构来访问，或者数据库可以被取回并且存储在移动设备上并且根据需要而被访问。可替代地，移动设备可以配置该数据库，或者该网络中的实体的组合可以配置该数据库。可以通过根据需要更新该数据库来引起网络中的变化的条件。

附图说明

图1是其中实现了分级频谱卸载的实施例的系统的简化图；

图2A是与每一个应用模态相关联的示例模态优先次序和示例频带优先次序的图；

图2B是模态基于度量到无线网络信道的示例映射的图；

图3A是示出了其中实现了本公开的示例实施例的设备中的操作的流程图；

图3B是示出了当在图3A的流程图中分配信道时设备中的操作的流程图；

图3C是示出了根据本公开的示例实施例的用于配置被映射至网络中的信道的模态的数据库的操作的流程图；

图3D是示出了根据本公开的示例实施例的将模态业务类型映射至网络中的信道的操作的流程图；

图4A是可以在图1的系统中实现的示例移动设备的简化框图；

图4B是可以根据图3C和图3D被实现的示例接入点的简化框图；

图4C是可以根据图3C和图3D被实现的示例网络数据库服务器的简化框图。

具体实施方式

现在将通过使用示例实施例来描述系统、方法、和装置。示例实施例在该公开中是出于说明性目的而呈现的，并且不旨在对本公开或在本文中所呈现的权利要求的范围进行约束或限制。

在本文中所描述的技术和技巧提供了系统、方法、和装置的实施例，所述系统、方法、和装置的实施例提供了无线网络中的分级频谱卸载。例如，当在移动设备已经进入到无线局域网(WLAN)的覆盖区域中时，将移动设备数据业务从蜂窝系统卸载至WLAN时，可以利用该实施例。实施例还可以用于独立的WLAN网络(例如，企业网络)或任何其他类型的WLAN网络中的信道分配。

在移动设备上操作的应用可以以分级方式被分配至网络的信道，其通过在其他可能的业务类型的上下文中将应用业务类型考虑在内并且基于网络信道特性来提供针对特定应用的最佳可用信道。可以分配频带和信道以使得具有较高可靠性或服务质量要求的应用业务被分配至较高性能的信道。拥有具有较低可靠性或服务质量要求的业务的应用可以被分配至较低性能的信道，以使得较高性能的信道为其他更高要求的应用保持空闲。具有多于一个业务类型的应用可以基于业务类型的不同要求而针对每一个业务类型被分配有单独的信道。这提供了对不考虑在移动设备上操作的应用的类型的差异而完成的频谱卸载的改进。

实施例允许网络被配置为通过以下方式来提供对可用于卸载的频谱的更高效的使用：允许取决于应用重要性而将不同类型的数据业务以分级方式卸载至针对每一类型的数据业务的优选频带。优选频带可以基于应用业务要求而与特定类型的业务相关联。当将优选频带与业务相关联时，也可以将网络原因考虑在内。例如，针对移动设备上的应用，通过取决于应用的要求来分配展示与相邻的网络或系统的较少干扰的频带或信道，可以将干扰最小化。同样，当卸载可用于具有在蜂窝系统的数据信道上操作的应用的设备时，使用所述实施例允许进行更高效的确定。例如，实施例可以用于确定WLAN的可用信道不能满足针对特定应用的数据业务的信道要求，并且特定的数据业务将不被卸载。

在一个实施例中，包括将应用业务类型或模态映射至网络中的信道的信息的数据库可以通过使用关于信道性能或可用性的当前系统数据而动态地进行更新。例如，数据库可以通过将变化的信道特性或者关于可用信道(例如，电视白色空间谱(TVWS)中的信道)的最新信息考虑在内而动态地进行更新。这避免了可能由已经降级了的信道的分配所导致的问题，并且通过允许在卸载中使用所有潜在的可用信道来增加了网络效率。

现在参考图1，图1中是其中可以实现根据本公开的分级频谱卸载的实施例的示例系统的简化图。系统101包括无线网络100，其可以是例如局域网(WLAN)以及由基站105和蜂窝移动设备103表示的蜂窝系统。网络100包括路由器102、接入点/网关106、服务器104、交换机108、以及接入点110、112、和114。路由器102、接入点/网关106、服务器104、以及交换机108可以被配置为在基础结构上提供针对来往于接入点110、112、和114的业务的业务路由和交换功能。移动设备116a-116h被示为在网络100的覆盖区域内操作，并且通过通信链路a-h与接入点110、112、或114中的附近的接入点进行通信。在图1的示例实现中，移动设备116a-116h中的一个或多个可以是双重模式，并且用于与基站105和网络100两者进行通信。在该情况下，当双重模式设备在网络100的覆盖区域内操作时，网络100可以用于来自蜂窝系统的双重模式设备的数据业务的分级频谱卸载。在可替代的实施例中，网络100还可以支持仅在网络100中操作的移动设备116a-116h中的设备，或者网络100可以是私有商业网络、商业/零售机构网络、或者任何其他类型的无线网络。

服务器104被示出为单个服务器，但是可以表示由可以位于同一位置或地理上分散的一个或多个服务器或计算设备提供的服务器功能或服务器系统。服务器104也可以位于远离网络100的位置。同样，尽管设备116a-116h各自被示出为被实现为示例智能电话、平板计算机、台式计算机、膝上型计算机设备中的一个，但是示例设备116a-116h中的每个都可以可替代地被实现为可以被配置有支持本文公开的实施例的功能的任何其他类型的设备或任何其他数量的设备。这些其他类型的设备可以包括例如游戏设备、媒体设备、智能电视、家庭影院系统、智能汽车系统、智能房屋系统、多媒体电缆/电视机箱、智能电话附件设备、平板计算机附件设备、个人数字助理(PDA)、便携式媒体播放机、智能手表、或工业控制系统。

在示例实现中，网络100可以根据IEEE 802.11标准规范在通信链路a-h上的频率范围内操作。频率范围可以包括范围在300MHz到90GHz内的频带，每个频带根据针对特定频带的802.11规范。例如，网络100可以包括接入点110-114，每个接入点110-114包括根据802.11a(5GHz)、802.11b(2.4GHz)、802.11g(2.4GHz)、802.11n(2.4/5GHz)、802.11ac(5GHz)、802.11ad(60GHz)、或802.11af(54-698MHz(TVWS))标准中的一个或多个可操作的收发机。802.11ac标准可以包括用于当DFS信道可供使用时在5GHz频带中分配指定的动态频率选择(DFS)信道的能力。接入点110-114能够根据用于通信的标准在频率范围内的各种带宽的信道上进行通信。接入点110-114还可以包括在300MHz范围中操作的收发机。在可替代的示例实现中，网络100还可以在包括光波长的任何其他电磁频率或通信介质上操作，并且可以包括根据包括任何非802.11分组/成帧协议的任何其他标准规范的收发机。

无线设备116a-116h还可以各自用于根据接入点在其上操作的IEEE802.11标准规范中的一个或多个来与网络接入点110-114进行通信。无线设备116a-116h可以各自包括一个或多个应用，该一个或多个应用当在网络100的覆盖区域中时，与接入点110-114中的一个接入点传送数据业务。这些应用可以包括通过网络100进行通信的任何类型的应用，例如与网络100中的另一设备上的客户端应用进行通信的客户端应用、或者在另一网络中包括在设备操作系统中的应用、用户安装到或下载到无线设备116中的应用、或者通过网络100进行通信的任何其他类型的功能。无线设备116a-116h还可以包括直接通过无线接口而不使用接入点110-114与一个或多个其他设备进行通信的设备。这些设备可以包括通过无线接口直接与其他设备中的应用(例如，点对点应用或设备对设备应用)进行通信的一个或多个应用。直接与其他设备进行通信的应用可以包括例如使用802.11 2.4GHz Wi-Fi直接标准以用于直接设备对设备连接的设备。

无线设备116a-116h上的应用可以取决于由应用发送和接收的数据业务而被分类为多个模态。如在本公开中所使用的，模态通常表示数据业务类型。模态可以用来表示来自应用的数据流的数据业务类型，其中应用具有与该数据业务相关联的具体标准。模态还可用来表示来自多个应用(例如，语音、应用共享、视频、即时消息传送(IM)、紧急呼叫、推送通知、或其他类型)的数据业务的分类。通常而言，模态可以用于表示或定义来自应用的单个业务流、单个业务类型、或一组业务类型，以用于对在分级频谱卸载中使用的来自应用的数据业务进行分类。取决于系统配置，可以存在针对应用的某些一般类别所创建的多于一个模态类。例如，来自语音应用的业务可以取决于每个应用的要求而被分类成多个单独的语音模态：语音1、语音2…、语音n。作为另一示例，可以将业务的一般类别组合成单个模态，例如，可以组合应用共享和即时消息传送(IM)。

现在参考图2A，图2中是可以与应用模态相关联的示例频带优先次序的图。包括在图2A中的信息可以被存储在合适的数据库中以用于访问，并且用于当信道被分配至应用数据业务时在网络100中使用。图2A包括模态列201，其包括针对语音204、应用共享206、视频208、IM 210、以及紧急呼叫212的模态的202的列表。图2A的每一个模态与列203中的频带优先次序的行相关联。每一个模态还可以与频带分配相对于其他模态中的每个模态的优先级相关联。在图2A中，例如，每个模态的优先级可以由其在列201中与其他模态相比从顶部到底部的相对位置来指示。例如，语音模态204可以比其他模态具有针对其5GHz的第一级优先级频率的频率分配的更高的优先级。每个模态的频带优先次序可以包括第一级频率优先次序和第二级频率优先次序。在图2A的示例中，语音模态204与5GHz频带的第一级选择相关联。语音模态204的频带的第二级选择按优先级的顺序是TVWS、2.4GHz、和300MHz。视频模态208具有60GHz的第一级优先次序(如果可用)，或如果60GHz不可用，则具有5GHz(LB)(在较低的5GHz频带中)的第一级优先次序。针对视频模态208的频带的第二级选择是5GHz(LB)和5GHz(DFS)。紧急呼叫模态212与TVWS频带的第一级选择相关联。紧急呼叫模态212的频带的第二级选择按优先级的顺序是5GHz、2.4GHz、和300MHz。应用共享模态206具有针对2.4GHz或5GHz而设置的频率优先次序。

在用于确定频带优先次序的示例实现中，可以考虑与所述模态中的一个或多个相关联的授权元素。例如，紧急服务第一提供方的功能或应用的模态可以被分配有针对受限频带(例如，4.99GHz)以及优先次序中的其他可用频带的授权。所述授权可以基于功能或应用的重要性或政府规定，并且其他应用将不会被授权使用受限的频带。针对模态中的每个模态，利用适当的授权，用户可以被分配有其他的受限频率。另外，授权元素可以被实现以指示用于限制对频率进行访问的优先级。例如，用于限制对受限频带的访问的优先级可以被分配至一个或多个模态，并且使得受限频带被置于针对那些模态的低级优先级。这可用于将针对那些模态的受限频带的整体使用限制到只有当其他频率不可用时。在一个实现中，例如，网络可以使用授权元素来将对TVWS和DFS频带的访问限制或最小化到某些模态。

在一个示例实施例中，图2A中的信息可用于分配用于在网络100内操作的设备116a-116h中的任何一个上的应用的数据业务的信道。在该实施例中，网络100的每个信道可以与指示信道的频带的特性相关联。可以通过根据发送数据业务的应用的模态或多个模态的频率优先级对具有适当频带指示特性的可用信道进行映射，来将设备116上的应用的数据业务分配至信道。在可替代实施例中，当将信道映射至模态的数据业务时，例如在图2A中所示那些频带优先次序信息可以被考虑并且与其他信道特性的其他应用偏好(例如，带宽、延迟、抖动、可靠性等)一起被加权。在一个示例实现中，所述模态中的每个模态还可以与包括针对所述模态的一个或多个信道特性的可接受范围的度量相关联。可以通过映射具有如下频率的信道来将模态分配至信道：所述频率是每个模态的最高优先级的优选频率并且还满足针对该模态的可接受的度量。

在本公开中所使用的信道特性或特性表示无线信道的任何特性或属性，并且可以包括频带、带宽、可靠性度量、QoS度量、接收信号强度指示符(RSSI)、分组错误率(PER)、性能度量、或可以定义或描述信道相对于另一信道的任何其他特性。

包括在图2A中的信息可以被存储在合适的数据库中以供访问，并且当信道要被分配或映射至应用数据业务时在网络100中被使用。当信道被需要或者在预先确定的时间被完成以在映射时提供可用信道并且引起对网络无线环境的改变时，可以完成模态到频率信道的分配或映射。例如，每当网络中的可用信道改变时可以执行映射，例如，当针对网络100操作的地理区域的TVWS信道分配已经被更新时。

现在参考图2B，图2B中是根据另一实施例的模态基于信道特性到无线网络信道的示例映射的图。图2B示出了包括由模态类型(mod.1-mod.m)列出的一组应用216的列218和包括由网络信道编号(CH l-CH n)列出的信道214的列220。在图2B中，每个模态mod.1-mod.M分别可以与度量1-度量m中的度量相关联。同样，CH1-CH n中的每个信道可以与包括度量或一组度量的至少一个特性相关联。包括在图2B中的信息可以被存储在合适的数据库中以供访问，并且当信道要被分配或映射至应用数据业务时在网络100中被使用。当信道被需要或者在预先确定的时间被完成以在映射时提供可用信道并且引起对网络无线环境的改变时，可以完成模态到频率信道的分配或映射。每当网络中的可用信道改变时(例如，当所述TVWS信道分配已经被更新时)，关于分配或映射的信息可以被更新。同样，可以使用用于考虑网络100中的改变或网络100的无线环境中的改变的经更新的信道度量来动态地更新图2B中关于分配或映射的信息。

在图2B的一个示例实现中，每个信道可以与包括一组度量的特性(例如，指示信道的延迟和带宽的延迟度量和带宽度量、信道的干扰环境的RSSI或PER)相关联。信道度量还可以包括与可以被用作到特定模态的信道分配的一部分的信道相关联的度量。例如，信道度量可以包括基于针对该模态的信道的先前使用而针对该模态计算和存储的RSSI。例如，所述度量可以例如由在当前被分配有针对该模态的信道的设备的预先确定的距离内或在类似区域中操作的设备来计算。在可替代的实现中，可以以允许将信道度量与用于映射信道分配的模态要求进行比较的任何方式来定义度量。每个模态还可以与以同信道度量进行比较来确定哪些信道可以被映射至该模态的形式的模态度量或模态要求相关联。例如，每个模态可以与包括针对该模态的延迟要求和带宽要求的度量相关联。针对延迟的信道度量可例如被给出为平均值，或者作为包括上限和下限的值。如果针对延迟的信道度量被给出为平均值，则模态度量可以包括对可接受的平均延迟的范围的指示，并且如果平均延迟处于针对该模态的所述范围中，则信道是可接受的。如果针对延迟的信道度量被给出为上限和下限，则模态度量可以包括期望的延迟，并且如果期望的延迟落在上限和下限内，则信道对于该模态是可接受的。

在其中度量包括延迟和带宽要求的示例中，满足模态的带宽要求和延迟要求的信道可以被映射至该模态。被比较以将信道与模态相匹配的度量可以包括任何合适的度量或参数，并且可以以任何合适的方式来定义和比较。这可以包括当集合中仅有一个度量可以被满足时使得这个度量优先于另一度量，或者当第一度量不能被满足时使用第二优先级的度量。在图2B的一个实施例中，可以仅基于质量度量而不考虑频带、或频带优先级或例如图2A中所示出的信息来完成模态到信道的映射。在该实现中，信道可以落在任何频带内，并且映射将基于信道质量度量。

在图2B的可替代的实施例中，在将信道映射至模态时，例如在图2A中所示出的频带优先次序信息可以被考虑并且与信道质量特性的其他应用偏好(例如，带宽、延迟、抖动、可靠性等)一起被加权。这可以包括例如尝试在具有可接受度量的优选频带中寻找用于模态的信道，并且接着如果在优选频带中没有找到具有可接受度量的信道，则尝试在针对模态的下一个优选频带中寻找信道。实现可以包括以各种组合来使用图2A和2B的方面。

现在参考图3，图3中是示出了在其中实现本公开的示例实施例的设备中执行的操作的流程图。图3A的过程可以例如在网络100中的移动设备116a-116h中的任何一个上被执行。该过程开始于302，其中确定设备应用是否需要针对数据业务的信道。如果不需要信道，则过程循环回302并且继续监测以确定是否需要信道。当在302处确定设备应用需要信道时，该过程移动至304。在304处，确定应用的模态。确定模态可以包括确定或定义应用所需要的业务流的类型(例如，单个业务类型或一组业务类型)。在304处的确定可以基于存储在设备中与特定应用相关联或者由该应用所提供的信息。在一个实施例中，该确定可以针对需要信道的应用的数据业务而提供模态类别，例如，在图2A的列201中示出的模态中的一个或多个模态。取决于应用，可以在304处确定多于一个模态。例如，如果应用使用语音业务和视频业务两者，则可以确定语音模态和视频模态。

在306处，基于模态的确定将信道或多个信道分配至应用。这可以通过基于所确定的应用的模态或多个模态来将应用的数据业务流(或者每个数据业务流，如果多于一个)分配至信道或多个信道来完成。在图3A的实施例中，可以通过访问包括将应用模态类型映射至信道并且根据该映射来分配信道的信息的数据库来执行信道分配。下面将结合图3B进一步详细地讨论在操作306期间对信道的分配。

在308处，该过程在经分配的信道中的每一个信道上发起针对应用的通信。这可以通过生成以下的信息来完成：所述信息在设备116中被使用以控制设备116的合适的收发机从而在经分配的信道或多个信道上发送。

参考图3B，图3B中是示出了用于在图3A的操作306期间分配信道的操作。在312处，数据库被访问。数据库可以基于例如在图2A或图2B中所示出以及结合图2A或图2B所描述的那样配置的信道映射。数据库可以被存储在实现图3A的过程的设备上，例如，设备116a-116h中的一个。可替代地，数据库可以被存储在网络中的另一设备或实体上，例如，在接入点110-114中的接入点上、或者在远程设备(例如，服务器104)上。同样，数据库可以被创建在网络中的其他设备或实体中的一个或多个上，或者被创建在远程设备上，并且被发送至设备116以用于存储并且在实现图3A的过程中使用。再次参考图3B，在314处，数据库用于确定信道，并且在316处，基于经确定的模态或应用的模态将应用的数据业务流(或每个数据业务流，如果多于一个)分配至信道或多个信道以完成图3A的306中的操作。

现在参考图3C，图3C中是示出了根据示例实施例的用于配置被映射至网络的信道的应用模态的数据库的操作的流程图。图3C的过程可以在不同系统或网络实体上执行，例如，图1的服务器104上、或者在图2的网络100中的接入点110-114中的任何一个中、或者在移动设备116a-116h中的一个移动设备处。在可替代实现中，图3C的操作可以由这些实体的组合来执行。

图3C的过程在320处开始，其中确定了一组信道和信道特性。信道可以通过生成当前被允许由网络100使用以及针对其允许接入点110-114用于在其上通信的信道的列表来确定。信道的列表可以包括分配至网络100可以根据其操作的频带和802.11标准的信道，和/或在变化的基础上分配的信道。例如，网络100所处的地理区域的地理位置频谱数据库(GSDB)可以针对当前信息而被查询，以确定TVWS频带中被允许使用并且可以被置于列表上的信道。接着，列表上的每个信道可以与一个或多个信道特性相关联。接着在322处，可以基于每个模态的信道特性和要求将应用模态的列表映射至信道列表上的信道中的一个或多个信道。映射可以是根据在图2A和2B中所示出并且结合图2A和图2B所描述的映射来执行的。

现在参考图3D，图3D中是示出了可以如图3C的操作322来执行的将模态业务类型映射至信道的示例的流程图。在328处，选择相对于其他未经映射的模态具有针对信道的最高优先级的未经映射的模态来进行映射。在330处，选择以下的频带中的信道：所述频带是所述选择的模态的频带优先次序分级中的最高可用的频带。在图3D的一个实现中，还检查与所述选择的信道相关联的度量以确定它们是否满足所述选择的模态针对信道度量的要求。如果不满足信道度量，则过程将在328处通过选择不同的信道而再次开始。在图3D的其他实现中，确定在330处可以通过仅考虑信道的频带和模态的频带优先次序，或仅考虑信道度量和当确定用于映射至模态的信道时信道度量上的模态的要求来执行。在332处，将在330中确定的每个信道映射至所述选择的模态。该过程继续，直到在334处确定所有模态都已经被映射至一个或多个信道。在336处，该过程返回至图3C的324，并且保存被映射至信道的模态的数据库。在数据库中映射时所使用的信道可以基于关于数据库正在针对其准备的移动设备的收发机能力的信息来确定。例如，在图3C的320处，关于一组一个或多个移动设备上的收发机能力信息可以用于确定与该组的设备收发机能力相匹配的一组信道，以创建针对该组的数据库。

数据库可以被保存在创建该数据库的网络实体上，以用于在网络实体上使用，或者被发送至另一实体以供使用。例如，如果数据库是在服务器104上或者在接入点中的一个接入点上创建的，则所保存的数据库可以被发送至移动设备116a-116h中的一个或多个移动设备，并且被存储在设备中以由设备在将信道分配至其应用时使用。在另一实现中，例如，数据库可以被存储在网络实体上，并且当设备应用需要信道时由移动设备来查询。在其他示例替代中，数据库可以被存储在云中，例如，在互连网上可访问的数据库上或者在企业网络的场所中。

当数据库已经被创建时，其可以根据需要被更新以确保关于数据库中被映射的信道的信息是当前的。例如，可以设置合适的定时器，或者可以使用其他标准来在326处触发更新，以使得一组信道和信道特性被重新确定。这可以被完成以引起网络100的无线环境中的变化的条件(例如，来自相邻无线网络的干扰)，并且引起这些变化的条件对信道特性的影响。更新还可以使用信息来引起网络100的信道的变化的信道可用性，例如，TVWS频带中被允许由监管机构使用的信道的变化。当更新在图3C的326处被触发时，数据库将被重新映射并且被再次保存，如先前针对图3D所描述的那样。在另一示例实现中，每当新的移动设备进入网络100的覆盖区域并且需要信道来进行卸载时，数据库可以被更新。

现在参考图4A，图4A中是在网络100中可以被实现以执行在图3A和3B中所示出的操作的示例移动设备的简化框图。根据本公开的实施例，设备400表示可以在网络100中操作的设备116a-116h中的任何设备或者任何其他设备的可能的实现。设备400可以包括触摸屏/小键盘420、麦克风422、扬声器424、以及相机426，它们从设备400接收输入并且向设备400提供输出。设备400还可以包括针对任何其他类型的I/O设备的“其他”输入/输出(I/O)430。其他I/O 430可以包括例如健康监视器设备、天气监视器、工业监督控制和数据采集(SCADA)装置、或者一般地可以在网络100中发送和接收数据的任何功能。这些输入和输出可以用于在网络100中通过根据所公开的实施例而被分配至应用的业务信道来生成和接收数据业务。设备400包括处理单元418和存储器412，存储器被示出为包括针对执行根据实施例的功能的分级频谱卸载(HSO)应用414的程序代码或指令。存储器412还可以包括其他设备应用416。存储器412可以被实现为设备400中的任何类型的计算机可读存储介质，包括非易失性和易失性存储器。存储器412还包括以用于运行操作系统从而控制设备400的操作的代码为形式的指令。存储器412还可以包括：诸如媒体数据之类的数据、相机照片和视频、联系人数据、日历数据、以及在可以利用根据所公开的实施例而分配的数据信道的设备400上的应用的操作中所使用的其他文件。处理单元418可以包括一个或多个处理器或其他控制电路或处理器和控制电路的任何组合。处理单元418通过实现存储器412中的指令和代码以提供用于在网络100中进行操作的功能，来提供对设备400和在图4A中所示出的其他功能块的整体控制。

设备400包括在不同频带中操作的收发信机(TRX)，如由60GHz频带TRX 402、2.4GHz TRX 404、5GHx频带TRX 406、300MHz频带TRX 408、TVWS频带TRX 410、以及蜂窝频带TRX 428所示出的。设备400还可以包括其他TRX 432。其他TRX可以包括例如公共安全(4.9GHz)TRX、LIAS TRX、或具有合适的数据类型和授权的任何频带中的任何其他TRX。在实施例中，设备400及其收发机可以用于使用一个或多个频谱分配，所述一个或多个频谱分配在根据相关的IEEE 802.11或由网络100所支持的任何其他标准规范的指定的频带中的每个频带中是被允许的。例如，TRX 406在802.11ac 5MHz频谱内的动态频率切换(DFS)信道和非DFS信道上是可操作的。同样，TRX 410可以使用根据网络100在其中操作的地理区域的要求和规定当前可用的TVWS信道。蜂窝频带TRX 428可以允许设备400在蜂窝系统(例如，由图1的基站105所表示的那些系统)中操作。在实施例中，当设备400在网络100的覆盖区域内时，数据业务可以从蜂窝频带TRX 428被卸载到其他收发机中的一个或多个收发机。

在设备400的实现中，HSO应用414使得处理单元418控制设备400设备来执行如图3A和图3B中所示出的操作，从而在针对在设备400上操作的应用而将信道分配至收发机402-410和收发机432。在可替代的实现中，HSO应用414还可以使得处理单元执行其他操作，诸如例如，与图3C和图3D中的创建和更新数据库相关的操作。

现在参考图4B，图4B中是可以在网络100中被实现以执行图3C和图3D的操作的示例接入点的简化框图。根据图4B可以实现网络100的接入点110-114中的一个或多个接入点。接入点450包括处理单元454、收发机466、以及包括分级频谱(HSO)卸载程序458的代码和指令的存储器/存储456。存储器456可以被实现为任何类型的计算机可读存储介质，包括非易失性和易失性存储器。存储器/存储456还可以包括HSO数据库460。接入点450通过接口464连接至后端网络。处理单元454可以包括根据所公开的实施例来提供对接入点的整体控制的一个或多个处理器、或其他控制电路、或处理器和控制电路的任何组合。收发机464提供网络100通过可以被分配至设备应用的信道与设备(例如，设备116a-116h)进行通信的能力。

在接入点450的实现中，HSO程序414当被执行时使得处理单元454控制接入点450执行如图3C和图3D中所示出、用于创建和更新包括应用模态到网络100的信道的映射的数据库的操作。数据库可以被保存在存储器/存储456中并且根据本公开的实施例而被利用。

现在参考图4C，图4C中是用于执行图3C和图3D的操作的可替代实施例的示例网络数据库服务器的简化框图。图1的服务器104可以根据图4C的数据库服务器470来实现。数据库服务器470包括具有处理单元476的控制器474、存储器480、网络接口478、以及地理位置频谱数据库(GSDB)接口472。存储器480可以被实现为任何类型的计算机可读存储介质，包括非易失性和易失性存储器。存储器480被示出为包括HSO程序和HSO数据库482。控制器474和处理单元476可以包括提供根据公开的实施例的对数据库服务器470的整体控制的一个或多个处理器、或其他控制电路、或处理器和控制电路的任何组合。

在数据库服务器470的实现中，HSO程序482当被执行时使得处理单元476控制数据库服务器470执行如在图3C和图3D中所示出的、用于创建和更新包括应用模态到网络100的信道的映射的数据库的操作。该数据库可以被保存在存储器/存储480中并且根据本公开的实施例而被利用。GSDB接口472可以由处理单元476控制以针对用于更新HSO数据库482中的信道的信息来访问网络100的地理位置的合适的GSDB数据库。

服务器104被示出为单个服务器，但是可以表示由可以位于同一位置或地理上分散的一个或多个服务器或计算设备所提供的服务器功能或服务器系统。在该公开中所使用的术语服务器通常用于包括可以被实现以执行HSO功能和过程的任何计算设备或通信装置。

可以在存储在可以包括一个或多个计算机可读存储介质(例如，有形非瞬时性计算机可读存储介质，例如存储器412、456、或480)的存储器上的处理器可执行代码或指令的一般上下文中来描述在本文中所公开的示例实施例。应当容易地理解的是，术语“计算机可读存储介质”或“非瞬时性计算机可读介质”包括用于存储数据、代码、和程序指令的介质，例如存储器412、456、或480，并且不包括用于存储瞬时性传播信号或经调制的数据通信信号的介质的部分。

本公开的实施例包括一种设备，包括收发机部分，其用于通过多个频带在多个信道上进行通信，每个频带包括至少一个信道。所述设备还包括至少一个处理器和包括代码的存储器，所述代码能够被执行以使得所述至少一个处理器通过将具有模态的应用的所述模态与所述多个信道中的选择的信道相关联，将从所述应用所生成的数据业务流分配至所述选择的信道。所述处理器还控制所述收发机部分以在其分配的所述选择的信道上发送所述数据业务流。所述选择的信道可以与包括频带的特性相关联，并且所述处理器可以通过将所述应用的所述模态关联至与所述选择的信道相关联的频带来分配所述数据业务流。所述模态可以与多个频带的优先次序相关联，所述多个频带的优先次序指示针对使用所述频带中的每个频带的相对优选级，并且所述处理器通过基于所述优先次序将所述应用的所述模态关联至所述选择的信道的所述频带来分配所述数据业务流。

所述设备的实施例还包括以下实施例：其中，所述应用的所述模态具有相对于其他模态的针对信道分配的优先次序，并且所述至少一个处理器通过将所述模态的优先级考虑在内来将所述应用的所述模态关联至所述选择的信道的特性；其中，所述选择的信道与包括至少一个信道度量的特性相关联，并且所述处理器通过将所述应用的所述模态关联至与所述选择的信道相关联的至少一个信道度量来分配所述数据业务流。所述选择的信道的所述至少一个信道度量可以包括服务质量值，以及所述至少一个处理器可以通过处理来自数据库的信息以将所述数据业务流分配至所述选择的信道，所述来自数据库的信息包括基于所述多个信道中的每个信道的特性而被映射至所述多个信道的应用模态的列表。所述至少一个信道度量可以包括所述选择的信道的干扰环境的接收信号强度指示符、分组错误率，或者所述至少一个信道度量包括由在所述设备的所述位置的预先确定的距离内操作的另一设备的先前用户计算和存储的针对所述应用的所述模态的接收信号强度指示符。所述模态可以是针对由所述应用所生成的数据业务类型的分类器。

其他实施例包括其中所述应用具有多个模态的设备，并且其中所述至少一个处理器还将在所述应用处所生成的数据业务划分成多个业务流，每个业务流被分类在所述多个模态中的一个模态中；通过将所述多个模态中的每个模态与所述多个信道中的分离的信道相关联，将来自所述应用的所述多个数据业务流中的每个数据业务流分配至所述多个信道中的信道；以及控制所述收发机以在其相关联的分离的信道上发送在所述应用处所生成的所述多个业务流中的每个业务流。具有多个模态的应用可以包括与另一设备上的第二应用通信的第一应用，其中，所述选择的信道包括发送信道，并且其中，所述至少一个处理器还控制所述收发机部分以在相关联的接收信道上接收在所述第二应用处所生成的多个业务流中的每个业务流，并且将所接收的在所述第二应用处生成的数据业务流数据组合成用于由所述第一应用处理的数据业务。

本公开的其他实施例包括一种无线网络中的装置，所述装置包括至少一个处理单元和包括代码的存储器，所述代码能够被执行以使得所述至少一个处理单元确定一组信道，所述一组信道中的每个信道都具有特性，至少部分地基于模态类型和每个信道的所述特性，将多个应用模态类型中的每个应用模态类型映射至所述一组信道中的至少一个信道，并且配置用于所述无线网络中的信道分配的数据库。所述存储器还可以包括代码，所述代码还能够被执行以使得所述至少一个处理单元将所述数据库中的信息传送至控制所述网络中的至少一个收发机的处理器，其中，所述处理器在针对数据业务将信道分配至所述至少一个收发机时利用所述信息。同样，所述至少一个处理单元可以确定包括与所述一组无线信道相关联的多个经更新的信道特性的经更新的数据，并且基于每个模态类型和所述多个经更新的信道特性将所述一组无线信道中的至少一个信道映射至多个模态类型中的至少一个模态类型以更新所述数据库。每个信道的特性可以包括频带，每个模态类型可以具有优选的频带，并且所述装置可以通过将每个模态类型映射至具有其优选的频带的至少一个信道来映射所述多个模态类型中的每个模态类型。数据库可以被存储在云上、被存储在企业网络的场所中、或者被存储在无线网络中可操作的设备中。另外的实施例包括无线网络中的装置，所述装置包括至少一个处理器和包括代码的存储器，所述代码能够被执行以使得所述至少一个处理器进行以下操作：控制所述装置基于所述应用的业务类型和所述信道的特性将多个信道中的信道分配至在所述无线网络中可操作的应用的应用数据业务，并且生成控制数据以配置所述无线网络中的经分配的信道上的所述应用数据业务的通信。所述多个无线信道中的每个无线信道的特性可以包括可靠性指数，所述应用的所述业务类型可以与可靠性指数优先次序相关联，并且所述装置可以基于所述可靠性指数优先次序和所分配的信道的可靠性指数来分配所述信道。所述多个无线信道中的每个无线信道的特性还可以包括频带，所述应用的所述业务类型可以与频带优先次序相关联，并且所述装置可以基于所述频带优先次序和所分配的信道的频带来分配所述信道。所述装置还可以包括在包括所述无线网络的系统的基础结构中实现的控制器，并且所述装置可以将所生成的控制数据传送至在其上实现了所述应用的移动设备。可替代地，所述装置可以在其上实现了所述应用的移动设备上实现，并且所述装置可以将所生成的控制数据传送至所述移动设备的至少一个收发机。所述装置还可以通过访问数据库来将所述多个信道的中的信道分配至所述应用数据，所述数据库包括被映射至具有最适合于所列出的每个业务类型的频带的信道的业务类型的列表。

尽管已经将实施例公开为具有在网络中操作的接入点、服务器、和/或设备上实现的功能，但所述功能中的一个或多个功能可以被实现在不同类型的设备上。例如，被示出为在位于网络基础结构中的服务器上实现的系统中的功能中的一个或多个功能可以被实现在以下设备上：例如，移动设备、膝上型计算机、或者在网络中操作的任何其他合适的设备。

尽管已经由说明性示例通过参考功能块和处理器或处理单元、控制器以及包括指令和代码的存储器使用实施例的各种组件和设备的描述来描述了在本文中所公开的功能，但是实施例的功能和过程可以使用任何类型的处理器、电路、或处理器和/或电路和代码的组合来实现。这可以至少部分地包括一个或多个硬件逻辑组件。例如，但不限于，可以使用的硬件逻辑组件的说明性类型包括现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)等。在该公开中使用的术语处理器或处理单元意味着包括所有这样的实现。

尽管用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了本主题，但是应当理解的是，在所附权利要求中所定义的主题不一定限于上述的具体特征或动作。相反，上述的具体特征和动作是作为示例实施例、实现、以及实现权利要求的形式公开的，并且这些示例配置和布置可以显著地改变而不脱离本公开的范围。此外，尽管已经参考促进过程的特定元件和操作示出了示例实施例，但是这些元件和操作可以是以下内容或可以与以下内容进行组合或者由以下内容代替：实现该实施例的预期功能的任何合适的设备、组件、架构、或过程。对于本领域技术人员而言，许多其他改变、替换、变型、更改、以及修改可以是确定的，并且目的是本公开涵盖落入所附权利要求的范围内的所有这样的改变、替换、变型、更改、以及修改。

Claims (12)

1.一种无线网络中的设备，包括：

收发机部分，其能够操作用于通过多个频带在多个信道上进行通信，每个频带包括所述多个信道中的至少一个信道；以及

至少一个处理器和包括代码的存储器，所述代码能够被执行以使得所述至少一个处理器进行以下操作：

通过基于第一优先次序将具有模态的选择的应用的所述模态关联至所述多个频带中的选择的频带，将从所述选择的应用所生成的数据业务流分配至所述选择的频带，其中，所述第一优先次序指示基于所述选择的应用的所述模态使用所述多个频带中的每个频带的相对优选级；

基于第二优先次序以及所述选择的频带中的所述多个信道中的选择的信道中的至少一个度量，将所述数据业务流分配至所述选择的信道，其中，所述第二优先次序指示针对所述选择的应用的所述模态满足多个度量要求中的每个度量要求的相对优先级；以及

控制所述收发机部分以在所述选择的信道上发送所述数据业务流。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述应用的所述模态具有针对信道分配的相对于其他模态的优先级，并且至少一个处理器通过将所述模态的优先级考虑在内来至少基于所述第一优先次序而将所述选择的应用的所述模态关联至所述选择的频带。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个度量要求包括针对不同类型的信道度量的多个要求。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述多个度量要求包括服务质量要求。

5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述多个度量要求包括接收信号强度指示符要求。

6.根据权利要求3所述的设备，其中，所述多个度量要求包括分组错误率要求。

7.根据权利要求3所述的设备，其中，所述设备在位置处操作，并且所述选择的信道的所述至少一个度量包括由在所述设备的所述位置的预先确定的距离内操作的另一设备的先前用户计算和存储的针对所述应用的所述模态的接收信号强度指示符。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述模态是针对由所述应用生成的数据业务类型的分类器。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述选择的应用具有多个模态，每个模态与多个数据业务流中的一个数据业务流相关联，并且其中，所述至少一个处理器进一步进行以下操作：

基于所述第一优先次序和所述第二优先次序，将来自所述应用的所述多个数据业务流中的每个数据业务流分配至所述多个信道中的分离的信道，以及

控制所述收发机以在其相关联的分离的信道上发送在所述应用处生成的所述多个数据业务流中的每个数据业务流。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述应用包括与另一设备上的第二应用通信的第一应用，其中，所述选择的信道包括发送信道，并且其中，所述至少一个处理器进一步进行以下操作：

控制所述收发机部分以在相关联的接收信道上接收在所述第二应用处生成的多个数据业务流中的每个数据业务流；以及

将所接收的在所述第二应用处生成的数据业务流数据组合成用于由所述第一应用处理的数据业务。

11.一种无线网络中的装置，所述装置包括：

至少一个处理单元和包括代码的存储器，所述代码能够被执行以使得所述至少一个处理单元进行以下操作：

确定多个信道以供在所述无线网络中的至少一个移动设备上配置的多个应用模态类型使用，所述多个信道中的每个信道都具有至少一个度量并且在多个频带中的一个频带内；

基于第一优先次序，将多个应用模态类型中的每个应用模态类型映射至所述多个频带中的对应的频带，其中，所述第一优先次序指示由所述多个应用模态类型中的每个应用模态类型使用所述多个频带中的每个频带的相对优选级；

基于第二优先次序以及所述多个信道中的每个信道的至少一个度量，将所述多个应用模态类型中的选择的一个应用模态类型映射至其对应的频带中的所述多个信道中的至少一个信道，其中，所述第二优先次序指示针对所述多个应用模态类型中的所述选择的一个应用模态类型满足多个度量要求中的每个度量要求的相对优先级；

基于所述多个应用模态类型中的每个应用模态类型至其对应的频带的映射以及所述多个应用模态类型中的所述选择的一个应用模态类型至所述至少一个信道的映射，配置用于所述无线网络中的信道分配的数据库；以及

提供与所述数据库相关联的信息以供由所述至少一个移动设备使用。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述代码还能够被执行以使得所述至少一个处理单元将所述数据库中的信息传送至控制所述网络中的至少一个收发机的处理器，其中，所述处理器在将信道针对数据业务而分配至所述至少一个收发机时利用所述信息。

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