CN110649998A - 用于在授权频谱和非授权频谱上动态分配资源的系统与方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于在授权频谱和非授权频谱上动态分配资源的系统与方法。动态地改变流量流分别在主频带部分和补充频带部分上的传输速率，这可使得发射点满足统一空口上的服务质量(QoS)要求。所述QoS要求可规定为，所述流量流在所述统一空口上的总传输速率超过阈值。传输速率可基于所述补充频带的竞争水平发生变化。例如，在高竞争期间，可以提升所述主频带上的传输速率以补偿所述补充频带上较低的有效传输速率。同样地，在低竞争期间，可以降低所述主频带上的传输速率以抵消所述补充频带上较高的有效传输速率。

Description

用于在授权频谱和非授权频谱上动态分配资源的系统与方法
本申请是于2015年5月18日提交中国专利局、申请号为201580026187.5、发明名称为“用于在授权频谱和非授权频谱上动态分配资源的系统与方法”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明一般涉及网络中资源分配的管理，在具体实施例中，涉及用于在授权和非授权频谱上动态分配资源的系统与方法的技术和机制。
背景技术
政府机构预留一些无线频谱的频带用于不同用途。例如，联邦通信委员会(FCC)、国际电信联盟(ITU)以及其它监管机构预留频谱的某些部分用于授权活动(例如，广播、电视、卫星、移动通信等)，同时预留频谱的其它部分用于非授权活动。授权频谱可能会受制于监管机构所提出的规定，并且受制于授权活动中涉及的公共和/或私有实体所商定的操作协议。预留给非授权通信的频谱也可能会受制于相应监管机构所提出的规定，特别是有关传输功率和共享访问的。
发明内容
技术优点一般通过本公开的实施例来实现，其描述了用于在授权和非授权频谱上动态分配资源的系统与方法。
根据一实施例，一种用于促进跨越授权和非授权频带的信号传输的方法。在该示例中，所述方法包括：识别统一空口上传输的流量流。所述流量流在授权给蜂窝通信的主频带部分和预留给非授权通信的补充频带部分上传输。所述方法还包括促使发射点动态地改变所述流量流分别在所述主频带部分和所述补充频带部分上的发送速率，使得所述统一空口上所述流量流的总体服务质量(QoS)要求得以满足。还提供了一种用于执行该方法的装置。
根据另一实施例，提供一种用于发送跨越授权和非授权频带的信号的方法。在该示例中，所述方法包括：在发射点和一个或多个接收点之间建立统一空口。所述统一空口适于在授权给蜂窝通信的主频带和预留给非授权通信的补充频带上传输无线信号。所述方法还包括在所述统一空口上执行无线传输。所述无线传输在所述主频带部分和所述补充频带部分上传输流量流。所述方法还包括动态地改变所述流量流分别在所述主频带部分和所述补充频带部分上的发送速率，使得所述统一空口上所述流量流的总体服务质量(QoS)要求得以满足。还提供了一种用于执行该方法的装置。
根据又一实施例，提供了一种用于动态地调整跨越授权和非授权频带的信号的方法。在该示例中，所述方法包括：在发射点和一个或多个接收点之间建立统一空口。所述统一空口用于在授权给蜂窝通信的主频带和预留给非授权通信的补充频带上传输无线信号。所述方法还包括在所述统一空口上执行无线传输。所述无线传输在所述主频带部分和所述补充频带部分上传输流量流。所述方法还包括根据流量的服务质量(QoS)要求和所述补充频带的信道状态中的二者之一或者两者动态地改变在所述补充频带上传输所述流量流的资源量。还提供了一种用于执行该方法的装置。
根据又一实施例，提供一种用于接收跨越授权和非授权频带的信号的方法。在该示例中，所述方法包括：在发射点和一个或多个接收点之间建立统一空口。所述统一空口用于在授权给蜂窝通信的主频带和预留给非授权通信的补充频带上传输无线信号。所述方法还包括在所述统一空口上接收流量流。所述流量流至少在所述主频带部分和所述补充频带部分上传输。用于在所述补充频带上传输所述流量流的资源量根据流量的服务质量(QoS)要求和所述补充频带的信道状态中的二者之一或者两者动态地改变。还提供了一种用于执行该方法的装置。
附图说明
为了更全面地理解本发明及其优点，现结合说明书附图参考以下描述，其中：
图1示出了无线通信网络实施例示意图；
图2示出了用于在具有适应性的空口上传输跨越主频谱部分和补充频谱部分的无线传输的无线网络实施例示意图；
图3示出了用于在主频带和补充频带上动态地改变传输速率的方法实施例流程图；
图4示出了用于动态地改变无线传输在补充频带中所跨越的频谱量的方法实施例流程图；
图5示出了通过改变调整补充频带上的跨越的频谱和编码速率来动态地调整QoS度量的另一方法实施例流程图；
图6示出了用于提供QoS-驱动集成频谱接入的网络构架实施例示意图；
图7示出了用于支撑跨越主频带和补充频带的无线传输的统一空口实施例示意图；
图8示出了用于确定将流量卸载到其上的扩展频谱的百分比的算法实施例框图；
图9示出了帧结构实施例示意图；
图10示出了计算平台实施例示意图；以及
图11示出了通信设备实施例示意图。
除非另有说明，不同附图中的相应数字和符号通常指代相应的部件。对附图进行绘制以清楚说明各实施例的相关方面，并且不一定按比例进行绘制。
具体实施方式
以下对本发明实施例的形成和使用进行详细讨论。然而，应当理解，本文中公开的概念可以体现在各种特定背景中，并且本文中所讨论的具体实施例仅仅为示意性的，并不用来限制权利要求的范围。此外，应理解，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的前提下，本文中可以做出各种改变、替换和修改。
诸如高级长期演进(LTE)(LTE-A)协议等许多无线通讯协议仅在授权给蜂窝通信的频带中运行，本公开中统称为“主频带”。诸如Wi-Fi协议等其它无线通讯协议仅在非授权频带中运行，本公开中称为“补充频带”。术语“授权频带”可以与术语“主频带”互换使用，术语“非授权频带”可以与术语“补充频带”互换使用。应注意，授权给蜂窝传输的频带可以不时发生改变，术语“主频带”可指本申请提交之后再授权给蜂窝传输的频带。补充频带可以包括预留给非电信用途的频谱，如工业、科学和医疗(ISM)频带。主频带上运行的电信协议通常提供更可靠的数据传输，而补充频带上运行的电信协议通常能够支持低延迟高容量传输，尽管可靠性降低。
美国专利申请14/669,333(律师案卷号HW 91017895US02)中描述了一种用于传输跨越主频带部分和补充频带部分的无线传输的统一空口，其全部内容通过引用结合在本申请中。该公开的各方面提供了用于动态地改变流量流分别在主频带部分和补充频带部分上的传输速率，使得统一空口上流量流的服务质量(QoS)要求得以满足的技术。在一些实施例中，当统一空口上流量流的累积传输速率超过阈值时，QoS要求得以满足。所述累积发送速率为统一空口上的总/总体传输速率，其包括主频带上的传输速率与补充频带上的传输速率之和。例如，一个频带上的传输速率的增加量可以与另一频带上的传输速率的降低量成正比。在一些实施例中，传输速率可以基于补充频带的竞争水平而变化。例如，在高竞争期间，可以提升主频带上的传输速率以补偿补充频带上较低的有效传输速率。同样地，在低竞争期间，可以降低主频带上的传输速率以抵消补充频带上较高的有效传输速率。提升/降低主频带上传输速率的一种方法是向流量流调度更多或更少的基于指配的(grant-based)/调度的资源。在其它实施例中，传输速率可以基于主频带上的资源可用性而改变。在一些实施例中，传输速率可以通过改变无线传输在补充频带、主频带或两者中所跨越的频谱量而改变。例如，补充频带所跨越的频谱量可以通过增加或减少发射点试图采用基于竞争的接入方案所访问的补充频带中无指配的(grant-less)资源的数量而改变。作为另一示例，主频带所跨越的频谱量可以通过增加或减少分配给发射点或接收点的调度资源的数量而改变。在一些实施例中，改变被跨越的频谱的量可以使得发射点在不影响另一频带的情况下增加/减小相应频带上的数据传输速率。以下将对这些和其它方面进行更详细的描述。
如本文中所使用的，术语“统一空口”指的是共享公共物理和媒体访问控制(MAC)连接的空口，可与根据常用的无线接入技术(RAT)运行的接口相一致，比如第五代(5G)LTE系统中的蜂窝无线接入网络(RAN)。在一些实施例中，统一空口包括至少两个频谱类型依赖型(spectrum-type dependent)空口配置，包括一个用于授权给蜂窝通信的主频带的空口配置，以及一个用于预留给非授权通信的补充频带的空口配置。
图1示出了用于传送数据的网络100。所述网络100包括具有覆盖区域101的基站110、多个移动设备120以及回程网络130。如图所示，基站110与移动设备120建立上行链路(短划线)和/或下行链路(点划线)连接，用来承载从移动设备120到基站110的数据，反之亦然。上行链路/下行链路连接上承载的数据可以包括移动设备120之间传送的数据，以及通过回程网络130传送给/传送自远端(未示出)的数据。如本文中所使用的，术语“基站”是指任何用于向网络提供无线接入的组件(或组件集合)，例如增强型基站(eNB)、宏小区、毫微微小区(femtocell)、Wi-Fi接入点(AP)、或其它无线功能设备。基站可以根据一个或多个无线通信协议提供无线接入，例如，长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、高速分组接入(HSPA)、Wi-Fi802.11a/b/g/n/ac等。如本文中所使用的，术语“移动设备”是指任何能够与基站建立无线连接的组件(或组件集合)，比如用户设备(UE)、移动站(STA)和其它无线功能设备。在一些实施例中，网络100可以包括诸如继电器、低功率节点等各种其它无线设备。
如美国专利申请14/669,333(律师案卷号HW 91017895US02)中所讨论的，可以在发射点和接收点之间建立统一空口，其支持跨越主频谱部分和补充频谱部分的无线传输。图2示出了用于传送跨越主频谱部分和补充频谱部分的无线传输的无线网络200实施例示意图。如图所示，无线网络200包括发射点210、接收点230和调度器270。发射点210可以是任何适于发射无线传输的设备，接收点230可以是任何适于接收由发射点210发送的无线信号的设备。例如，发射点210可以是基站、中继站或移动站。同样地，接收点230也可以是基站、中继站或移动站。
统一空口213建立在发射点210和接收点230之间，并且适于携带至少跨越主频带部分和补充频带部分的无线传输290。无线传输290可以是任何类型的无线信号。例如，无线传输290可以是下行链路信号、上行链路信号、设备到设备的信号、无线回程链路(例如，相邻基站之间的，等等)上传送的信号、或在发射点和接收点之间传送的任何其它无线信号。无线传输290也可具有不同的传输格式/特点。例如，无线传输290可为单播传输、多播传输或广播传输。作为另一示例，无线传输可包括从单个天线或从多个天线传送的单层信令和/或多层信令，例如，单用户(SU)多输入多输出(MIMO)传输、多用户MIMO传输等。
调度器270可以是适于在统一空口213上调度流量的控制平面实体。在一些实施例中，调度器270为发射点210上的集成组件。例如，发射点210可为基站，调度器270可为基站的用于调度下行链路传输的板载(on-board)组件。在其它实施例中，调度器270为接收点230上的集成组件。例如，接收点230可为基站，调度器270可为基站的用于调度来自发射点210的上行链路传输的板载组件。在其它实施例中，调度器270独立于发射点210和接收点210。作为示例，调度器270可以是用于为基站集群执行调度的集中控制器。作为另一示例，发射点210和/或接收点230可为低功率节点，调度器270可为宏基站的用于为低功率节点执行调度的板载组件。作为又一示例，发射点210和接收点230可为移动设备或机器，调度器270可为基站的适于为发射点210和接收点230之间的设备到设备(D2D)或机器到机器(M2M)传输执行调度的板载组件。其它实现方式也是有可能的。
发射器210动态地改变流量流各部分在主频带和/或补充频带上发送的速率，以保持总体传输速率高于最小阈值。在一实施例中，当满足切换标准时，速率发生变化。例如，当补充频带上的竞争水平超过较高阈值或低于较低阈值时，可满足切换标准。在另一示例中，当主频带中的可用调度资源的数量超过较高阈值或低于较低阈值时，可满足切换标准。发射器210动态地改变流量流各部分在主频带和/或补充频带上发送的速率，以保持流量流的服务质量(QoS)性能度量高于阈值。例如，当测量的流量流延迟度量(或分组延迟)超过较高阈值或低于较低阈值时，可满足切换标准。作为另一示例，当流量流的测量丢包率超过较高阈值或低于较低阈值时，可满足切换标准。作为又一示例，当测量的流量流抖动度量超过较高阈值或低于较低阈值时，可满足切换标准。其它QoS参数也可包括在切换标准中。
发射器210可以对在补充频带和主频带上具有统计QoS约束的流量进行复用。本文中所指的“统计QoS约束”为，即使当一些数据包(例如，所有数据包的一部分)以违反QoS要求的方式进行传送时，也可以满足的QoS约束。例如，如果流量流具有统计延迟要求，那么只要一定比例的分组在延时范围内传送，服务约定就可以得到满足。统计QoS约束可不同于“确定性QoS约束”，后者需要流量流中的每个分组都以满足QoS要求的方式传送。
在一些实施例中，可采用补充频带来传输业务，达到补充频带能够满足统计QoS约束的程度，而另外的流量被卸载到主频带。例如，发射器210可监视流量流传输的服务质量(QoS)性能度量来确定统计QoS约束是否得到满足，或者有望得到满足。若QoS性能度量降至较低阈值以下(例如，满足QoS要求的分组太少以致无法满足统计QoS约束)，则发射器210可将部分(或全部)流量流从补充频带切换到主频带。相反地，如果QoS性能度量升至高于较高阈值(例如，满足QoS要求的分组实质地多于满足统计QoS约束所需要的)，则发射器210可将部分(或全部)流量流从主频带切换到补充频带。
本公开的各方面提供用于当满足切换标准时动态地将流量从主频带向补充频带切换的方法。图3示出了用于动态地改变主频带和补充频带上的传输速率的方法300，可由发射点来执行。如图所示，方法300开始于步骤310，其中发射点建立与接收点的统一空口。接着，方法300进行步骤320，其中发射点在统一空口上执行无线传输，其在主频带部分和补充频带部分上传输流量流。此后，方法300进行步骤330，其中发射点动态地改变流量流分别在主频带和补充频带上的传输速率，以保持流量流的总体传输速率高于最小阈值。在一些实施例中，调度器可促使发射点来执行这些步骤中的一个或多个。
本公开的各方面还提供用于当满足切换标准时动态地改变无线传输在补充频带、主频带或两者中所跨越的频谱量的方法。更具体地，发射点可以在主频带和补充频带上将无线传输承载的数据进行复用。然后，当满足标准时，发射点可动态地调整(例如，扩宽或缩窄)一个或两个频带中所跨越的频谱的量。发射点可同时调整两个频带中所跨越的频谱。相反地，发射点可调整一个频带中所跨越的频谱，而不调整另一频带中所跨越的频谱。
在一些实施例中，扩宽/缩窄一个频带上的频谱而不调整另一频带上的频谱使得发射点在不改变非调整频带上的传输特性的情况下调整了总体传输速率。例如，发射点可扩宽/缩窄主频带中所跨越的频谱量，而不改变补充频带的传输特性。这可使得发射点能够增大或减小主频带上的传输速率，而不影响补充频带上的活动，例如，不增大补充频带上的竞争率等。同样地，发射点可以扩宽/缩窄补充频带中所跨越的频谱量，而不改变主频带的传输特性。这可以使得发射点能够增加或减少补充频带上的传输速率，而不影响主频带上的活动，例如，无需重新分配去往/来自其它用户的资源，等等。
图4示出了用于动态地改变无线传输在补充频带和/或主频带中所跨越的频谱量的方法400。如图所示，方法400开始于步骤410，其中发射点建立与接收点的统一空口。接着，方法400进行步骤420，其中发射点在统一空口上执行无线传输，其跨越主频带和补充频带。此后，方法400进行步骤430，其中，当满足切换标准时，发射点动态地改变无线传输在补充频带和/或主频带中所跨越的频谱量。
在其它实施例中，扩宽/缩窄一个频带上的频谱而不调整另一频带上的频谱使得发射点能够调整所调整的频带上的编码速率，而不改变调整的频带上的传输速率，并且不影响非调整频带上的活动。以这种方式改变编码速率可使得发射点能够控制奇偶校验信息与调整的频带上正在传送的信息比特的比率，从而有效地使发射点能够控制流量流的QoS度量，而不影响非调整频带上的活动。例如，发射点可通过扩宽相应频带上的频谱以及提高相应频带上的编码速率来提高主频带或补充频带上的丢包率。作为另一示例，发射点可以通过缩窄相应频带上的频谱以及降低相应频带上的编码速率来提高主频带或补充频带上的谱效率。
图5示出了通过改变补充频带上跨越的频谱和编码速率来动态地调整QoS度量的方法500。如图所示，方法500开始于步骤510，其中发射点建立与接收点的统一空口。接着，方法500进行步骤520，其中发射点发送跨越主频带部分和补充频带部分的无线传输中的流量流。
随后，方法500进行步骤530-540，其中发射点监测流量流的QoS度量，并且判断所述QoS度量是否在可接受范围之内。所述可接受范围可以依赖于流量流的统计QoS约束。若QoS度量在可接受范围之内，方法500返回步骤530-540，重复这些步骤直到QoS度量落到可接受范围之外或流量流传输完成。
若QoS度量在可接受范围之外，方法500进行步骤550，其中发射点判断QoS度量是否太低或太高。当满足QoS要求的分组比例比满足统计QoS要求所需的要小时，QoS度量可能太低。当满足QoS要求的分组比例比满足统计QoS要求所需的要大的多时，QoS度量可能太高，例如，流量流传输正在超过统计QoS要求。
若QoS度量太低，则方法500进行步骤560-570，其中发射点增加补充频带所跨越的频谱量和补充频带上的编码速率。相反地，如果QoS度量太高，则方法500进行步骤580-590，其中发射点降低补充频带所跨越的频谱量和补充频带上的编码速率。此后，方法500返回步骤530-540，重复这些步骤直到QoS度量落在可接受范围之外或者流量流传输完成。可以采用类似的过程来调节主频带上的频谱和/或编码速率。在一些实施例中，在调整一个或两个频带中所跨越的频谱后，可对编码速率和传输速率进行改变。
在一些实施例中，可以在主频带和补充频带上对流量流进行复用。在这种实施例中，可以基于流量的QoS约束将不同比例的流量分别分配给主频带和补充频带。图6示出了适于提供QoS-驱动的集成频谱接入的网络架构实施例。在该示例中，第一UE(UE1)具有第一组统计QoS约束(γ1，δ1，ε1)，而第二UE(UE2)具有不同于所述第一组统计QoS约束的第二组的统计QoS约束(γ2，δ2，ε2)。如图所示，与第一UE相关联的流量在主频谱和补充频谱上复用，而与第二UE相关联的流量仅在补充频谱上传送。阻塞的非授权资源可表示第一UE或第二UE的传输与其它试图接入补充频带非授权资源的设备的传输之间的冲突。
在一些实施例中，无线网络可创建频谱池(授权的和非授权的)，并且根据网络的容量和可靠性通过这些池对流量进行路由。可以采用根据频带的特性和每个频带中的预计流量所选择的不同波形来发送授权和非授权池中的流量。
路由可能伴随着这种认识而被完成，即，非授权频谱的可靠性可能低于授权频谱，例如，由于其它用户的存在和/或由诸如微波炉等设备引起的干扰。
本公开的各方面提供用于通过统一空口(AI)，比如下一代或第五代空口，执行跨越授权和非授权频谱带的无线传输的系统与方法。本公开的各方面可提高整体系统容量，同时也满足应用特定的服务质量(QoS)要求。本公开的各方面将无线网络延伸到非授权频谱，以提高网络容量。本公开的各方面提供了授权和非授权频谱之间的动态切换技术；灵活的跨频谱负载均衡；授权频谱上的最小化干扰；以及对授权频谱的需求的减少。授权频谱也称为主频带和/或核心频带/频谱，可用于高优先级的流量和具有确定性QoS要求的流量。其可以作为回落频谱(例如，在需要的基础上)用于具有统计QoS要求的流量。非授权频谱也称为补充频带和/或非核心频带/频谱，可以用于流量卸载，并且在一些实施例中，可用于尽力而为(best-effort)流量和具有统计QoS要求的流量。
图7示出了用于支撑跨越主频带和补充频带的无线传输的统一空口实施例。主频带可用于较高优先级的流量，例如控制信令、应急服务、安全性、网络接入、广播、同步信道和具有确定性QoS要求的流量。非授权频谱可适时地用于流量卸载目的，并用于尽力而为(容许延迟)流量(例如，诸如电影、图片和音乐等内容下载)以及具有统计QoS要求的流量。网络元件可以动态地将流量在主频带和补充频带之间进行切换，以满足流量类型和/或应用特定的QoS要求。这提供了负载感知频谱扩展/收缩。
在一实施例中，补充频谱被用于各种任务，比如来自主频带的的数据卸载流量，并用于负载感知的基于需求的自适应频谱扩展-收缩。应注意，因为正在使用不同的频带，所以不同的空口(AI)可以用于主频带和补充频带。可替换的，可以采用相同的空口来承载跨越主频带和补充频带的传输。在一实施例中，频谱类型依赖型SoftAI(软空口)为主频带和补充频带提供不同的传输参数(例如，物理层(PHY)设计)。这可能会考虑到不同的波形、不同接入方案、帧结构、信道化等。考虑到发射点(TP)协作和UE协作，可以采用基于虚拟资源联合(virtual resource association,V-RA)的联合无线资源管理(RRM)方案来确定对非授权频谱的需求。可以添加用于授权频谱回落操作的关键绩效指标(KPI)监测机制来确保QoS要求得到满足。
图8示出了用于确定将流量卸载到其上的扩展频谱的百分比的算法实施例框图。出于公平性起见，用于授权流量卸载的补充频带的百分比可以灵活并动态地进行调整，例如，为了基于诸如非授权频带中的平均流量负载、授权和非授权频谱中的信道状态以及诸如最小速率、延迟灵敏度、优先级等授权流量QoS要求和其它等因素减小对其它共存系统的影响。
可以采用频谱感测来识别可适时地被用于流量卸载的非授权频谱的未使用部分。OFDM是最常用的多载波波形，但众所周知，其受到其功率谱密度的较高带外旁瓣的影响。这可能给共存系统造成相邻信道干扰问题并且需要使用保护频带。可替换地，补充频带的动态接入可能需要使用包含更多频谱的可扩展基带波形。
可以采用滤波来降低OFDM的带外发射。具有为特定频率片段而动态设计的自适应滤波器的滤波-OFDM(F-OFDM)可以是用于动态接入非授权频谱非连续片段的具有更高频谱效率的可扩展波形。
OFDM/OQAM是一种滤波器组多载波(FBMC)波形，其比OFDM波形包含更多的频谱(无需保护频带或循环前缀)，而且在诸如非授权频谱等动态频谱共享环境中还提供更多的灵活性，并且以更高的复杂性和延迟性为代价，可以比F-OFDM提供更好的性能。
本公开的各方面提供了一种频谱类型依赖型多载波系统，其结合了在主频带中使用诸如OFDM等经过验证的多载波波形和/或在补充频带中使用诸如F-OFDM或FBMC波形等更适合于动态频谱共享环境的波形。
可能需要扩展的非授权频带中的频谱接入在某些区域遵守一些规则，比如对话前监听(LBT)规则。补充频带中的自适应灵活帧结构可适应诸如LBT机制等监管限制，并考虑测量和同步信道的传输。在一实施例中，图9示出了非授权频谱中的帧结构，其中无竞争接入和基于竞争的接入的持续时间可以根据周期性信道感测结果进行调整。
可以在主频带上使用调度的基于授权的接入，可以在补充频带上使用基于竞争的接入。在补充频带上使用基于竞争的接入可使得与共存系统共享频谱。在一实施例中，可以限定两个竞争水平。第一个是无线接入技术(RAT)间竞争，而第二个是RAT内竞争。在RAT间竞争中，竞争是在使用补充频带的不同无线接入技术之间(例如，5G RAT和其它RATs之间)。在RAT内竞争中，竞争是在类似的技术实体之间(例如，具有尽力而为流量的5G网络实体)。
在一实施例中，采用专门设计的MAC协议来有效地利用补充频带并妥善处理补充频带上的两个竞争级别。这可以考虑LBT随机接入过程的某种形式，中心实体可以决定5GRAT是否应基于非授权频谱上的平均流量负载而使用补充频带。当感测到非授权频带轻载时，中心实体可以适应地增加5G RAT接入非授权频谱的概率，反之亦然。这种中心实体可以使用调度的或基于竞争的接入来管理RAT内竞争。
可以采用集中控制器根据应用场景、流量类型、QoS和安全要求来选择哪个UE使用哪个频谱。可替换地，可以向UE推送规则和条件以使得UE能够参与到决策过程中。
在一示例性场景中，可以在授权频谱上发送诸如语音、运营商特定服务或高安全性数据承载等高QoS数据以确保QoS要求得以满足。同时，可以在非授权的(和可靠性较低的)频谱上传输弹性流量，例如，尽力而为和延迟容忍数据承载。集中控制器可以连续地或周期性地测量在非授权频带上提供的QoS，并且，每当无法保证期望的QoS时就将一些UE和流量动态地切换回授权频谱。可以采用回落机制以确保每当QoS要求不能在非授权频谱上满足时，就回落到授权频谱。
假设UEi具有周期性业务，该周期型业务有由三个参数(γi,δi,εi)体现的QoS特征，其中γ为分组到达率，δ为最大可容许抖动(两个连续分组的出发时间和两个连续分组的到达时间的差值)，ε为抖动违反的可接受概率。
对于具有确定性QoS保证的UE，εi等于零。因为在这种情况下，没有为抖动违反留有余地，此时集中控制器指定具有确定性QoS的UE使用授权频谱。为了实现频谱资源的有效利用，集中控制器可能将非授权频谱资源分配给具有统计QoS要求的UE。非授权频谱可能不太可靠，因此其资源以特定阻塞率q为特征。集中控制器可以监测非授权频谱上的平均阻塞率，并且只要QoS在可接受水平之内，例如，q<εi，就可以基于这些特性指定具有统计QoS的UE使用非授权频谱。
本领域技术人员应理解，现有的解决方案并没有提供这样一种解决方案，即，考虑一种采用统一空口有效利用授权和非授权频谱带的集成频谱接入方法，而同时使整体系统容量最大化，并确保针对不同流量类型(例如，弹性与非弹性流量)的QoS约束得到满足。上述讨论的方案可以利用应用特定的QoS特性来有效地利用授权和非授权频谱以增强5G无线接入网络的性能。
图10示出了可用于实现本文所公开的设备与方法的处理系统的框图。特定设备可以利用所有示出的部件或仅仅部件子集，对于不同设备，集成度可能会发生变化。此外，设备可包含组件的多个实例，例如多个处理单元、处理器、存储器、发射器、接收器等。处理系统可以包括配备有诸如扬声器、麦克风、鼠标、触摸屏、小键盘、键盘、打印机、显示器等一个或多个输入/输出设备的处理单元。处理单元可以包括连接到总线的中央处理器(CPU)、存储器、大容量存储设备、视频适配器、I/O接口。
总线可以是任何类型的多个总线结构的一个或多个，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、视频总线等。CPU可以包括任何类型的电子数据处理器。存储器可以包括任何类型的系统存储器，比如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、只读存储器(ROM)、及其组合等。在一实施例中，存储器可包括用于在启动时使用的ROM，以及执行程序时使用的用于程序和数据存储的DRAM。
大容量存储设备可以包括用于存储数据、程序和其它信息以及使这些数据、程序和其它信息通过总线可访问的任何类型的存储设备。大容量存储设备可以包括，例如，固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器或类似物中的一种或多种。
视频适配器和I/O接口提供使外部输入和输出设备与处理单元耦合的接口。如图所示，输入和输出设备的示例包括与视频适配器耦合的显示器以及与I/O接口耦合的鼠标/键盘/打印机。其它设备可以与处理单元耦合，并且可以使用到额外或更少的接口卡。例如，可以使用诸如通用串行总线(USB)(未示出)等串行接口来为打印机提供接口。
处理单元还包括一个或多个网络接口，其可包括有线链路，例如以太网电缆等，和/或无线链路以访问节点或不同网络。网络接口允许处理单元通过网络与远程单元进行通信。例如，网络接口可以通过一个或多个发射器/发射天线以及一个或多个接收器/接收天线提供无线通信。在一实施例中，处理单元与局域网或广域网耦合以便进行数据处理并与远程设备进行通信，比如其它处理单元、互联网、远程存储设备等。
图11示出了通信设备1100的实施例框图，其可以等同于上面讨论的一个或多个设备(例如，UE、NB等)。通信设备1100可以包括处理器1104、存储器1106以及多个接口1110、1112、1114，其可以(或可以不)设置成如图11所示。处理器1104可以是任何能够执行计算和/或其它处理相关任务的部件，存储器1106可为任何能够为处理器1104存储程序和/或指令的部件。接口1110、1112、1114可以是允许通信设备1100利用蜂窝信号进行通信的任何部件或部件集合，并且可以用于在蜂窝网络的蜂窝连接上接收和/或发送信息。
虽然已经对说明书进行了详细描述，但是应当理解，在不脱离所附权利要求限定的本公开的精神或范围的前提下，可以进行各种变化、替换和改变。此外，本公开的范围并不限于本文中所描述的具体实施例，因为本领域普通技术人员从本公开可轻而易举地认识到目前现有的或待发展的各种过程、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤，可以执行与本文所公开的相应实施例基本上相同的功能或实现基本上相同的结果。因此，所附权利要求旨在在其范围内包括这些过程、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤。

Claims (13)

1.一种用于动态地调整跨越授权和非授权频带的信号的方法，其特征在于，所述方法包括：
在发射点和一个或多个接收点之间建立统一空口，所述统一空口用于在授权给蜂窝通信的主频带和预留给非授权通信的补充频带上传输无线信号；
在所述统一空口上发送流量流，其中所述流量流至少在所述主频带部分上传输无竞争接入和在所述补充频带部分上传输基于竞争的接入；以及
根据周期性信道感测结果动态地调整在所述主频带部分上传输的所述无竞争接入的时频资源和在所述补充频带部分上传输的所述基于竞争的接入的时频资源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据周期性信道感测结果动态地调整所述无竞争接入的时频资源和所述基于竞争的接入的时频资源包括：
根据所述流量流的QoS要求，动态地调整在所述补充频带部分上传输的所述基于竞争的接入的时频资源。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述流量流的QoS要求，动态地调整在所述补充频带部分上传输的所述基于竞争的接入的时频资源，包括：
周期性地测量在所述补充频带上的提供的QoS，当所述补充频带上的提供的QoS不能保证期望的QoS时，减少在所述补充频带上传输的所述基于竞争的接入的时频资源。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述流量流的QoS要求，动态地调整在所述补充频带部分上传输的所述基于竞争的接入的时频资源，包括：
周期性测量具有确定性QoS要求的UE，根据所述具有确定性QoS要求的UE动态地调整在所述补充频带部分上传输的所述基于竞争的接入的时频资源。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述具有确定性QoS要求的UE动态地调整在所述补充频带部分上传输的所述基于竞争的接入的时频资源，包括：
根据所述具有确定性QoS要求的UE，增加在所述主频带部分上传输的所述无竞争接入的时频资源；以及
相应地，减少在所述补充频带部分上传输的所述基于竞争的接入的时频资源。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述流量流的QoS要求，动态地调整在所述补充频带部分上传输的所述基于竞争的接入的时频资源，包括：
周期性测量具有统计QoS要求的UE，根据所述具有统计QoS要求的UE动态地调整在所述补充频带部分上传输的所述基于竞争的接入的时频资源。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述具有统计QoS要求的UE动态地调整在所述补充频带部分上传输的所述基于竞争的接入的时频资源，包括：
根据所述具有统计QoS要求的UE，增加在所述补充频带部分上传输的所述基于竞争的接入的时频资源。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述流量流的QoS要求包括所述流量流的最小传输速率要求。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于竞争的接入包括无线接入技术RAT间竞争接入和RAT内竞争接入。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于竞争的接入为对话前监听LBT。
11.一种用于动态地调整跨越授权和非授权频带的信号的装置，其特征在于，包括：
处理器和接口，其中：
所述接口用于接收和发送信息；
所述处理器执行权利要求1至10中任一项所述的方法。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括存储器，用于存储程序，当所述程序由所述处理器执行时，所述处理器执行权利要求1至10中任一项所述的方法。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储由处理器执行的程序，所述程序包括用以实现根据权利要求1至10中任一项所述方法中的动作的指令。
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