RU2391786C2

RU2391786C2 - Система и способ для динамического выбора частоты на основе спектрального правила

Info

Publication number: RU2391786C2
Application number: RU2008118342/09A
Authority: RU
Inventors: Баовей ДЗИ (US); Баовей ДЗИ
Original assignee: Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority date: 2005-11-10
Filing date: 2006-11-03
Publication date: 2010-06-10
Also published as: RU2008118342A; KR20080066801A; DE602006020391D1; EP1786221A1; US7840187B2; CN101341706B; CA2627961C; WO2007055496A1; EP1786221B1; ATE500699T1; CN101341706A; AU2006312478A1; JP2009515461A; KR101290446B1; CA2627961A1; JP4964894B2; US20070105562A1; AU2006312478B2

Abstract

Изобретение относится в основном к системам и способам динамического выбора частоты на основе спектрального правила. В одном примере способ включает в себя определение множества частот, используемых центральной секцией в системе беспроводной связи, которые не используются соседними секциями. Способ может определять, включают ли частоты в себя частоту, которая не может использоваться соседними секциями, и, если существует частота, может выбирать частоту для использования центральной секцией. Если такая частота не существует, способ может определять частоту, которая меньше используется соседними секциями, чем другие частоты, и выбирать определенную частоту для использования центральной секцией. Техническим результатом является динамическое выделение частот в системе беспроводной связи. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники

Системы беспроводной связи обычно используют множество частот для получения более широкой полосы пропускания, чем это было бы возможно при использовании единственной частоты. Такие системы, в частности крупномасштабные системы, такие как те, которые используются для телекоммуникаций, обычно разделяются на соты, которые обеспечивают зону беспроводного охвата для конкретной области, хотя между сотами может быть некоторое перекрывание. В некоторых системах соты могут дополнительно делиться на сектора. Использование множества частот может вызывать помехи между сотами или между секторами.

Чтобы избежать таких внутрисотовых или внутрисекторных помех, некоторые технологии беспроводной связи могут использовать планирование спектра во избежание возникновения помех между сотами. Такое планирование расширенного спектра может использоваться в таких технологиях, как системы множественного доступа с временным разделением (TDMA) (например, Глобальная Система для Мобильной Связи (GSM), Система Пакетной Радиосвязи Общего Пользования (GPRS) и Системы Развития Технологии Стандарта GSM с увеличенной скоростью передачи данных (EDGE)). Некоторые системы, такие как те, которые используют технологию Мультиплексирования с Ортогональным Разделением Частоты (OFDM), могут избежать внутрисотовых помех за счет требования, чтобы соседние соты использовали разные частоты. Это может достигаться, например, планированием заранее выделяемой частоты или динамического выделения частоты с помощью центрального контроллера каждой соте. Однако выделение частот заранее может быть нежелательным в некоторых ситуациях, и, полагаясь на выделение частот с помощью центрального контроллера, можно внести такие проблемы, как масштабируемость или точка отказа. Поэтому необходимы система и способ для динамического выделения частот в системе беспроводной связи.

Сущность изобретения

В одном осуществлении способ содержит определение множества частот, используемых центральной секцией системы беспроводной связи, которые не используются соседними секциями системы беспроводной связи. Способ определяет, включает ли в себя множество частот первую частоту, которая не может быть использована соседними секциями и выбирает первую частоту для использования центральной секцией, если первая частота уже существует. Способ определяет вторую частоту из множества частот, которая может меньше использоваться соседними секциями, чем другие частоты из множества частот, если первая частота не существует, и выбирает вторую частоту для использования центральной секцией.

В другом варианте осуществления способ содержит определение первого набора частотных каналов, представляющих собой частотные каналы, используемые центральной секцией в системе беспроводной связи. Способ определяет второй набор частотных каналов, представляющих частотные каналы из первого набора, которые не используются соседними секциями в системе беспроводной связи, и определяет третий набор частотных каналов, представляющих частотные каналы из второго набора, который не может использоваться соседними секциями. Первый частотный канал выбирается из третьего набора для использования центральной секцией, если третий набор включает в себя, по меньшей мере, один частотный канал, и второй частотный канал выбирается из второго набора для использования центральной секцией, если третий набор не содержит, по меньшей мере, один частотный канал.

В еще одном варианте осуществления система беспроводной связи содержит центральную секцию и центральную базовую станцию. Центральная базовая станция обеспечивает беспроводное покрытие центральной секции и связна с процессором, реализованным с возможностью выполнения команд, хранящихся в памяти. Команды включают в себя команды для определения первого набора частот, используемых центральной секцией, и определение второго набора частот, содержащего частоты из первого набора, которые не используются соседними секциями. Команды также включают в себя команды для определения того, включает ли в себя второй набор первую частоту, которая не может быть использована соседними секциями, и команды для выбора первой частоты для использования центральной секцией, если существует первая частота.

Краткое описание чертежей

Аспекты настоящего описания наиболее понятны из последующего подробного описания при чтении его с сопровождающими чертежами. Подчеркнем, что в соответствии с обычной практикой в промышленности различные элементы начерчены не в масштабе. Действительно, размеры разных элементов могут быть произвольно увеличены или уменьшены для ясности понимания.

Фиг.1 - блок-схема, иллюстрирующая один вариант осуществления способа динамического выбора частоты на основе спектрального правила.

Фиг.2 - схема одного варианта осуществления сети, в которой может быть реализован способ на фиг.1.

Фиг.3. - блок-схема, иллюстрирующая другой вариант осуществления способа динамического выбора частоты на основе спектрального правила.

Фиг.4а-4g - схемы сети на фиг.2, иллюстрирующие пример выбора частоты, использующий способ на фиг.3.

Фиг.5 - схема другого варианта осуществления сети, в которой может быть реализован способ на фиг. 1.

Фиг.6 - схема еще одного варианта осуществления сети, в которой может быть реализован способ на фиг 1.

Подробное описание

Понятно, что последующее описание предполагает множество различных вариантов осуществления или примеров для реализации различных элементов раскрытия. Конкретные примеры компонентов и устройств описываются ниже для упрощения настоящего изобретения. Это, конечно, только примеры, и они не предполагаются для ограничения. Дополнительно настоящее описание может повторять цифровые позиции и/или буквы в различных примерах. Это повторение используется с целью простоты и ясности и само по себе не диктует взаимоотношения между разными вариантами осуществлениями и/или обсужденными конфигурациями.

В соответствии с фиг.1 в первом варианте осуществления способ 100 может использоваться для динамического выбора одной или более частот для секции (например, соты, сектора или другого сегмента сети) сети беспроводной связи. Понятно, что термины «сота» и «сектор» используются в настоящем описании с целью иллюстрации и могут быть взаимозаменяемыми в зависимости от конфигурации конкретной сети. В настоящем примере каждая сота может совместно использовать одну или более частот с соседними сотами, хотя сота может также быть способной использовать одну или более частот, которые не доступны соседним сотам. Соседние соты могут ограничиваться смежными сотами или могут включать в себя соты вне смежных сот.

Динамический выбор частот может быть желателен, например, когда частотный спектр становится доступным для работы со свободным лицензированием или облегченным лицензированием. В системах, основанных на таких принципах, каждая сота или сектор может динамически определять и выбирать частоту с целью избежания внутрисотовых помех. Необходимость для выполнения такого определения и динамического выбора вызвана частично трудностью расширенного частотного планирования в системах, в которых доступная частота изменяется во времени. В системах, которые должны управлять изменением доступной частоты, централизованная схема создания решений может создавать такие проблемы, как масштабируемость или точка отказа. Хотя могут существовать некоторые простые схемы для согласования спектрального разделения между, например, двумя соседними сотами, такие схемы не удовлетворяют потребностям систематического динамического частотного разделения в крупномасштабных системах. Соответственно, способ 100 может использоваться в таких системах для определения и выбора доступных частот для соты и/или сектора, пока минимизируют влияние выбора на соседние соты и/или сектора.

На этапе 102 точка доступа (например, базовая станция) или другое средство обработки, связанное с сотой, определяет набор частот, которые доступны для использования этой сотой и не используются соседней сотой. В настоящем примере частота может определяться как доступная, если она принимается этой сотой и сота создается для использования такой частоты, и может включать в себя одну или более резервные полосы частот. На этапе 104 может выполняться определение: содержит ли набор частот по меньшей мере одну частоту, которая не может использоваться соседними сотами. Если существует частота, которая не может использоваться соседними сотами, способ 100 продолжает этап 106, на котором выбирается частота для использования сотой. Если соте требуются несколько частот и существует несколько доступных частот, как определено на этапе 104, сота может выбрать достаточно частот для удовлетворения своих частотных потребностей.

На этапе 110 может выполняться определение: сота имеет ли достаточно полученных частот. Если нет (например, если не было достаточно частот, определенных на этапе 104 для удовлетворения потребностей соты), способ 100 может переходить на этап 108. Способ 100 может также переходить прямо на этап 108 с этапа 104, если не определены частоты, которые не могут использоваться соседними сотами. На этапе 108 частота выбирается из набора частот, которые будут иметь меньший эффект влияния на окружающие соты. Выбор может основываться на одном или более параметрах. Например, может быть выбрана частота, которая может использоваться наименьшим количеством соседних сот. В другом примере частота может быть выбрана на основе ожидаемого объема трафика для данной соты или данного периода времени (например, час пик). Затем способ может продолжаться этапом 110 и определять, необходимо ли соте больше частот. Если так, то способ 100 может возвращаться на этап 108. В некоторых вариантах осуществления способ 100 может возвращаться на этапы 102, 104 и/или 106 в зависимости от конфигурации соты. Например, если нет достаточно частот для соты, способ 100 может вернуться на этап 102 и определить, стали ли доступны дополнительные частоты. Соответственно, способ 100 может использоваться для динамического выбора одной или более частот для соты, пока попытаются минимизировать влияние выбора частоты на соседние соты.

На фиг.2 в одном варианте осуществления часть беспроводной сети 200 показана с сотами 202а и 202b и соответствующими точками доступа (например, базовыми станциями) 204а и 204b. Хотя не показано, понятно, что базовые станции 204а и 204b могут включать в себя процессоры, памяти и другие компоненты, которые позволяют базовым станциям принимать, хранить, извлекать, обрабатывать и передавать команды и данные через беспроводные и/или проводные линии связи. Более того, по меньшей мере, некоторые функции базовой станции могут быть распределены и локализованы где-либо еще, внутри соты или вне соты.

В представленном примере сеть 200 может быть беспроводной сетью регионального доступа (WRAN), но понятно, что беспроводная сеть 200 может также быть представлена многими разными типами беспроводных сетей. В некоторых вариантах осуществления беспроводная сеть 200 может создаваться так, чтобы использовать доступный спектр телевизионных (TV) частот в определенных областях (например, в сельской местности), чтобы обеспечить дополнительную полосу частот для пользовательских терминалов. Например, фиксированная многоточечная WRAN может быть создана, чтобы использовать TV полосы ультравысокой частоты или очень высокой частоты (UHF/VHF) между 54 и 862 МГц. Такие технические условия могут соответствовать, например, условиям, разработанным Рабочей Группой Института Электрических и Электронных Разработок (IEEE) 802.22 по сетям WRAN. Однако понятно, что настоящее описание не ограничивается TV спектром частот и что могут быть использованы другие частоты вместо или вдобавок к частотам TV спектра.

В настоящем примере соты 202а и 202b показаны в конфигурации, разделенной на сектора. Более конкретно, сота 202а разделена на сектора 206а-206f и сота 202b разделена на сектора 208а-208f. Понятно, что границы центрального сектора/соты и соседнего сектора/соты условны. Например, если в показанной топологии нет разделения на сектора, центральная сота может иметь шесть соседних сот (см. фиг.5, например). Кроме того, соседняя сота или сектор не могут быть непосредственно смежными с центральным сектором в некоторых вариантах осуществлений. Например, любой из показанных на рисунках секторов может быть соседним сектором для сектора 208d. Соответственно, настоящее раскрытие не ограничивается использованием непосредственно смежных соседних сот. В настоящем показанном примере, использующем разбивку на сектора, на каждую соту приходится шесть секторов, и центральный сектор имеет три соседних сектора. Понятно, что можно использовать больше или меньше секторов и что показанная конфигурация шести секторов на каждую соту приведена только как пример.

Чтобы избежать внутрисотовых или внутрисекторных помех соседние соты и/или сектора должны объединяться вместе, когда решается, какие использовать полосы частот. В сети 200 каждая сота 202а и 202b может динамически подбирать доступную полосу частот, которая исключает возможность расширенного частотного планирования и распределения. Без совместного объединения сот и/или секторов выбор частоты в конкретной соте может мешать правильному функционированию соседних сот. Например, предполагается, что имеются соответственно {1,3} и {1,2,3} доступные частотные каналы в базовых станциях 202а и 202b. Если базовая станция 202b решает использовать каналы {1,3}, тогда у базовой станции 202а нет доступного канала. Кроме того, объединение можно использовать для улучшения балансировки нагрузки в беспроводной сети 200. Например, если базовая станция 202а сильно загружена (например, большое число трафиков) и базовая станция 202b загружена несильно, тогда базовая станция 202а может использовать {1,3}, и базовая станция 202b может использовать {2}. Это позволит базовой станции 202а с дополнительной полосой частот управлять своей большой загруженностью, тем самым позволяя базовой станции 202b спокойно проводить обслуживание. Соответственно, каждая базовая станция 202а и 204b может быть создана так, чтобы динамически выбирать частоты, которые могут использоваться в соответствующих им сотах и/или секторах.

На фиг.3 способ 300 иллюстрирует более подробный вариант осуществления процесса динамического выбора одной или более частот. Для способа 300 могут быть определены следующие объекты:

F_usable,ID = частоты, которые не вызывают помех при обязательном использовании.

Эти частоты могут использоваться всегда или могут использоваться в соответствии с определенными параметрами (например, в течение определенного времени дня и т.д.).

F_used,ID = частоты, которые центральный сектор выбрал для использования, которые могут включать в себя одну или более дополнительных частотных полос.

F_pool,ID = частоты, которые используются центральным сектором и не используются соседними секторами = F_usable,ID\(F_used,NI U F_used,N2 U F_used,N3).

F_local = частоты, которые могут использоваться центральным сектором и не используются соседними секторами = F_pool\(F_usable,NI U F_usable,N2 U F_usable,N3).

Символы «U» и «\» задают условные операторы, представляющие объединение и исключение соответственно. Термин «ID» представляет сектор ID (и может представлять соту ID в примере, где нет разделения на сектора). В представленном примере «ID» обозначает центральный сектор ID, а соседние сектора обозначены «N1», «N2» и «N3».

Продолжая рассматривать фиг.3 совместно с фиг.4а-4g, беспроводная сеть 200 на фиг.2 используется в качестве примера системы, в которой может выполняться способ 300. Понятно, что способ 300 может быть использован в других сетях, включающих в себя сотовые сети (например, сети TDMA). В примере на фиг.4 сектор 208d является центральным сектором, а сектора 206d, 208e и 208c являются соседними секторами N1, N2 и N3 соответственно.

На этапе 302 (и, соответственно, на фиг.4а) центральный сектор 208d может определять частоты F_usable,ID. Как описано выше, они могут включать в себя частоты, которые не вызывают помех при обязательном использовании. В настоящем примере F_usable включает в себя частотные каналы 1, 3, 4, 6, 7 и 9, как показано ниже в Таблице 1. Хотя не вычислено на фиг.3 (в настоящем варианте осуществления), F_usable,NI для сектора 206d включает в себя каналы 1, 2, 3 и 9, F_usable,N2 для сектора 208е включает в себя каналы 1, 5 и 6, и F_usable,N3 для сектора 208с включает в себя каналы 1, 4, 6 и 8. Информация для соседних секторов может быть получена, например, с помощью базовой станции 204а для сектора 206d и может быть известна базовой станции 204b для секторов 208е и 208с.

Таблица 1
	Соседний сектор 1	Соседний сектор 2	Соседний сектор 3	Центральный сектор
F_usable	1, 2, 3, 9	1, 5, 6	1, 4, 6, 8	1, 3, 4, 6, 7, 9

На этапе 304 (и, соответственно, на фиг.4b, где подчеркивание показывает используемые каналы) центральный сектор 208d может определять F_pool, которые могут быть частотами, используемыми в центральном секторе 208d и не используемыми соседними секторами 206d, 208e и 208c. Чтобы определить F_pool, центральному сектору 208d может понадобиться определить частотные каналы, используемые соседними секторами 206d, 208e и 208c (т.е. F_used,NI, F_used,N2 и F_used,N3). В настоящем примере F_used,NI = 2 и 9, F_used,N2 = 5 и F_used,N3 = 8. Частотные каналы, которые должны быть включены в F_pool, включают в себя каналы в F_usable,ID за исключением каналов в F_used,NI, F_used,N2 и F_used,N3. Соответственно, F_pool включает в себя каналы 1, 3, 4, 6 и 7, как показано ниже в Таблице 2. Канал 9 исключен из F_pool, поскольку он используется сектором 206d.

Таблица 2
	Соседний сектор 1	Соседний сектор 2	Соседний сектор 3	Центральный сектор
F_usable	1, 2, 3, 9	1, 5, 6	1, 4, 6, 8	1, 3, 4, 6, 7, 9
F_used	2, 9	5	8
F_pool				1, 3, 4, 6, 7

На этапе 306 центральный сектор 208d может определять F_local, которые могут включать в себя частоты, которые используются центральным сектором и не используются соседними секторами. В настоящем примере центральный сектор 208d может использовать частотный канал 7, но канал 7 не может использоваться соседними секторами 206d, 208e и 208c (т.е. канал 7 входит в состав F_usable,ID, но не входит в состав F_usablе,NI, F_usable,N2 или F_usable,N3). Соответственно, канал 7 входит в состав F_local центрального сектора 208d, как показано ниже в Таблице 3.

	Соседний сектор 1	Соседний сектор 2	Соседний сектор 3	Центральный сектор
F_usablе	1, 2, 3, 9	1, 5, 6	1, 4, 6, 8	1, 3, 4, 6, 7, 9
F_used	2, 9	5	8
F_pool				1, 3, 4, 6, 7
F_local				7

На этапе 308 (и, соответственно, фиг.4с) определение может быть сделано, любая ли частота существует в F_local. Если F_local не содержит никаких частот, способ 300 продолжатся этапом 314. Если F_local содержат, по меньшей мере, одну частоту, эта частота выбирается на этапе 310. В настоящем примере канал 7 будет выбран на этапе 310, как показано ниже в Таблице 4. Центральный сектор 208d может также обновить F_used на этапе 310 для уведомления других секторов, что сейчас используется выбранный канал.

Таблица 4
	Соседний сектор 1	Соседний сектор 2	Соседний сектор 3	Центральный сектор
F_usablе	1, 2, 3, 9	1, 5, 6	1, 4, 6, 8	1, 3, 4, 6, 7, 9
F_used	2, 9	5	8	7
F_pool				1, 3, 4, 6, 7
F_local				7
1-й выбор				7

На этапе 312 определение может быть сделано, нужны ли сектору 208d дополнительные частоты. Если нет, выполнение способа 300 можно заканчивать. Если центральному сектору 208 нужны дополнительные частоты, выполнение способа 300 может возвращаться на этап 308, чтобы определить, содержат ли F_local другие доступные частоты. Если F_local содержат другие доступные частоты, то они могут выбираться на этапе 310, как описано ранее. Понятно, что этапы 308, 310 и 312 могут повторяться до тех пор, пока у центрального сектора 208d не будет достаточно частотных каналов или пока F_local не будет содержать больше доступных частот.

В настоящем примере F_local содержит только канал 7, и способ 300 продолжается на этапе 314 (и, соответственно, фиг.4), чтобы закрепить другой частотный канал за центральным сектором 208d. На этапе 314 способ 300 пытается определить частоту, которая, если выбрана центральным сектором 208d, будет незначительно влиять на соседние сектора 206d, 208e и 208c. Например, этап 314 может вызвать проверку F_usablе,NI, F_usable,N2 и F_usable,N3, чтобы определить, какой из каналов меньше используется соседними секторами 206d, 208e и 208c, чем другими каналами. Отметим, что каналы F_used,NI, F_used,N2 и F_used,N3 могут быть исключены из этого анализа. Соответственно, F_usablе,NI/F_used,NI = {1,3}, F_usable,N2/F_used,N2 = {1,6} и F_usable,N3/F_used,N3 = {1,4,6}.

В настоящем примере канал 3 используется только соседним сектором 206d, канал 4 используется только соседним сектором 208с, канал 6 используется соседними секторами 208е и 208с, и канал 1 используется всеми тремя соседними секторами. Поэтому определение влияния частотных каналов на основе только удобства их использования может привести к выбору каналов 3 и 4, имеющих наименьшее влияние (единственный соседний сектор), канала 6, имеющего следующий уровень влияния (два соседних сектора), и канала 1, имеющего наибольшее влияние (три соседних сектора). Соответственно, в настоящем примере один из каналов 3 и 4 может быть определен на этапе 314 и выбран на этапе 316. Выбор конкретного канала может быть случайным или можно использовать другие критерии (например, последние модели трафика могут показать, что канал 3 более желателен, чем канал 4). В настоящем примере канал 4 выбирается, как показано ниже в Таблице 5. Центральный сектор 208d может также обновить F_used на этапе 316, чтобы уведомить другие сектора о том, что выбранный канал сейчас используется.

Таблица 5
	Соседний сектор 1	Соседний сектор 2	Соседний сектор 3	Центральный сектор
F_usablе	1, 2, 3, 9	1, 5, 6	1, 4, 6, 8	1, 3, 4, 6, 7, 9
F_used	2,9	5	8	4, 7
F_pool				1, 3, 4, 6, 7
F_local				7
1-й выбор				7
2-й выбор				4 (из 3, 4)

На этапе 318 может быть выполнено определение, нужны ли центральному сектору 208d дополнительные частоты. Если нет, способ 300 может завершиться. Если же центральному сектору 208d нужны дополнительные частоты, то способ 300 может вернуться на этап 314, чтобы определить другую частоту, которая, если выбрана сектором 208d, будет меньше влиять на соседние сектора 206d, 208e и 208c. Понятно, что способ 300 может непосредственно возвращаться на этап 316, если дополнительная частота уже была определена. Например, на этапе 314 можно определить каждую доступную частоту и ее влияние, и этап 316 может просто выбирать необходимое количество частот из этих определенных.

Как ранее установлено, частотный канал 3 имеет наименьшее влияние на оставшиеся каналы (т.е. 3, 6 и 1) и поэтому может быть выбран в текущей итерации этапа 316 (и, соответственно, фиг.4е). Это показано ниже в таблице 6.

Таблица 6
	Соседний сектор 1	Соседний сектор 2	Соседний сектор 3	Центральный сектор
F_usablе	1, 2, 3, 9	1, 5, 6	1, 4, 6, 8	1, 3, 4, 6, 7, 9
F_used	2, 9	5	8	3, 4, 7
F_pool				1, 3, 4, 6, 7
F_local				7
1-й выбор				7
2-й выбор				4 (из 3, 4)
3-й выбор				3 (из 3)

Если необходимо, дополнительные итерации этапа 316 могут приводить к выбору канала 6, следующего за выбором канала 1 (показаны на фиг. 4f и 4g соответственно). Пример окончательного распределения каналов показан ниже в Таблице 7.

Таблица 7
	Соседний сектор 1	Соседний сектор 2	Соседний сектор 3	Центральный сектор
F_usablе	1, 2, 3, 9	1, 5, 6	1, 4, 6, 8	1, 3, 4, 6, 7, 9
F_used	2, 9	5	8	1, 3, 4, 6, 7
F_pool				1, 3, 4, 6, 7
F_local				7
1-й выбор				7
2-й выбор				4 (из 3, 4)
3-й выбор				3 (из 3)
4-й выбор				6 (из 6)
5-й выбор				1 (из 1)

Понятно, что могут иметь место ограничения центрального сектора 208d для регулирования выбора каналов. Например, центральный сектор 208d может быть ограничен в выборе максимального числа каналов или может препятствовать выбору канала, используемому множеством соседних секторов. Кроме того, последняя модель трафика может использоваться для ограничения возможности центрального сектора 208d в выборе конкретного канала или в выборе канала, который используется конкретным сектором. Соответственно, процесс актуального выбора, используемый центральным сектором 208d, может быть модифицирован различными путями. В некоторых вариантах осуществления способ 300 может возвращаться на этапы 302, 304 и 306 для повторного вычисления некоторых или всех F_usable, F_pool и/или F_local. Например, если нет достаточно частот, доступных после того, как все частоты выбраны, способ 300 может возвращаться на этап 302 для определения, стали ли доступны дополнительные частотные каналы.

Понятно, что соседняя сота или сектор могут не быть непосредственно смежными с центральным сектором. Например, сектор 206е (фиг.2) и другие несмежные сектора могут учитываться при определении, какие частотные каналы нужно выбрать, используя такой способ, как способ 300 на фиг.3. Соответственно, настоящее описание не ограничивается для использования непосредственно смежных соседних сот.

В других вариантах осуществления центральный сектор 208d может потребовать, чтобы соседняя сота освободила частотный канал, если частотные каналы в достаточном количестве не доступны для центрального сектора. Например, центральный сектор 208d может потребовать, чтобы соседний сектор 206d освободил канал 9 для использования центральным сектором. Также в других вариантах осуществления центральный сектор 208d или соседний сектор могут помечать канал как используемый (например, могут поместить канал в наборе секторов F_used) для резервации канала для дальнейшего использования. Например, если сектор ожидает увеличение объема трафика в определенное время суток на основе моделей последнего трафика, сектор может попытаться зарезервировать один или несколько каналов, чтобы обслужить возросший объем трафика, одновременно избегая необходимости определять доступные каналы на то время, когда они понадобятся.

На фиг.5 вариант осуществления системы 500 иллюстрирует соты 202а и 202b, не разбитые на сектора (фиг.2), и соты 502а-502е (имеющие базовые станции 504а-504е соответственно). Такой способ, как способ 100 на фиг.1 или способ 300 на фиг.3, может быть использован в системе 500 для динамического выбора одной или более частот для использования одной из сот. Например, если сота 200а является центральной сотой, тогда сота 202а может выбирать частоту на основе F_usable,ID, F_used,ID, F_pool и F_local, как описано ранее в отношении секторов. При выборе можно принять во внимание F_usable и F_used для каждой из соседних сот 202b и 502a-502e (и другие соседние соты, если рассматриваются несмежные соты). Соответственно, не разбитая на сектора центральная сота может определять и динамически выбирать частотные каналы на основе ранее описанных параметров.

На фиг.6 коммуникационная сеть 600 иллюстрирует другой вариант осуществления системы, в которой может выполняться способ 100 на фиг.1. В настоящем примере сеть 200 являются сетью TDMA, которая может сочетаться с различными стандартами, включая в себя, но не ограничиваясь, стандарт GSM. Соответственно, понятно, что способы настоящего изобретения могут выполняться в сетях на основе разных технологий.

Сеть 600 включает множество сот из 202а, 202b (например, соты 202а и 202b на фиг.2). В настоящем примере сеть 600 является беспроводной сетью и может быть связана с другими беспроводными и/или проводными сетями, такими как Коммутируемая Телефонная Сеть Общего Пользования (PSTM) 602а и сеть с пакетной коммутацией 602b. Каждая сота 202а, 202b в сети 600 включает в себя базовую станцию (BS) 204a, 204b соответственно, которые соединены с контроллерами базовых станций (BSC) 604a, 604b соответственно. Мобильный центр переключения (MSC) 606 может быть использован для связи сети 600 с другими сетями, такими как PSTN 602a. Хотя не показано, базовые станции 204а и 204b могут быть соединены с таким же BSC, и BSC 604а и 604b могут быть соединены с отдельными MSC. BSC 604b может быть соединен с узлом переключения пакетов 608 (например, узел переключения пакетов данных, такой как узел обслуживания пакетных данных (PDSN)), который связан с сетью 602b передачи пакетов. Понятно, что другие сетевые компоненты, такие как Шлюзовой Мобильный Центр Коммутации (GMSC), Регистр Домашнего Местоположения (HLR), Регистр Местоположения роуминговых абонентов (VLR), Центр Аутентификации (AuC), Регистр Определения Оборудования (EIR) и/или Шлюз Службы Коротких Сообщений, не показаны для ясности, но могут быть включены в сеть 600. Так как такие компоненты хорошо известны специалистам в области техники, то они подробно здесь не описаны.

Сеть 600 разрешает мобильному устройству 610 соединяться с другим устройством (не показано) через BS 204a, связанной с сотой 202а, в которой расположено это мобильное устройство. Хотя показано на фиг.6 в качестве сотового телефона, понятно, что мобильное устройство 610 может быть любым портативным устройством, способным участвовать в сеансе беспроводной связи, и такие устройства могут включать в себя персональные цифровые помощники, портативные компьютеры, пейджеры и/или сотовые телефоны. Соты 202а, 202b перекрываются таким образом, что мобильное устройство 610 может перемещаться от одной соты до другой (например, от соты 202а к соте 202b), пока поддерживается сеанс связи. В области эстафетной передачи 612 (например, область, где соты 202а, 202b перекрываются) мобильное устройство 610 может обслуживаться BS 604а и BS 604b. Выбор частот сотами 202а и 202b, так же как выбор частоты в сотах (если они разбиты на сектора), может сопровождаться использованием способа, такого как способ 100 на фиг.1 и/или способ 300 на фиг.3.

Хотя только несколько примерных вариантов осуществления этого раскрытия были подробно описаны выше, специалисты в данной области техники без труда оценят, что возможно множество модификаций примерных вариантов осуществления без существенного отхода от новых методов и преимуществ этого изобретения. Также, признаки, проиллюстрированные и обсужденные выше в отношении некоторых вариантов осуществления, могут комбинироваться с признаками, проиллюстрированными и описанными выше в отношении других вариантов осуществления. Например, различные этапы разных блок-схем могут комбинироваться, выполняться в порядке, отличном от показанного порядка, или дополнительно разделяться на дополнительные этапы. Более того, этапы могу быть выполнены сетевыми элементами иными, чем те, которые описаны. Соответственно, все такие модификации предназначены для того, чтобы быть включенными в объем настоящего изобретения.

Claims

1. Способ динамического выбора частоты, содержащий этапы, на которых выполняют:
определение множества частот, используемых центральной секцией в системе беспроводной связи, которые не используются соседними секциями в системе беспроводной связи;
определение того, включает ли в себя множество частот первую частоту, которая не может быть использована соседними секциями;
выбор первой частоты для использования центральной секцией, если существует первая частота;
определение второй частоты из множества частот, которая может меньше использоваться соседними секциями, чем другие частоты из множества частот, если первая частота не существует; и
выбор второй частоты для использования центральной секцией.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых выполняют:
определение того, необходима ли дополнительная частота центральной секции;
определение того, включает ли в себя множество частот третью частоту, которая не может быть использована соседними секциями; и
выбор третьей частоты для использования центральной секцией, если третья частота существует.

3. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором выполняют определение четвертой частоты из множества частот, которая может использоваться определенным числом соседних секций в качестве второй частоты, причем вторая частота выбирается случайно из второй и четвертой частот.

4. Способ по п.1, дополнительно содержащий в случае, если множество частот, используемых центральной секцией, все используются соседними секциями, этап, на котором запрашивают, чтобы соседняя секция освободила, по меньшей мере, одну из множества частот для использования центральной секцией.

5. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором помечают выбранную первую или вторую частоты для указания того, что выбранная первая или вторая частота используется центральной секцией.

6. Способ динамического выбора частоты, содержащий этапы, на которых выполняют:
определение первого набора частотных каналов, представляющих частотные каналы, используемые центральной секцией в системе беспроводной связи;
определение второго набора частотных каналов, представляющих частотные каналы из первого набора, которые не используются соседними секциями в системе беспроводной связи;
определение третьего набора частотных каналов, представляющих частотные каналы из второго набора, которые не используются соседними секциями;
выбор первого частотного канала из третьего набора для использования центральной секцией, если третий набор включает в себя, по меньшей мере, один частотный канал; и
выбор второго частотного канала из второго набора для использования центральной секцией, если третий набор не содержит, по меньшей мере, один частотный канал.

7. Способ по п.6, дополнительно содержащий этап, на котором выполняют выбор дополнительных каналов из третьего набора для использования центральной секцией до тех пор, пока количество каналов, необходимых центральной секции, не будет достаточным.

8. Способ по п.6, дополнительно содержащий этап, на котором выполняют выбор второго частотного канала из второго набора для использования центральной секцией после того, как первый канал выбран в случае, если третий набор содержит только первый канал, и центральная секция требует дополнительные каналы.

9. Способ по п.6, дополнительно содержащий этап, на котором выполняют выбор второго частотного канала из множества частотных каналов второго набора, причем второй канал выбирается из-за того, что использование второго канала центральной секцией имеет наименьшее влияние на соседние секции, чем использование центральной секцией другого множества частотных каналов из второго набора.

10. Способ по п.9, в котором второй канал выбирается из множества частотных каналов во втором наборе, так как второй канал меньше используется соседними секциями, чем любой другой из множества частотных каналов во втором наборе.

11. Способ по п.9, в котором второй канал и третий канал меньше используются соседними секциями, чем любой другой из множества частотных каналов во втором наборе, и в котором второй канал выбирается случайным образом из поднабора второго и третьего каналов.

12. Способ по п.9, в котором второй канал и третий канал меньше используются соседними секциями, чем любой другой из множества частотных каналов во втором наборе, и в котором второй канал выбирается из поднабора второго и третьего каналов на основе модели графика.

13. Способ по п.6, дополнительно содержащий этап, на котором выполняют обновление четвертого набора выбранными первым или вторым каналом, причем четвертый набор представляет собой частотный канал, используемый центральной секцией.

14. Способ по п.6, дополнительно содержащий этап, на котором выполняют запрашивание центральной секцией, чтобы соседняя секция освободила частотный канал, если первый и второй наборы пусты.

15. Способ по п.6, дополнительно содержащий этап, на котором выполняют резервирование выбранного первого или второго канала для дополнительного использования центральной секцией.

16. Система беспроводной связи, содержащая:
центральную секцию;
центральную базовую станцию, обеспечивающую зону беспроводного охвата для центральной секции, причем центральная базовая станция связана с процессором, реализованным с возможностью выполнения команд, сохраненных в памяти, и при этом команды включают в себя команды для:
определения первого набора частот, используемых центральной секцией;
определения второго набора частот, содержащего частоты из первого набора, которые не используются соседними секциями центральной секции;
определения того, включает ли в себя второй набор первую частоту, которая не может использоваться соседними секциями; и
выбора первой частоты для использования центральной секцией, если первая частота существует.

17. Система беспроводной связи по п.16, дополнительно содержащая команды для:
определения того, включает ли в себя второй набор вторую частоту, которая меньше используется, чем другие частоты второго набора, если первая частота не существует; и
выбора второй частоты для использования центральной секцией.

18. Система беспроводной связи по п.16, в которой центральная секция формирует часть региональной сети беспроводного доступа (WRAN).

19. Система беспроводной связи по п.16, в которой центральная секция является сотой.

20. Система беспроводной связи по п.16, в которой центральная секция является сектором.