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1、(10)申请公布号 CN 102860071 A (43)申请公布日 2013.01.02 C N 1 0 2 8 6 0 0 7 1 A *CN102860071A* (21)申请号 201180021356.8 (22)申请日 2011.04.26 61/327,894 2010.04.26 US H04W 28/08(2006.01) H04W 84/22(2006.01) H04W 72/12(2006.01) (71)申请人交互数字专利控股公司 地址美国特拉华州 (72)发明人 AV辛丘利 GA查尔顿 A戴米尔 S考尔 A列兹尼克 JL汤米克 (74)专利代理机构北京润平知识产权代理。
2、有限 公司 11283 代理人南毅宁 刘国平 (54) 发明名称 启用AD HOC网络的方法和设备 (57) 摘要 一种相邻多媒体共享控制器(NMSC)包括动态 频谱管理(DSM)管理实体,所述DSM管理实体被 配置成基于多媒体应用的服务质量(QoS)需求将 多媒体分组分配至由从多个RAT物理层中选出的 各自的无线电技术(RAT)使用的可用的未许可频 段。所述NMSC的网络接口启用与至少一个其它 NMSC的点对点通信以基于检测到的公共多媒体 流模式协调ad hoc网络节点群集。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.10.26 (86)PCT申请的申请数据 PCT/U。
3、S2011/033950 2011.04.26 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/137118 EN 2011.11.03 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书15页 附图13页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 15 页 附图 13 页 1/2页 2 1.一种用于启用ad hoc网络的方法,该方法包括: 基于多媒体应用的服务质量(QoS)需求与可用RAT的通告能力的比较而将多媒体分组 分配至由从多个可用RAT中选出的各自的无线电技术(RAT)使用的可用的未许可频段;以 及 使用与至少一个其它节点的点对点通信基于检测到的。
4、公共多媒体流模式将节点群集 协调为所述ad hoc网络。 2.根据权利要求1所述的方法,该方法还包括: 从所述多个RAT的每一个RAT接收信道质量测量,其中分配所述多媒体分组还基于所 述多媒体应用的QoS需求与所述信道质量测量的比较。 3.根据权利要求1所述的方法,该方法还包括: 融合从至少一个感测功能实体接收到的频谱感测报告,其中分配所述多媒体分组至频 段还基于融合后的感测报告。 4.根据权利要求1所述的方法,该方法还包括: 控制对频谱的感测仅在未许可频段发生。 5.根据权利要求1所述的方法,该方法还包括: 根据被选择用于传载所述多媒体分组的RAT由较高媒介接入控制(MAC)层来分离相关 联。
5、应用的多媒体分组;以及 使用多个较低级MAC层来支持对每个RAT的多媒体分组的独立地接入控制,每个较低 MAC层与各自的RAT相关联; 使用多个物理层来提供针对每个RAT的QoS反馈,每个物理层与各自的RAT相关联; 在不满足应用的QoS需求的情况下,将所述多媒体分组流传送到不同的RAT。 6.根据权利要求1所述的方法,该方法还包括: 使用被配置成处理所述ad hoc网络的层3协议的网络接口,所述处理包括在所述ad hoc网络中的多个节点之间对多媒体分组进行路由。 7.根据权利要求1所述的方法,该方法还包括: 与运营商网络实体进行交互,以管理被用于存储的缓存操作和转发来自运营商应用服 务器的多。
6、媒体分组至其它指定的ad hoc网络节点。 8.根据权利要求1所述的方法,该方法还包括: 为应用层提供概述以便清楚所述RAT分配中的动态更新。 9.根据权利要求1所述的方法,其中至少一个RAT是毫微微小区RAT,该方法还包括: 向家用区域网络提供多媒体和娱乐服务。 10.根据权利要求1所述的方法,该方法还包括: 从服务器网络接收多媒体分组;以及 将所述多媒体分组中继到所述ad hoc网络中的节点群集。 11.一种相邻多媒体共享控制器(NMSC),该NMSC包括: 动态频谱管理(DSM)管理实体,被配置成基于多媒体应用的服务质量(QoS)需求与可 用RAT的通告能力的比较而将多媒体分组分配至由从。
7、多个可用RAT中选出的各自的无线电 技术(RAT)使用的可用的未许可频段;以及 网络接口,被配置成执行与至少一个其它节点的点对点通信以基于检测到的公共多媒 权 利 要 求 书CN 102860071 A 2/2页 3 体流模式将节点群集协调为所述ad hoc网络。 12.根据权利要求11所述的NMSC,其中所述DSM管理实体还被配置成从所述多个RAT 的每一个RAT接收信道质量测量,并且基于所述多媒体应用的QoS需求与所述信道质量测 量的比较分配所述多媒体分组。 13.根据权利要求11所述的NMSC,其中所述DSM管理实体还被配置成融合从至少一个 感测功能实体接收到的频谱感测报告,并且基于融合。
8、后的感测报告分配所述分组至频段。 14.根据权利要求11所述的NMSC,其中所述DSM管理实体还被配置成控制对频谱的感 测仅在未许可频段发生。 15.根据权利要求11所述的NMSC,该NMSC还包括: DSM适配器,包括较高媒介接入控制(MAC)层,该较高MAC层根据被选择用于传载所述 分组的RAT来分离相关联应用的所述多媒体分组;以及 多个较低级MAC层,每个较低MAC层与各自的RAT相关联并且被配置成支持对每个RAT 的分组独立地接入控制; 多个物理层,每个物理层与各自的RAT相关联,所述多个物理层被配置成提供针对每 个RAT的QoS反馈给所述DSM适配器; 其中所述DSM适配器被配置成在。
9、不满足应用的QoS需求的情况下,将所述分组流调整 到不同的RAT。 16.根据权利要求11所述的NMSC,该NMSC还包括网络接口,该网络接口被配置成处理 ad hoc网络的层3协议,所述处理包括在所述ad hoc网络中的多个NMSC之间对多媒体分 组进行路由。 17.根据权利要求16所述的NMSC,该NMSC还包括: 无线接入网络加速接口,被配置成与运营商网络实体进行交互,以管理被用于存储的 缓存操作和转发来自运营商应用服务器的多媒体分组至其它指定的ad hoc网络节点。 18.根据权利要求11所述的NMSC,该NMSC还包括NMSC应用接口,该NMSC应用接口被 配置成为应用层提供概述以便。
10、清楚所述RAT分配中的动态更新。 19.根据权利要求11所述的NMSC,其中至少一个RAT是毫微微小区RAT,并且所述NMSC 向家用区域网络提供多媒体和娱乐服务。 20.根据权利要求11所述的NMSC,该NMSC被配置作为从服务器网络接收多媒体流并 且将所述流中继到ad hoc网络中的NMSC群集的ad hoc网络管理器。 权 利 要 求 书CN 102860071 A 1/15页 4 启用 AD HOC 网络的方法和设备 0001 相关申请的交叉引用 0002 本申请要求2010年4月26日提交的美国临时专利申请No.61/327,894的权益, 该申请的内容全部作为引用结合于此。 背景技。
11、术 0003 考虑到在局域网中具有彼此相互通信的多个设备或者装置的多节点无线网络的 情况。针对该场景的典型示例为具有多个设备的家庭,所述多个设备访问无线媒介从而彼 此相互通信。其中一些设备或者装置需要非常高的带宽而其中一些设备要求非常可靠的数 据传输。在局域网中的当前无线技术受用于通信所分配的带宽限制。例如,在无线局域网 (WLAN)环境中部署的当前技术被分配最大40MHz的带宽并且该技术期望的最大吞吐量为 300Mbps。此外,在当前WLAN技术中,网络中的所有设备通过竞争频谱接入从而避免空中 冲突的方式彼此进行通信(即所有设备不得不顺次接入频谱)。因此,同时运行的多个高带 宽应用,如无线高。
12、清晰度视频、多播放器视频游戏等能够快速接近带宽和吞吐量限制,同时 影响服务质量。 0004 动态频谱管理(DSM)为一种通过感测频谱并且静态/动态分派频谱至系统中其中 一个用户的方式包括识别并探测未被使用频谱碎片的技术。其可以被一个或者多个运营商 在一个或者多个无线电接入技术(RAT)中利用并且使用连续或者非连续频段。 发明内容 0005 相邻多媒体共享控制器(NMSC)设备可以从蜂窝运营商服务器网络中提供绑定的 多媒体和娱乐包给家庭订户,其中所述蜂窝运营商服务器网络充 当被绑定成单个包进入 家庭的所有多媒体和娱乐服务的唯一提供商(例如,通过无线接口至家庭的高带宽因特网 接入和多媒体服务)。N。
13、MSC在无线网络范围内支持的多个无线电接入技术(RAT)间使用动 态幅度管理。协议栈设计被实现,其中多媒体接入控制(MAC)层被划分为较高MAC层和较 低MAC层两者。 0006 NMSC设备群集可以形成ad hoc网络来在其中共享和交换交互的多媒体和娱乐服 务从而增强相邻范围内的社交网络以及在传送相同的服务至相邻或者甚至相同家庭的多 个出口范围内的多个家庭中卸载一些运营商网络负载。 0007 被实现为NMSC的频谱管理器使得能够在ad hoc网络无缝连接,以及在特定时间 便于最优分配带宽给应用。所述频谱管理器优化可用的频谱的利用从而满足要求的QoS,允 许使用相同或不同的RAT频谱聚合,以及。
14、在可能的对等设备间做出高吞吐实时多媒体丰富 内容共享的同时监测频谱感测以及基于环境的信息融合。 0008 频谱管理器能够大范围频谱感测、频率聚合及使用在相邻网络中聚集的信息进行 智能无线电资源管理。所述频谱管理器可以适配成服务于在机器对机器(M2M)、车辆对车辆 (V2V)和点对点(P2P)通信中参与的无线网络。 说 明 书CN 102860071 A 2/15页 5 附图说明 0009 从以下描述中可以更详细地理解本发明,这些描述是以实例方式给出的,并且可 以结合附图加以理解,其中: 0010 图1A示出了可以在其中实现一个或多个所公开的实施方式的示例通信系统; 0011 图1B示出了示例无。
15、线发射/接收单元(WTRU),其中所述WTRU可以 在如图1A所 示的通信系统中使用; 0012 图1C示出了示例无线电接入网络和示例核心网络,其中示例无线电接入网络和 所述示例核心网络可以在如图1A所示的通信系统中使用; 0013 图2示出了根据动态频谱管理(DSM)使能的频谱管理器的频谱使用和分配的示 例; 0014 图3示出了频谱管理器的示例框图; 0015 图4示出了用于实施方式的相邻多媒体共享控制器(NMSC)的示例框图; 0016 图5示出了用于实施方式的DSM数据适配器的示例框图; 0017 图6示出了实现图4的NMSC的示例相邻网络; 0018 图7示出了实现用于分配多媒体服务。
16、的多个NMSC的网络配置的第一示例; 0019 图8示出了实现用于分配多媒体服务的主NMSC的网络配置的第二示例; 0020 图9示出了针对ad hoc网络中的NMSC的认知阶段的信号图; 0021 图10示出了用于表示NMSC转发以用于访问ad hoc网络中的媒体内容的示例信 号图;以及 0022 图11示出了NMSC访问来自ad hoc网络媒体目录的内容的示例信号图。 具体实施方式 0023 图1A示出了可以在其中实施一个或者多个所公开的实施方式的示例通信系统 100。通信系统100可以是将诸如语音、数据、视频、消息、广播等之类的内容提供给多个无 线用户的多接入系统。通信系统100可以通过。
17、系统资源(包括无线带宽)的共享使得多个 无线用户能够访问这些内容。例如,通信系统100可以使用一个或多个信道接入方法,例 如码分多址(CDMA)、 时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA (SC-FDMA)等等。 0024 如图1A所示,通信系统100可以包括无线发射/接收单元(WTRU)102a,102b, 102c,102d、无线电接入网络(RAN)104、核心网络106、公共交换电话网(PSTN)108、因特网 110和其他网络112,但可以理解的是所公开的实施方式可以涵盖任意数量的WTRU、基站、 网络和/或网络元件。WTRU 102a,。
18、102b,102c,102d中的每一个可以是被配置成在无线环境 中操作和/或通信的任何类型的装置。作为示例,WTRU 102a,102b,102c,102d可以被配置 成发送和/或接收无线信号,并且可以包括用户设备(UE)、移动站、固定或移动用户单元、 寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、便携式电脑、上网本、个人计算机、无线 传感器、消费电子产品等等。 0025 通信系统100还可以包括基站114a和基站114b。基站114a,114b中的每一个可 以是被配置成与WTRU 102a,102b,102c,102d中的至少一者无线交互,以便于接入一个或 多个通信网络(例如核心网络1。
19、06、因特网110和/或其它网络112)的任何类型的装置。 说 明 书CN 102860071 A 3/15页 6 例如,基站114a,114b可以是基站收发信站(BTS)、节点B、演进型节点B(eNB)、家用节点 B(HNB)、家用eNB(HeNB)、站点控制器、接入点(AP)、无线路由器以及类似装置。尽管基站 114a,114b每个均被描述为单个元件,但是可以理解的是基站114a,114b可以包括任何数 量的互联基站和/或网络元件。 0026 基站114a可以是RAN 104的一部分,该RAN 104还可以包括诸如基站控制器 (BSC)、无线电网络控制器(RNC)、中继节点之类的其他基站和。
20、/或网络元件(未示出)。基站 114a和/或基站114b可以被配置成发送和/或接收特定地理区域内的无线信号,该特定地 理区域可以被称作小区(未示出)。小区还可以被划分成小区扇区。例如与基站114a相关 联的小区可以被划分 成三个扇区。由此,在一种实施方式中,基站114a可以包括三个收发 信机,即针对所述小区的每个扇区都有一个收发信机。在另一实施方式中,基站114a可以 使用多输入多输出(MIMO)技术,并且由此可以使用针对小区的每个扇区的多个收发信机。 0027 基站114a,114b可以通过空中接口116与WTRU 102a,102b,102c,102d中的一者 或多者通信,该空中接口116。
21、可以是任何合适的无线通信链路(例如射频(RF)、微波、红外 (IR)、紫外(UV)、可见光等)。空中接口116可以使用任何合适的无线电接入技术(RAT)来 建立。 0028 更为具体地,如前所述,通信系统100可以是多接入系统,并且可以使用一个或多 个信道接入方案,例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA以及类似的方案。例如,在RAN 104 中的基站114a和WTRU 102a,102b,102c可以实施诸如通用移动电信系统(UMTS)陆地无 线电接入(UTRA)之类的无线电技术,其可以使用宽带CDMA(WCDMA)来建立空中接口116。 WCDMA可以包括诸如高速分组接。
22、入(HSPA)和/或演进型HSPA(HSPA+)的通信协议。HSPA 可以包括高速下行链路分组接入(HSDPA)和/或高速上行链路分组接入(HSUPA)。 0029 在另一实施方式中,基站114a和WTRU 102a,102b,102c可以实施诸如演进型UMTS 陆地无线电接入(E-UTRA)之类的无线电技术,其可以使用长期演进(LTE)和/或高级LTE (LTE-A)来建立空中接口116。 0030 在其他实施方式中,基站114a和WTRU 102a,102b,102c可以实施诸如IEEE 802.16(即全球微波互联接入(WiMAX)、CDMA2000、CDMA20001X、CDMA200。
23、0EV-DO、临时标准 2000(IS-2000)、临时标准95(IS-95)、临时标准856(IS-856)、全球移动通信系统(GSM)、 增强型数据速率GSM演进(EDGE)、GSM EDGE(GERAN)之类的无线电技术。 0031 举例来讲,图1A中的基站114b可以是无线路由器、HNB、HeNB或者 AP,并且可以 使用任何合适的RAT,以用于促进在诸如公司、家庭、车辆、校园之类的局部区域的无线连 接。在一种实施方式中,基站114b和WTRU102c,102d可以实施诸如IEEE 802.11之类的无 线电技术以建立无线局域网络(WLAN)。在另一实施方式中,基站114b和WTRU 。
24、102c,102d 可以实施诸如IEEE 802.15之类的无线电技术以建立无线个域网络(WPAN)。在又一实施方 式中,基站114b和WTRU 102c,102d可以使用基于蜂窝的RAT(例如WCDMA、CDMA2000、GSM、 LTE、LTE-A等)以建立微微小区(picocell)和毫微微小区(femtocell)。如图1A所示,基 站114b可以具有至因特网110的直接连接。由此,基站114b不必经由核心网络106来接 入因特网110。 0032 RAN 104可以与核心网络106通信,该核心网络可以是被配置成将语音、数据、应 用程序和/或网际协议上的语音(VoIP)服务提供到WTR。
25、U 102a,102b,102c,102d中的一 说 明 书CN 102860071 A 4/15页 7 者或多者的任何类型的网络。例如,核心网络106可以提供呼叫控制、账单服务、基于移动 位置的服务、预付费呼叫、网际互联、视频分配等,和/或执行高级安全性功能,例如用户验 证。尽管图1A中未示出,需要理解的是RAN 104和/或核心网络106可以直接或间接地与 其他RAN进行通信,这些其他RAT可以使用与RAN 104相同的RAT或者不同的RAT。例如, 除了连接到可以采用E-UTRA无线电技术的RAN 104,核心网络106也可以与使用GSM无线 电技术的另一个RAN(未显示)通信。 003。
26、3 核心网络106也可以用作WTRU 102a,102b,102c,102d接入PSTN 108、因特网110 和/或其他网络112的网关。PSTN 108可以包括提供普通老式电话服务(POTS)的电路交 换电话网络。因特网110可以包括互联计算机网络的全球系统以及使用公共通信协议的装 置,所述公共通信协议例如传输控制协议(TCP)/网际协议(IP)套件中的TCP、用户数据报 协议(UDP)和IP。网络112可以包括由其他服务提供方拥有和/或运营的无线或有线通信 网 络。例如,网络112可以包括连接到一个或多个RAN的另一核心网络,这些RAN可以使 用与RAN 104相同的RAT或者不同的RA。
27、T。 0034 通信系统100中的WTRU 102a,102b,102c,102d中的一些或者全部可以包括多模 式能力,即WTRU 102a,102b,102c,102d可以包括用于通过不同通信链路与不同的无线网 络进行通信的多个收发信机。例如,图1A中显示的WTRU 102c可以被配置成与可以使用基 于蜂窝的无线电技术的基站114a进行通信,并且与可以使用IEEE 802无线电技术的基站 114b进行通信。 0035 图1B示出了在图1A中示出的通信系统100内使用的示例WTRU 102。如图1B所 示,WTRU 102可以包括处理器118、收发信机120、发射/接收元件(例如,天线)122。
28、、扬声器 /麦克风124、键盘126、显示屏/触摸板128、不可移除存储器130、可移除存储器132、电源 134、全球定位系统芯片组(GPS)136和外围设备138。需要理解的是,在与以上实施方式一 致的同时,WTRU 102可以包括上述元件的任何子集。 0036 处理器118可以是通用目的处理器、专用目的处理器、常规处理器、数字信号处理 器(DSP)、微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集 成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、集成电路(IC)、状态机等。处理器118可以 执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或使得WTRU。
29、 102能够操作在无线 环境中的其他任何功能。处理器118可以耦合到收发信机120,该收发信机120可以耦合到 发射/接收元件122。尽管图1B中将处理器118和收发信机120描述为独立的组件,处理 器118和收发信机120可以被一起集成到电子封装或者芯片中。 0037 发射/接收元件122可以被配置成通过空中接口116将信号发送到基站(例如基 站114a),或者从基站(例如基站114a)接收信号。例如,在一种 实施方式中,发射/接收 元件122可以是被配置成发送和/或接收RF信号的天线。在另一实施方式中,发射/接收 元件122可以是被配置成发送和/或接收例如IR、UV或者可见光信号的发射器/。
30、检测器。 在又一实施方式中,发射/接收元件122可以被配置成发送和接收RF信号和光信号两者。 发射/接收元件122可以被配置成发送和/或接收无线信号的任意组合。 0038 此外,尽管发射/接收元件122在图1B中被描述为单个元件,但是WTRU102可以 包括任何数量的发射/接收元件122。更特别地,WTRU 102可以使用MIMO技术。由此,在 一种实施方式中,WTRU 102可以包括两个或更多个发射/接收元件122(例如多个天线)以 说 明 书CN 102860071 A 5/15页 8 用于通过空中接口116发射和接收无线信号。 0039 收发信机120可以被配置成对将由发射/接收元件12。
31、2发送的信号进行调制,并 且被配置成对由发射/接收元件122接收的信号进行解调。如上所述,WTRU 102可以具有 多模式能力。由此,收发信机120可以包括多个收发信机以用于使得WTRU 102能够经由多 RAT进行通信,例如UTRA和IEEE802.11。 0040 WTRU 102的处理器118可以被耦合到扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示屏 /触摸板128(例如,液晶显示器(LCD)显示单元或者有机发光二极管(OLED)显示单元),并 且可以从上述装置接收用户输入数据。处理器118还可以向扬声器/麦克风124、键盘126 和/或显示屏/触摸板128输出用户数据。此外,处理器118。
32、可以访问来自任何类型的合 适的存储器中的信息,以及向任何类型的合适的存储器中存储数据,所述存储器例如可以 是不可移除存储器130和/或可移除存储器132。不可移除存储器130可以包括随机接入 存储器(RAM)、可读存储器(ROM)、硬盘或者任何其他类型的存储器存储装置。可移除存储 器132可以包括用户标识模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等类似装置。在其他 实施方式中,处理器118 可以访问来自物理上未位于WTRU 102上而位于服务器或者家用 计算机(未示出)上的存储器的信息,以及向上述存储器中存储数据。 0041 处理器118可以从电源134接收功率,并且可以被配置成将功率分。
33、配给WTRU 102 中的其他组件和/或对至WTRU 102中的其他组件的功率进行控制。电源134可以是任何 适用于给WTRU 102加电的装置。例如,电源134可以包括一个或多个干电池(镍镉(NiCd)、 镍锌(NiZn)、镍氢(NiMH)、锂离子(Li-ion)等)、太阳能电池、燃料电池等。 0042 处理器118还可以耦合到GPS芯片组136,该GPS芯片组136可以被配置成提供关 于WTRU 102的当前位置的位置信息(例如经度和纬度)。作为来自GPS芯片组136的信息 的补充或者替代,WTRU 102可以通过空中接口116从基站(例如基站114a,114b)接收位置 信息,和/或基于。
34、从两个或更多个相邻基站接收到的信号的定时来确定其位置。在与实施 方式一致的同时,WTRU 102可以通过任何合适的位置确定方法来获取位置信息。 0043 处理器118还可以耦合到其他外围设备138,该外围设备138可以包括提供附加特 征、功能性和/或无线或有线连接的一个或多个软件和/或硬件模块。例如,外围设备138 可以包括加速度计、电子指南针(e-compass)、卫星收发信机、数码相机(用于照片或者视 频)、通用串行总线(USB)端口、震动装置、电视收发信机、免持耳机、蓝模块、调频(FM) 无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块、因特网浏览器等等。 0044 图1C示出。
35、了在图1A中所示的通信系统100内使用的示例RAN 104和示例核心网 络106。如上所述,RAN 104可以使用E-UTRA无线电技术通过空中接口116与WTRU 102a、 102b、102c通信。RAN 104还可以与核心网络106通信。 0045 RAN 104可以包含eNB 140a、140b、140c,应该理解的是RAN 104可 以包含任意数 量的eNB而仍然与实施方式保持一致。eNB 140a、140b、140c每个可以包含一个或多个收发 信机,所述收发信机通过空中接口116来与WTRU 102a、102b、102c通信。在一种实施方式 中,eNB 140a、140b、140c。
36、可以使用MIMO技术。由此,例如eNB 140a可以使用多个天线来 传送无线信号至WTRU 102a并且从WTRU 102a中接收无线信号。 0046 eNB 140a、140b、140c中的每个可以与特定小区(未示出)相关联并且可以被配置 成在上行链路和/或下行链路中处理无线电资源管理决定、切换决定、用户调度。如图1C 说 明 书CN 102860071 A 6/15页 9 中所示,eNB 140a、140b、140c可以通过X2接口彼此进行通信。 0047 图1C中所示的核心网络106可以包括移动性管理网关(MME)142、服务网关144 和分组数据网络(PDN)网关146。尽管上述元素中。
37、的每个被描述为核心网络106的一部分, 但是应该理解的是这些元素中的任何一个可以被除了核心网络运营商以外的实体拥有和/ 或运营。 0048 MME 142可以通过S1接口被连接到RAN 104中的eNB 140a、140b、140c中的每个 并且可以作为控制节点。例如,MME 142可以负责认证WTRU102a、102b、102c的用户、承载激 活/去激活、在WTRU 102a、102b、102c的初始附着期间选择特定服务网关,等等。MME 142 也可以为RAN 104与使用其他无线电技术(例如GSM或WCDMA)的RAN(未示出)之间的切 换提供控制平面功能。 0049 服务网关144可以。
38、通过S1接口被连接到RAN 104中的e节点B140a、140b、140c 中的每个。服务网关144通常可以路由和转发用户数据分组至WTRU 102a、102b、102c,或 者路由和转发来自WTRU 102a、102b、102c的用户数据分组。服务网关144也可以执行其他 功能,例如在e节点B间切换期间锚定用户平面、当下行链路数据可用于WTRU 102a、102b、 102c时触发寻呼、为WTRU 102a、102b、102c管理和存储上下文等等。 0050 服务网关144也可以被连接到PDN网关146,该网关146可以向WTRU102a、102b、 102c提供至分组交换网络(例如因特网1。
39、10)的接入,从而便于WTRU 102a、102b、102c与IP 使能设备之间的通信。 0051 核心网络106可以促进与其他网络之间的通信。例如,核心网络106可以向WTRU 102a、102b、102c提供至电路交换网络(例如PSTN 108)的接入,从而便于WTRU 102a、102b、 102c与传统陆线通信设备之间的通信。例如,核心网络106可以包括,或可以与下述通信: 作为核心网络106和PSTN 108之间接口的IP网关(例如,IP多媒体子系统(IMS)服务器)。 另外,核心网络106可以向WTRU 102a、102b、102c提供至网络112的接入,该网络112可以 包含被其。
40、他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。 0052 虽然在图1C中未示出,应该理解的是RAN 104可以被连接到其他ASN且核心网络 106可以被连接到其他核心网络。RAN 104和其他ASN之间的通信链路可以被定义为R4参 考点,该R4参考点可以包括用于协调RAN 104和其他ASN之间的WTRU 102a、102b、102c移 动性的协议。核心网络106和其他核心网络之间的通信链路可以被定义为R5参考点,该R5 参考点可以包括用于便于本地核心网络和受访核心网络之间的交互工作的协议。 0053 图2显示了在针对GSM、LTE、WCDMA和TV波段的时间和频段中的许可频谱的使 用模式的。
41、示例场景。在一种实施方式中,提供了用于在WLAN或者ad hoc,无线邻域网络 (WNAN)中通信的方案,其中频谱基于用户间的协作被分配给每个通信链路,由此消除了空 中争用。所有设备均可以利用无线频谱的未充分使用(under-utilized)部分同时彼此通 信,忽视网络中其它设备的存在。例如,这一实施方式使用频谱中被分配给许可运营商未被 必要地最佳使用的部分,并且频谱的使用特性在时间、频率和地理位置方面动态改变。 0054 参考图2,许可频谱的阴影区域为在特定时间和频率由频谱的主用户使用的已占 用区域。剩余频谱区域未被主用户使用,并且可以潜在地被用于由未许可次用户的通信(不 引起对任何主用户。
42、的干扰)。例如,可用TV波段可以是未许可白空间。表1显示了对次用 户的剩余区域分派的示例,标识为信道CH1,CH2,CH3,CH4,CH5和CH6,具有给成对网络节 说 明 书CN 102860071 A 7/15页 10 点A,B和C以及频谱管理器的分配。频谱管理器负责对次用户的信道分配,并且将在以下 进一步详细描述。 0055 信道用户对 CH1节点A/节点C CH2频谱管理器/节点A CH3频谱管理器/节点C CH4频谱管理器/节点B CH5节点A/节点B CH6节点B/节点C 0056 表1 0057 如图2所示的未占用频谱的分布允许频谱被有效利用并且可以为设备的通信提 供附加带宽。频。
43、谱管理器可以在频率块中(诸如在区域201)或者在时间块中(诸如在区域 202)中选择针对诸如节点A/节点B(CH5)的特定用户对的信道分配。而且,用户对分配可 以被选作时间和频率块的组合,如区域203中针对用户对节点B/节点C(CH6)所示。虽然 如图2中显示的频率区域是用于许可频谱,但这一实施方式不限于许可频谱,并且可以扩 展到未许可频谱,诸如IEEE 802.11x技术,其中频谱可以以非恶意共存方式共享。 0058 图3显示了用于频谱管理器300的协议栈模型的框图,频谱管理器300包括动态 频谱管理(DSM)管理实体301,该DSM管理实体301从应用APP 1APP K接收QoS需求 3。
44、02,并且经由多个多RAT收发信机从多个无线电接入技术(RAT)RAT_1RAT_N接收通告 的能力303。DSM管理实体301也可以从每个支持的RAT_RAT_1-RAT_N接收能力指示304 和信道质量测 量305。DSM管理实体301可以执行呼叫准许控制,并映射应用至RAT的合 适向量。DSM管理实体301提供概述和方法以允许随着改变信道条件和可用性,对RAT映射 无缝动态更新。 0059 频谱管理器300可以充当频谱代理方,在时间和频率上持续感测针对频谱空穴 (hole)的无线频谱,和/或融合从网络中的内部感测功能实体(sensingfunction)和/或其 它节点反馈到该频谱管理器。
45、300的频谱感测报告,以及向每个无线链路分配独立的频谱。 频谱管理器300可以利用智能无线电资源管理方案,其使用感测信息来基于服务和用户优 先级分配不同的频谱。 0060 在结构上,DSM管理实体301的这些功能可以被分布开或者集中化或者两者结合。 用于融合频谱感测报告的感测融合单元可以是必要或者不必要的,且频谱管理器300的功 能可以基于用户情况的上下文而被分布在协议栈的不同地方,如将在以下所描述的。 0061 图4显示了相邻多媒体共享控制器(NMSC)401的示例框图,该NMSC401包括DSM 管理实体301以及支持DSM功能的协议架构。协议栈包括较高层411、DSM抽象层405、DSM。
46、 适配器404、较低MAC层407和PHY层406。DSM管理实体301可以定义感测需求、收集测量 结构、执行数据融合、控制网络协议以及执行管理算法,从而将较高层策略通知给各个层。 例如,用于次用户的允许的白空间(频谱波段)列表通过接口434从DSM管理实体301传递 到PHY层406,从而感测416仅在允许区域发生,减小了在已占用许可波段中与主用户的干 扰。类似地,DSM管理实体301可以通知其它层(例如经由接口433的较低MAC层,和经由接 口432的DSM数据抽象层405)关于可用的未许可频谱。较高层协议可以被用于将任何相 关控制和信令信息传送给客户端设备(终端用户)和对等设备(其它NM。
47、SC)。如所示的,DSM 说 明 书CN 102860071 A 10 8/15页 11 管理实体301使用接口431与较高层411通信以例如交换QoS需求。 0062 NMSC 401的控制平面包括在较低MAC层407与提供较高MAC层功能的DSM适配器 404之间划分的MAC功能。DSM适配器404通过从各种RAT和/或频谱波段提供绑定RAT特 定PHY层406和较低级MAC层407所需要的适配到较高层411来支持频谱选择和聚合。较 低MAC层407被提供以支持用于每个单独的RAT的接入控制。DSM适配器404与较低MAC 层407之间的交互是基于RAT和基于多RAT,如数据流421424。
48、所示。DSM适配器404可 以使用单个RAT操作双向数据流,如数据流421所示,利用毫微微小区能力。DSM适配器404 还能够多RAT控制,如数据流422所示,利用蜂窝RAT和WLAN RAT来增强频谱移动性和占 用。作为另一示例,DSM适配器404可以针对上行链路和下行链路使用不同的RAT,如数据 流423和424所示,其中上行链路可以被分配给蓝牙WPAN RAT,而下行链路RAT可以使用可 见光通信。 0063 DSM数据抽象层405执行较高层411与DSM适配器404之间的映射功能,有效地隐 藏了来自较高层411的DSM特定细节。 0064 DSM管理实体301可以基于由带宽策略实体45。
49、1提供的带宽跟踪信息作出DSM决 定。活动RAT数据库435可以被用于维持当前向各个设备提供服务的RAT列表。带宽策略 451可以更新和读取活动RAT数据库435并根据基于RAT的策略识别白空间和其它未许可 频谱,并且将这些信息提供给DSM管理实体301。DSM管理实体301还可以基于从电源跟踪 器452输入的所监控的电池寿命以及来自认证、授权和记账(AAA)接口453的安全性参数 来作出DSM决定。DSM管理实体301包括本地媒体无关切换(MIH)服务器功能403,该MIH 服务器功能可以使用来自独立RAT的测量信息以及来自中央信息服务器的附加信息来发 起从一个RAT到另一个的设备切换。例如,切换可以在当前RAT变得不可接受或者不可用 的情况下发起。 0065 图5显示了DSM适配器404的示例框图。在这一示例中,意在用于两 个不同RAT (RAT_A和RAT_B)的IP/RLC分组由较高MAC层502接收。DSM适配器404可以使用接入选 择功能531、聚合功能532将分组分离为意在用于RAT_。