使用具有不同技術的多個無線接口的短距離基站進行無線通信的方法和裝置的制造方法
【專利說明】使用具有不同技術的多個無線接口的短距離基站進行無線通信的方法和裝置
[0001]優(yōu)先權聲明
[0002]本申請要求2013年10月14日提交的第14/053，201號美國非臨時申請以及2012年10月16日提交的第61/714，257號美國臨時申請的優(yōu)先權，其全部內(nèi)容以引用方式被完全合并在此。
技術領域
[0003]本發(fā)明的示例性實施例總體上涉及無線通信，更具體來說涉及一種使用裝配有操作在至少兩種互補技術下的無線接口的小型、低功率短距離基站的方法和/或裝置。所述兩種技術可以包括基于被稱作白空間頻譜(whitespace spectrum)(比如電視白空間頻譜塊、RADAR(雷達)頻譜塊等等)的未被充分使用或者未被使用的頻譜的技術，以及非白空間技術(比如蜂窩運營商自身的已授權頻譜技術，或者完全未授權的并且對于所有用戶可用的頻譜帶)。
【背景技術】
[0004]頻譜是無線通信系統(tǒng)中的稀缺資源，并且在廣域蜂窩數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡中尤其被認為是這樣。例如在美國，預期蜂窩數(shù)據(jù)通信量到2014年將會達到每個月幾艾字節(jié)(exa-byte)(I艾字節(jié)=I百萬太字節(jié))，這大致等于2006年的全部全球因特網(wǎng)需求的通信量，從而對有限的可用頻譜構成壓力。
[0005]除了改進用于無線通信的底層技術以便緩解頻譜緊張之外，用以解決這一挑戰(zhàn)的兩種常見方法包括:1)通過部署許多低功率、短距離“迷你基站”(由于其短距離覆蓋區(qū)域，因此有時被稱作“小型蜂窩”)，比如室內(nèi)毫微微蜂窩或者室外微蜂窩、微微蜂窩，以允許更高的空間重復使用；以及2)實施去到未授權頻譜帶(比如WiFi接入點)的蜂窩通信量卸載。但是對于已授權頻譜帶的“迷你基站”的使用可能導致與部署在室外的現(xiàn)有的全尺寸基站(其常常被稱作“宏蜂窩”)經(jīng)常干擾，并且對于傳統(tǒng)的無執(zhí)照頻譜帶(比如2.4GHz ISM和5.8GHz U-NII頻帶)的使用通常無法給出可靠的容量來源。
[0006]隨著針對新頻譜以增大無線容量以滿足通信量的需求的增加，例如聯(lián)邦通信委員會(FCC，F(xiàn)ederal Communicat1n Commiss1n)之類的監(jiān)管機構正在考慮被稱作“白空間頻譜”的新的頻譜帶。這樣的頻譜帶的一個實例是近來通過FCC指南而可用于特定情形中的機會性使用的DTV白空間。在美國，電視白空間常常指的是電視廣播頻譜的未被使用的部分——具體來說是較低VHF信道2-6(54-88MHz)、較高VHF信道7-13(174-216MHz)和UHF信道14-51 (470_698MHz)，其中的例外是被保留用于射電天文(rad1 astronomy)的信道37。白空間被分配給主要用戶(比如數(shù)字DTV廣播公司、公共安全機構、市政當局或政府、或者例如具有無線麥克風的組織或設施所有者)。雖然這一白空間頻譜通常是由主要用戶使用來廣播電視信道或者廣播聲音(使用無線麥克風)，但是所述頻譜的一部分或全部在不同的時間段可以保持未被使用或者未被充分使用。FCC指南現(xiàn)在允許次要用戶在“無害”的基礎上使用這一白空間，這是因為假設次要用戶的使用不會與主要用戶發(fā)生干擾，則次要用戶可以使用白空間。因此，無線通信服務提供商可以作為次要用戶使用白空間頻譜。具體來說，無線通信服務提供商(次要用戶)可以在三種情形下使用白空間頻譜:1)白空間頻帶可以“不對次要用戶授權”，這意味著任何次要用戶都可以作為次要用戶來使用所述頻帶；2)白空間頻帶可以“排他地對某次要用戶授權”，這意味著只有一個特定標識的次要用戶可以作為次要用戶來使用所述頻帶；或者3)白空間頻帶可以被“輕度授權”，這意味著受限數(shù)目的未標識的次要用戶或者少數(shù)特定標識的次要用戶可以作為次要用戶來使用所述頻帶。為此，F(xiàn)CC已經(jīng)強制無授權設備能夠或是通過低至-1HdBm的接收信號強度檢測電視臺的存在以及通過低至_126dBm的接收信號強度檢測無線麥克風的存在，或者具有聯(lián)系電視頻譜占用數(shù)據(jù)庫的能力，從而使得如檢測到主要用戶，無授權用戶可以知道騰出所述頻帶，以便保證主要用戶對于所述頻譜的使用。
[0007]白空間頻譜的其他實例包括由美國聯(lián)邦政府系統(tǒng)使用的頻譜帶(例如由海軍雷達使用的 3550-3700MHz)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的示例性實施例提供一種使用能夠在至少兩個運行于不同的技術和頻譜待的無線接口之間進行切換的低功率、短距離基站的方法和/或裝置。具體來說，所述基站可以包括一個提供白空間頻譜(比如電視白空間頻譜)的接口，以及使用非白空間頻譜的另一個接口。所述基站可以主要使用白空間頻譜來進行數(shù)據(jù)通信，同時依賴于非白空間頻譜用于控制信令和“臨時替代(stop-gap) ”數(shù)據(jù)通信(當白空間頻譜被擾亂、惡化或者不是立即可用)。
[0009]至少一個示例性實施例涉及一種使用白空間信道的無線通信的方法，其包括:在短距離基站處在第一白空間信道上與用戶設備交換數(shù)據(jù)通信；在所述短距離基站處確定第一白空間信道是否將丟失；以及如果所述確定步驟指示第一白空間信道將丟失，則在所述短距離基站處將數(shù)據(jù)通信切換到第二白空間信道，其中第一白空間信道和第二白空間信道是對授權于主要用戶并且由無線通信服務提供商作為次要用戶來使用的信道。
[0010]至少另一個示例性實施例涉及一種短距離基站，其包括:被配置來載送非白空間信道的第一無線接口 ；被配置來載送第一白空間信道的第二無線接口 ；以及處理器，其被配置來控制所述基站實施以下步驟:在第一白空間信道上與用戶設備交換數(shù)據(jù)通信；確定第一白空間信道是否將丟失；以及如果確定第一白空間信道將丟失，則將數(shù)據(jù)通信切換到第二白空間信道，其中第一白空間信道和第二白空間信道是授權于主要用戶并且由無線通信服務提供商作為次要用戶來使用的信道，其中所述非白空間信道被排他性地授權于無線通信服務提供商并且不對所有用戶授權的信道。
[0011]至少另一個示例性實施例涉及一種使用白空間和非白空間信道進行無線通信的方法，其包括:在用戶設備處通過用戶設備上的第一接口在非白空間信道上向短距離基站發(fā)送連接請求；在所述用戶設備處通過用戶設備上的第二接口在第一白空間信道上與短距離基站交換數(shù)據(jù)通信；在所述用戶設備處在非白空間信道上接收來自短距離基站的切換信道請求；以及在所述用戶設備處基于所述切換信道請求，將數(shù)據(jù)通信切換到第二白空間信道，其中第一白空間信道和第二白空間信道是授權于主要用戶并且由無線通信服務提供商作為次要用戶來使用的信道，其中所述非白空間信道是被排他地授權于無線通信服務提供商并且不對所有用戶授權的信道。
[0012]至少另一個示例性實施例涉及一種分析白空間頻譜的方法，其包括:在頻譜服務器處檢查頻譜占用數(shù)據(jù)庫以獲得白空間頻譜內(nèi)的可用白空間頻譜帶信息；在頻譜服務器處基于所述可用白空間頻譜帶信息，生成可用白空間頻譜帶的列表；以及在頻譜服務器處向至少一個短距離基站傳送所述可用白空間頻譜帶的列表。
【附圖說明】
[0013]通過參照附圖詳細描述示例性實施例，示例性實施例的前述和其他特征和優(yōu)點將會變得更加顯而易見。附圖意圖描繪示例性實施例，并且不應當被解釋成限制權利要求書的意定范圍。除非明確地提到，否則附圖不應被認為是按比例繪制的。
[0014]圖1是根據(jù)一個示例性實施例的使用具有不同技術的多個無線接口的短距離基站用于無線通信的系統(tǒng)的架構；以及
[0015]圖2是根據(jù)一個示例性實施例的圖1的系統(tǒng)的簡化描繪，其中所述短距離基站感測白空間頻譜以供頻譜服務器處的進一步處理；以及
[0016]圖3是根據(jù)一個示例性實施例的與用戶設備接口的圖1的短距離基站的邏輯組織；以及
[0017]圖4是根據(jù)一個示例性實施例的使用不同技術的多個無線接口用于終端用戶的無線通信的方法的簡化通信流程圖。
【具體實施方式】
[0018]雖然示例性實施例可以有多種修改和替換形式，但是在附圖中以舉例的方式示出了其中的一些實施例，并且將在這里對其進行詳細描述。但是應當理解的是，并不意圖將示例性實施例限制到所公開的具體形式，相反，示例性實施例應當涵蓋落在權利要求書的范圍內(nèi)的所有修改、等效方案和替換方案。相同的附圖標記在各幅圖的描述中始終指代相同的單元。
[0019]在更加詳細地討論示例性實施例之前應當提到的是，一些示例性實施例被描述成以流程圖來示出的處理或方法。雖然流程圖將各項操作描述成順序的處理，但是許多操作可以被并行地、并發(fā)地或同時實施。此外，可以重新安排各項操作的順序。當其操作完成時，所述處理可以被終止，但是也可以具有未包括在附圖中的附加步驟。所述處理可以對應于方法、函數(shù)、過程、子例程、子程序等等。
[0020]后面所討論的方法，其中一些通過流程圖說明，可以通過硬件、軟件、固件、中間件、微代碼、硬件描述語言或者其任意組合來實施。在通過軟件、固件、中間件或微代碼實施時，用以實施必要任務的程序代碼或代碼段可以被存儲在例如存儲介質(zhì)之類的機器或計算機可讀介質(zhì)中，比如非瞬時性存儲介質(zhì)。(多個)處理器可以實施必要的任務。
[0021]這里所公開的具體結(jié)構和功能細節(jié)僅僅是代表性的，其目的是描述示例性實施例。但是本發(fā)明可以通過許多替換形式來具體實現(xiàn)，并且不應當被解釋成僅僅限制到這里所闡述的實施例。
[0022]應當理解的是，雖然在這里可能使用了術語“第一”、“第二”等