专利名称：用于辅助带宽检测和分配的方法及装置的制作方法
技术领域：
本申请一般涉及用于辅助带宽检测和分配的方法及装置。
背景技术：
多个网络拓扑可以被集成到一个蜂窝网络中，以支持不同类型的应用在一个网络中的互连。例如，可以在同一频谱上支持诸如宏网络、微网络、微微网络、毫微微网络和中继网络之类的异构网络，以及长期演进(LTE)或增强型LTE (LTE-A)网络。由于多个网络系统可共享同一频谱，因此一些网络系统可以是主系统，一些网络系统可以是辅助系统。当主系统的用户或设备可以使用全部或部分分配的频谱资源以满足其应用需求时，辅助系统的用户或设备可以参与对所述主系统的无线频谱资源的机会性使用。倘若辅助系统的用户不降级或干扰主用户，则辅助系统的用户可以机会性地使用主系统的频谱。例如，当LTE用户设备可以是主用户时，辅助用户可以是具有无线通信能力的机器设备。
发明内容
在权利要求中提出了本发明示例的各个方面。根据本发明的第一方面，一种方法包括通过监测从关联基站发送的至少一个广播消息来监测主设备的带宽分配；基于监测到的主设备的带宽分配确定辅助带宽是否可用；如果辅助带宽变为可用则分配辅助带宽给辅助设备上的辅助应用；记录主设备的带宽分配的变化；并且当主设备的带宽分配的变化表明主设备需要该辅助带宽时，将所述辅助带宽返回给所述主设备。根据本发明的第二方面，一种装置包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器。所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为使用所述至少一 个处理器使得所述装置至少执行下列步骤通过监测从关联基站发送的至少一个广播消息来监测主设备的带宽分配；基于监测到的主设备的带宽分配确定辅助带宽是否可用；如果辅助带宽变为可用则分配辅助带宽给辅助设备上的辅助应用；记录主设备的带宽分配的变化；并且，当主设备的带宽分配的变化表明主设备需要该辅助带宽时，将所述辅助带宽返回给所述主设备。根据本发明的第三方面，一种装置包括辅助带宽模块，该辅助带宽模块被配置为基于主设备的带宽分配来确定辅助带宽是否可用；以及在广播消息中创建指示所述辅助带宽是否可用的字段。所述装置还包括接口模块，该接口模块被配置为发送包括指示所述辅助带宽是否可用的指示符的广播消息。
为了更全面地理解本发明的示例实施例，现在结合附图参考下面的描述，其中图I描述了根据本发明的示例实施例的具有辅助带宽检测能力的示例无线网络；
图2描述了根据本发明的示例实施例的辅助带宽检测和分配的示例方法；图3描述了根据本发明的示例实施例的示例主带宽分配和辅助带宽分配；图4描述了根据本发明的示例实施例的辅助带宽分配的示例方法；图5描述了根据本发明的示例实施例的用于执行辅助带宽检测和分配的示例装置；以及图6描述了根据本发明的示例实施例的示例无线装置。
具体实施例方式通过参考附图I到图6理解本发明的示例实施例及其潜在的益处。图I描述了根据本发明的示例实施例的具有辅助带宽检测和分配能力的示例无线网络100。所述网络100包括基站110，用户设备(UE) 102，配备有无线通信能力的机器设备104，以及第二用户设备106。所述基站110具有和所述用户设备102和106的有效无线连接，并且所述基站110的示例可以是长期演进(LTE)基站Node B (eNB)。所述机器设备104具有和所述用户设备102的有效无线连接。在一个示例实施例中，所述用户设备102是第四代(4G)移动站，其被配置为具有以设备到设备(D2D)或ad-hoc通信模式和机器设备104进行通信的能力。同时所述用户设备106处于和基站110的有效通信会话中。为了节约能量或其他目的，当网络流量相对低或某些其他条件满足时，所述基站110可以指示所述用户设备106在不影响服务质量的情况下围绕中心频率收缩被分配的带宽。同时，为检测可用的辅助带宽，所述用户设备102可以在连续的基础上监测信元中的带宽分配变化。在检测到对所述用户设备106的带宽分配的变化时，由于所述用户设备106围绕中心频率收缩其分配资源，UE 102的辅助带宽模块可以确定UE 106留下的可用剩余带宽对辅助用户可用。同时，所述UE 102正好具有与机器设备104进行通信的需求。在一个示例实施例中，所述机器设备104可以是被装备为与UE 102进行无线通信的TV或诸如冰箱或洗衣机之类的家电。所述UE 102可以将剩余的辅助带宽分配给可以使用所述辅助带宽和所述机器设备104进行短通信会话的辅助应用。在一个示例实施例中，UE 106的带宽需求可以增至其原始分配。当检测到对UE106的带宽分配发生变化时，所述UE 102的辅助带宽模块可以结束辅助带宽的使用并将剩余的带宽返回给UE 106。在另一示例实施例中，UE 102可以同时是主设备和辅助设备。为了允许本地的机器到机器通信或传感器网络通信，诸如UE 102的辅助设备可以在不需要用信号通知基站110的情况下使用频谱是可行的。这可以使得机器/设备能够节电，并且避免基站110和蜂窝网络中潜在的大量机器或设备之间的大量信号传递。图2描述了根据本发明的示例实施例的辅助带宽检测和分配的示例方法200。所述方法200包括，在块202监测到主设备的带宽分配，在块204确定辅助带宽是否可用，以及在块206将可用的辅助带宽分配给辅助设备。所述方法200还包括在块208记录到主设备的带宽分配的变化，以及在块210将辅助带宽返回给主设备。在一个示例实施例中，在块202处在辅助设备上监测到主设备的带宽分配可以包括监测从关联基站发送的广播消息。监测所述广播消息可以包括接收广播消息，对包括在从关联基站发送的广播消息中的主信息块(MIB)、系统信息块(SIB)和第二系统信息块(SIB2)中的至少一个进行解码。在一个实施例中，所述关联基站是LTE eNodeB或通用第四代无线基站中之一。所述辅助设备可以解码MIB或SIB信息，并且记录当前的信元ID和当前的带宽配置组合。为了帮助检测带宽分配变化，所述辅助设备可以在寄存器中存储每个检测到的信元的最大带宽配置。在一个示例实施例中，在块204处确定所述辅助带宽是否可用可以包括基于接收到的SIB消息中的指示符来确定所述辅助带宽是可用的。在一个实施例中，由于基站具有带宽分配变化的知识，因此基站在MIB或SIB消息中插入指示符以指示辅助带宽是否可用。在这种情况下，在块204确定所述辅助带宽是否可用可以包括解码SIB或MIB信息并读取辅助带宽是否可用的指示符。例如，SIB消息中的指示符可以进一步包括指示当前信元中是否有20兆赫兹带宽可用的单个比特。在一个示例实施例中，所述辅助设备可以自主确定辅助带宽是否可用。在这种情况下，在块204确定所述辅助带宽是否可用可以包括，将上行链路带宽分配与下行链路带宽分配进行比较，如果对于主设备来说上行带宽分配足够小于下行带宽分配则确定所述辅助带宽可用。在某些情况下，所述辅助带宽是分配给主设备的围绕中心频率的频率资源的边缘的带宽。因此在块204确定所述辅助带宽是否可用可以包括，当检测到当前信元中的·当前带宽配置小于存储在寄存器中的前一带宽配置时，检测分配给主设备的带宽的边缘没有被所述主设备使用。在一个示例实施例中，在块206将可用的辅助带宽分配给辅助设备可以包括将辅助带宽分派给辅助设备上的辅助应用。所述辅助应用可以包括与D2D设备、机器设备以及传感器网络节点的通信。所述辅助应用通常较短，具有不需要向基站发信号的简单协议，并且当辅助带宽返回给主设备时可以随时被中断。所述辅助设备被关联网络认证，因此其可以从关联基站接收广播消息。在一些情况下，所述主设备和辅助设备可以是同一设备。在一个示例实施例中，在208记录主设备的带宽分配变化和监测主设备的带宽分配类似，因此可以包括接收并解码由关联基站发送的广播消息，并检测对主设备的带宽分配变化。在208记录主设备的带宽分配变化还可以包括，为每一个检测到的信元中的每一个检测到的主设备更新寄存器中的当前带宽分配。在一个示例实施例中，在块210将辅助带宽返回给主设备可以包括，终止辅助设备对辅助带宽的使用，并使得辅助带宽对主设备可用。这可以在主设备需要辅助带宽时，或者在使用辅助带宽带来的干扰达到使得主设备受到影响的水平时发生。在一个示例实施例中，所述方法200可以在图I的UE 102中实现，或者由图6的装置600实现。所述方法200仅用作说明，在不偏离该示例实施例的发明的范围的情况下，方法200的步骤能够以不同于描述的顺序进行组合、划分或执行。图3描述了根据本发明的示例实施例的示例带宽分配300。所述带宽分配300包括主带宽分配302和两个辅助带宽分配304a和304b。主带宽可以在最大系统带宽的范围之内以中心频率308为中心。在一个示例实施例中，所述主设备可以在接收到来自关联基站的指令时或者基于自身主动性，为了功率保存的目的，围绕中心频率308收缩其分配到的带宽。结果，剩余的辅助带宽304a和304b变得对一些辅助设备可用。图4描述了根据本发明的示例实施例的辅助带宽分配的示例方法400。所述方法400包括，在块402确定辅助带宽是否可用，并且在块404创建指示辅助带宽是否可用的字段。所述方法400还包括，在块406以固定间隔发出广播消息，并且在块408当需要产生时重新分配辅助带宽。在一个示例实施例中，在块402确定辅助带宽是否可用可以包括，基于存储的当前带宽分配数据和主设备带宽分配的变化，在关联基站处确定辅助带宽是否可用。由于基站负责分配资源给主设备，因此基站知道先前资源分配和当前资源分配。如果当前的资源分配小于先前资源分配，则辅助带宽可变得可用。在一个示例实施例中，在块404处在广播消息中创建指示辅助带宽是否可用的字段可以包括在广播消息的主信息块(MIB)中创建字段，并且指示辅助带宽是否可用。在一个示例实施例中，LTE演进通用地面无线接入(E-UTRA)无线资源控制(RRC)协议消息可以被用于传输辅助带宽分配的信息。所述RRC消息可以包括被划分为MasterInformationBlock(MIB)字段和多个SystemlnformationBlock (SIB)字段的系统信息。所述MIB包括从信元获取其他信息所需的有限个必要的和频繁传送的参数，并且其在广播信道中传送。除了SystemlnformationBlockTypel (SIBl)字段之外的 SIB 字段在 Systemlnformation (SI)消息中承载，并且SIB字段到SI消息的映射可以由包括在SystemlnformationBlockTypel 字段中的schedulinglnfoList字段灵活地配置。可以将一些限制应用到SIB相关的信息上。例如，每一个SIB字段仅包含在单个SI消息中，只有具有同样的调度要求(周期性)的SIB字段可以被映射到同一 SI消息，并且SystemlnformationBIockType2字段总是被映射到schedulinglnfoList字段中对应于SI消息的列表中的第一个条目的SI消息。存在多个以同一周期性传输的SI消息。SystemlnformationBlockTypel字段和所有的SI消息可以在下行链路共享信道(DL-SCH)中传送。在一个示例实施例中，LTE E-UTRA无线资源控制(RRC)协议消息的MIB字段可以被修改以包括指示资源块中的下行链路带宽是否可用的“dl (下行链路)带宽”字段，其中一个资源块包括12个子载波。在下面的表I中，表不法n6可以表不6个资源块，nl5表不15个资源块，等等。MIB数据可每隔40毫秒(ms)从关联基站传送，并且可包括14个信息比特和10个备用比特。由于MIB数据被频繁地传送，每一个MIB中的数据比特量相对较小。10个备用比特可以被用于提供关于系统范围内(system-wide)带宽分配或部署配置的信息。可以使用10个备用比特和辅助带宽标志之一指示信元是否具有100个子载波或20兆赫兹可用带宽。在替代实施例中，系统范围内的部署带宽可以由3个比特指示以指示载波的数量，例如表I中所示的MIB中的nl5、n25、n50、n75和nlOO。当部署带宽小于20兆赫但位于I. 4兆赫的最小部署带宽之上时，可以发生辅助带宽的使用。
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表I :示例主信息块(MIB)字段的一部分在一个示例实施例中，RRC消息可用于指示上行链路带宽分配。E-UTRA RRC规范定义了下面的用于SIB2字段的格式(在下面的表2中描述)，其包括一些示例字段。在“ul-Bandwidth”字段中指示信元的上行链路(UL)带宽。和MIB下行链路带宽字段类似，表2示出了 6个选项(n6指示6个资源块，等等)，并且该字段是可选的。如果该字段不存在，则上行链路带宽分配等于下行链路带宽分配。所述辅助设备可以从包括在RRC消息中的SIB2字段中获取如下信息以检测主设备的带宽分配变化a)信元的总带宽；以及b)可选字段的存在或不存在。示例SIB2字段可以为更精确指示可用于辅助设备的辅助带宽的量提供更多的灵活性。
权利要求
1.一种方法，包括 通过监测从关联基站发送的至少一个广播消息来监测主设备的带宽分配； 至少部分地基于所监测的主设备的带宽分配，确定辅助带宽是否可用； 如果辅助带宽变为可用则将所述辅助带宽分配给辅助设备上的辅助应用； 记录所述主设备的带宽分配的变化；以及 当所述主设备的带宽分配的变化表明所述主设备需要所述辅助带宽时，将所述辅助带宽返回给所述主设备。
2.如权利要求I所述的方法，其中，监测所述至少一个广播消息包括接收从关联的长期演进节点B (eNB)发送的广播消息中包括的主信息块(MIB)和系统信息块(SIB)中的至少一个。
3.如权利要求2所述的方法，其中，基于所接收的广播消息中的指示符确定所述辅助带宽是否可用。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述指示符包括在所述SIB和所述MIB中的至少一个中，并且所述指示符包括指示当前信元中是否有20兆赫兹带宽可用的单个比特。
5.如权利要求4所述的方法，其中，确定所述辅助带宽是否可用包括将上行链路带宽分配与下行链路带宽分配进行比较，并且如果关于所述主设备的上行链路带宽分配充分地小于下行链路带宽分配，则确定所述辅助带宽是可用的。
6.如权利要求I所述的方法，其中，监测所述主设备的带宽分配包括记录当前信元标识符和当前带宽配置组合，以及保持寄存器中每个检测到的信元的最大带宽配置。
7.如权利要求6所述的方法，其中，确定所述辅助带宽是否可用包括当检测到对于当前信元，当前带宽配置小于存储在寄存器中的先前带宽配置时，检测所述主设备的带宽分配的边缘没有被所述主设备使用。
8.如权利要求I所述的方法，其中，记录主设备的带宽分配的变化包括接收并解码由所述关联基站发送的广播消息，并且检测主设备的带宽分配变化。
9.如权利要求8所述的方法，其中，将所述辅助带宽返回给所述主设备进一步包括当所述辅助设备使用所述辅助带宽带来的干扰达到使得主设备使用主带宽受到影响的电平时，重新分配所述辅助带宽给所述主设备。
10.一种装置，包括 至少一个处理器； 和包括计算机程序代码的至少一个存储器， 所述至少一个存储器和计算机程序代码被配置为使用所述至少一个处理器使得所述装置至少能够执行下列步骤 通过监测从关联基站发送的至少一个广播消息来监测主设备的带宽分配； 至少部分地基于所监测的主设备的带宽分配，确定辅助带宽是否可用； 如果所述辅助带宽变为可用则分配所述辅助带宽给辅助设备上的辅助应用； 记录主设备的带宽分配的变化；并且 当所述主设备的带宽分配的变化表明主设备需要所述辅助带宽时，将所述辅助带宽返回给所述主设备。
11.如权利要求10所述的装置，其中，监测所述主设备的带宽分配进一步包括接收并解码包含在广播信道上的至少一个广播消息中的系统信息。
12.如权利要求11所述的装置，其中，监测所述至少一个广播消息包括监测由长期演进节点B (eNB)发送的至少一个广播消息中包括的系统信息块(SIB)和主信息块(MIB)中的至少一个。
13.如权利要求10所述的装置，其中所述辅助带宽位于分配给所述主设备的上行链路带宽的边缘，并且其中所述辅助应用是在没有信令消息去往所述关联基站的情况下的设备到设备应用、传感网络应用和ad-hoc网络应用中的一个。
14.如权利要求10所述的装置，其中，所述辅助带宽包括至少一个正交频分复用(OFDM)子载波。
15.如权利要求10所述的装置，其中，所述装置由关联网络认证，并且所述装置也是所述主设备。
16.如权利要求10所述的装置，其中所述至少一个存储器和计算机程序代码被进一步配置为使得所述装置从多于一个信元接收并解码广播消息。
17.一种装置，包括 辅助带宽模块，其被配置为 至少部分地基于到主设备的带宽分配确定辅助带宽是否可用；以及 在广播消息中创建指示所述辅助带宽是否可用的字段；和 接口模块，其被配置为 发送包括指示所述辅助带宽是否可用的指示符的所述广播消息。
18.如权利要求17所述的装置，其中，所述辅助带宽模块进一步被配置为指示所述主设备围绕中心频率收缩分配的带宽或者移位所述中心频率以节省功率。
19.如权利要求18所述的装置，其中，所述辅助带宽模块被配置为通过下列步骤至少之一确定所述辅助带宽是否可用 将所述主设备的下行链路带宽分配和上行链路带宽分配进行比较；和 如果所述上行链路分配充分地小于所述下行链路分配，则确定所述辅助带宽可用。
20.如权利要求17所述的装置，其中 所述辅助带宽模块被进一步配置为 当所述主设备增加其带宽分配时，重新分配所述辅助带宽给所述主设备； 在第二广播消息中创建指示所述辅助带宽被重新分配给所述主设备的字段；以及 所述接口模块被进一步配置为广播所述第二广播消息。
21.一种装置，包括 部件，其被配置为 通过监测从关联基站发送的至少一个广播消息来监测主设备的带宽分配； 部件，其被配置为 至少部分地基于所监测的主设备的带宽分配确定辅助带宽是否可用； 如果所述辅助带宽变为可用则分配所述辅助带宽给辅助设备上的辅助应用； 记录所述主设备的带宽分配的变化；以及 当所述主设备的带宽分配的变化表明主设备需要所述辅助带宽时将所述辅助带宽返回给所述主设备。
22.—种装置，包括 部件，其被配置为 至少部分地基于主设备的带宽分配确定辅助带宽是否可用；以及 在广播消息中创建指示所述辅助带宽是否可用的字段；和部件，其被配置为 发送包括指示所述辅助带宽是否可用的指示符的广播消息。
23.一种计算机程序产品，包括存储在计算机可读介质中的程序代码，其被配置为 通过监测从关联基站发送的至少一个广播消息来监测主设备的带宽分配； 至少部分地基于所监测的主设备的带宽分配确定辅助带宽是否可用； 如果所述辅助带宽变为可用则分配所述辅助带宽给辅助设备上的辅助应用； 记录主设备的带宽分配的变化；和 当主设备的带宽分配的变化表明主设备需要所述辅助带宽时将所述辅助带宽返回给所述主设备。
24.一种计算机程序产品，包括存储在计算机可读介质中的程序代码，其被配置为 至少部分地基于主设备的带宽分配确定辅助带宽是否可用； 在广播消息中创建指示所述辅助带宽是否可用的字段；以及 发送包括指示所述辅助带宽是否可用的指示符的广播消息。
全文摘要
根据本发明的示例实施例，一种方法，包括通过监测从关联基站发送的至少一个广播消息来监测主设备的带宽分配；基于所监测的主设备的带宽分配，确定辅助带宽是否可用；如果辅助带宽变为可用则分配辅助带宽给辅助设备上的辅助应用；记录主设备的带宽分配的变化；以及当主设备的带宽分配的变化表明主设备需要该辅助带宽时，将所述辅助带宽返回给所述主设备。
文档编号H04W72/04GK102972058SQ201180019164
公开日2013年3月13日 申请日期2011年4月15日 优先权日2010年4月15日
发明者M·皮卡赖宁, S-J·哈库拉, T·科斯凯拉 申请人:诺基亚公司