分配无线信道的制作方法
本公开描述了用于分配频谱的无线信道的方法和装置。例如，该方法可用于使能共享3.5ghz频带中的频谱的信道。虽然，本公开在下文中是对于3.5ghz(千兆赫兹)频带中的频谱的信道描述的，但信道的分配可以是对任何共享的频率带的。
背景技术：
随着越来越多的用户变得依赖于无线用户端点设备来访问各种通信服务，频谱资源对于服务提供者已变得非常宝贵。然而，频谱资源是有限的并且共享频谱资源可能是有益的。
附图说明
通过结合参考附图阅读随后的详细描述和示例可更充分理解本公开的教导，附图中：
图1图示了使用环境感测能力来向无线设备分配信道的网络；
图2图示了根据本公开的教导向无线设备分配信道的网络；
图3图示了根据本公开的教导的用于分配无线信道的装置；
图4图示了根据本公开的用于分配无线信道的方法的流程图；并且
图5图示了用于执行本公开中描述的功能的设备。
为了促进阅读，相同的标号在可能的情况下被用于指定各幅图共同的元素。
具体实施方式
本公开涉及用于分配目标频谱的无线信道的装置和方法。例如，本公开的教导可用于在现任用户和由优先接入(priorityaccess，pa)和一般授权接入(generalauthorizedaccess，gaa)被许可者提供的服务的用户之间共享频谱。例如，5g和lte网络服务提供者可能希望使得它们的订户能够经由目标频谱的信道访问服务。
注意，各种用户，例如现任者(incumbent)、pa被许可者和gaa被许可者以及用于在3.5ghz频带中操作的各个适用规则在下文中描述。虽然下文描述的规则是对3.5ghz频带的，但本领域普通技术人员认识到信道的共享可以是对任何频率带的。这样，用户可被指派不同的优先级别，最高优先级类似于现任者，依此类推。
如上所述，无线服务的流行度持续增长。支持无线服务的无线电链路可根据以下无线电通信技术和/或标准中的任何一个或多个操作，这些无线电通信技术和/或标准包括但不限于：全球移动通信系统(globalsystemformobilecommunications，gsm)无线电通信技术，通用分组无线电服务(generalpacketradioservice，gprs)无线电通信技术，gsm演进增强数据速率(enhanceddataratesforgsmevolution，edge)无线电通信技术，和/或第三代合作伙伴计划(3gpp)无线电通信技术，例如通用移动电信系统(universalmobiletelecommunicationssystem，umts)，多媒体接入自由(freedomofmultimediaaccess，foma)，3gpp长期演进(longtermevolution，lte)，3gpp长期演进高级版(longtermevolutionadvanced，lte高级版)，码分多址接入2000(codedivisionmultipleaccess2000，cdma2000)，蜂窝数字分组数据(cellulardigitalpacketdata，cdpd)，mobitex，第三代(3g)，电路交换数据(circuitswitcheddata，csd)，高速电路交换数据(high-speedcircuit-switcheddata，hscsd)，通用移动电信系统(第三代)(universalmobiletelecommunicationssystem(thirdgeneration)，umts(3g))，宽带码分多址接入(通用移动电信系统)(widebandcodedivisionmultipleaccess(universalmobiletelecommunicationssystem)，w-cdma(umts))，高速分组接入(highspeedpacketaccess，hspa)，高速下行链路分组接入(high-speeddownlinkpacketaccess，hsdpa)，高速上行链路分组接入(high-speeduplinkpacketaccess，hsupa)，高速分组接入加强版(highspeedpacketaccessplus，hspa+)，通用移动电信系统-时分双工(universalmobiletelecommunicationssystem-time-divisionduplex，umts-tdd)，时分-码分多址接入(timedivision-codedivisionmultipleaccess，td-cdma)，时分-同步码分多址接入(timedivision-synchronouscodedivisionmultipleaccess，td-cdma)，第3代合作伙伴计划第8版(4代前)(3gpprel.8(pre-4g))，3gpprel.9(第3代合作伙伴计划第9版)，3gpprel.10(第3代合作伙伴计划第10版)，3gpprel.11(第3代合作伙伴计划第11版)，3gpprel.12(第3代合作伙伴计划第12版)，3gpprel.13(第3代合作伙伴计划第13版)，3gpprel.14(第3代合作伙伴计划第14版)，3gpprel.15(第3代合作伙伴计划第15版)，3gpprel.16(第3代合作伙伴计划第16版)，3gpprel.17(第3代合作伙伴计划第17版)，3gpprel.18(第3代合作伙伴计划第18版)，3gpp5g，3gpplteextra，lte高级专业版，lte许可辅助接入(ltelicensed-assistedaccess，laa)，multefire，umts地面无线电接入(umtsterrestrialradioaccess，utra)，演进型umts地面无线电接入(evolvedumtsterrestrialradioaccess，e-utra)，长期演进高级版(第4代)(lte高级版(4g))，cdmaone(2g)，码分多址接入2000(第三代)(cdma2000(3g))，演进数据优化或仅演进数据(evolution-dataoptimized或evolution-dataonly，ev-do)，高级移动电话系统(第1代)(advancedmobilephonesystem(1stgeneration)，amps(1g))，总接入通信系统/扩展总接入通信系统(totalaccesscommunicationsystem/extendedtotalaccesscommunicationsystem，tacs/etacs)，数字amps(第2代)(d-amps(2g))，即按即说(push-to-talk，ptt)，移动电话系统(mobiletelephonesystem，mts)，改进的移动电话系统(improvedmobiletelephonesystem，imts)，高级移动电话系统(advancedmobiletelephonesystem，amts)，olt(挪威语，offentliglandmobiltelefoni，公共陆地移动电话)，mtd(mobiltelefonisystemd的瑞典语缩写，或者说移动电话系统d)，公共自动化陆地移动(publicautomatedlandmobile，autotel/palm)，arp(芬兰语，autoradiopuhelin，“汽车无线电话”)，nmt(nordicmobiletelephony，北欧移动电话)，ntt(日本电报和电话)的高容量版本(hicap)，蜂窝数字分组数据(cellulardigitalpacketdata，cdpd)，mobitex，datatac，集成数字增强网络(integrateddigitalenhancednetwork，iden)，个人数字蜂窝(personaldigitalcellular，pdc)，电路交换数据(circuitswitcheddata，csd)，个人手持电话系统(personalhandy-phonesystem，phs)，宽带集成数字增强网络(widebandintegrateddigitalenhancednetwork，widen)，iburst，非许可移动接入(unlicensedmobileaccess，uma)(也称为3gpp通用接入网络，或gan标准)，zigbee，
为了确保频谱被适当地分配给各种服务提供者，该分配可由政府机构来管控。例如，在美国(u.s.)，联邦通信委员会(federalcommunicationscommission，fcc)管控频谱的使用。在另一示例中，在欧洲，欧洲行政、邮政和电信会议(conférenceeuropéennedesadministrationsdespostesetdestélécommunications，cept)和欧洲电信标准协会(europeantelecommunicationsstandardsinstitute，etsi)管控频谱的使用。
低于6ghz的频率带在全世界的许多地理区域中被分配以供使用。例如，在美国，低于6ghz的频率带被分配给现任者。3.5ghz频带的现任者可包括固定卫星的运营者和美国联邦政府的机构，例如国防部(dod)的雷达系统，等等。然而，负责管控频谱的使用的fcc或另一类似机构可允许其他服务提供者与现任者共享频谱。当共享被允许时，其受到各种约束。例如，对于美国和美国领土，fcc发布了概述在跨度为3550–3700mhz的3.5ghz频带中操作无线设备的规则的报告与命令(reportandorder)。(例如参见reportandorderandsecondfurthernoticeofproposedrulemaking(报告与命令以及提出的规则制定的第二份进一步通知)，2015年4月17日通过，2015年4月21日发布，fcc15-47)。
注意，下文中对于3.5ghz频带提供的描述是示范性的，而并不打算将实现方式限制到该频带。也就是说，本公开的方法可用在任何频谱管理方案的情境中，包括用于专用许可频谱、非许可频谱、(许可)共享频谱等等的方案。在一个示例中，许可共享频谱可例如用于2.3-2.4ghz频带、3.4-3.6ghz频带、3.6-3.8ghz频带等等中的许可共享接入(licensedsharedaccess，lsa)。在另一示例中，许可共享接入可例如用于3.55-3.7ghz频带中的频谱接入系统(spectrumaccesssystem，sas)，等等。
另外，注意适用的频谱带可包括：
·国际移动电信(internationalmobiletelecommunications，imt)频谱(包括450–470mhz、790–960mhz、1710–2025mhz、2110–2200mhz、2300–2400mhz、2500–2690mhz、698-790mhz、610–790mhz、3400–3600mhz等等的频带)注意一些imt频带限于特定的地区和/或国家)，
·imt高级频谱，
·imt-2020频谱(其被预期包括3400-3800mhz、3.5ghz频带、700mhz频带、24.25-86ghz范围内的频带，等等)。
·根据fcc的“频谱前沿”5g倡议可用的频谱(包括27.5–28.35ghz、29.1–29.25ghz、31–31.3ghz、37–38.6ghz、38.6–40ghz、42–42.5ghz、57–64ghz、71–76ghz、81–86ghz和92–94ghz，等等)，
·5.9ghz(通常是5.85-5.925ghz)和63-64ghz的its(intelligenttransportsystems，智能运输系统)频带，
·当前分配给汽车雷达应用的频带，例如76-81ghz，以及
·包括94-300ghz及以上的未来频带。
此外，该方案可作为次要地用在诸如tv空白空间频带(通常低于790mhz)之类的频带上。
此外，频谱的共享可用于除了蜂窝应用以外的应用。除了蜂窝应用以外，还可执行用于其他市场(应用)的频率带的共享。例如，应用可与节目制作和特殊事件(programmakingandspecialevents，pmse)、医疗、健康、外科手术、汽车、低时延、无人机等等相关。
还要注意，对于以上的任何一者，方案的层次化应用是可能的，例如通过基于对频谱的区分优先级的接入，为不同类型的用户的使用引入层次化优先级区分(例如，低/中/高优先级等等)，例如最高优先级给第1层级用户，然后是第2层级，然后是第3层级用户等等。
还要注意，通过将ofdm载波数据比特向量分配到相应的符号资源，该方案可被应用到不同的单载波或ofdm形式(cp-ofdm、sc-fdma、sc-ofdm、基于滤波器组的多载波(filterbank-basedmulticarrier，fbmc)、ofdma等等)以及尤其是3gppnr(newradio，新无线电)。
报告与命令使能了3.5ghz频带内的信道的共享并且提供了用于在该频带中操作的规则。报告与命令将各种类型的用户划分成三个层级：层级2、层级2和层级3。层级1是针对现任者的。如上所述，3.5ghz频带的现任者可包括固定卫星的运营者和美国联邦政府的机构，例如国防部(dod)的雷达系统，等等。层级2是针对优先接入(pa)的。例如，移动服务提供者可提供基于位置的服务并且提升覆盖区域。层级3是针对一般授权接入(gaa)的。例如，业余无线电运营者可在频谱未被现任者或pal使用时使用该频谱。
现任者获得3.5ghz频带中的最高优先级。此频带中的频谱仅在现任者没有使用该频谱的时间和地点才能够被层级2或层级3运营者使用。持有优先接入许可(priorityaccesslicense，pal)的用户相对于持有gaa许可的层级3中的用户具有优先权。层级3被许可者对频谱的使用与对非许可频谱的使用类似。从而，当现任者没有在使用频谱时，无线设备可作为pa或gaa被许可者对于任何数目的宽带服务使用频谱。
在3.5ghz频带中操作的规则还要求协调频谱使用。现任者、pal和gaa被许可者之间的频谱使用的协调是由频谱接入系统(sas)执行的。sas充当此频带的中央控制器并且是在管控机构(例如，fcc)批准的情况下部署的。sas中要包含的信息大部分是由fcc指定的。此外，如果多个sas被使用，则fcc的报告与命令要求多个sas中包含的信息同步。
作为层级2设备或层级3设备的诸如通信设备或基站之类的设备当其与sas进行不断的通信并且在接收关于该设备何时何地可在3.5ghz频带内操作的信息时可被允许在3.5ghz频带中操作。由于sas在现任者、pal和gaa被许可者之间协调频谱使用，所以sas拥有关于网络和设备的信息。
fcc还要求在维持来自其他系统(例如，层级2和/或层级3系统)的干扰的同时可靠地保护关于现任者服务的信息。例如，关于现任者服务的信息可以是与海军舰艇的运动有关的信息。fcc严格禁止关于海军舰艇的运动的信息可供商业第3方使用。从而，关于海军舰艇的运动的信息必须被保护，同时防止层级2和层级3设备干扰军用海军雷达系统。
在满足上述规则的同时允许共享的一种方案是使用包括具有环境感测能力(environmentalsensingcapability，esc)的sas的网络。esc由独立的专用第三方实体管理并且被用于检测在3550–3700mhz(兆赫兹)频带内的现任者的存在。esc是独立于sas的，因为需要遵守关于与现任者有关的信息的严格隐私要求。例如，esc被要求不要确定现任者的雷达系统的位置和/或运动。此外，esc被要求不要存储测量数据或者保持任何形式的历史数据。因此，esc只可基于当前测量数据来做出关于现任者的不存在或存在的判定。一旦判定被做出，测量数据就被丢弃。虽然此方案符合fcc的要求，但拥有esc的专用网络是成本高昂的。
图1图示了使用环境感测能力来向无线设备分配信道的网络100。网络100包括无线用户设备(ue)101-1,101-2,…,101-m，市民宽带无线电服务提供者网络102-1和102-2、频谱接入系统(sas)运营者网络103-1和103-2、esc141以及数据库142。
市民宽带无线电服务提供者网络102-1和102-2分别包括固定台站121-122和123-124。固定台站121-124可被称为市民宽带服务设备(citizensbroadbandservicedevice，cbsd)。
如上所述，esc141是用于检测现任者的存在的独立实体。数据库142用于存储与商业用户有关的信息。
sas运营者网络103-1和103-2分别包括sas131和132。sas131和132通信地耦合到esc141和数据库142。此外，为了协调信道的使用，sas131和132通信地耦合到彼此。
ue101-1,101-2,…,101-m经由市民宽带无线电服务提供者的网络的cbsd与sas131或sas132通信。对于图1的示例，ue101-1经由cbsd121与sas131通信，ue101-2经由cbsd122与sas131通信，ue101-d经由cbsd123与sas132通信，并且ue101-m经由cbsd124与sas132通信。
在操作中，sas131和132从esc141确定现任者是否存在。然后，sas被用于在esc141没有检测到现任者时向层级2和层级3被许可者分配信道。如上所述，ue仅在其与sas不断通信时才可使用分配的信道。
注意虽然以上描述是针对使用sas的网络的，但该方法可经由任何其他分配频谱资源的控制器来应用。换言之，用于其他地区的控制器具有类似的标准和基于层级的方案来提供频谱资源。例如，对于欧洲，许可共享接入(licensedsharedaccess，lsa)使能了现任者(层级1用户)和被许可者(层级2用户)之间的共享。欧洲方案不包括gaa型用户并且最初是对2.3-2.4ghz频带定义的。然而，使用可被扩展到另一频带。lsa系统包括lsa仓库和lsa控制器。lsa仓库用于存储现任者的预期频谱使用。lsa控制器是基于存储在lsa仓库中的数据来判定频谱的实际使用的判定做出实体。本公开的方法可按类似的方式经由lsa控制器来容易地实现。
返回图1，上文描述的网络100为了操作和遵守fcc规则要求esc，例如esc141。此外，每个sas必须与esc维持不断的通信以确保及时从esc接收关于对现任者的检测的知识。需要不断的通信来防止层级2和层级3用户影响现任者的信号。维持esc的需求以及对于esc和所有sas之间的不断通信的需求使得要求esc的网络成本高昂。
本公开提供了用于在没有esc的情况下分配频谱的信道(例如，3.5ghz频带中的信道)的方法和装置。该方法使用市售的设备来执行测量，例如对于能量水平的测量。信道分配是在不损害现任者的隐私的情况下执行的。这样，本公开的方法遵守fcc规则。本公开的设备对能量的感测被执行以使得接收来自许多感测设备的感测信息的sas具有充足的测量数据来聚集并且做出关于现任者的存在的可靠判定，而个体感测设备或cbsd可获得的测量数据不足以做出可靠判定。
图2图示了根据本公开的示范性方面向无线设备分配信道的网络200。网络200在没有esc的情况下执行信道的分配。
在示范性方面中，网络200包括ue201-1,201-2,…,201-m、市民宽带无线电服务提供者网络202-1和202-2、sas运营者网络203-1和203-2以及数据库242。市民宽带无线电服务提供者网络202-1和202-2分别包括固定台站221-222和223-224。数据库242用于存储与商业用户有关的信息。sas运营者网络203-1和203-2分别包括sas231和232。sas231和232通信地耦合到数据库242并且耦合到彼此。在示范性方面中，sas231、232包括被配置为执行本文描述的sas的一个或多个功能和/或操作的处理器电路。
ue201-1,201-2,…,201-m经由cbsd与sas231或sas232通信。例如，ue201-1–201-5可经由cbsd221通信，ue201-6–201-10经由cbsd222通信，ue201-11–201-15可经由cbsd223通信，并且ue201-16–201-m可经由cbsd224通信。注意网络200不具有esc。sas基于从感测设备(例如，由sas从附接到相应cbsd的设备之中选择的ue、基站等等)接收的感测信息来确定现任者是否存在。sas随后在没有检测到现任者时分配信道。
图3图示了根据本公开的示范性方面的用于分配无线信道的装置300。在示范性方面中，装置300被包括在每个sas内，例如上文参考图2描述的sas231和232。在另一示范性方面中，装置300与各个sas分离并且通信地耦合到sas。在示范性方面中，装置300包括聚集器310、分析器320和信道分配器330。
聚集器310被配置为聚集从多个感测设备接收的感测信息。在示范性方面中，聚集器310包括被配置为聚集从多个感测设备接收的感测信息的处理器电路。
在一个方面中，sas被配置为选择一个或多个执行感测的感测设备。例如，感测设备可以是由sas从附接到每个cbsd的设备之中选择的ue、基站等等。
在一个方面中，sas被配置为对于每个cbsd从附接到该cbsd的设备之中选择预定数目的感测设备。例如，假定对于每个cbsd，两个ue被选择为感测设备。于是，sas231可从附接到cbsd221的ue101-1–101-5之中选择两个ue。类似地，sas231可从附接到cbsd222的ue101-6–101-10之中选择两个ue。类似地，sas232可从附接到cbsd223的ue101-11–101-15之中选择两个ue，并且从附接到cbsd222的ue101-16–101-m之中选择两个ue。在示范性方面中，sas可被配置为对于与该sas相关联的cbsd的子集(即，一些但不是全部)选择预定数目的感测设备。
在一个方面中，从同一cbsd的视界内的小样本的感测设备收集测量数据。给定cbsd的视界内的感测设备的数目被设置为低数目以满足如下标准：cbsd不能够通过聚集来自各种感测设备的数据而做出关于现任者存在的可靠判定。从而，聚集同一cbsd的视界内的测量数据和/或判定也导致不可靠的判定。换言之，关于现任者是否存在的判定的可靠性在cbsd和感测设备级别都是低的。
在一个方面中，感测设备包括独立的设备，该设备接收来自sas的对感测信息的请求，响应于接收到该请求而执行感测，并且将感测信息提供给sas。例如，该独立设备可以是具有感测能力的受信任节点。
在一个方面中，sas向被选择的感测设备提供指令。在示范性方面中，发送到给定感测设备的指令包括用于配置相应感测设备的一个或多个参数的值。例如，该指令可限制感测设备的采样率。从而，sas不仅确定在某个位置(例如在给定cbsd的视界内)的感测设备的预定数目，而且还选择要执行感测的多个感测设备。然后，sas提供用于配置每个选择的感测设备的指令。然后，被选择的每个感测设备可根据从sas接收的指令被配置。
在一个方面中，感测设备的一个或多个参数被配置为执行以下各项中的一个或多个：通过添加噪声来变更无线信号的特性，包括无线信号的衰减，向关于现任者存在与否的判定添加噪声，以及在感测设备的感测能力上引入限制以模拟硬件限制，等等。例如，为了模拟硬件限制，一个或多个参数可被配置为利用低采样率对感测信号采样，或者使用低分辨率模拟到数字转换器(analogtodigitalconvertor，adc)来数字化感测信号。
在一个方面中，感测信息是作为对由sas发送到感测设备的请求的响应被接收的。例如，sas可向每个所选感测设备发送对感测信息的请求。在示范性方面中，该请求至少包括目标频谱，将感测该目标频谱的能量水平。sas被配置为随后监视以检测何时从感测设备接收到对该请求的响应，已向该感测设备发送对感测信息的请求。sas被配置为随后接收作为对该请求的响应的感测信息。
在一个方面中，发送到不同感测设备的请求用于在目标频率的不同邻近频带执行感测。例如，sas可将目标频谱划分成频谱的多个频带。然后，sas可向不同的感测设备发送请求，其中每个感测设备被指示对于目标频谱的不同频带执行感测。
在一个方面中，聚集器310对从多个感测设备接收的感测信息的聚集是在达到响应的最小数目的阈值时被执行的。当响应的数目低于阈值时，sas可向相同感测设备或其他感测设备发送更多请求。请求的发送可被重复，直到接收到充足数目的响应为止。
分析器320被配置为分析聚集的感测信息，并且基于分析来确定何时没有检测到现任者。换言之，分析器基于对聚集的感测信息的分析来确定是否检测到现任者。在示范性方面中，分析器320包括处理器电路，该处理器电路被配置为分析聚集的感测信息，并且基于该分析来确定何时没有检测到现任者。
在一个方面中，当检测到现任者时，sas将目标频谱识别为不可用于与其他用户共享。当没有检测到现任者时，sas将目标频谱识别为可用于共享，例如与层级2和/或层级3被许可者共享。
在一个方面中，为了满足关于现任者是否存在的判定在感测设备和cbsd级别不可靠的标准，关于现任者存在与否的判定的阈值被设置为现任者不活跃时的本底噪声水平。为了清晰，本底噪声水平指的是与在只有背景噪声存在时会检测到的相同水平的测量量。例如，当被感测的能量水平处于或低于本底噪声水平时，该能量水平与背景噪声不可区分并且不能与噪声隔离。
例如，假定感测设备是ue并且ue做出关于是否检测到现任者的二元判定。令h0(0)＝现任者雷达系统不活跃并且h1(1)＝现任者雷达系统活跃。假定我们考虑具有加性高斯白噪声(additivewhitegaussiannoise，awgn)的信道并且选择将判定的阈值设置到本底噪声水平。当现任者不活跃时，基于单个测量(即，对能量水平的单个感测)检测到现任者的概率等于0.5±ε，其中ε≈0。该假设可由p{h0/h0}＝0.5且{h1/h0}＝0.5表示。对于测量数据，在判定被设置到本底噪声水平的情况下，判定的期望在现任者不活跃时等于0.5。换言之，当只有噪声存在时，检测到现任者的概率是0.5。
与之对照，sas聚集来自足够大数目的感测设备的测量数据和/或判定以更可靠地在sas级做出判定。无论个体测量数据的精度水平如何，都可计算(例如，由分析器320计算)均值和方差以在sas级做出可靠的判定。例如，分析(例如，由分析器320进行)可包括确定均值和方差并且基于均值和方差做出关于现任者存在与否的判定。当现任者活跃时，一些感测设备将能够感知到能量的突发。从而，在sas级，本方法利用了一种形式的众包来在现任者存在时对于检测现任者得到远大于0.5的期望。
在一个方面中，当达到响应的最小数目的阈值时由分析器320执行分析。回忆起感测设备与sas不断通信。从而，从所有感测设备都没有接收到感测信息的场景是不可能的。最小数目的阈值可被设置来确保sas做出的判定是可靠的。在一个方面中，sas运营者设置最小数目的阈值。
信道分配器330被配置为在没有检测到现任者时向用户设备分配目标频谱的无线信道。在示范性方面中，信道分配器330包括处理器电路，该处理器电路被配置为在没有检测到现任者时向用户设备分配目标频谱的无线信道。
在一个方面中，信道分配器330被配置为接收来自一个或多个ue的对分配无线信道的请求，识别要向其分配无线信道的ue，并且在分析器320没有检测到现任者时向所识别的ue分配信道。所识别的ue包括从其接收到具有最高优先级的请求的设备。
在一个方面中，sas确定是否从层级2或层级3用户的ue接收对信道分配的至少一个请求。例如，信道分配器可确定何时从层级2和层级3用户接收到对信道分配的请求。当接收到对信道分配的至少一个请求时，sas向具有最高优先级的请求分配目标频谱的信道。例如，来自层级2用户的请求比来自层级3用户的具有更高优先级。类似地，可建立其他标准来用于同一层级内的优先级区分。例如，可以按先到先服务方式向层级3用户分配信道。sas随后可根据该标准分配目标频谱的任何数目的信道。
返回到由聚集器310聚集的感测信息，在一个方面中，感测信息包括第一信息，其中第一信息是由感测设备做出的关于现任者存在与否的判定。在一个方面中，关于现任者存在与否的判定是至少部分基于感测到的能量水平的。在一个方面中，能量水平是针对目标频谱感测的。
在一个方面中，对于个体感测设备或个体基站可用的感测信息不足以做出关于检测到现任者的可靠判定。
在一个方面中，感测信息包括测量数据。例如，实际能量水平可由感测设备发送到sas。在一个方面中，感测信息包括如上所述的第一信息，以及测量数据。
在一个方面中，测量数据在被发送到sas之前被感测设备加密。用于在不安全网络上保护通信的任何标准协议都可用于实现期望的安全水平。例如，可使用ssl/tls协议。在用于建立感测设备和sas之间的连接以便报告测量数据和/或判定的初始握手期间建立安全情境。
在一个方面中，感测信息还包括第二信息。在一个方面中，第二信息是基于sas已知的信息得出的。在一个方面中，得出第二信息时所基于的信息是商业调制解调器和/或基站所未知的。
在一个方面中，第二信息可以是由随机序列生成器生成的人工噪声序列。随机噪声序列是sas已知的。
在一个方面中，为了防止感测设备或cbsd级的判定可靠，保持与人工噪声序列相关联的功率的谱密度高于由感测设备感测到的能量水平的功率的谱密度。
在本公开的一个方面中，第二信息可以是sas已知的模式。如上所述，该模式是可接收到由感测设备发送的无线信号的其他设备未知的。例如，商业调制解调器和基站不能访问该模式。
如上所述，第二信息是基于sas已知的知识的。可应用任何标准的技术来组合第一信息和第二信息。
在一个方面中，第一信息和第二信息可通过以下的至少一者来组合：将第一信息和第二信息相加，交织第一信息和第二信息，以及将第一信息与第二信息混合。在一个示例中，sas已知的噪声序列可被添加到第一信息。在另一示例中，sas已知的模式可与第一信息相交织。在另一示例中，随机样本可与第一信息相混合。随机样本是在sas有完全知识的情况下生成的。例如，sas可知道随机样本生成器的结构和初始化。这样，sas可利用其先前知识将第一信息与第二信息分离。
在一个方面中，感测信息包括关于感测设备与cbsd之间的链路的质量的信息，感测设备通过该链路与sas通信。在一个方面中，关于链路的质量的信息包括以下的至少一者：分组差错率(packeterrorrate，per)、比特差错率(biterrorrate，ber)、信号对干扰加噪声比(signal-to-interference-plus-noiseratio，sinr)以及带外辐射水平。在一个方面中，感测设备以低水平的分辨率感测能量水平，其中感测是对于特定频带的。例如，低水平分辨率的感测和由不同感测设备在目标频谱的不同频带进行的感测的组合可被实现。
在操作中，sas在现任者存在时接收所有无线链路上链路质量下降的报告。例如，假定存在来自现任者的雷达系统的循环干扰。于是，sas可检测到链路质量的循环减小。例如，可存在ber、per等等的循环增大。感测设备不能区分由于来自雷达系统的干扰引起的链路质量的降低和由于多普勒频移(即，感测设备的信道变化)引起的链路质量的降低。然而，sas具有来自大量感测设备的关于链路质量的信息。从而，sas可做出关于来自雷达系统的干扰的存在与否的可靠判定。这样，sas可通过聚集来自大量感测设备的关于链路质量的信息来可靠地检测现任者。
在一个方面中，感测设备以低水平的分辨率感测能量水平，其中对高于预定阈值的能量水平的检测产生最大检测值。sas聚集来自大量感测设备的感测到的能量水平，检测感测到的能量水平的形状，计算感测量到的能量水平的均值，等等。关于现任者存在与否的判定于是可基于计算出的均值、方差，等等。应指出的是，利用低水平分辨率执行感测使得该分辨率不会使得能够在感测设备或者cbsd级确定关于现任者存在与否的判定。与之对照，同一低水平的分辨率使得在sas级的判定是可靠的。
在一个方面中，sas通过在时域对齐测量来控制测量和/或判定的可靠水平。例如，假定感测设备与cbsd之间的通信是根据lte协议的并且cbsd全都与sas同步。应指出的是，感测设备彼此之间不是同步的。cbsd知道其自己的时钟和附接到cbsd的感测设备的时钟之间的时间差。cbsd于是可向sas提供信息来在多个感测设备之间在时域对齐测量。
在一个方面中，对于每个感测设备，感测设备通过其与sas通信的cbsd可根据感测设备的时钟从下行链路特殊子帧指派测量的开始时间。此外，cbsd可提供测量的持续时间。然后，当cbsd接收到测量数据时，cbsd知道提供的持续时间的测量在给定时间从特殊子帧开始，其中该给定时间是其自己的时钟与感测设备的时钟之间的时间差和从下行链路特殊子帧指派的测量的开始时间的总和。cbsd随后可向sas提供关于何时进行了测量的时间信息。sas可使用该时间信息来在时域对齐由不同感测设备进行的测量。
图4图示了根据本公开的用于分配信道的示例方法400的流程图。
在本公开的一个方面中，方法400可实现在包括被配置为接收感测信息并且请求分配无线信道的接收器的网络设备和用于分配无线信道的装置中，例如装置300。例如，方法400可实现在装置300中，其中聚集由聚集器310执行，对所聚集的感测信息的分析和确定何时没有检测到现任者由分析器320执行，并且信道分配由信道分配器330执行。在另一示例中，方法400可在下文描述的设备500中实现。
方法400开始于步骤405中并且前进到步骤410。
在步骤410中，该方法通过聚集器310聚集从多个感测设备接收的感测信息。
在步骤420中，该方法通过分析器320分析所聚集的感测信息并且基于分析确定何时没有检测到现任者。
在步骤430中，该方法通过信道分配器330在没有检测到现任者时向用户设备分配目标频谱的无线信道。步骤410-430被执行来在没有检测到现任者时基于优先级将目标频率的每个信道指派到ue。该方法随后可前进到步骤440以结束信道分配或者前进到步骤410以接收更多感测信息。
图5图示了用于执行本公开中描述的功能的设备500。设备500包括处理器501和被配置为存储要由处理器501执行的程序指令的存储器502，其中执行程序指令使得处理器501执行用于分配无线信道的操作，这些操作包括聚集、分析和在没有检测到现任者时的信道分配。设备500还可包括任何数目和类型的输入/输出设备503。
注意，虽然图4图示了单个设备，但方法400可经由以分布方式、串行方式或者这些方式的组合执行方法400的操作的任何数目的设备实现。此外，设备可以是在服务器(例如，云网络的服务器)上实例化的虚拟化设备。这样，设备的硬件组件的表示可以是虚拟化或物理表示，而不脱离本公开的教导。因此，方法400可以用硬件、软件或者其组合实现。应指出的是，处理器501执行程序指令包括处理器501直接或间接地执行方法400的操作。例如，处理器501可联合其他设备执行操作或者可指挥另一设备执行操作。
应当理解在上文中借由示例描述了本公开的方面。然而，各种方面是示范性的而非限制。从而，本公开的范围不应当被解释为受任何上述方面或示例所限。本公开的广度和范围应当根据所附权利要求和/或等同物的范围和广度来限定。
说明书中提及“一个方面”、“一方面”、“一示范性方面”等等指示的是所描述的方面可包括特定的特征、结构或特性，但可能不一定每个方面都包括该特定特征、结构或特性。另外，这种短语不一定指同一方面。另外，当联系一方面来描述特定的特征、结构或特性时，认为联系其他方面(无论是否明确描述)来实现这种特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围内的。
各方面可以用硬件(例如，电路)、固件、软件或者其任何组合来实现。各方面也可实现为存储在机器可读介质上的指令，这些指令可被一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可包括用于以机器(例如计算设备)可读的形式存储或传输信息的任何机构。例如，机器可读介质可包括只读存储器(readonlymemory，rom)；随机访问存储器(randomaccessmemory，ram)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存设备；电的、光的、声的或者其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等等)，以及其他。另外，固件、软件、例程、指令在本文中可被描述为执行某些动作。然而，应当明白，这种描述只是为了方便，并且这种动作实际上起因于计算设备、处理器、控制器或其他设备执行固件、软件、例程、指令，等等。另外，可由通用计算机实施任何实现方式变化。
为了本论述的目的，术语“处理器电路”应被理解为是(一个或多个)电路、(一个或多个)处理器、逻辑或者其组合。例如，电路可包括模拟电路、数字电路、状态机逻辑、其他结构性电子硬件或者其组合。处理器可包括微处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)或者其他硬件处理器。处理器可被“硬编码”有指令来根据本文描述的方面执行相应的(一个或多个)功能。可替代地，处理器可访问内部和/或外部存储器以取回存储在存储器中的指令，这些指令当被处理器执行时执行与处理器相关联的(一个或多个)相应功能，和/或与其中包括有处理器的组件的操作有关的一个或多个功能和/或操作。
在本文描述的一个或多个示范性方面中，处理器电路可包括存储数据和/或指令的存储器。存储器可以是任何公知的易失性和/或非易失性存储器，包括例如只读存储器(rom)、随机访问存储器(ram)、闪存、磁存储介质、光盘、可擦除可编程只读存储器(eprom)和可编程只读存储器(prom)。存储器可以是非可移除的、可移除的或者两者的组合。
以下示例属于进一步实施例。
示例1是一种用于分配目标频谱的无线信道的装置，该装置包括：聚集器，被配置为聚集从多个感测设备接收的感测信息；分析器，被配置为分析被聚集的感测信息并且基于所述分析来检测现任者；以及信道分配器，被配置为基于对所述现任者的检测而向用户设备分配所述目标频谱的无线信道。
在示例2中，如示例1所述的主题，是频谱接入装置。
在示例3中，如示例1所述的主题，其中向所述用户设备分配所述无线信道是在未检测到所述现任者时执行的。
在示例4中，如示例1所述的主题，其中个体感测设备或个体基站可获得的感测信息不足以做出关于检测现任者的可靠判定。
在示例5中，如示例1所述的主题，其中从所述多个感测设备中的各个感测设备接收的感测信息包括第一信息，该第一信息是由各个感测设备做出的关于所述现任者存在与否的判定。
在示例6中，如示例5所述的主题，其中用于由各个感测设备做出的关于所述现任者存在与否的判定的阈值被设置为在所述现任者不活跃时的本底噪声水平。
在示例7中，如示例5所述的主题，其中由各个感测设备做出的判定是至少部分地基于能量水平的，其中所述能量水平是针对所述目标频谱进行感测的。
在示例8中，如示例5所述的主题，其中从所述多个感测设备中的各个感测设备接收的感测信息还包括第二信息，该第二信息是基于所述装置已知的信息得出的。
在示例9中，如示例8所述的主题，其中得出所述第二信息时所基于的信息是商业调制解调器和基站所未知的。
在示例10中，如示例8所述的主题，其中所述第二信息包括由随机序列生成器生成的人工噪声序列，其中与所述人工噪声序列相关联的功率的谱密度高于由各个感测设备感测到的能量水平的功率的谱密度。
在示例11中，如示例8所述的主题，所述第一信息和所述第二信息是通过以下至少一者来组合的：将所述第一信息和所述第二信息相加，交织所述第一信息和所述第二信息，以及将所述第二信息与所述第一信息混合。
在示例12中，如示例1所述的主题，其中从所述多个感测设备中的各个感测设备接收的感测信息包括关于各个感测设备与市民宽带服务设备之间的链路的质量的信息，各个感测设备通过该市民宽带服务设备与所述装置通信。
在示例13中，如示例12所述的主题，关于所述链路的质量的信息包括：分组差错率、比特差错率、信号对干扰加噪声比和/或带外辐射水平。
在示例14中，如示例1所述的主题，其中所述感测信息是从所述多个感测设备中的一感测设备、作为对发送到该感测设备的相应请求的响应而接收的。
在示例15中，如示例14所述的主题，其中所述多个感测设备是从附接到市民宽带服务设备的感测设备之中选择的。
在示例16中，如示例14所述的主题，其中发送到感测设备的相应请求包括所述目标频谱，针对所述目标频谱的能量水平被感测。
在示例17中，如示例14所述的主题，其中发送到感测设备的相应请求包括所述目标频谱的频带，针对所述目标频谱的的频带的能量水平被感测，其中发送到所述多个感测设备中的不同感测设备的请求是针对所述目标频谱的不同频带的。
在示例18中，如示例1所述的主题，其中所述聚集器被配置为在从所述多个感测设备接收的响应的数目达到或超过从针对所述多个感测设备接收的响应的最小数目的预定阈值时聚集所述感测信息。
在示例19中，如示例1所述的主题，其中所述信道分配器被配置为：从一个或多个用户设备接收对分配所述无线信道的请求；识别要向其分配所述无线信道的用户设备，其中所述用户设备是从所述一个或多个用户设备之中识别的，对所述分配的所述请求是从所述一个或多个用户设备接收的，其中所识别的用户设备包括从其接收到具有最高优先级的请求的设备；并且在未检测到所述现任者时向所识别的所述用户设备分配所述无线信道。
示例20是一种无线设备，包括：接收器，被配置为接收来自多个感测设备的感测信息以及来自用户设备的对分配无线信道的请求；以及如示例1的主题所述的用于分配无线信道的装置，其中所述装置被配置为聚集并分析所述感测信息以确定何时没有检测到现任者，并且在没有检测到所述现任者时将所述无线信道分配给用户设备。
在示例21中，如示例20所述的主题，其中所述无线设备是频谱接入系统。
示例22是一种用于分配目标频谱的无线信道的方法，该方法包括：通过聚集器聚集从多个感测设备接收的感测信息；通过分析器分析所聚集的感测信息并且基于所述分析来检测现任者；并且通过信道分配器基于对所述现任者的检测而向用户设备分配所述目标频谱的无线信道。
在示例23中，如示例22所述的主题，其中分配无线信道包括：从一个或多个用户设备接收对分配所述无线信道的请求；并且识别要向其分配所述无线信道的用户设备，其中所述用户设备是从所述一个或多个用户设备之中识别的，对所述分配的所述请求是从所述一个或多个用户设备接收的，其中所识别的用户设备包括从其接收到具有最高优先级的请求的设备；以及在未检测到所述现任者时向所识别的所述用户设备分配所述无线信道。
示例24是一种设备，包括：处理器；以及存储器，被配置为存储要由所述处理器执行的程序指令，其中执行所述程序指令使得所述处理器执行用于分配目标频谱的无线信道的操作，所述操作包括：聚集从多个感测设备接收的感测信息；分析所聚集的感测信息并且基于所述分析来检测现任者；并且基于对所述现任者的检测而向用户设备分配所述目标频谱的无线信道。
在示例25中，如示例24所述的主题，其中分配无线信道包括：从一个或多个用户设备接收对分配所述无线信道的请求；并且识别要向其分配所述无线信道的用户设备，其中所述用户设备是从所述一个或多个用户设备之中识别的，对所述分配的所述请求是从所述一个或多个用户设备接收的，其中所识别的用户设备包括从其接收到具有最高优先级的请求的设备；以及在未检测到所述现任者时向所识别的所述用户设备分配所述无线信道。
示例26是一种用于分配目标频谱的无线信道的装置，该装置包括：聚集组件，用于聚集从多个感测设备接收的感测信息；分析组件，用于分析被聚集的感测信息并且基于所述分析来检测现任者；以及信道分配组件，用于基于对所述现任者的检测而向用户设备分配所述目标频谱的无线信道。
在示例27中，如示例26所述的主题，是频谱接入装置。
在示例28中，如示例26所述的主题，其中向所述用户设备分配所述无线信道是在未检测到所述现任者时执行的。
在示例29中，如示例26所述的主题，其中个体感测设备或个体基站获得的感测信息不足以做出关于检测现任者的可靠判定。
在示例30中，如示例26所述的主题，其中从所述多个感测设备中的各个感测设备接收的感测信息包括第一信息，该第一信息是由各个感测设备做出的关于所述现任者存在与否的判定。
在示例31中，如示例30所述的主题，其中用于由各个感测设备做出的关于所述现任者存在与否的判定的阈值被设置为在所述现任者不活跃时的本底噪声水平。
在示例32中，如示例30所述的主题，其中由各个感测设备做出的判定是至少部分地基于能量水平的，其中所述能量水平是对所述目标频谱进行感测的。
在示例33中，如示例30所述的主题，其中从所述多个感测设备中的各个感测设备接收的感测信息还包括第二信息，该第二信息是基于所述装置已知的信息得出的。
在示例34中，如示例30所述的主题，其中得出所述第二信息时所基于的信息是商业调制解调器和基站所未知的。
在示例35中，如示例30所述的主题，其中所述第二信息包括由随机序列生成器生成的人工噪声序列，其中与所述人工噪声序列相关联的功率的谱密度高于由各个感测设备感测到的能量水平的功率的谱密度。
在示例36中，如示例30所述的主题，所述第一信息和所述第二信息是通过以下至少一者来组合的：将所述第一信息和所述第二信息相加，交织所述第一信息和所述第二信息，以及将所述第二信息与所述第一信息混合。
在示例37中，如示例26所述的主题，其中从所述多个感测设备中的各个感测设备接收的感测信息包括关于各个感测设备与市民宽带服务设备之间的链路的质量的信息，各个感测设备通过该市民宽带服务设备与所述装置通信。
在示例38中，如示例37所述的主题，关于所述链路的质量的信息包括：分组差错率、比特差错率、信号对干扰加噪声比和/或带外辐射水平。
在示例39中，如示例26所述的主题，其中所述感测信息是从所述多个感测设备中的一感测设备、作为对发送到该感测设备的相应请求的响应而接收的。
在示例40中，如示例39所述的主题，其中所述多个感测设备是从附接到市民宽带服务设备的感测设备之中选择的。
在示例41中，如示例39所述的主题，其中发送到感测设备的相应请求包括所述目标频谱，针对所述目标频谱的能量水平被感测。
在示例42中，如示例39所述的主题，其中发送到感测设备的相应请求包括所述目标频谱的频带，针对所述目标频谱的的频带的能量水平被感测，其中发送到所述多个感测设备中的不同感测设备的请求是针对所述目标频谱的不同频带的。
在示例43中，如示例26所述的主题，其中所述聚集组件用于在从所述多个感测设备接收的响应的数目达到或超过从针对所述多个感测设备接收的响应的最小数目的预定阈值时聚集所述感测信息。
在示例44中，如示例26-43的任何一项所述的主题，其中所述信道分配组件用于：从一个或多个用户设备接收对分配所述无线信道的请求；识别要向其分配所述无线信道的用户设备，其中所述用户设备是从所述一个或多个用户设备之中识别的，对所述分配的所述请求是从所述一个或多个用户设备接收的，其中所识别的用户设备包括从其接收到具有最高优先级的请求的设备；以及在未检测到所述现任者时向所识别的所述用户设备分配所述无线信道。
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