动态频谱管理系统中的信道质量测量和发射功率分配的制作方法_5

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各 自的PHY RSSI测量。
[0120] 信道重配置可被触发。例如,可以执行信道切换通告(CSA)过程。AP260可例如经 由各自的活动信道发送一个或多个CCA IE给一个或多个关联的DSM客户端270。一个或多 个CCA IE可例如作为测量报告的部分被发送。(一个或多个)DSM客户端270可经由活动 信道用CCA IE回复。AP 260和/或(一个或多个)关联的DSM客户端270可在相应的活 动信道上执行PHY RSSI测量,从而用于CCA阈值调整的信息易于得到。
[0121] 非主信道的信道质量可被估计。例如,当很少或没有UL数据分组和/或应答分组 在非主信道或候选信道上被传送时,可以估计关于所述信道的(一个或多个)PHYRSSI值。 在一种实施方式中,基于主信道功率可以估计非主信道的信道质量。非主信道包括活动集 中的活动非主信道,或可以包括不是活动集的部分的候选信道。
[0122] 在一种实施方式中,基于信道上的(一个或多个)先前测量可以估计非主信道的 信道质量。例如,数据库(例如图2中所示的信道质量数据库250)可存储一个或多个信道 的最近的质量指示符,所述信道包括主信道、活动非主信道和/或候选信道。所述数据库可 以包括用于查找信道的(一个或多个)质量指示符的值的查找表。质量指示符可以包括 PHYRSSI值。
[0123] 图3示出了示例性的信道测量查找表。例如,所述表可以包括DSM系统中信道的 历史上或先前测量的质量指示符。如图所示,八个有代表性的信道,包括主信道(信道22) 和七个非主信道(信道23-34),一个或多个所述信道是活动集中的聚合信道。所述表可以 包括所述信道的各自的质量指示符。表中的RSSI值可以代表PHY RSSI测量,所述测量最 近已经在相应的信道上被执行。
[0124] 例如,信道的RSSI值可基于信道上UL中TCP传输和/或相应的ACK/NACK传输来 确定。在一时间段之后,建立的TCP会话可停止,UDP会话可开始,从而UL分组不被传送。 当评估信道时,可使用数据库查找表中各自最后得知的PHYRSSI测量。例如,来自查找表 的值的使用可全部或部分的代替关于主信道的PHYRSSI测量,作为非主信道的PHYRSSI 测量。
[0125] 查找表中的(一个或多个)PHYRSSI值可例如在时间间隔之后认为是陈旧的。陈 旧值可从查找表中去除掉和/或用更近测量的值代替。例如,定时器可用于确定查找表中 的信道质量指示符是否是足够最新以用于信道归类和/或信道选择。例如,定时器可对应 于信道。所述定时器可在更新信道的信道质量指示符的值时进行设置或重置。所述定时器 是可配置的,并在预定时间段之后到期。当定时器到期时,作出更新信道的信道质量指示符 值的请求。例如,定时器可对应于查找表,或查找表中特定信道。当更新表中信道质量指示 符的一个或多个值时,设置或重置定时器。所述定时器是可配置的,并在预定时间段之后到 期。当定时器到期时,作出更新关于数据库和/或查找表的信道的各自PHYRSSI值的请求。
[0126] 数据库和/或查找表可位于(例如,存储)AP中(例如AP 260)、与AP相关联的一 个或多个DSM客户端中(例如,DSM客户端270A和270B)、CMF(例如,CMF 240)、适当的网 络元件、第三方设备或上述任意组合。
[0127] 在一种实施方式中,可基于校准偏移估计非主信道的信道质量。信道的校准偏移 可根据硬件特性来确定。信道的校准偏移可例如通过实验室测量被推导出来,基于工厂设 置被静态设定和/或基于温度、年限和DSM引擎和/或其环境的任何其他影响特性半静态 配置。偏移值在信道和信道之间可不同。所述偏移值包括常数值。
[0128]例如,基于主信道的RSSI值和与非主信道相关联的校准偏移来近似非主信道的 RSSI值。非主信道的RSSI值可对应于主信道的RSSI值减去校准偏移。
[0129] 例如,可以基于活动集中参考活动信道的信道质量和与不活动信道相关联的校准 偏移来估计不活动信道的信道质量。校准偏移可与不活动信道和参考活动信道相关联。参 考活动信道可包括主信道,或活动非主信道。例如,不活动信道的RSSI值可基于参考活动 信道的RSSI值和与不活动信道相关联的校准偏移而被近似。因而,可确定不活动信道的 RSSI值,而不将不活动信道切换到活动集。
[0130] 基于媒体接入控制(MAC)级载波聚合系统中每个信道的链路质量知晓 (awareness),无线电资源管理(RRM)可以实现动态吞吐量和范围扩展。这些RRM可提供智 能信道选择方案,所述方案可基于特定无线电频率(RF)测量和无线电总发射功率的智能 使用而提高操作范围和有效吞吐量。
[0131] 如这里所述,基于各自的信道质量度量,信道可被选择加入活动集。在一种实施方 式中,可执行信道选择,而不考虑活动信道之间的delta(A)信干比(SINR),并且不在信道 质量度量上强加下限。信道选择决定可不包括根据聚合信道数量的对发射功率使用的影 响。
[0132] 在多个TVWS信道的MAC级载波聚合情况中,TVWS信道上的干扰可源自邻近信道上 的强TV信道干扰,或源自来自无线TV频带设备(TVBD)的干扰。非常嘈杂的TVWS信道包 括固定的强TV干扰和/或来自对等TVBD的动态干扰。固定的强TV干扰可以是来自TV发 射机的强大传输,例如200kW。固定的强TV干扰可包括邻近和非邻近信道之间的多达30dB 的干扰变化。例如,固定的强TV干扰在欧洲可等于或大于邻近DTV的50%可用信道,或在 美国可等于或大于邻近DTV的30%可用信道。来自对等TVBD的动态干扰可包括共存辅助 网络之间的不协调的TVWS信道使用。这种干扰会体验不同信道上的波动干扰级别。所述 干扰级别在TVWS信道之间可相差15dB之多。
[0133] 图4示出了 TVWS信道上的示例性操作。如图所示,数字电视(DTV)410可在信道 N 420上操作。TVBD 450和TVBD 460可经由与一个或多个信道(例如信道N+4440和信道 N+x 470)聚合的信道N+1430通信。DTV针对信道N+1430的带外发射可以是-86dBm。没 有对于信道N+4440的DTV渗漏。热噪声功率频谱密度(PSD)可以是-174dBm/Hz,而噪声 系数为7dB。假设天线高度为10m,TVBD 450和460每个为了简便具有发射(Tx)天线和接 收(Rx)天线。分组错误率(PER)可以是10%,可以执行调制和编码方案(MCS)选择,并且 可使用600MHz频率处的视线路径损耗模式。便携TVBD 450的总Tx功率等于20dBm,其中 20dBm可通过将聚合的信道N+1430的发射功率和信道N+4440的加起来(例如,TxPowN+1 ( 16dBm)+TxPowN+4(17.5dBm))来计算。
[0134] 图5示出了具有四个示例性信道的比较示例性邻近和不邻近信道SINR随距离变 化的图表。如图所示,SINR水平可在聚合的TVWS信道上发生显著的变化。由于不同的固 定和动态干扰环境,接收的功率水平在不同TVWS频带/信道上不同。最佳性能可由每个信 道不同的MCS选择实现。
[0135] 可评估最大范围(例如,最大覆盖区域)。例如,可周期性地评估与AP相关联的 DSM客户端的数量。可在主动扫描期间使用最大功率信标(MPB)方法和/或在被动扫描期 间使用最大功率探测(MPP)方法来评估最大范围。
[0136] 周期性的MPB方法可在主动扫描期间使用。例如,AP (例如AP 260)可在活动信道 上每个目标信标传输时间(TBTT)发送信标。通过最大化该时间期间主信道上的信标的Tx 功率和/或最小化该时间期间其他信道上的Tx功率,可评估和/或调整最大范围。为了举 例说明,在该时间期间,AP可使用90%的Tx功率在主信道上传送信标,并在其他信道上使 用剩余的10%功率。要在信标上使用的Tx功率量可基于AP可以支持的最大可能范围来分 配。AP可以支持的最大可能范围可基于链路预算分析来确定。
[0137] 远离AP的DSM客户端可监听主信道上的信标,并以该DSM客户端允许的最大功率 发送关联请求。DSM客户端允许的最大功率可依赖于设备分类/模式。度量或类似度量的 RSSI可用于测量来自DSM客户端的接收信号强度。DSM客户端可映射到AP与该DSM客户 端通信所需要的Tx功率。
[0138] 被动扫描期间的MPP请求/响应方法可用于评估AP的最大范围。DSM客户端可以 以该DSM客户端允许的最大功率在主信道上发送探测请求信号。响应于所述请求,度量或 类似度量的RSSI可以用于测量来自DSM客户端的信号强度。DSM客户端可映射到AP与该 DSM客户端通信所需要的Tx功率。所述映射可使用RSSI到Tx功率的预定义映射来执行。 AP可发送该度量给CMF。CMF可评估其无线电资源管理状态。例如,CMF可评估当前支持的 DSM客户端和可用的媒体资源的数量。CMF可基于所述评估向DSM客户端发送关联响应。
[0139] 数据库(例如,信道质量数据库250)可存储与DSM客户端相关联的信道的链路质 量。可使用这里描述的最大范围评估方法来选择DSM客户端。例如,可追踪和在数据库250 中保存每个关联DSM客户端每个信道的信道质量(例如,链路质量)。信道质量可包括时间 平均SINR和/或时间平均MCS。时间平均值可包括指数加权移动平均值。信道质量数据库 250可由CMF和/或AP更新。AP可为活动信道计算DSM客户端上的平均SINR或平均MCS。 信道质量数据库250可包括一个或多个表格,用于存储DSM系统中信道的链路质量信息。
[0140]图6示出了信道质量数据库250中的示例性表格,所述表格可追踪系统中信道的 MCS值。如图所示,每个关联DSM客户端每个信道的平均MCS值可保存在数据库中。基于 MCS值、总功率约束和/或每个信道的功率约束,CMF可为DSM客户端预计算信道上的Tx功 率分配。用于DSM客户端的Tx功率分配向量可用信号通知给关联的AP。AP可基于正在与 之通信的DSM客户端动态调整Tx功率分配。
[0141]图7示出了信道质量数据库250中的示例性表格,所述表格可追踪系统中信道的 MCS值。如图所示,可为一个或多个DSM客户端(例如STA 'K')追踪每个QoS等级每个 DSM客户端的MCS和/或SINR信息。基于信道质量信息、总功率约束和/或每个信道的功 率约束,CMF可为与DSM客户端相关联的QoS预计算信道上的Tx功率分配。例如,可计算 每个DSM客户端对于每个QoS的信道上的Tx功率分配。用于DSM客户端的QoS的Tx功率 分配向量可用信号通知给关联的AP。所述AP可基于正在与之通信的DSM客户端动态调整 Tx功率分配。
[0142] 图8示出了 CMF和AP之间的示例性信令。例如,CMF820可与AP810处的一个或 多个MAC部件/实体交换信令。CMF820可发送信令给AP810处的其他层或实体,或从AP 810处的其他层或实体接收信令。在830中,AP810可用链路质量信息更新CMF820。可 周期性地提供所述更新。例如,AP810可发送链路质量度量报告850给CMF820。CMF820 可接收链路质量度量报告840。链路质量度量报告840可包括用于与一个或多个DSM客户 端相关联的一个或多个信道的信道质量信息。在850中,CMF820可基于在链路质量度量 报告840中接收的链路质量信息,更新信道质量数据库250。CMF820可计算或重新计算平 均MCS和/或SINR值,并相应地调整Tx功率分配。CMF820可向关联的AP810发送调整 的或更新的Tx功率分配向量。例如,Tx功率分配消息860可被发送给AP 810。
[0143] 图9示出了图8中所示的CMF和AP之间的示例性信令定义。如图所示,发射功率 分配消息可从CMF发送到在AP处的MAC。所述发射功率分配消息可以包括DSM客户端的 标识符,例如与DSM客户端相关联的STA地址。所述发射功率分配消息可包括QoS的标识 符,例如QoS ID。所述发射功率分配消息可包括指示针对与DSM客户端相关联的QoS的信 道上的发射功率分配的信息。
[0144] 如图9所示,链路质量度量报告消息可从AP处的MAC发送到CMF。所述链路质量 度量报告消息可包括DSM客户端的标识符,例如与DSM客户端相关联的STA地址。所述链 路质量度量报告消息可包括QoS的标识符,例如QoS ID。所述链路质量度量报告消息可包 括MCS标识符,例如MCS索引。所述链路质量度量报告消息可包括与使用MCS的具有QoS的 DSM客户端相关联的链路质量信息。例如,所述链路质量信息可包括指示链路SINR的值。
[0145] Tx功率分配可考虑功率放大器(PA)能力。这可减轻PA中造成调制间失真的饱 和度。图10示出了功率放大器(PA)线性考虑。例如,AP可充当在天线端口具有1瓦特 总Tx功率(=30dBm)的固定模式设备,具有限制为42dBm的PA峰值包络功率(PEP)。这 可以是PA输出端的功率。如果PA在线性操作区域有30dB增益,则PA中的输出功率等于 OdBm。如果单个信道上的波形有12dB的峰均值比(PAR),则波形的峰值功率在PA的输入 端为12dBm,以避免饱和。在多信道聚合系统的情况中,每个信道的功率可由后退AP1,从 而PA输入端处所有信道的总功率仍然等于OdBm,以及后退A P2,从而PA输入端处的聚合 信号的PEP仍然为12
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