使用具有不同技术的多个无线接口的短距离基站进行无线通信的方法和装置的制造方法
【专利说明】使用具有不同技术的多个无线接口的短距离基站进行无线通信的方法和装置
[0001]优先权声明
[0002]本申请要求2013年10月14日提交的第14/053，201号美国非临时申请以及2012年10月16日提交的第61/714，257号美国临时申请的优先权，其全部内容以引用方式被完全合并在此。
技术领域
[0003]本发明的示例性实施例总体上涉及无线通信，更具体来说涉及一种使用装配有操作在至少两种互补技术下的无线接口的小型、低功率短距离基站的方法和/或装置。所述两种技术可以包括基于被称作白空间频谱(whitespace spectrum)(比如电视白空间频谱块、RADAR(雷达)频谱块等等)的未被充分使用或者未被使用的频谱的技术，以及非白空间技术(比如蜂窝运营商自身的已授权频谱技术，或者完全未授权的并且对于所有用户可用的频谱带)。
【背景技术】
[0004]频谱是无线通信系统中的稀缺资源，并且在广域蜂窝数据通信网络中尤其被认为是这样。例如在美国，预期蜂窝数据通信量到2014年将会达到每个月几艾字节(exa-byte)(I艾字节=I百万太字节)，这大致等于2006年的全部全球因特网需求的通信量，从而对有限的可用频谱构成压力。
[0005]除了改进用于无线通信的底层技术以便缓解频谱紧张之外，用以解决这一挑战的两种常见方法包括:1)通过部署许多低功率、短距离“迷你基站”(由于其短距离覆盖区域，因此有时被称作“小型蜂窝”)，比如室内毫微微蜂窝或者室外微蜂窝、微微蜂窝，以允许更高的空间重复使用；以及2)实施去到未授权频谱带(比如WiFi接入点)的蜂窝通信量卸载。但是对于已授权频谱带的“迷你基站”的使用可能导致与部署在室外的现有的全尺寸基站(其常常被称作“宏蜂窝”)经常干扰，并且对于传统的无执照频谱带(比如2.4GHz ISM和5.8GHz U-NII频带)的使用通常无法给出可靠的容量来源。
[0006]随着针对新频谱以增大无线容量以满足通信量的需求的增加，例如联邦通信委员会(FCC，Federal Communicat1n Commiss1n)之类的监管机构正在考虑被称作“白空间频谱”的新的频谱带。这样的频谱带的一个实例是近来通过FCC指南而可用于特定情形中的机会性使用的DTV白空间。在美国，电视白空间常常指的是电视广播频谱的未被使用的部分——具体来说是较低VHF信道2-6(54-88MHz)、较高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电天文(rad1 astronomy)的信道37。白空间被分配给主要用户(比如数字DTV广播公司、公共安全机构、市政当局或政府、或者例如具有无线麦克风的组织或设施所有者)。虽然这一白空间频谱通常是由主要用户使用来广播电视信道或者广播声音(使用无线麦克风)，但是所述频谱的一部分或全部在不同的时间段可以保持未被使用或者未被充分使用。FCC指南现在允许次要用户在“无害”的基础上使用这一白空间，这是因为假设次要用户的使用不会与主要用户发生干扰，则次要用户可以使用白空间。因此，无线通信服务提供商可以作为次要用户使用白空间频谱。具体来说，无线通信服务提供商(次要用户)可以在三种情形下使用白空间频谱:1)白空间频带可以“不对次要用户授权”，这意味着任何次要用户都可以作为次要用户来使用所述频带；2)白空间频带可以“排他地对某次要用户授权”，这意味着只有一个特定标识的次要用户可以作为次要用户来使用所述频带；或者3)白空间频带可以被“轻度授权”，这意味着受限数目的未标识的次要用户或者少数特定标识的次要用户可以作为次要用户来使用所述频带。为此，FCC已经强制无授权设备能够或是通过低至-1HdBm的接收信号强度检测电视台的存在以及通过低至_126dBm的接收信号强度检测无线麦克风的存在，或者具有联系电视频谱占用数据库的能力，从而使得如检测到主要用户，无授权用户可以知道腾出所述频带，以便保证主要用户对于所述频谱的使用。
[0007]白空间频谱的其他实例包括由美国联邦政府系统使用的频谱带(例如由海军雷达使用的 3550-3700MHz)。
【发明内容】
[0008]本发明的示例性实施例提供一种使用能够在至少两个运行于不同的技术和频谱待的无线接口之间进行切换的低功率、短距离基站的方法和/或装置。具体来说，所述基站可以包括一个提供白空间频谱(比如电视白空间频谱)的接口，以及使用非白空间频谱的另一个接口。所述基站可以主要使用白空间频谱来进行数据通信，同时依赖于非白空间频谱用于控制信令和“临时替代(stop-gap) ”数据通信(当白空间频谱被扰乱、恶化或者不是立即可用)。
[0009]至少一个示例性实施例涉及一种使用白空间信道的无线通信的方法，其包括:在短距离基站处在第一白空间信道上与用户设备交换数据通信；在所述短距离基站处确定第一白空间信道是否将丢失；以及如果所述确定步骤指示第一白空间信道将丢失，则在所述短距离基站处将数据通信切换到第二白空间信道，其中第一白空间信道和第二白空间信道是对授权于主要用户并且由无线通信服务提供商作为次要用户来使用的信道。
[0010]至少另一个示例性实施例涉及一种短距离基站，其包括:被配置来载送非白空间信道的第一无线接口 ；被配置来载送第一白空间信道的第二无线接口 ；以及处理器，其被配置来控制所述基站实施以下步骤:在第一白空间信道上与用户设备交换数据通信；确定第一白空间信道是否将丢失；以及如果确定第一白空间信道将丢失，则将数据通信切换到第二白空间信道，其中第一白空间信道和第二白空间信道是授权于主要用户并且由无线通信服务提供商作为次要用户来使用的信道，其中所述非白空间信道被排他性地授权于无线通信服务提供商并且不对所有用户授权的信道。
[0011]至少另一个示例性实施例涉及一种使用白空间和非白空间信道进行无线通信的方法，其包括:在用户设备处通过用户设备上的第一接口在非白空间信道上向短距离基站发送连接请求；在所述用户设备处通过用户设备上的第二接口在第一白空间信道上与短距离基站交换数据通信；在所述用户设备处在非白空间信道上接收来自短距离基站的切换信道请求；以及在所述用户设备处基于所述切换信道请求，将数据通信切换到第二白空间信道，其中第一白空间信道和第二白空间信道是授权于主要用户并且由无线通信服务提供商作为次要用户来使用的信道，其中所述非白空间信道是被排他地授权于无线通信服务提供商并且不对所有用户授权的信道。
[0012]至少另一个示例性实施例涉及一种分析白空间频谱的方法，其包括:在频谱服务器处检查频谱占用数据库以获得白空间频谱内的可用白空间频谱带信息；在频谱服务器处基于所述可用白空间频谱带信息，生成可用白空间频谱带的列表；以及在频谱服务器处向至少一个短距离基站传送所述可用白空间频谱带的列表。
【附图说明】
[0013]通过参照附图详细描述示例性实施例，示例性实施例的前述和其他特征和优点将会变得更加显而易见。附图意图描绘示例性实施例，并且不应当被解释成限制权利要求书的意定范围。除非明确地提到，否则附图不应被认为是按比例绘制的。
[0014]图1是根据一个示例性实施例的使用具有不同技术的多个无线接口的短距离基站用于无线通信的系统的架构；以及
[0015]图2是根据一个示例性实施例的图1的系统的简化描绘，其中所述短距离基站感测白空间频谱以供频谱服务器处的进一步处理；以及
[0016]图3是根据一个示例性实施例的与用户设备接口的图1的短距离基站的逻辑组织；以及
[0017]图4是根据一个示例性实施例的使用不同技术的多个无线接口用于终端用户的无线通信的方法的简化通信流程图。
【具体实施方式】
[0018]虽然示例性实施例可以有多种修改和替换形式，但是在附图中以举例的方式示出了其中的一些实施例，并且将在这里对其进行详细描述。但是应当理解的是，并不意图将示例性实施例限制到所公开的具体形式，相反，示例性实施例应当涵盖落在权利要求书的范围内的所有修改、等效方案和替换方案。相同的附图标记在各幅图的描述中始终指代相同的单元。
[0019]在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成以流程图来示出的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是许多操作可以被并行地、并发地或同时实施。此外，可以重新安排各项操作的顺序。当其操作完成时，所述处理可以被终止，但是也可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、过程、子例程、子程序等等。
[0020]后面所讨论的方法，其中一些通过流程图说明，可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。在通过软件、固件、中间件或微代码实施时，用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在例如存储介质之类的机器或计算机可读介质中，比如非瞬时性存储介质。(多个)处理器可以实施必要的任务。
[0021]这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，其目的是描述示例性实施例。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅限制到这里所阐述的实施例。
[0022]应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等