云频谱管理系统的制作方法
【专利说明】云频谱管理系统
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本公开声称以2012年12月17日提交的申请号为13/717,049的美国专利申请为优先权，其作为参考被整体引用。
技术领域
[0003]本公开涉及频谱管理，并且更特别地，其涉及利于可用无线电频谱的所有者与频谱请求者之间的交易事务的系统。
【背景技术】
[0004]随着无线技术持久演进，在市场上使用无线电的设备数量持续增加。不仅主要用来进行无线通信的设备(例如，蜂窝手持电话、智能电话等)大量出现，而且以前包含任何形式通信功能的应用也能够使用无线交互。例如，车辆、装备、供暖、通风和空调(HVAC，heating，ventilat1n and air condit1n)系统、恒温器、工艺设备、安全系统、路标等都配置为无线地与其他日常被设计的无线应用进行交互。
[0005]当与无线设备有关的通信功能的优点显现出来时，这种无线爆发的不可预期的后果是产生的大量的服务量。无线通信带宽通常被划分为两种:受监管频谱和未受监管频谱。受监管频谱被保留用于政府服务(例如，警察、火灾等)或被发放牌照给无线服务运营商以便给他们的订户专用。任何都可以使用未受监管频谱，并且其典型地被限制为在相对“嘈杂(noisy)”的带宽内的短距离无线通信媒介(例如，蓝牙、无线局域网(WLAN)等)。由于可用性、节约成本等，设计者在任何可能的时候都想使用未受监管频率，这似乎是合乎逻辑的。当未受监管频率对某些应用来说是具有吸引力时，其使用的限制(例如，仅用于短距离无线通信)、由在相同频谱上操作的其他信号源引起的干扰等不允许直接代替受监管频率。另一方面，受监管频谱的数量是有限的，并且租用这些频谱非常昂贵。不论如何，由新订户引起的指数级增长持续驱动着需求。
【附图说明】
[0006]随着以下说明书的持久公开，结合附图作为参考，宣称的主题的各种实施例的特征和优点将变得显而易见，其中相同的数字指代相同部件，并且:
[0007]图1示出了根据本公开至少一个实施例的与频谱市场相互作用的示例云频谱管理系统；
[0008]图2示出了根据本公开至少一个实施例的可用设备的示例配置；
[0009]图3示出了根据本公开至少一个实施例的市场通信模块的示例配置；
[0010]图4示出了根据本公开至少一个实施例的核心服务模块的示例配置；
[0011]图5示出了根据本公开至少一个实施例的管理效用模块的示例配置；
[0012]图6示出了根据本公开至少一个实施例的持久模块的示例配置；
[0013]图7示出了根据本公开至少一个实施例的关于云频谱管理系统的示例配置。
[0014]尽管以下详细说明书以作为示例性实施例的参考来继续，但是对于本领域技术人员来说这些实施例的替代、改进和改变是显而易见的。
【具体实施方式】
[0015]本公开针对云频谱管理系统。总的来说，示例的云频谱管理系统接收来自寻求可用无线电频谱的频谱请求者和想要出租可用无线电频谱和/或寻求收回已出租的无线电频谱的频谱所有者的请求。云频谱管理系统积累这些请求，并且将频谱请求者的请求与具有用于出租的可用无线电频谱的频谱所有者进行匹配。由云频谱管理系统执行作为结果的无线电频谱交易事务，该云频谱管理系统可以进一步监控无线电频谱交易事务以帮助确保他们按照统一的条款来执行。
[0016]在一个实施例中，示例系统包括市场通信模块，其与交易在无线通信中使用的无线电频率频谱的市场进行通信；核心服务模块，其至少基于所属市场通信模块与市场之间的通信来确定无线电频谱交易事务；和管理效用模块，其管理由所述核心服务模块确定的无线电频谱交易事务。所述市场通信模块包括诸如至少一个应用程序编程接口(API，applicat1n programming interface)，其用于接收来自寻求可用无线电频谱的频谱请求者或想要出租可用无线电频谱或收回已出租无线电频谱的频谱所有者的至少一个的信息。市场通信模块还包括至少一个请求处理器，其用于积累从频谱请求者和频率所有者的接收的信息；事件处理器，其用于监控所述请求处理器的事件；和云控制器，其用于与核心服务模块进行通信(例如，转发从所述频谱市场接收的频谱请求)。
[0017]示例的核心服务模块包括实时交易引擎，其用于从市场信息模块累积信息；和分析引擎，其至少基于累积信息，使用多对象最优引擎或感知引擎的至少一个确定无线电频谱的交易事务。在一个实施例中，所述多对象引擎进行最大化频谱所有者的收益、确保频率请求者的服务质量或最大化无线电频谱利用率中的至少一个。感知引擎包括机器学习算法以预报预测频谱的使用。在确定无线电频谱交易事务中，分析引擎与进行匹配的(match-making)引擎、基于规则引擎、协商代理、时间频率单元(TFU，time frequencyunit)分配引擎、经纪人兼代理人接口(broker-agent interface)或频谱事务管理引擎中的至少一个进行交互。在相同或不同的实施例中，管理效用模块包括次序管理处理器以执行无线电频谱交易事宜。管理效用模块还包括服务水平协议(SLA，service levelagreement)管理器以确保由次序管理处理器执行的无线电频谱交易事务中达成一致的条款满足频谱请求者和频谱所有者。
[0018]在相同或不同实施例中，该系统包括包含至少一个数据库的持久模块。该数据库存储与无线电频率可用性、无线电频谱特征信息、无线电频谱地理信息和无线电频谱历史交易信息中的至少一个有关的信息。根据本公开至少一个实施例的方法包括诸如，从市场接收寻求可用频谱的请求以交易在无线通信中使用的无线电频率频谱；将寻求可用频谱的请求与提供出租频谱的请求匹配以建立无线电频谱交易事务，并且监督该无线电频谱交易事务的执行。
[0019]图1示出了与本公开至少一个实施例一致的与频谱市场102交互的示例云频谱管理系统(CSMS，cloud spectrum management system) 100。如这里所述，“无线电频谱”包括电磁频谱的的部分，该电磁频谱包括用于执行无线通信的无线电频率。无线电频率的某些部分地域性地颁发牌照给某些实体(例如无线服务运营商)以便专属使用。拥有使用无线电频率某些部分的专属牌照的实体在这里指频谱所有者。频谱请求者为寻求临时使用由频谱所有者所拥有的受监管带宽的某些部分的许可的实体。例如，频谱请求者为无线服务运营商，其认识到在他所拥有的颁发了牌照的频谱内的沉重业务量后，正在寻求另外的频谱以为他的客户降低瓶颈效应，提高服务质量。在另一个实施例中，频谱请求者为无线服务运营商，其没有任何以颁发牌照的频谱，仅仅为计划的事件(例如，电话会议、在诸如因特网的广域网(WAN)上执行的视频广播、讲座、座谈会、音乐或戏剧表演等)向频谱所有者租用频谱。
[0020]CSMS 100与频谱市场102进行通信以便于实现频谱请求者与频谱所有者之间的无线电频谱交易事务。在这方面，CSMS 100还指“经纪人”，其作为中间人安排频谱请求者和频谱所有者之间的可用无线电频谱。在操作期间，CSMS 100直接与频谱请求者和频谱所有者进行通信，或者与存在于频谱市场102的另一个CSMS 100进行通信以确定频谱请求和满足该频谱请求的可用频谱。因此，CSMS 100与在频谱市场102中的另一个CSMS 100交互以确定哪些请求/可用性存在于另一个CSMS 100中，并且作为中间人安排频谱请求者与不同经纪人系统有关的频谱经纪人之间的交易。
[0021]CSMS 100至少包括诸如市场通信模块104、核心服务模块106和管理效用模块108。这些模块经由管理服务(administrat1n service) 110定制或配置，并且使用各种已知或将要配置的方法和/或机制由安全模块112保护，其包括接入控制、隐私保护、防止盗取数据等。信息可以存储在持久模块114，并且可接入到这三个模块的每一个。首先，市场通信模块104的功能是与频谱市场102交互。该交互包括交换在频谱市场102中的频谱请求者、频谱所有者和当前条件的信息。作为这种交换结果的信息发送给核心服务模块106，其使用诸如源自持久模块114的历史或统计信息与该信息一起来确定无线电频谱交易事务。无线电频谱交易事务涉及无线电频谱所有者同意临时租借(例如，一段时间或一定量的数据)频谱给频谱请求者。由核心服务模块106确定的无线电频谱交易事务然后发送给管理效用模块108以执行无线电频谱交易事务(例如，使得使用权的临时移交正规化、发起支付等)，以及监督频谱请求者和频谱所有者的执行以确保遵守频谱交易事务的条款。
[0022]管理服务110和安全模块112扮演为“交叉层”，其将市场通信模块104、核心服务模块106和管理效用模块108绑定在一起