用于提高具有分散频谱的商用蜂窝通信系统的数据率的系统和方法_3

文档序号:9618525阅读:来源:国知局
定,包括足够频谱片段的单个逻辑信道可以提供足够资源组块(RB)以满足所有用户需求。另一方面,当活跃用户数目增多时,系统可以确定,单个逻辑信道无法提供足够RB以满足所有用户需求,并且需要两个逻辑信道。因此,系统可以聚合两个逻辑信道。如果用户数目继续增多,则系统可以需要聚合更多逻辑信道以便于提供足够RB以满足所有用户的需求。换言之,本发明的实施例提供了执行请求式信道聚合的动态资源供应方案计划。
[0041]图6展示了示出根据本发明实施例的调度器的示例性架构的图。在图6中,调度器600包括资源监视模块602、业务监视模块604、逻辑信道定义模块606、信道聚合模块608以及资源供应模块610。
[0042]资源监视模块602用于监视可用资源的状态。在其可使用频谱包括周期性更新并且分散的小频谱片段的通信系统中,资源监视模块602标识当前可用频谱片段并且确定它们的带宽和频谱位置。
[0043]逻辑信道定义模块606用于定义逻辑信道。更具体地,逻辑信道定义模块606从资源监视模块602接收输入,其指示了所有当前可用频谱片段的带宽和频谱位置,并且定义了多个逻辑信道,其共同地包含所有当前可用频谱片段。在一些实施例中,逻辑信道定义模块606定义了满足LTE标准的信道带宽需求的逻辑信道。换言之,所定义的逻辑信道可以具有1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz或20MHz的带宽。此外,为了确保恰当的LTE同步,逻辑信道定义模块606首先标识至少宽1.08MHz的频谱片段,并且使用已标识的频谱片段作为定位点以如此方式定义逻辑信道以使得逻辑信道的中心是已标识频谱片段的中心。
[0044]在一些实施例中,逻辑信道定义模块606可以如此方式定义逻辑信道以使得所有频谱片段由最少数目信道所包含。换言之,所得的系统具有最少数目的信道。在其他实施例中,信道带宽可以基于当前可用频谱片段而预定或优化。在一些实施例中,逻辑信道定义模块606可以在具有预定带宽的固定频谱位置处定义逻辑信道。注意,在频谱效率和计算复杂性之间具有权衡。注意,在其中一些分散频谱片段窄于1.08MHz的情形中,为了实施LTE,逻辑信道定义模块606首先标识至少宽1.08MHz的一个或多个频谱片段,并且随后使用已标识的频谱片段作为定位点以定义逻辑信道。逻辑信道定义模块606可以将逻辑信道定义为使得已标识频谱片段的中心在已定义逻辑信道的中心处。
[0045]业务监视模块604用于监视当前业务需求。在一些实施例中,业务监视模块604可以用于从航空器接收对于资源(带宽)的请求。业务监视输出可以指示请求带宽的航空器的数目,该输出发送至信道聚合模块608。
[0046]信道聚合模块608用于基于已定义信道和业务监视输出而聚合多个逻辑信道。在一些实施例中,信道聚合模块608可以基于已定义逻辑信道和业务监视输出而确定单个已定义信道是否足以满足当前业务需求。如果满足,信道聚合模块608可以标识该单个信道,并且指示资源供应模块610以将已标识单个信道内可用RB分配至用户。另一方面,信道聚合模块608可以确定,没有一个单个信道可以自身满足当前业务需求,并且需要信道聚合。在该情形中,信道聚合模块608可以标识多个信道,当多个信道聚合时可以提供充分资源已满足当前业务需求。
[0047]注意,与其中信道等同(也即它们均包括延伸遍布整个信道带宽的连续频率资源)的标准LTE系统相比,在当前通信系统中,动态定义的逻辑信道并非等同,因为不同逻辑信道可以包括不同的可用频谱片段。例如,在图3中,逻辑信道312具有4X500kHz =2MHz的可使用频谱,并且逻辑信道314具有500kHz+l.2MHz = 1.25MHz的可使用频谱。在一些实施例中,信道聚合模块608计算需要减少聚合操作量的信道聚合解决方案。在其他实施例中,优化的解决方案聚合尽可能少的信道。例如,信道聚合模块608可以基于每个信道内可用频谱而对逻辑信道分类,从具有最大可用频谱的信道开始,并且一次添加一个信道,直至已聚合信道可以提供充足带宽以满足当前业务需要。在图3中所示的示例中,逻辑信道312和314可以首先聚合。在一些实施例中,信道聚合模块608可以简单地从最左侧逻辑信道(具有最低载波频率的信道)开始,并且朝向右侧依次聚合,直至已聚合信道可以提供充足带宽以满足当前业务需求。在图4中,逻辑信道412和312可以首先聚合。类似的,也可能从最右侧开始并且朝向左侧移动。
[0048]资源供应模块610用于将资源(诸如RB)分配至航空器。在一些实施例中,资源供应模块610将RB从已聚合信道(意味着它们可以位于不同逻辑信道中)分配至请求带宽的航空器。RB可以属于相同或不同频谱片段。
[0049]图7展示了示出根据本发明一个实施例的示例性带宽提供方法的流程图。在操作期间,系统接收对于可用频谱片段的更新(操作702)。注意,在多个无线通信系统中,可用于提供的频谱片段可以周期性地改变。例如,联邦通信委员会(FCC)已经出于航空目的分配了某些频带。例如,民用航空使用在108MHz与137MHz之间的频带以用于无线电通信,并且军用航空器使用在225.0MHz和399.95MHz之间的UHF频带以用于空对空和空对地通信。在每个频带内,可用于使用的信道(频谱片段)可以周期性地更新。例如,管理当局可以重新分配频谱,或之前使用的一些频谱片段现在可以释放并且变得可用。
[0050]基于可用频谱片段,系统定义了包含所有可用频谱片段的一个或多个逻辑信道(操作704)。对于具有周期性更新的可用资源的系统,因此更新了所定义的逻辑信道。在一些实施例中,当定义逻辑信道时,系统标识定位点,也即至少1.08MHz宽的频谱片段。逻辑芯片被定义为使得它们在这些定位点处居中。在一些实施例中,逻辑信道被定义为使得信道带宽符合LTE标准。
[0051]系统随后基于当前业务需求确定是否需要信道聚合(操作706)。在一些实施例中,系统可以确定,在任何单个逻辑信道内的总频谱片段是否满足业务需求。如果需要信道聚合,则系统选择将要聚合的多个信道(操作708)。系统可以基于某些准则选择已聚合信道。在一些实施例中,系统选择可以满足当前业务需求的最少数目信道。在一些实施例中,系统可以按照频谱顺序依次选择信道,直至已聚合信道足够大以满足业务需求。系统随后将已选择信道聚合为已聚合信道(操作710)。在一些实施例中,系统已类似于LTE载波聚合的方式而聚合信道。一旦动态地形成了已聚合信道,系统可以提供带宽至用户或服务(操作712)。例如,系统可以将位于不同逻辑信道内但是在已聚合信道内的RB分配至用户或服务。在一些实施例中,资源指派信息经由类似于LTE中所使用的控制消息而发送至UE。注意,在LTE载波聚合中,对载波分量编号以允许调度规定许可涉及哪个载波分量。在LTE中,每个信道内RB是连续的子载波。另一方面,在本发明的实施例中,每个逻辑信道中的带宽资源(RB)不必是连续子载波;因此,需要合适的命名方案计划以标识每个可用RB。在一些实施例中,以类似于LTE的方式对每个逻辑信道内RB编号,使得RB的索引反映其频谱位置,除了可用RB并未连续编号之外,因为它们属于分散频谱片段。备选的,RB是连续索引的,但是可以由频谱间隙分隔连续相继索引的RB。系统继续监视业务以确定是否通过返回至操作706而仍旧需要聚合。在一些实施例中,如果系统确定当前业务需求并不需要信道聚合,则系统可以分解之前聚合的信道,并且使用包含在单个逻辑信道中的资源向用户提供带宽。注意,当不使用信道聚合时可以减少调度开销。因此,通过请求式聚合信道,本发明的实施例可以减少总调度复杂性。
[0052]图8示出了根据本发明实施例的用于在具有分散频谱的系统中实施LTE的示例性系统。系统800包括处理器810,内存820,以及存储器830。存储器830通常存储可以载入内存820中并且由处理器810运行以执行如上所述的指令。在一个实施例中,存储器830中指令可以实施资源监视模块832,逻辑信道定义模块834,业务监视模块836,信道聚合模
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