用于共享频谱接入的方法和装置与流程

本申请要求于2014年6月5日提交的题为“SHARED SPECTRUM ACCESS(共享频谱接入)”的美国临时专利申请No.62/008,209以及于2015年4月30日提交的题为“SHARED SPECTRUM ACCESS(共享频谱接入)”的美国发明专利申请No.14/700,423的权益，这两件申请通过援引被整体明确纳入于此。

背景

领域

本公开的诸方面一般涉及无线通信系统，尤其涉及在多层用户之中的共享频谱接入。

背景

无线通信网络被广泛部署以提供各种通信服务，诸如语音、视频、分组数据、消息接发、广播等。这些无线网络可以是能够通过共享可用的网络资源来支持多个用户的多址网络。通常为多址网络的此类网络通过共享可用的网络资源来支持多个用户的通信。此类网络的一个示例是通用地面无线电接入网(UTRAN)。UTRAN是被定义为通用移动电信系统(UMTS)的一部分的无线电接入网(RAN)，UMTS是由第三代伙伴项目(3GPP)支持的第三代(3G)移动电话技术。多址网络格式的示例包括码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络、以及单载波FDMA(SC-FDMA)网络。

无线通信网络可包括能够支持数个用户装备(UE)通信的数个基站或B节点。UE可经由下行链路和上行链路与基站进行通信。下行链路(或即前向链路)指从基站至UE的通信链路，而上行链路(或即反向链路)指从UE至基站的通信链路。

基站可在下行链路上向UE传送数据和控制信息和/或可在上行链路上从UE接收数据和控制信息。在下行链路上，来自基站的传输可能遭遇由于来自邻基站或来自其他无线射频(RF)发射机的传输而造成的干扰。在上行链路上，来自UE的传输可能遭遇来自与邻基站通信的其他UE的上行链路传输或来自其他无线RF发射机的干扰。该干扰可能使下行链路和上行链路两者上的性能降级。

由于对移动宽带接入的需求持续增长，随着更多的UE接入长程无线通信网络以及更多的短程无线系统正被部署于社区中，干扰和拥塞网络的可能性不断增长。研究和开发持续推进UMTS技术以便不仅满足对移动宽带接入的不断增长的需求，而且提升并增强用户对移动通信的体验。

概述

在本公开的一个方面，一种无线通信方法包括：在第二层发射机处接收对可用共享频谱资源的指示，其中，所述可用共享频谱资源包括一个或多个共享信道，在所述第二层发射机处确定用于传输的数据，由所述第二层发射机在与所述一个或多个共享信道相关联的畅通信道评估(CCA)时段期间传送信道保留信号，以及由所述第二层发射机在所述可用共享频谱资源上传送所述用于传输的数据。

在本公开的附加方面，一种无线通信方法包括：在第三层发射机处接收对可用共享频谱资源的指示，其中，所述可用共享频谱资源包括一个或多个共享信道，由所述第三层发射机监视所述可用共享频谱资源中的多个信道以获悉至少一个第二层发射机的存在性，由所述第三层发射机对所述一个或多个共享信道执行CCA，以及响应于检测到所述CCA为畅通、由所述第三层发射机在所述一个或多个共享信道上传送数据。

在本公开的附加方面，一种被配置成用于无线通信的设备包括：用于在第二层发射机处接收对可用共享频谱资源的指示的装置，其中，所述可用共享频谱资源包括一个或多个共享信道，在所述第二层发射机处确定用于传输的数据，用于由所述第二层发射机在与所述一个或多个共享信道相关联的CCA时段期间传送信道保留信号的装置，以及用于由所述第二层发射机在所述可用共享频谱资源上传送所述用于传输的数据的装置。

在本公开的附加方面，一种被配置成用于无线通信的设备包括：用于在第三层发射机处接收对可用共享频谱资源的指示的装置，其中，所述可用共享频谱资源包括一个或多个共享信道，用于由所述第三层发射机监视所述可用共享频谱资源中的多个信道以获悉至少一个第二层发射机的存在性的装置，用于由所述第三层发射机对所述一个或多个共享信道执行CCA的装置，以及用于响应于检测到所述CCA为畅通、由所述第三层发射机在所述一个或多个共享信道上传送数据的装置。

在本公开的一个附加方面，一种计算机可读介质具有记录于其上的程序代码。该程序代码包括：用于在第二层发射机处接收对可用共享频谱资源的指示的代码，其中，所述可用共享频谱资源包括一个或多个共享信道，用于在所述第二层发射机处确定用于传输的数据的代码，用于由所述第二层发射机在与所述一个或多个共享信道相关联的CCA时段期间传送信道保留信号的代码，以及用于由所述第二层发射机在所述可用共享频谱资源上传送所述用于传输的数据的代码。

在本公开的一个附加方面，一种计算机可读介质具有记录于其上的程序代码。该程序代码包括：用于在第三层发射机处接收对可用共享频谱资源的指示的代码，其中，所述可用共享频谱资源包括一个或多个共享信道，用于由所述第三层发射机监视所述可用共享频谱资源中的多个信道以获悉至少一个第二层发射机的存在的代码，用于由所述第三层发射机对所述一个或多个共享信道执行CCA的代码，以及用于响应于检测到所述CCA为畅通、由所述第三层发射机在所述一个或多个共享信道上传送数据的代码。

在本公开的附加方面，一种装置包括至少一个处理器以及耦合到所述处理器的存储器。所述处理器被配置成：在第二层发射机处接收对可用共享频谱资源的指示，其中，所述可用共享频谱资源包括一个或多个共享信道，在所述第二层发射机处确定用于传输的数据，由所述第二层发射机在与所述一个或多个共享信道相关联的CCA时段期间传送信道保留信号，以及由所述第二层发射机在所述可用共享频谱资源上传送所述用于传输的数据。

在本公开的附加方面，一种装置包括至少一个处理器以及耦合到所述处理器的存储器。所述处理器被配置成：在第三层发射机处接收对可用共享频谱资源的指示，其中，所述可用共享频谱资源包括一个或多个共享信道，由所述第三层发射机监视所述可用共享频谱资源中的多个信道以获悉至少一个第二层发射机的存在性，由所述第三层发射机对所述一个或多个共享信道执行CCA，以及响应于检测到所述CCA为畅通、由所述第三层发射机在所述一个或多个共享信道上传送数据。

附图简述

图1是解说无线通信系统的细节的框图。

图2是解说具有多个蜂窝小区的无线通信系统的细节的框图。

图3是示出耦合到包括一个主系统和一个副系统的不同无线通信系统的获授权共享接入(ASA)控制器的各方面的框图。

图4是示出耦合到包括一个主系统和多个副系统的不同无线通信系统的ASA控制器的各方面的框图。

图5是示出耦合到不同无线通信系统和用于支持ASA的副系统内的元件的ASA控制器的各方面的框图。

图6是解说根据本公开的各方面的多层系统的框图。

图7是解说根据本公开的一个方面配置的共享接入频谱(SAS)部署的框图。

图8是解说被执行以实现本公开的一个方面的示例框的功能框图。

图9是解说被执行以实现本公开的一个方面的示例框的功能框图。

图10是解说根据本公开的一个方面配置的SAS部署的框图。

图11是解说根据本公开的一个方面配置的SAS部署的时间线。

详细描述

以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种可能配置的描述，而无意限定本公开的范围。相反，本详细描述包括具体细节以便提供对本发明主题内容的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是，并非在每一情形中都要求这些具体细节，并且在一些实例中，为了表述的清楚性，以框图形式示出了熟知的结构和组件。

本公开一般涉及提供或参与两个或更多个无线通信系统(也称为无线通信网络)之间的获授权共享接入。在各个实施例中，各技术和装置可用于无线通信网络，诸如码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络、单载波FDMA(SC-FDMA)网络、LTE网络、GSM网络、以及其他通信网络。如本文所描述的，术语“网络”和“系统”可以被可互换地使用。

CDMA网络可实现诸如通用地面无线电接入(UTRA)、cdma2000等无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)以及低码片率(LCR)。Cdma2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。

TDMA网络可实现诸如全球移动通信系统(GSM)之类的无线电技术。3GPP定义用于GSM EDGE(增强型数据率GSM演进)无线电接入网(RAN)(亦被记为GERAN)的标准。GERAN是GSM/EDGE连同将基站(例如，Ater和Abis接口)与基站控制器(A接口等)接合的网络的无线电组件。无线电接入网表示GSM网络的组件，电话呼叫和分组数据通过该组件从公共交换电话网(PSTN)和因特网路由至亦被称为用户终端或用户装备(UE)的订户手持机并且从订户手持机路由至PSTN和因特网。移动电话运营商的网络可包括一个或多个GERAN，该一个或多个GERAN在UMTS/GSM网络的情形中可与UTRAN耦合。运营商网络还可包括一个或多个LTE网络、和/或一个或多个其他网络。各种不同的网络类型可使用不同的无线电接入技术(RAT)和无线电接入网(RAN)。

OFDMA网络可实现诸如演进型UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11、IEEE802.16、IEEE 802.20、flash-OFDM和类似物之类的无线电技术。UTRA、E-UTRA和GSM是通用移动电信系统(UMTS)的部分。具体而言，长期演进(LTE)是使用E-UTRA的UMTS版本。UTRA、E-UTRA、GSM、UMTS和LTE在来自名为“第三代伙伴项目”(3GPP)的组织提供的文献中描述，而cdma2000在来自名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文献中描述。这些各种无线电技术和标准是已知的或正在开发。例如，第三代伙伴项目(3GPP)是各电信协会集团之间的合作，其旨在定义全球适用的第三代(3G)移动电话规范。3GPP长期演进(LTE)是旨在改善通用移动电信系统(UMTS)移动电话标准的3GPP项目。3GPP可定义下一代移动网络、移动系统、和移动设备的规范。为了清楚起见，下文可关于LTE实现或以LTE为中心的方式来描述各装置和技术的某些方面，并且可在以下描述部分中使用LTE术语作为解说性示例；然而，本描述无意被限于LTE应用。实际上，本公开关注对使用不同无线电接入技术或无线电空中接口的网络之间的无线频谱的共享接入。

还建议了基于包括在无执照频谱中的LTE/LTE-A的新载波类型，该新载波类型可与载波级WiFi兼容，从而使得具有无执照频谱的LTE/LTE-A成为WiFi的替换方案。LTE/LTE-A在无执照频谱中操作时可利用LTE概念并且可引入对网络或网络设备的物理层(PHY)和媒体接入控制(MAC)方面的一些修改，以提供无执照频谱中的高效操作并满足监管要求。例如，所使用的无执照频谱的范围可从低至数百兆赫(MHz)到高达数十千兆赫(GHz)。在操作中，取决于负载和可用性，此类LTE/LTE-A网络可使用有执照或无执照频谱的任何组合来操作。因此，对于本领域技术人员而言明显的是，本文中所描述的系统、装置和方法可被应用于其他通信系统和应用。

系统设计可对下行链路和上行链路支持各种时频参考信号以促成波束成形和其他功能。参考信号是基于已知数据生成的信号，并且也可称为导频、前置码、训练信号、探通信号、及类似物。参考信号可被接收机用于各种目的，诸如信道估计、相干解调、信道质量测量、信号强度测量、以及类似目的。使用多个天线的MIMO系统一般提供在天线之间对发送参考信号的协调；然而，LTE系统一般不提供对从多个基站或eNB发送参考信号的协调。

在一些实现中，系统可利用时分双工(TDD)。对于TDD，下行链路和上行链路共享相同频谱或信道，且下行链路和上行链路传输在该相同频谱上发送。下行链路信道响应由此可与上行链路信道响应相关。互易性可允许基于经由上行链路发送的传输来估计下行链路信道。这些上行链路传输可以是参考信号或上行链路控制信道(其可在解调后用作参考码元)。上行链路传输可允许估计经由多个天线的空间选择性信道。

在LTE实现中，正交频分复用(OFDM)被用于下行链路——即从基站、接入点或演进型B节点(eNB)至用户终端或UE。OFDM的使用满足了对频谱灵活性的LTE要求并且实现了用于具有高峰值速率的甚宽载波的成本高效的解决方案，并且是一种建立完善的技术。例如，OFDM在诸如IEEE 802.11a/g、802.16、由欧洲电信标准协会(ETSI)标准化的高性能无线电LAN-2(HIPERLAN-2，其中LAN表示局域网)、由ETSI的联合技术委员会颁布的数字视频广播(DVB)之类的标准和其他标准中使用。

时频物理资源块(为了简明起见，在本文也被标示为资源块或“RB”)在OFDM系统中可被定义为被指派用于传输数据的传输载波(例如，副载波)或区间的群。RB是在时间和频率周期上定义的。资源块包括时频资源元素(为了简明起见，在本文也被标示为资源元素或“RE”)，其可用时隙中的时间和频率的索引来定义。LTE RB和RE的附加细节在诸如举例而言3GPP TS 36.211的3GPP规范中描述。

UMTS LTE支持从20MHz下至1.4MHz的可缩放载波带宽。在LTE中，RB在副载波带宽为15kHz时被定义为12个副载波、或者在副载波带宽为7.5kHz时被定义为24个副载波。在示例性实现中，在时域中存在所定义的无线电帧，其为10ms长并且由10个各为1毫秒(ms)的子帧构成。每个子帧包括2个时隙，其中每个时隙为0.5ms。在该情形中，频域中的副载波间距是15kHz。这些副载波中的12个副载波一起(每时隙)构成RB，所以在此实现中一个资源块是180kHz。6个资源块符合1.4MHz的载波，而100个资源块符合20MHz的载波。

以下进一步描述本公开的各种其他方面和特征。应当显而易见的是，本文中的教导可以用各种各样的形式来体现，并且本文中所公开的任何具体结构、功能或其两者仅是代表性的并且是非限定性的。基于本文的教导，本领域技术人员应领会，本文所公开的方面可独立于任何其他方面来实现并且这些方面中的两个或更多个方面可以用各种方式组合。例如，可使用本文所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外，可使用作为本文所阐述的一个或多个方面的补充或与之不同的其他结构、功能、或者结构和功能来实现此种装置或实践此种方法。例如，方法可作为系统、设备、装置的一部分、和/或作为存储在计算机可读介质上供在处理器或计算机上执行的指令来实现。不仅如此，一方面可包括权利要求的至少一个元素。

图1解说了其上可实现如后续进一步描述的各方面的多址无线通信系统(其可以是具有获授权共享接入(ASA)的LTE系统)的实现的细节。演进型B节点(eNB)100(也称为基站、接入点或AP)可包括多个天线群，一群包括104和106，另一群包括108和110，而再一群包括112和114。在图1中，每个天线群仅示出了两个天线；然而，每个天线群可利用更多或更少的天线。用户装备(UE)116(也称为用户终端、接入终端或AT)与天线112和114处于通信，其中天线112和114在前向链路(也称为下行链路)120上向UE/接入终端116传送信息并在反向链路(也称为上行链路)118上从UE 116接收信息。第二UE 122可与天线104和106处于通信，其中天线104和106在前向链路126上向UE 122传送信息，并在反向链路124上从接入终端122接收信息。

在频分双工(FDD)系统中，通信链路118、120、124和126可使用不同的频率来通信。例如，前向链路120可使用与反向链路118所使用的频率不同的频率。在时分双工(TDD)系统中，下行链路和上行链路可被共享。

每群天线和/或它们被设计成在其中通信的区域常常被称作eNB的扇区。即，每个天线群被设计成与在由eNB 100所覆盖的区域的一扇区中的UE通信。在前向链路120和126上的通信中，eNB 100的发射天线利用波束成形来提高不同接入终端116和122的前向链路的信噪比。同样，与eNB通过单个天线向其所有UE发射相比，eNB使用波束成形向随机散布遍及其覆盖的诸UE发射对邻蜂窝小区中的UE造成的干扰较小。eNB可以是用于与诸UE通信的固定站，并且也可被称为接入点、B节点、或其他某个等价术语。UE也可被称为接入终端、AT、用户装备、无线通信设备、终端、或某个其他等价术语。UE(诸如UE 116和122)可被进一步配置成与其他通信网络(诸如举例而言GERAN和/或UTRAN网络)的其他节点(未示出)一起操作。此外，基站(诸如eNB 100)可被配置成诸如通过重定向命令的使用来促成所服务UE向这些其他网络的基站的切换。

图2解说了多址无线通信系统200(诸如具有ASA的LTE系统)的实现的细节，在该多址无线通信系统200上可实现诸如后续描述的各方面。多址无线通信系统200包括多个蜂窝小区，包括蜂窝小区202、204和206。在一个方面，蜂窝小区202、204和206可包括eNB，该eNB包括多个扇区。这多个扇区可由天线群形成，其中每个天线负责与该蜂窝小区的一部分中的UE通信。例如，在蜂窝小区202中，天线群212、214和216可各自对应于一不同扇区。在蜂窝小区204中，天线群218、220和222各自对应于一不同扇区。在蜂窝小区206中，天线群224、226和228各自对应于一不同扇区。蜂窝小区202、204和206可包括能与每个蜂窝小区202、204或206中的一个或多个扇区处于通信的若干无线通信设备，例如，用户装备或即UE。例如，UE 230和232可与eNB 242处于通信，UE 234和236可与eNB 244处于通信，而UE 238和240可与eNB 246处于通信。这些蜂窝小区和相关联的基站可耦合至系统控制器250，该系统控制器250可以是核心或回程网络的一部分或者可提供至核心或回程网络的连通性，例如，包括诸如可用于执行如本文中进一步描述的与多模式协调和操作有关的功能以及本文中所描述的其他方面的MME和SGW。

运营商的系统可包括多个网络，这些网络可以是使用不同RAT的多种类型的网络(例如，除了图2和3中所示出的LTE网络配置之外，还包括允许在有执照和无执照频谱的任何组合上使用的LTE网络配置)。例如，一种类型可以是以数据为中心的LTE系统。另一种类型可以是UTRAN系统，诸如W-CDMA系统。又一种类型可以是GERAN系统，该GERAN系统在一些情形中可以具有双传输模式(DTM)能力(本文中亦被记为DTM GERAN)。一些GERAN网络可以不具有DTM能力。多模式用户终端(诸如UE)可被配置成在诸如这些网络以及其他网络(例如WiFi或WiMax网络等)的多个网络中操作。

获授权共享接入(ASA)是频谱许可模型，其中通常是政府机构(诸如军事)的(诸)现任系统(本文中还称为主获许可方)在时间、地理和/或频率上未使用的频谱的诸部分经由监管许可被授予(诸)商业获许可方，从而使得能够在频谱未被(诸)主或现任系统使用的时间和位置在该频谱上提供商业服务。本文描述了用于实现ASA的架构，解说了ASA技术的实现但并不将该技术限于所解说的实施例。

以下术语在本公开中使用：

ASA-1 主获许可方与ASA控制器之间的接口

ASA-2 ASA控制器与ASA网络管理系统之间的接口

ASA-3 ASA网络管理器与ASA网络元件之间的接口

ASA控制器 从网络控制器接收关于什么ASA频谱可由ASA网络使

用的信息并向ASA网络管理器发送控制信息以通知它

什么ASA频谱可用的实体

ASA网络管理器 由控制和管理其网络的ASA网络运营商操作的实体，

包括但不限于在ASA频谱中操作的设备

ASA获许可方 已经获得使用ASA频谱的ASA许可的无线网络运营商

获授权共享接入 频谱许可的一种类型，其中ASA运营商利用未被主获

许可方使用的频谱部分

ASA频谱 未被主获许可方完全利用且已经被许可由ASA运营商

使用的频谱。ASA频谱可用性由位置、频率和时间来

指定。

排除区划 不允许ASA网络操作以便保护现任或主系统的地理区

域。

现任或主ASA获许可方 最初拥有利用频带的权利、继续利用频带但不在所

有时间所有位置使用整个频带的实体。

现任网络控制器 由现任或主获许可方操作的、控制并管理其在ASA

频谱中操作的网络的实体

各种实体用于实现ASA架构。在一个方面，ASA架构300可包括ASA控制器302，该ASA控制器302耦合到单个现任或主系统的网络控制器312和单个ASA网络的ASA网络管理器314，如图3中所示。现任系统可以是主ASA获许可方且ASA网络可以是副ASA获许可方。

网络控制器312知晓在指定时间和位置现任或主系统如何使用ASA频谱。它向ASA控制器302提供关于现任或主用户对ASA频谱的使用的信息。存在网络控制器312可用来向ASA控制器302提供该信息的若干方法。例如，网络控制器312可指定一组排除区划连同排除时间。另一选项是网络控制器312指定一组位置处的最大允许干扰。网络控制器312在ASA-1接口316上向ASA控制器302发送该现任或主用户保护信息，以下更详细地描述其各方面。现任或主用户保护信息可被ASA控制器302存储在数据库306中。

ASA控制器302使用来自网络控制器312的信息以确定ASA网络可使用什么ASA频谱。ASA控制器302用来确定对于任何给定位置在任何给定时间可使用什么ASA频谱的方法在由ASA处理器304访问的规则数据库308中指定。规则数据库308存储监管规则。这些规则可以不通过ASA-1或ASA-2接口来修改，并且可由管理ASA控制器302的个体或组织来更新。如由规则数据库308中的规则所计算的，什么ASA频谱可用可被存储在ASA频谱可用性数据库310中。

ASA控制器302可基于频谱可用性数据库、经由ASA-2接口318向ASA网络管理器314发送关于什么ASA频谱可用的信息。ASA网络管理器314可知道或确定在其控制下的基站的地理位置以及还有关于这些基站的传输特性的信息，包括发射功率、所支持的操作频率等。ASA网络管理器314可查询ASA控制器302以发现在给定位置或地理区域中什么ASA频谱可用。同样，ASA控制器302可实时地向ASA网络管理器314通知对ASA频谱可用性的任何更新。这允许ASA控制器302向ASA网络管理器314通知ASA频谱是否不再可用，以使得ASA网络可停止使用该频谱，从而网络控制器312可实时地获得对ASA频谱的排他性接入。

取决于核心网技术，ASA网络管理器314可被嵌入在标准网络元件中。例如，如果ASA网络是长期演进(LTE)网络，则ASA网络管理器可被嵌入在操作、管理和维护(OAM)服务器中。可在以下本公开中找到关于接口ASA-1和ASA-2的更多信息。

在图3中，单个网络控制器312和单个ASA网络管理器314被解说为两者都连接到ASA控制器302。如在图4中示出的系统400中，多个ASA网络(例如，ASA网络A、ASA网络B和ASA网络C)连接到ASA控制器402也是可能的。ASA网络A包括耦合到ASA控制器402的ASA网络A管理器414，ASA网络B包括耦合到ASA控制器402的ASA网络B管理器420，而ASA网络C包括耦合到ASA控制器402的ASA网络C管理器422。在该情形中，多个ASA网络可共享相同的ASA频谱。存在可完成该ASA频谱共享的若干种方式。一种方法是对于在给定区域中，每个网络被限制到ASA频谱内的子带。每个ASA网络如何获得对每个子带的权利在本文档的范围以外并且可以在监管频谱拍卖过程中解决。ASA网络共享ASA频谱的另一种方法是使用严格的定时同步以及对不同网络的信道接入的调度。作为示例，已经针对LTE网络研究了该ASA共享办法。系统400可进一步包括现任或主系统的网络控制器412，该网络控制器412经由ASA-1接口416与ASA控制器402通信，以为数据库406(类似于图3中的数据库308)提供现任或主用户保护信息。ASA控制器402可包括耦合到规则数据库408(类似于图3中的规则数据库308)和ASA频谱可用性数据库410(类似于图3中ASA频谱可用性数据库310)的处理器404。ASA控制器402可经由ASA-2接口418与ASA网络管理器414、420和422通信。现任或主系统可以是主获许可方，且ASA网络A、B、C可以是副获许可方。

(诸)ASA网络管理器可能需要与各种网络元件(诸如eNB)交互以实现期望的频谱使用控制。这可通过使用如图5中所示出的ASA-3接口来促成，图5示出了包括在无线电接入网512中的eNB 516、518和嵌入在OAM 510中的ASA网络管理器节点之间的ASA-3接口的系统500。无线电接入网512可被耦合到核心网514。ASA控制器502可经由ASA-2接口508耦合到OAM 510并经由ASA-1接口506耦合到主用户(获许可方)节点(例如，网络控制器)504。

针对相同ASA频谱具有多个网络控制器504也是可能的。单个网络控制器可提供关于给定ASA频带的现任或主用户保护的完整信息。出于该原因，架构可被限定于单个网络控制器。然而，注意，可以支持多个网络控制器，但将其限定为单个网络控制器可能更直接且更安全。

图3-5的前述元件并不限于ASA架构。相反，图3-5的各元件也可被构想用于其他共享接入系统，诸如多层共享接入系统。

如以上所讨论的，获授权共享接入(ASA)提供对指定用于现任系统或用户(诸如，国防组织)的频带的临时接入。在一种配置中，现任用户向获授权共享接入系统公开其时变要求，并且获授权共享接入控制器基于所公开的时变要求来确定对移动网络运营商的资源准予。即，移动网络运营商被准予对现任用户使之可用(即，未使用)的频谱资源的接入。在本公开中，频谱资源可被称为资源。

此外，在本公开中，频谱资源可称为空间中的频谱使用。作为示例，频带F可在区划Y中可用。在本示例中，频带的一部分(F1)可被指定用于区划Y的特定地理区域(Y1)。由此，在本示例中，剩余频带(F-F1)可在所有区划Y中可用。此外，频带的一部分(F1)可在特定地理区划(Y1)之外可用。

在一些情形中，可能期望向频谱共享添加附加粒度。本公开的各方面涉及用于共享频谱资源的多层系统，诸如三层系统。在一种配置中，频谱资源可以是来自3.5GHz频带的资源。另外，在一种配置中，三层系统包括指定用于现任系统/用户的第一频谱层、指定用于优先接入系统/用户(例如，紧急服务)的第二频谱层、以及指定用于一般接入系统/用户的第三频谱层。一般接入系统可以是无执照系统。在本公开中，指定用于频谱层的系统也可称为用户。此外，在本公开中，频谱层也可称为层。尽管描述了三层，但本公开还构想了四层或更多层。

图6解说了一框图，该框图解说根据本公开一方面的多层系统。如图6中所示，多层系统可具有多个层1-4。每一层可被指定用于特定系统，诸如现任系统、一般接入系统、和/或优先接入系统。在一种配置中，频谱控制器可从较高级层接收指示未使用频谱的信息。频谱控制器可随后基于所指示的未使用频谱来向较低级层通知可用频谱。

例如，第一层的系统A可向频谱控制器报告其未使用频谱。此外，在本示例中，基于第一层的系统A的未使用频谱，频谱控制器可向第二层的各系统(诸如系统A和系统B)通知可用频谱。此外，第二层的各系统可向频谱控制器报告从第一层可获得的未使用频谱，并且频谱控制器随后可基于第二层和第一层的未使用频谱来向第三层的系统通知可用频谱。最后，第三层的各系统可向频谱控制器报告从第二层可获得的他们的未使用频谱，并且频谱控制器随后可基于第三层、第二层和第一层的未使用频谱来向第四层的系统通知可用频谱。虽然每一层被描述为分开地管理，但一层内的多个获许可方可由一个实体管理，而其他获许可方可由另一实体管理。例如，在分配给每个系统的资源上可存在固定边界，或者某种其他管理办法。

如上面建议的，可以用多种方式来共享可用于无线通信的可用无线频谱。纵向共享是在现任或主系统与一个或多个其他系统之间对频谱的共享。在一个示例中，现任或主用户可以是政府实体，诸如军事机构或分支。现任或主用户可以不在所有时间、不在全国基础上使用频谱、或者可以不使用频谱的全部。在该情形中，监管权威机构可以许可一个或多个商业实体在频谱未被主或现任用户使用的时间和位置使用该频谱。在纵向共享中，在现任/主用户与副用户之间不存在共同客户。还可以横向地共享频谱。在横向共享中，在竞争系统之间共享频谱。在横向共享场景中可能有或可能没有现任或主用户。如果存在一个现任或主用户，则该现任或主用户可引入非对称的优先级阶层。例如，一些用户可以具有超过其他用户的接入频谱的优先级。在横向共享方案中，在现任或主用户(若存在)与其他用户之间可能存在共同客户。例如，在5GHz无执照频带的某一部分中，不存在有执照的现任或主用户。由此，所有用户之间平等。然而，在其它频带中，频谱可被许可给单个公司，但接入被租赁给多个副用户，诸如无线因特网服务提供商(WISP)。

在纵向共享场景中，一般存在两种许可范例：严格许可和混合许可。如以上引述的ASA落入严格许可范例中并且也可称为有执照共享接入(ASA或LSA)。ASA获许可方在现任或主用户与ASA获许可方之间的二进制频谱共享布置中从监管方获得某些接入权利。混合许可(其可被称为频谱接入系统(SAS))在非现任或主用户之间提供非对称层级，其中一组用户(例如，第二层用户或“2T”)将具有超过其他用户(例如，3T、4T等)的接入频谱的优先级。例如，在美国3.5GHz频谱目前由美国政府占用，即，美国海军(主或现任用户)。移动网络运营商(MNO)和其他运营商希望获得对该频谱的许可。这些实体具有超过其他接入实体的优先级并且可被称为第二层接入获许可方(2T)。可以接入3.5GHz频谱的其他用户是第三层用户或3T，其有时被称为一般获授权接入(GAA)用户。这些3T用户可以接入3.5GHz频谱，但是2T用户具有接入的优先级。

本公开的各个方面涉及通过SAS的混合许可。根据本公开的SAS允许三层用户，这些用户具有从超优先级现任到优先级2T用户到3T用户的严格的优先级层级。根据本公开的SAS还采用网络控制的架构，以使得个体设备不向SAS数据库注册。此外，SAS部署向2T用户确保可预测QoS。

当仅存在两层(例如，现任和2T用户)时，根据本公开的各个SAS部署可退化至ASA模型，并且当仅存在单个第三层(例如，3T用户)时，可退化至无执照模型。

图7是解说根据本公开的一个方面配置的SAS部署70的框图。SAS部署70解说当仅存在两层频谱共享时的网络。现任用户700在SAS-1接口上维持与SAS控制器701的主连接。SAS-1接口在特征和功能性方面与ASA-1接口相同，如以上关于ASA部署所描述的。通过SAS部署70共享的频谱在2T操作、管理和维护(OAM)服务器702处经由SAS-2接口来管理。SAS-2接口在特征和功能性方面与ASA-2接口相同，如以上所描述的。由此，在SAS部署70中在给定时间处仅有两层可用的情况下，SAS模型退化至严格许可LSA/ASA模型。

2T核心网703管理2T OAM服务器702以控制对SAS部署70的共享频谱的接入。2T无线电接入网704通过2T OAM服务器702交互以提供eNB705-706对共享频谱的获授权接入。SAS部署70使用有执照频谱上的常规LTE接入技术、以及使用用于补充下行链路(SD)或载波聚集(CA)模式的有执照和无执照频谱的任何组合的LTE/LTE-A接入技术，来提供2T RAN 704对共享频谱的接入。

图8是解说被执行以实现本公开的一个方面的示例框的功能框图。在框800处，第二层发射机(诸如2T发射机)从第一频谱层(诸如现任)接收对包括一个或多个共享信道的可用共享频谱资源的指示。这些共享信道可以是有执照的、无执照的、或者其各种组合。该第一框检查可用频谱的状态。第二层或2T发射机使用SAS-2接口查询SAS控制器和数据库，从2T OAM服务器获得指示。2T OAM服务器接收频谱状态，包括诸如在时间、地理、信道上的最大允许接收机功率谱密度等信息。该信息连同对共享频谱资源的接入信息被提供给在与查询2T OAM服务器相关联的2T中的基站。

在框801处，第二层发射机确定其是否有数据要传送。2T基站或其他发射机将确定是否存在用于传输到SAS网络部署上的数据。如果目前没有检测到用于传输的数据，则第二层发射机将继续监视此类传输数据。

如果第二层发射机确定其具有数据要传送，则在框802处，第二层发射机(诸如2T基站)在与可用频谱内的任何共享信道相关联的畅通信道评估(CCA)时段期间传送信道保留信号。信道保留信号可包括数据本身的传输，或者任何其他类型的信号(诸如CUBS等)的传输。尝试传送到共享信道上的发射机可执行CCA。目的是使发射机检测共享信道是否已经在使用中或者另一发射机是否正在共享信道上传送信号。如果执行CCA检查的发射机未能检测到畅通信道，则发射机将在重新尝试CCA检查之前退避在该信道上的传输持续一时间长度。例如，可在尝试传送到有执照或无执照信道上时执行CCA。

在框803处，第二层发射机在可用共享频谱资源上传送用于传输的数据。这些可用共享频谱资源还可包括有执照和无执照信道的任何组合。第二层发射机(诸如2T基站或eNB)可使用任何可用共享信道来进行传送。然而，由于2T发射机已从SAS控制器具有对这些信道的排他权利，因此2T发射机可以接入共享信道而无需首先检测畅通信道。当在CCA时段期间传送信号时，通过框802来保护该传输。因此，由于在CCA时段期间的2T传输拒绝3T用户进行媒体接入，可能在区域中的任何3T用户将被阻止在共享信道上传输。

图9是解说被执行以实现本公开的一个方面的示例框的功能框图。在框900处，第三层发射机从第一频谱层接收对包括一个或多个共享信道的共享频谱资源的可用性的指示。这些共享信道可包括有执照和无执照信道的任何组合。第三层发射机可包括3T基站或eNB或3T无线电接入网，该3T无线电接入网促成无线电接入网内的多个3T eNB的通信。第三层发射机通过使用SAS-2接口查询SAS控制器和数据库来检查可用共享频谱资源的状态。接收到的指示包括频谱状态连同诸如在时间、地理、信道上的最大允许接收机功率谱密度等信息。

在框901处，第三层发射机监视可用共享频谱资源中的多个信道以获悉至少一个第二层发射机的存在性。3T基站尝试检测所有可用信道中的任何2T基站的存在性。3T基站监视由2T基站传送的任何同步信号和系统信息。

在框902处，作出是否已检测到第二层发射机的确定。如果是，则在框903处，第三层发射机将其定时同步到检测到的第二层发射机。一旦检测到2T发射机，3T基站就将其定时同步到该2T发射机，由此与2T系统耦合。

在框904处，第三层发射机执行对可用共享频谱资源的共享信道的CCA检查。由此，当检测到2T用户时，3T用户可选择信道中的在其上未检测到2T用户的一个信道，或者如果在所有信道上检测到2T用户，则3T用户可以占用与2T用户相同的信道。然而，由于3T用户在传输到共享信道上之前必须执行CCA检查，3T用户可能不会干扰任何2T传输，这是因为在2T用户具有数据要传送时，该2T用户将总是在CCA时段期间传送信号，这将使3T用户的CCA检查失败。

在框905处，如果第三层发射机未能检测到畅通CCA，则第三层发射机在框901处再次监视第二层发射机的存在性。否则，如果第三层发射机检测到畅通CCA，则在框906处，第三层发射机将在共享信道上传送数据。

在监视2T用户存在性时，3T用户可在所有信道上或者在少于所有信道上检测2T用户。如以上提及的，如果仅在一些可用共享信道上检测到2T用户，则3T用户可以选择要在其上执行CCA检查并潜在地进行传送的“开放”信道。否则，当在所有可用共享信道上检测到2T用户时，3T用户可占用相同的信道并且简单地仅在能够成功地满足所有LBT协议时才进行传送。在检测到2T用户存在的情况下，3T用户与2T用户之间的定时的同步将允许3T和2T用户的CCA时段交叠。由于2T用户在CCA时段期间传送信号，经同步的定时将增加3T用户将在CCA检查期间检测到2T用户的传输的可能性并阻止3T用户传送干扰信号。这确保对2T用户(该2T用户具有超过3T用户的优先级)的服务质量。

3T用户未检测到任何2T用户也是可能的。在该场景中，3T发射机将没有机会与2T发射机同步定时。然而，由于3T用户在共享信道上进行传送之前必须总是执行CCA检查，与2T传输的冲突的可能性较低。在该潜在场景的情况下，选择不太长(例如，10-60秒)的时段以供3T用户重复监视2T存在性可能是有益的。使下行链路系统定时从属于2T。这确保CCA定时在信道中跨2T和3T是对齐的。

图10是解说根据本公开的一个方面配置的SAS部署80的框图。图10中解说的SAS部署80示出了与图8中SAS部署80的解说不同的时间实例。在图10中解说的时间段，现在存在3T用户。现任800继续在SAS-1接口上维持与SAS控制器801的主连接。通过SAS部署80与2T用户共享的频谱继续在2T OAM服务器802处经由SAS-2接口来管理，其中对共享频谱资源的接入被提供给2T RAN 804的eNB 805-806和2T核心网803。然而，3T用户现在也在SAS-3接口上直接地与SAS控制器801交互，以管理对共享频谱资源的第三层接入。SAS-3接口提供SAS控制器801与3T基站(诸如在3T-1RAN 1000中被服务的3T eNB 1001-1002、以及3T eNB 1003-1004)之间的直接接口。

3T eNB 1001-1004的3T用户部署可使用具有无执照频谱的LTE/LTE-A的自立模式。由于SAS部署80中存在2T用户，3T eNB 1001-1004检测到存在并与2T eNB 805-806同步定时。由同步连接器1005-1007解说与2T用户的同步。如以上提及的，3T和2T用户的同步允许由eNB 805-806在CCA时段期间传送的信号被3T eNB 1001-1004检测到，以使得无执照信道将被保护用于由2T用户进行的传输。仅在2T用户不进行传送时，3T用户的CCA检查才将畅通，以便允许3T用户在无执照信道上的数据传输。

图11是解说根据本公开的一个方面配置的SAS部署的时间线。SAS部署包括可用于在2T用户1101与3T用户1102之间共享的无执照SAS频谱1100。在时间t0处，2T用户1101不使用共享SAS频谱1100。因此，3T用户1102占用并使用共享SAS频谱1100。在时间t0处，3T用户1102在开始接入共享SAS频谱1100的任何传输之前执行CCA检查。在时间t1处，2T用户1101检测到其具有用于传输的数据并接入共享SAS频谱1100。2T用户1101在不执行CCA检查的情况下接入共享SAS频谱1100。在2T用户1101在时间t1处接入共享SAS频谱1100的情况下，3T用户1102也在时间t1处检测到2T用户1101存在。在时间t1与时间t1+δ之间，3T用户1102将其定时同步到2T用户1101的定时，并在其下一CCA检查期间检测到传输。因此，在时间t1+δ处开始，3T用户1102也被拒绝对共享SAS频谱1100的传输接入。

2T用户1101在时间t1与时间t2之间占用共享SAS频谱1100并将信号和数据传送到该共享SAS频谱1100上。在时间t2处，2T用户1101腾出共享ASA频谱1100。利用在时间t2处的下一CCA检查，3T用户1102检测到畅通CCA并在时间t2处开始再次接入共享SAS频谱1100。

在本公开的各个方面中，当可用SAS频谱资源的共享信道被2T用户占用时，3T用户可以将下行链路系统定时与相应的2T用户对齐。每个此类3T用户执行LBT协议规程，该LBT协议规程允许3T用户以非常短的时标对2T用户所占用的共享信道的伺机使用。例如，2T用户可以占用共享信道300s，腾出共享信道10s，并且随后再次占用共享信道另外300s。3T用户可以随后在2T用户对信道的使用之间的10s区间内使用共享信道。

应当注意，在不具有2T用户的信道中，3T用户原则上可使用任何技术(包括WiFi)来进行传送。然而，WiFi在共信道部署中不能保留2T服务质量。因此，当2T用户进入信道时，3T用户将需要从WiFi切换到使用具有有执照和无执照频谱的任何组合的LTE/LTE-A的传输或者完全腾出该信道。

本领域技术人员将理解，信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如，贯穿上面描述始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、以及码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。

图8-9中的功能框和模块可包括处理器、电子设备、硬件设备、电子组件、逻辑电路、存储器、软件代码、固件代码等，或其任何组合。

技术人员将进一步领会，结合本文的公开所描述的各种解说性逻辑框、模块、电路、和算法步骤可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、块、模块、电路、以及步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类实现决策不应被解读为致使脱离本公开的范围。技术人员还将容易认识到，本文描述的组件、方法、或交互的顺序或组合仅是示例并且本公开的各个方面的组件、方法、或交互可按不同于本文解说和描述的那些方式的方式被组合或执行。

结合本文的公开所描述的各种解说性逻辑框、模块、以及电路可用设计成执行本文中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何其它此类配置。

结合本文的公开所描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或者本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性设计中，所描述的功能可以在硬件、软件、固件、或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。计算机可读存储介质可以是可被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码手段且能被通用或专用计算机、或者通用或专用处理器访问的任何其他介质。而且，连接也可被适当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、或数字订户线(DSL)从网站、服务器、或其他远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、或DSL就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。

如本文中(包括权利要求中)所使用的，在两个或更多个项目的列表中使用的术语“和/或”意指所列出的项目中的任一者可单独被采用，或者两个或更多个所列出的项目的任何组合可被采用。例如，如果组成被描述为包含组成部分A、B和/或C，则该组成可包含仅A；仅B；仅C；A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或者A、B和C的组合。另外，如本文中(包括权利要求中)所使用的，在接有“中的至少一个”的项目列举中使用的“或”指示析取式列举，以使得例如“A、B或C中的至少一个”的列举表示A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A和B和C)。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员而言将容易是显而易见的，并且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变型而不会脱离本公开的精神或范围。因此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。