[发明专利]认知无线电网络中最小化频谱碎裂的协调频谱分配和解除分配

说明书

描述了一种装置和一种方法，通过该装置和该方法，针对至少一个网络操作实体确定碎裂概率，该碎裂概率指示至少一个网络段中的频率资源的碎裂的概率。此外，描述了一种装置和一种方法，通过该装置和该方法，分配和/或解除分配至少一个段中的频率资源，针对至少一个网络操作实体分别定义频率资源的优先级，以及基于该优先级针对该至少一个网络操作实体执行频率资源的分配和/或解除分配。对于频率资源的分配和/或解除分配，还可以考虑该碎裂概率。

技术领域

本发明涉及用于在认知无线电网络中最小化频谱碎裂的协调频谱分配和解除分配的装置、方法和计算机程序产品。

背景技术

在本说明书中使用的缩写的以下含义适用：

BS 基站

CRN 认知无线电网络

HO 切换

KPI 关键性能参数

MME 移动性管理实体

MORAN 多运营商无线电接入网

MOCN 多运营商核心网

OAM 操作和维护

RAN 无线电接入网

RAT 无线电接入技术

UE 用户设备

本发明的实施例涉及形成认知无线电网络(CRN)的基站(宏、微微和毫微微)。

在移动网络中，频谱利用和分配是基于移动网络运营商MNO的网络规划数据、通过静态配置而执行的。在引入了认知无线电方法的情况下，继续维持这些静态配置不再是可能的。而且，“我的频谱-我的使用”的原则将不再有效。换言之，动态频谱分配(DSA)将导致移动通信产业中的范式改变。频谱不再被专门指派到单个运营商，而是被有义务的若干个运营商联合使用以在公平条件下共同地使用它。

如今，预定义区域(例如，地区或国家)内的特定频谱块典型地由移动网络运营商拥有。当运营商将他们的频谱块与其他运营商共享以形成联合认知无线电网络时，有必要定义策略，该策略精确定义频谱如何被指派给每个运营商以及被每个运营商释放的规则。这种策略的基本原理在图2中示出。运营商A拥有频谱a，并且运营商B拥有频谱b。当在小区内不需要该频谱时，该频谱被释放(图2的左边部分)，而当其被需要(例如用户进入小区)时，该频谱被扩展(图2的右边部分)。甚至更复杂的策略也遵循该基本原理。

形成联合认知无线电网络的优势是：每个运营商不再仅仅被绑定于所拥有的频谱，即，运营商A使用频谱x，并且运营商B使用频谱y，但当其可用于在特定区域内使用时，这两个运营商都被允许使用频谱x以及频谱y。因此，所定义的区域中的频谱共享带来比传统的专用频谱指派更高的频谱效率。显然，不久后，频谱x和频谱y将在运营商网络A和B中混合。当运营商A和B针对共同使用而提供若干个频谱块或者在添加或不添加所拥有的频谱的情况下另外的运营商(例如运营商C、D……)加入时，情况将变得甚至更加糟糕。进一步地，频谱的碎裂随所定义的频谱块的更细粒度而增加。

运营商所使用的频谱的碎裂造成很多劣势。在图3中示出了示例。存在由3个基站BS(左边和右边属于运营商A，而中间的BS属于运营商B)构成的区域。来自运营商A的频谱a以及来自运营商B的频谱b被定义为共享频谱，且可以根据所商定的策略规则由这两个运营商使用。在运营期间，可能发生：频谱a和b被运营商A的左边和右边BS使用，而运营商B不需要频谱。在左边和右边BS之间没有协调的情况下，左边BS可能在某时间处决定释放频谱块a，而右边BS在同一时间或另一时间处决定释放频谱块b。当运营商B的中间BS请求附加频谱时，不存在频谱被留存用于该区域，这是因为对于该区域，频谱a和频谱b被阻止，即，在不干扰运营商A的左边或右边BS的情况下这两个频谱块不能都被使用。