Система и способ для беспроводной передачи данных с охватом, как лицензированного, так и нелицензированного спектров

Система и способ для беспроводной передачи данных с охватом, как лицензированного, так и нелицензированного спектров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

В данной заявке на патент заявлен приоритет по предварительной заявке США № 61/994,734, поданной 16 мая 2014 г. под названием "System and Method for Integrated Licensed–Unlicensed QoS-Driven Spectrum Access,” и не предварительной заявке США No. 14/669,333, поданной 26 марта, 2015, и под названием “System and Method for Communicating Wireless Transmissions Spanning both Licensed and Un-Licensed Spectrum”, которые тем самым представлены здесь по ссылке, как если бы они были полностью воспроизведены здесь.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к администрированию выделением ресурсов в сети, и в конкретных вариантах осуществления, к технологиям и механизмам для систем и способам для динамического выделения ресурсов в лицензированном и нелицензированном спектрах.

Уровень техники

Правительственные органы резервируют полосы беспроводного спектра для различного использования. Например, Федеральная комиссия по связи (FCC), Международный союз электросвязи (ITU) и другие контролирующие органы резервируют некоторые части спектра для лицензированных действий (например, радиопередач, телевизионных передач, спутниковых передач, мобильной передачи данных и т.д.), резервируя при этом другие части спектра для нелицензированных действий. Лицензированные спектры могут подвергаться законодательному регулированию, установленному законодательным контролирующим органом, а также рабочими протоколами, согласованными с общественными организациями и/или юридическими лицами, участвующими в лицензированной активности. Спектр, зарезервированный для нелицензированной передачи данных, также может представлять собой субъект правовой регуляции, установленный соответствующим правоустанавливающим органом, в частности, в отношении мощности передачи и совместно используемого доступа.

Сущность изобретения

Технические преимущества, в общем, достигаются в вариантах осуществления данного раскрытия, которые описывают системы и способы для беспроводной передачи данных с охватом, как лицензированного, так и нелицензированного спектров.

В соответствии с вариантом осуществления, предусмотрен способ, который способствует беспроводной передаче данных с охватом, как лицензированных, так и нелицензированных полос. В данном примере способ включает в себя: выбирают параметры конфигурации для передачи беспроводных сигналов с множеством полос, в соответствии с объединенным радиоинтерфейсом. Выбранные параметры конфигурации включают в себя первый набор параметров конфигурации для передачи беспроводных сигналов через первичную полосу, лицензированную для сотовой передачи данных, и второй набор параметров конфигурации для передачи беспроводных сигналов через дополнительную полосу, зарезервированную для нелицензированных передач данных. Способ дополнительно включает в себя: побуждают точку передачи выполнять беспроводную передачу через объединенный радиоинтерфейс, в соответствии с выбранными параметрами конфигураций. Части беспроводной передачи с охватом первичной полосы передают в соответствии с первым набором параметров конфигурации, и части беспроводной передачи с охватом дополнительной полосы, передают в соответствии со вторым набором параметров конфигурации. Также предусмотрено устройство для выполнения этого способа.

В соответствии с другим вариантом осуществления, предусмотрен способ для передачи сигнала с охватом лицензированной и нелицензированной полос. В данном примере способ включает в себя: устанавливают объединенный радиоинтерфейс между точкой передачи и одной или больше точками приема, и выполняют беспроводную передачу через объединенный радиоинтерфейс с охватом, по меньшей мере, части первичной полосы и, по меньшей мере, части дополнительной полосы. Первичная полоса лицензирована для сотовых операций, и дополнительная полоса зарезервирована для нелицензированной передачи данных. Также предусмотрено устройство для выполнения этого способа.

В соответствии с еще одним, другим вариантом осуществления, предусмотрен способ для работы многоспектрального приемника. В данном примере способ включает в себя: устанавливают объединенный радиоинтерфейс между точкой передачи и точкой приема, и принимают беспроводную передачу через объединенный радиоинтерфейс с охватом, по меньшей мере, части первичной полосы и, по меньшей мере, части дополнительной полосы. Первичная полоса лицензирована для сотовых операций, и дополнительная полоса зарезервирована для нелицензированной передачи данных. Также предусмотрено устройство для выполнения данного способа.

Краткое описание чертежей

Для более полного понимания настоящего раскрытия и его преимуществ далее сделана ссылка на следующее описание, которое следует рассматривать совместно с приложенными чертежами, на которых:

на фиг. 1 показана схема сети беспроводной передачи данных в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг. 2 показана схема беспроводной сети в соответствии с вариантом осуществления, выполненная с возможностью транспортирования беспроводной передачи данных, охватывающей части как первичного, так и дополнительного спектров, через адаптивный радиоинтерфейс;

на фиг. 3 показана схема другой беспроводной сети в соответствии с вариантом осуществления, выполненной с возможностью транспортирования беспроводных передач, охватывающих части как первичных, так и дополнительных спектров, через адаптивный радиоинтерфейс;

на фиг. 4 показана схема еще одной другой беспроводной сети в соответствии с вариантом осуществления, выполненной с возможностью транспортирования беспроводных передач, охватывающих части, как первичных, так и дополнительных спектров, через адаптивный радиоинтерфейс;

на фиг. 5 показана блок-схема последовательности операций способа в соответствии с вариантом осуществления для беспроводной передачи по частям как первичной, так и дополнительной полос;

на фиг. 6 показана блок-схема последовательности операций в соответствии с вариантом осуществления способа приема беспроводной передачи по частям, как первичных, так и дополнительных полос;

на фиг. 7 показана схема другой беспроводной сети в соответствии с вариантом осуществления, выполненной с возможностью транспортирования беспроводных передач, охватывающих части, как первичных, так и дополнительных спектров, через адаптивный радиоинтерфейс;

на фиг. 8 показана блок-схема алгоритма в соответствии с вариантом осуществления для определения процента расширенного спектра, в котором следует выполнять разгрузку трафика;

показана схема в соответствии с вариантом осуществления объединенного радиоинтерфейса для поддержки беспроводных передач, охватывающих как и первичную, так и дополнительную полосы;

на фиг. 10 показана схема структуры фрейма в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг. 11 показана блок-схема приемопередатчика в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг. 12 показана схема вычислительной платформы в соответствии с вариантом осуществления; и

на фиг. 13 показана схема устройства передачи данных в соответствии с вариантом осуществления.

Соответствующие номерами и символы на разных чертежах, в общем, относятся к соответствующим частям, если только не указано другое. Фигуры вычерчены для ясной иллюстрации соответствующих аспектов вариантов осуществления и не обязательно представлены в масштабе.

Подробное описание вариантов осуществления

Ниже подробно описана подготовка и использование вариантов осуществления данного раскрытия. Следует понимать, однако, что концепции, раскрытые здесь, могут быть воплощены в широком разнообразии конкретных контекстов, и что конкретные варианты осуществления, описанные здесь, являются только иллюстративными и не используются для ограничения объема формулы изобретения. Кроме того, следует понимать, что различные изменения, замены и исправления могут быть выполнены здесь без выхода за пределы сущности и объема данного раскрытия, которые определены в приложенной формуле изобретения.

Множество протоколов беспроводной передачи данных, таких как усовершенствованный протокол программы долгосрочного развития (LTE) (LTE-A), работают исключительно в полосах частот, лицензированных для сотовой передачи данных, которые совместно называются “первичной полосой” в данном описании. Другие протоколы беспроводной передачи данных, такие как протокол Wi-Fi, работают исключительно в нелицензированной полосе, которая называется здесь “дополнительной полосой” в данном раскрытии. Термин “лицензированная полоса” может использоваться взаимозаменяемо с термином “первичная полоса”, и термин “нелицензированная полоса” может использоваться взаимозаменяемо с термином “дополнительная полоса”. Следует отметить, что полосы частот, лицензированные для сотовой передачи данных, могут изменяться время от времени, и термин “первичная полоса” относится к полосам частот, которые были повторно лицензированы для сотовой передачи данных после подачи данной заявки. Дополнительная полоса может включать в себя спектры, зарезервированные не с целью передачи данных, такие как промышленная, научная и медицинская (ISM) полоса. Протоколы передачи данных, работающие в первичной полосе, часто обеспечивают более надежную передачу данных, в то время как протоколы передачи данных, работающие в дополнительной полосе, часто выполнены с возможностью поддержки передачи данных с большой латентностью и большим объемом, хотя с меньшей надежностью.

Аспекты данного раскрытия направлены на технологии для выполнения беспроводной передачи данных через объединенный радиоинтерфейс, который охватывает части, как первичной полосы (например, лицензированного спектра), так и дополнительной полосы (например, нелицензированного спектра). В некоторых вариантах осуществления при беспроводной передаче данных с охватом, как лицензированного, так и нелицензированного спектра, переносят данные с разными форматами фрейма через соответствующие первичные и дополнительные полосы. Например, фреймы, передаваемые через первичную полосу, могут иметь другую структуру канала (например, другой размер, размещение, ориентацию и т.д.), чем фреймы, передаваемые через дополнительную полосу. В других вариантах осуществления при беспроводной передаче данных с охватом лицензированного и нелицензированного спектра используются разные схемы доступа через соответствующие первичные и дополнительные полосы. Например, абоненты могут получать доступ к запланированным или к разрешенным для использования ресурсам при передаче через первичную полосу, получая доступ на основе конфликтов или без разрешения к ресурсам, при передаче данных через дополнительную полосу. Следовательно, одна беспроводная передача может транспортировать данные через разрешенные ресурсы первичной полосы и через не разрешенные ресурсы дополнительной полосы. В других вариантах осуществления при беспроводной передаче с охватом лицензированного и нелицензированного спектра используются разные формы колебаний для транспортирования данных через соответствующие первичные и дополнительные полосы. Например, при беспроводной передаче может использоваться форма колебаний с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением (OFDM) для транспортирования данных через первичную полосу, путем использования формы колебаний с множеством несущих и банка фильтров (FBMC) для транспортирования данных через дополнительную полосу. В некоторых вариантах осуществления объединенные радиоинтерфейсы, выполненные с возможностью транспортировать беспроводную передачу данных через лицензированный и нелицензированный спектр, могут быть динамически сконфигурированы/переконфигурированы через инструкции программно-определенных радиосигналов (SDR). Например, контроллер может передавать сигналы с инструкцией SDR в точку передачи или точку приема для манипуляций с параметрами передачи, используемыми для передачи трафика через первичную полосу, дополнительную полосу, или обе из них. Эти и другие детали более подробно описаны ниже.

Используемый здесь термин “объединенный радиоинтерфейс” относится к радиоинтерфейсу, в котором совместно используется общее физическое соединение и соединение для управления доступом к среде (MAC), что может соответствовать интерфейсу, работающему в соответствии с общей технологией радиодоступа (RAT), такой как сотовая сеть радиодоступа (RAN) в системе LTE пятого поколения (5G). В некоторых вариантах осуществления объединенный радиоинтерфейс включает в себя, по меньшей мере, две конфигурации радиоинтерфейса, зависимые от типа спектра, включая в себя одну конфигурацию радиоинтерфейса для первичной полосы, лицензированной для сотовой передачи данных, и одну конфигурацию радиоинтерфейса для дополнительной полосы, зарезервированной для нелицензированной передачи данных.

На фиг. 1 представлена сеть 100 для передачи данных. Сеть 100 содержит базовую станцию 110, имеющую зону 101 обслуживания, множество мобильных устройств 120 и сеть 130 обратного соединения. Как показано, базовая станция 110 устанавливает соединения по восходящему каналу передачи данных (пунктирная линия) и/или нисходящему каналу передачи данных (пунктирная линия) с мобильными устройствами 120, которые используются для передачи данных из мобильных устройств 120 в базовую станцию 110 и наоборот. Данные, переносимые через соединения восходящего/нисходящего каналов передачи данных, могут включать в себя данные, передаваемые между мобильными устройствами 120, а также данные, передаваемые в/из дальнего конца (не показан), используя сеть 130 обратного соединения. Используемый здесь термин "базовая станция" относится к любому компоненту (или соединению компонентов), выполненному с возможностью предоставления беспроводного доступа к сети, такому как расширенная базовая станция (eNB), макросота, фемтосота, точка доступа Wi-Fi (AP) или другие устройства, выполненные с возможностью работы с беспроводными каналами передачи данных. Базовые станции могут обеспечивать беспроводный доступ в соответствии с одним или больше протоколами беспроводной передачи данных, например, протоколом долгосрочного развития, усовершенствованным LTE (LTE-A), высокоскоростным пакетным доступом (HSPA), Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac и т.д. Используемый здесь термин "мобильное устройство" относится к любому компоненту (или набору компонентов), выполненному с возможностью установления беспроводного соединения с базовой станцией, такому как оборудование пользователя (UE), мобильная станция (STA) и другие устройства, выполненные с возможностью беспроводной передачи данных. В некоторых вариантах осуществления сеть 100 может содержать различные другие беспроводные устройства, такие как устройства релейной передачи, узлы низкой мощности и т.д.

Аспекты данного раскрытия направлены на объединенный радиоинтерфейс между точкой передачи и точкой приема, который выполнен с возможностью транспортирования беспроводной передачи данных с охватом частей, как первичного, так и дополнительного спектров. Объединенный радиоинтерфейс может продолжаться от точки передачи до одной точки приема, или от точки передачи до множества точек приема. В одном примере устанавливается адаптивный интерфейс между базовой станцией и оборудованием пользователя. На фиг. 2 иллюстрируется беспроводная сеть 200, в соответствии с вариантом осуществления, выполненная с возможностью беспроводной передачи данных с охватом частей, как первичного, так и дополнительного спектров. Как показано, беспроводная сеть 200 содержит базовую станцию 210, оборудование 230 пользователя (UE) и контроллер 260. Объединенный радиоинтерфейс 213 установлен между базовой станцией 210 и UE 230 и выполнен с возможностью переноса беспроводной передачи 290 данных, которая охватывает, по меньшей мере, часть первичной полосы и часть дополнительной полосы. В одном варианте осуществления беспроводная передача 290 данных представляет собой сигнал нисходящего канала передачи, передаваемый из базовой станции 210 в UE 230. В другом варианте осуществления беспроводная передача 290 данных представляет собой сигнал восходящего канала передачи, передаваемый от UE 230 в базовую станцию 210. Беспроводная передача 290 данных также может иметь разные форматы/характеристики передачи. Например, беспроводная передача 290 может представлять собой одноадресную передачу данных, многоадресную передачу данных или широковещательную передачу данных. В качестве другого примера, беспроводная передача данных может включать в себя сигналы на одном уровне и/или сигналы на множестве уровней, передаваемые из одной антенны или из множества антенн, например, передачи данных одного пользователя (SU) с множеством входов - множеством выходов (MIMO), передачи данных множеством пользователей (MIMO) и т.д.

Контроллер 260 может представлять собой объект в плоскости управления, выполненный с возможностью управления или для того, чтобы способствовать многополосным передачам через объединенный радиоинтерфейс 213. Например, контроллер 260 может представлять собой планировщик, выполненный с возможностью статически, полустатически или динамически планировать трафик через объединенный радиоинтерфейс 213. В качестве другого примера, контроллер 260 может представлять собой контроллер инжиниринга трафика (TE), выполненный с возможностью статически, полустатически или динамически описывать политики базовой станции 210 и/или UE 230. В качестве еще одного примера, контроллер 260 может быть выполнен с возможностью динамически реконфигурировать объединенный радиоинтерфейс 213, путем передачи сигналов с инструкциями SDR в базовую станцию 210 и/или в UE 230. В одном варианте осуществления контроллер 260 передает сигналов с инструкциями SDR, которые конфигурируют объединенный радиоинтерфейс для транспортирования трафика через соответствующие первичные и дополнительные полосы, в соответствии с разными параметрами передачи, например, разными форматами фрейма, разными формами колебаний, разными схемами доступа и т.д.

Контроллер 260 может планировать трафик, имеющий детерминистические ограничения QoS, через первичную полосу и может планировать трафик, имеющий статистические ограничения QoS, через дополнительную полосу, когда дополнительная полоса выполнена с возможностью удовлетворения статистических ограничений QoS трафика. Как описано здесь, “детерминистическое ограничение QoS” требует, чтобы каждый пакет в потоке трафика был передан так, чтобы удовлетворялось требование к QoS, в то время как “статистическое ограничение QoS” может удовлетворяться, даже если некоторые пакеты (например, часть всех пакетов) будут переданы таким образом, что нарушается требование к QoS. Например, детерминистическое требование к латентности удовлетворяется, когда каждый пакет в потоке передают в пределах определенной границы задержки. И, наоборот, статистическое требование к латентности может удовлетворяться, когда определенный процент пакетов передают в пределах определенной границы задержки.

Адаптивные интерфейсы, в соответствии с вариантом осуществления, также могут быть установлены между станцией релейной передачи и другим устройством, например, базовой станцией, UE, другой релейной станцией и т.д. На фиг. 3 иллюстрируется другой вариант осуществления беспроводной сети 300, выполненной с возможностью беспроводной передачи данных, с охватом частей, как первичного, так и дополнительного спектров. Как показано, беспроводная сеть 300 содержит базовую станцию 310, станцию 320 релейной передачи, UE 330 и контроллер 360. Радиоинтерфейсы 312, 323 установлены между станцией 320 релейной передачи и базовой станцией 310, и между станцией 320 релейной передачи и UE 330, соответственно. Один или оба из радиоинтерфейсов 312, 323 могут представлять собой объединенный радиоинтерфейс, выполненный с возможностью выполнения беспроводных передач 390 с охватом, как первичной полосы, так и дополнительной полосы. Контроллер 360 может быть выполнен аналогично контроллеру 260. Например, контроллер 360 может планировать трафик через радиоинтерфейс 312 и/или радиоинтерфейс 323. В качестве другого примера, контроллер 360 может передавать инструкции сигналов SDN для динамического реконфигурирования радиоинтерфейса 312 и/или радиоинтерфейса 323.

Адаптивные интерфейсы, в соответствии с вариантом осуществления также могут быть установлены между парой UE, например, как прямой интерфейс из устройства в устройство (D2D). На фиг. 4 иллюстрируется еще один вариант осуществления беспроводной сети 400, выполненной с возможностью беспроводной передачи данных, с охватом частей, как первичных, так и дополнительных полос. Как показано, беспроводная сеть 400 содержит оборудование 430, 440 пользователя (UE), которые соединены через радиоинтерфейс 434. Радиоинтерфейс 434 выполнен с возможностью переноса беспроводной передачи 490, которая охватывает части, как первичной полосы, так и дополнительной полосы. Для специалистов обычного уровня в данной области техники будет понятно, что радиоинтерфейсы 213, 312, 323 и 434 представляют только некоторые из типов беспроводного соединения, которые могут быть выполнены с возможностью транспортирования беспроводной передачи в соответствии с вариантом осуществления с охватом, как первичных, так и дополнительных полос. Например, интерфейсы беспроводной объединительной сети, продолжающиеся между точками доступа к сети, могут быть выполнены с возможностью транспортировать беспроводную передачу с охватом, как первичных, так и дополнительных полос.

Аспекты данного раскрытия направлены на способы для беспроводной передачи данных, которые охватывают, как и первичные, так и дополнительные полосы. На фиг. 5 иллюстрируется способ 500 в соответствии с вариантом осуществления для выполнения беспроводной передачи данных с охватом частей, как первичной, так и дополнительной полос, как может быть выполнено в точке передачи. Как показано, способ 500 в соответствии с вариантом осуществления начинается на этапе 510, на котором точка передачи устанавливает радиоинтерфейс с точкой приема. Используемый здесь термин “точка передачи” относится к любому устройству, выполненному с возможностью излучать беспроводную передачу (например, базовой станции, станции релейной передачи, мобильной станции и т.д.), и термин “точка приема” относится к любому устройству, выполненному с возможностью приема беспроводной передачи данных, например, базовой станции, станции релейной передачи, мобильной станции и т.д.

Радиоинтерфейс может быть установлен через протокол установления соединения. В варианте осуществления радиоинтерфейс, по меньшей мере, частично устанавливают в соответствии с программно-определенными инструкциями радиосигналов управления (SDR). Инструкции сигналов управления SDR могут быть переданы из точки передачи некоторой третьей стороной, например, контроллером и т.д. В одном варианте осуществления радиоинтерфейс устанавливается динамически в соответствии с инструкциями передачи сигналов SDR для транспортирования трафика через первичную полосу, используя первый набор параметров, и для транспортирования трафика через дополнительную полосу, используя второй набор параметров. Второй набор параметров может отличаться от первого набора параметров. Например, инструкции SDR могут устанавливать, что трафик должен транспортироваться с использованием разных форм колебаний через соответствующие первичные и дополнительные полосы. В качестве другого примера, инструкции SDR могут устанавливать, что трафик должен транспортироваться с использованием разных форматов фрейма через соответствующие первичные и дополнительные полосы.

После установления радиоинтерфейса, способ 500 переходит на этап 520, где точка передачи выполняет беспроводную передачу через радиоинтерфейс и охватывает части, как первичной полосы, так и дополнительной полосы. В варианте осуществления беспроводная передача мультиплексирует один поток трафика через первичную полосу и дополнительную полосу. Части потока трафика, транспортируемого через соответствующие первичную и дополнительную полосы, могут быть взаимно исключающими таким образом, что данные, переносимые в одной части, исключены из других данных, и наоборот. В качестве альтернативы, части потока трафика, транспортируемого через соответствующие первичную и дополнительную полосы, могут иметь, по меньшей мере, некоторые общие части, таким образом, что существует, по меньшей мере, определенная степень избыточности между соответствующими частями потока трафика. В еще одной, другой альтернативе, одна из частей потока трафика может переносить информационные биты, соответствующие данным (например, мультимедийный поток и т.д.) в потоке трафика, в то время как другая часть потока трафика может переносить биты четности, соответствующие этим информационным битам.

На фиг. 6 иллюстрируется способ 600, в соответствии с вариантом осуществления для приема частей беспроводных передаваемых данных, охватывающих, как первичную полосу, так и дополнительную полосу, как может быть выполнено в точке приема. Как показано, способ 600, в соответствии с вариантом осуществления, начинается на этапе 610, где точка приема устанавливает радиоинтерфейс с точкой передачи. Далее способ 600 переходит на этап 620, где точка приема принимает беспроводную передачу через радиоинтерфейсы, которые охватывают части, как первичной полосы, так и дополнительной полосы. Беспроводная передача, выполняемая на этапе 620, может быть аналогична беспроводной передаче, передаваемой на этапе 520.

В некоторых вариантах осуществления объединенный радиоинтерфейс продолжается от точки передачи до множества точек приема. На фиг. 7 иллюстрируется беспроводная сеть 700, в соответствии с вариантом осуществления, выполненная с возможностью беспроводной передачи с охватом частей, как первичного, так и дополнительного спектров. Как показано, беспроводная сеть 700 включает в себя точку 710 передачи и множество точек 730-738 приема. Объединенный радиоинтерфейс 713 устанавливается между точкой 710 передачи и множеством точек 730-738 приема. Объединенный радиоинтерфейс 713 выполнен с возможностью переноса беспроводной передачи 790 данных, которая охватывает, по меньшей мере, часть первичной полосы и часть дополнительной полосы. В некоторых вариантах осуществления части беспроводной передачи 790 с охватом разных полос передают в разные поднаборы точек 730-738 приема. Поднаборы точек приема могут включать в себя, по меньшей мере, одну общую точку приема, например, точку приема, которая принимает части сигнала, передаваемого через обе полосы. Например, часть беспроводной передачи 790 данных с охватом первичной полосы может быть передана в поднабор точек приема, который включает в себя точку 730 приема и точку 732 приема, в то время как часть беспроводной передачи 790 данных с охватом дополнительной полосы может быть передана в поднабор точек приема, который включает в себя точку 732 приема и точку 738 приема. В таком примере точка 732 приема может принимать части беспроводной передачи 790 данных с охватом, как первичной, так и дополнительной полос. В качестве альтернативы, поднаборы точек приема могут быть взаимно исключающими. Например, часть беспроводной передачи 790 данных с охватом первичной полосы может быть передана в поднабор точек приема, который включает в себя точку 730 приема и точку 732 приема, в то время как часть беспроводной передачи 790 данных с охватом дополнительной полосы может быть передана в точку 738 приема.

В некоторых вариантах осуществления беспроводные сети могут создавать наборы спектров (лицензированных и нелицензированных) и могут управлять трафиком через эти наборы в соответствии с возможностями и надежностью сети. Трафик в лицензированных и нелицензированных наборах может быть передан, используя разные формы колебаний, выбранные в соответствии с характеристиками частотных полос и проектируемым трафиком в каждой полосе.

Маршрутизация может быть выполнена с учетом того, что нелицензированный спектр может быть менее надежным, чем лицензированный спектр. Например, нелицензированный спектр может включать в себя взаимные помехи, вызванные бытовыми устройствами, такими как микроволновые печи. В качестве другого примера, нелицензированный спектр может включать в себя интерфейс intrа-RAT от абонентов, использующих технологии радиодоступа 5G и/или интерфейс inter-RAT от абонента, использующего другие технологии радиодоступа, например, Wi-Fi и т.д.

Аспекты данного раскрытия предусматривают системы и способы для выполнения беспроводной передачи, которые охватывают, как лицензированные и нелицензированные полосы спектра, через объединенный радиоинтерфейс (AI), такой как следующее поколение или 5-е поколение радиоинтерфейса. Аспекты данного раскрытия позволяют увеличить общую пропускную способность системы, также удовлетворяя специфичным для приложения требованиям к качеству услуги (QoS). Аспекты данного раскрытия расширяют беспроводные сети на нелицензированный спектр для улучшения пропускной способности сети. Аспекты данного раскрытия обеспечивают технологии динамического переключения между лицензированным и нелицензированным спектром; гибкое балансирование нагрузки между спектрами; минимальные взаимные помехи через лицензированный спектр; и уменьшение потребностей в лицензированном спектре. Лицензированный спектр, также называемый первичной полосой и/или основной полосой/спектром, может использоваться для трафика с высоким приоритетом и трафика с детерминистическими требованиями к QoS. Он может использоваться, как запасной спектр (например, на основе потребностей) для трафика, имеющего статистические требования к QoS. Нелицензированный спектр, также называемый дополнительной полосой и/или дополнительной полосой/спектром, может использоваться для разгрузки трафика, и в некоторых вариантах осуществления может использоваться для трафика на условиях наилучших усилий и трафик со статистическим требованием к QoS.

На фиг. 8 иллюстрируется вариант осуществления объединенного радиоинтерфейса для поддержки беспроводной передачи данных, охватывающей, как первичную, так и дополнительную полосы. Первичная полоса может использоваться для трафика с более высоким приоритетом, такого как сигналы управления, службы неотложного реагирования, безопасность, доступ к сети, широковещательная передача данных, синхронизированные каналы и трафик с детерминистическими требованиями к QoS. Нелицензированный спектр может использоваться в нужное время с целью разгрузки трафика и для трафика на основе принципа наилучших усилий (устойчивого к задержкам) (например, загрузка содержания, такого как кинофильмы, фотографии и музыка), а также для трафика со статистическими требованиями к QoS. Сетевые элементы могут динамически переключать трафик между первичной и дополнительной полосами для удовлетворения требований к QoS на основе трафика и/или специфичных для приложения. Это обеспечивает расширение/сужение спектра с учетом нагрузки.

В варианте осуществления дополнительный спектр используется для различных задач, таких как трафик разгрузки данных из первичной полосы и для адаптивного расширения-сужения спектра на основе требований с учетом нагрузки. Следует отметить, что, поскольку используются различные полосы спектра, различные радиоинтерфейсы (AI) могут использоваться для первичной и дополнительной полос. В качестве альтернативы, один и тот же радиоинтерфейс может использоваться для переноса передаваемых данных, с охватом, как первичной, так и дополнительной полос. В варианте осуществления зависящий от типа спектра SoftAI обеспечивает разные параметры передачи (например, конструкции на основе физического уровня (PHY)) для первичной полосы и дополнительной полосы. Это может обеспечить возможность использования разных форм колебаний, разных схем доступа, структуры фрейма, канализации и т.д. Объединенная схема администрирования радиоресурсами (RRM) на основе ассоциации виртуального ресурса (V-RА) может использоваться для определения потребности в нелицензированном спектре с учетом взаимодействия точки передачи (TP) и взаимодействия UE. Механизм отслеживания индикатора ключевых характеристик (KPI) для операции возврата к лицензированному спектру может быть добавлен для обеспечения удовлетворения требований к QoS.

На фиг. 9 иллюстрируется блок-схема алгоритма варианта осуществления для определения процента расширенного спектра, в котором следует выполнять разгрузку трафика. Процент дополнительной полосы, используемой для разгрузки лицензированного трафика может гибко и динамически регулироваться с учетом равнодоступности к сетевым ресурсам, например, для уменьшения влияния на другие существующие системы, на основе факторов, таких как средняя нагрузка трафика в нелицензированных полосах, условия в канале для лицензированного и нелицензированного спектров, и требований к QoS лицензированного трафика, таких как минимальная скорость, чувствительность к задержке, приоритет и другие.

Зондирование спектра может использоваться для идентификации неиспользуемых частей нелицензированного спектра, который предназначен для использования в нужное время для разгрузки трафика. OFDM представляет собой наиболее часто используемую форму колебаний множества несущих, но известно, что в нем присутствует большое количество боковых лепестков за пределами полосы в его плотности спектральной мощности. Это может привести к проблемам с взаимными помехами в соседних каналах для существующих систем и требованию использования защитных полос. В качестве альтернативы, динамический доступ к дополнительной полосе может потребовать использования более ограниченной по спектру и масштабируемой форме колебаний в основной полосе пропускания.

Фильтрация может использоваться для уменьшения излучения за пределами полосы OFDM. Отфильтрованный OFDM (F-OFDM) с адаптивными фильтрами, динамически разработанными для конкретных фрагментов частоты, может представлять собой более спектрально эффективную и масштабируемую форму колебаний для динамического доступа к фрагментам с разрывами нелицензированного спектра.

OFDM/OQAM представляет собой форму колебаний с множеством несущих с банком фильтров (FBMC), которые имеют большее спектральное наполнение, чем форма колебаний OFDM (не требуется защитная полоса или циклический префикс) и также предлагает большую гибкость в средах с динамическим совместным использованием спектра, таких как нелицензированный спектр, и может предлагать лучшие характеристики, чем F-OFDM за счет большей сложности и большей латентности.

Аспекты данного раскрытия направлены на систему с множеством несущих, зависящих от типа спектра, в которой комбинируется использование проверенной формы колебаний с множеством несущих, таких как OFDM в первичной полосе и/или формы колебаний, которая в большей степени пригодна для сред с динамическим совместным использованием спектра, таких как формы колебаний F-OFDM или FBMC в дополнительной полосе.

Для доступа к спектру в расширенном нелицензированном спектре может потребоваться соблюдать определенные законодательные постановления в некоторых регионах, такие, как законодательное постановление типа использования прослушивания перед передачей (LBT). Адаптивная и гибкая структура фрейма в дополнительной полосе может быть приспособлена к законодательным ограничениям, таким как механизм LBT, а также может обеспечить возможность передачи измерительного канала и канала синхронизации. В одном варианте осуществления структура фрейма в нелицензированном спектре, где длительность времени для доступа без конфликтов и доступа на основе конфликтов можно регулировать в соответствии с периодическими результатами измерений в канале, может быть установлена, как представлено на фиг. 10.

Запланированный доступ на основе разрешения может использоваться в первичной полосе, в то время как доступ на основе конфликтов может использоваться в дополнительной полосе. Использование доступа на основе конфликтов в дополнительной полосе может позволить совместно использовать спектр с существующими системами. В в