用于將頻譜的子載波分配給運營商的方法和控制裝置及對應基站的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于將頻譜的子載波分配給無線多載波通信系統中的運營商的方法和控制裝置及對應基站。
[0002]頻譜包括多個子載波。無線通信系統包括中央控制裝置和至少兩個基站，所述至少兩個基站基于形成通信系統的多個載波的子載波來與無線通信系統中的終端進行無線通信。無線通信系統的所述至少兩個基站由至少兩個運營商來操作。子載波被分配給這至少兩個運營商，并且對所述至少兩個基站進行操作的這兩個運營商則將子載波分配給已經注冊或作為相應運營商的一部分的終端。本發明提出了如何將頻譜的子載波分配給所述至少兩個運營商并且解決由運營商之間的頻譜共享導致的各種問題的具體方法。
【背景技術】
[0003]傳統上，頻譜分配以及對運營商的移動寬帶(MBB)許可都按照獨占方式來完成，即每個運營商獲得并且被許可獲得對頻譜的某個固定部分的獨占使用。這樣的獨占性頻譜許可和分配的優點在于:服務品質(QoS)有一定的保證；具有良好的干擾管理；以及被認為是產生適當投入和創新激勵所必須的高的市場確定度。然而，隨著對移動數據流量的需求呈指數方式增長，出現了“頻譜短缺”的問題，即，將沒有足夠的頻帶或子載波特別是處于6Ghz之下的范圍內的頻帶或子載波來以獨占的方式分配并且許可給不同運營商。換言之，需要更多的可用頻譜或者需要更好地使用當前可用的頻譜。即使假定獨占性分配的可用頻譜中仍有足量的可用譜帶，移動運營商仍會面臨高額的頻譜成本壓力。這樣的用于許可和運營的高成本將變得越來越不可接受。此外，頻譜帶的獨占性分配的缺點在于低靈活性和低可擴展性，即其經常導致在某些位置/區域和/或不確定時間段中未充分利用可用資源。換言之，可用頻譜的使用效率很低。因此，頻譜共享成為滿足未來頻譜需求的必要且重要的工具。一方面，移動運營商將必須與其他通信或非通信系統共享可用頻譜。另一方面，移動運營商將必須彼此共享即便不是全部也是至少某些量的可用頻譜。實際上，兩種共享情況可以同時地發生，例如，幾個運營商可以以主要/次要方式與雷達業務共享頻帶，而它們彼此平等地共享可用頻帶。
[0004]在現有技術中，針對一些通信網絡提出了運營商之間的頻譜共享。但是這樣的共享通常結合無線電接入網絡RAN共享來提出，從而限制了這樣的譜共享解決方案的普遍應用。此外，還提出了在無RAN共享的情況下運營商之間的頻譜共享解決方案。然而，應當注意，這樣的解決方案僅在不同運營商之間的理想的頻率同步的情況下運轉良好，不同運營商之間的理想的頻率同步在無RAN共享的情況下一般難以實現。理想的頻率同步例如能夠被定義為有足夠的頻率同步準確性以使得能夠在分配給不同運營商的相鄰頻譜部分中在無額外防護頻帶的情況下進行基于多載波的頻譜共享。
[0005]在將來的無線通信系統中，對可用頻譜的分配的相當大的一部分將需要以動態方式針對共享方/運營商來完成。這例如能夠在許可共享接入LSA框架下完成，其中，在位用戶例如雷達業務的頻帶被臨時許可給某個位置中的多個運營商某時間段。另一示例會是:在分配給不同運營商的譜帶之間無固定邊界的情況下監管機構將頻譜帶許可給多個運營商，使得運營商能夠根據相互協定和/或具體或變化的共享規則來協調它們的頻譜使用。在運營商之間共享頻譜的情形下，關鍵問題是將共享使用的某個可用頻譜帶分配給多個即至少兩個運營商。在先前提出的頻譜共享技術中，使用正交頻分復用(OFDM)波形，并且以正交方式將頻譜的區段及頻譜的頻率子載波分配給運營商。正交在此表示特定子載波或特定子載波組僅被分配給特定運營商，而并非同時被分配給不同運營商。在給定時間點處，每個子載波因此被分配給特定運營商，而并非同時被分配給兩個運營商。組成分配給不同運營商的子載波的相鄰頻譜區段之間的相互干擾因而能夠通過對資源塊即子載波區段的這樣的正交分配來避免。然而，應當注意，僅當不同運營商具有理想的頻率同步時才可以避免這樣的相互干擾。在此情況下，一個運營商的子載波處于其他運營商的信號頻譜的零點處。在圖la中示出了針對第一運營商1和第二運營商2的示例。第一運營商1的信號頻譜用實線示出，并且第二運營商2的信號頻譜用虛線示出。由于理想的頻率同步，運營商1的子載波處于運營商2的信號頻譜的零點處，運營商2的子載波處于運營商1的信號頻譜的零點處。然而，如果運營商1與運營商2之間存在頻率同步誤差Af，則將存在產生低信號干擾比SIR的運營商的相互干擾和低頻譜效率。圖lb示出了運營商2與運營商1之間具有頻率同步誤差△ f從而導致信號頻譜中的相當大的干擾的示例。
【發明內容】
[0006]因此本發明的目的是提供一種用于在上述類型的無線多載波通信系統中將頻譜的子載波分配給運營商的方法和控制裝置，其中，減少或甚至避免了不同運營商之間的相互干擾，而仍然實現了可用頻譜的高效使用并且仍然向運營商提供了單獨且靈活地調節它們的信號特征例如信號結構以及所分配的傳輸資源的靈活性。
[0007]以上目的通過在所附獨立權利要求中提供的解決方案來實現。在各個從屬權利要求中限定了有利實現。
[0008]本發明的第一方面提供了一種用于在無線多載波通信系統中將頻譜的子載波分配給運營商的方法，無線多載波通信系統包括中央控制裝置以及用于在無線多載波通信系統中與終端進行無線通信的至少兩個基站，所述至少兩個基站由至少兩個運營商來操作。根據本發明的第一方面的方法包括以下步驟:通過中央控制裝置確定子載波指配，所述子載波指配是指將所述頻譜的區段分配給所述至少兩個運營商，其中，一個區段包括至少一個子載波并且僅被分配給所述至少兩個運營商中之一，而不被分配給所述至少兩個運營商中另之一；通過中央控制裝置將所述子載波指配轉發給所述至少兩個基站；以及通過中央控制裝置，取決于分配有相鄰區段的不同運營商之間的頻率同步，來將輻射掩模轉發給所述至少兩個基站，輻射掩模包括使得基站能夠減少分配有相鄰區段的不同運營商之間的干擾的信息。
[0009]根據本發明的用于在無線多載波通信系統中將頻譜的子載波分配給運營商的方法能夠提供以下優點:減少或甚至避免不同運營商之前的相互干擾，而仍然實現對可用頻譜的高效使用并且仍然向運營商提供單獨且靈活地調節它們的信號特征例如信號結構以及所分配的傳輸資源的靈活性。下面結合本發明的第一方面的實現形式以及本發明的第二方面和第三方面以及它們相應的實現形式來描述另外的優點。
[0010]在根據第一方面的方法的第一實現形式中，所述輻射掩模中的所述信息包括與分配區段外的功率密度有關的參數。有利地，此與分配區段外的功率密度有關的參數可以例如是區段外的最大可允許譜功率密度。可替選地，與分配區段外的功率密度有關的參數可以有利地是相對于區段內的平均功率密度而言的區段外的相對功率密度。
[0011]在根據第一方面本身或根據第一方面的第一實現形式的方法的第二實現形式中，所述輻射掩模被預定并且被存儲在所述中央控制裝置中。
[0012]在根據第一方面本身或根據第一方面的任一先前實現形式的方法的第三實現形式中，所述輻射掩模由所述中央控制裝置基于從所述至少兩個運營商接收的信息來確定。
[0013]在根據第一方面本身或根據第一方面的任一先前實現形式的方法的第四實現形式中，所述至少兩個基站中的每一個當接收到所述輻射掩模時，結合與分配有相鄰區段的不同運營商之間的干擾減少有關的所述信息來調節與分配區段有關的信號特征。
[0014]在根據第一方面本身或根據第一方面的任一先前實現形式的方法的第五實現形式中，所述至少兩個基站中的每一個當接收到所述輻射掩模時，結合與分配有相鄰區段的不同運營商之間的干擾減少有關的所述信息來調節分配區段中的子載波間隔。
[0015]在根據第一方面本身或根據第一方面的任一先前實現形式的方法的第六實現形式中，所述至少兩個基站中的每一個當接收到所述輻射掩模時，結合與分配有相鄰區段的不同運營商之間的干擾減少有關的所述信息來調節從分配區段產生的信號的功率譜。
[0016]在根據第一方面本身或根據第一方面的任一先前實現形式的方法的第七實現形式中，所述至少兩個基站中的每一個當接收到所述輻射掩模時，結合與分配有相鄰區段的不同運營商之間的干擾減少有關的所述信息來調節從分配區段產生的信號的信號幀。
[0017]在根據第一方面本身或根據第一方面的任一先前實現形式的方法的第八實現形式中，所述至少兩個基站中的每一個當接收到所述輻射掩模時，結合與分配有相鄰區段的不同運營商之間的干擾減少有關的所述信息來確定分配區段的邊緣處的防護頻帶。
[0018]在根據第一方面本身或根據第一方面的任一先前實現形式的方法的第九實現形式中，所述輻射掩模是基于與分配有相鄰區段的不同運營商之間的頻率同步有關的信息來確定。在此情況下，例如當分配有相鄰區段的不同運營商共享共用的無線電接入網絡或任何其他種類的確保不同運營商之間的非常高的或者可能甚至理想的頻率同步的接入網絡時，可以不構建福射掩模。
[0019]在根據第一方面的第九實現形式的方法的第十實現形式中，如果確定反映分配有相鄰區段的不同運營商之間的頻率同步的品質的值大于閾值，則不構建輻射掩模。在此情況下，有利地，如果確定反映分配有相鄰區