用于无线网络云中的频谱共享的方法和系统的制作方法

用于无线网络云中的频谱共享的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于无线网络云中的频谱共享的方法和系统。提供了用于在无线网络云（WNC）中的无线服务提供商之间实现资源共享的技术。在一个方面，提供一种用于在托管多个无线服务提供商的WNC中实现频谱共享的方法。所述方法包括以下步骤。预测每个所述无线服务提供商在给定未来时间窗口内的频谱使用。确定每个所述无线服务提供商在所述给定时间窗口内将具有的过量频谱（如果有）。从具有所述过量频谱的所述无线服务提供商处，将所述过量频谱分配给那些在所述给定时间窗口内的频谱使用将超过已分配频谱容量的无线服务提供商。
【专利说明】用于无线网络云中的频谱共享的方法和系统

【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线网络云（WNC)，更具体地说，涉及用于在WNC中的无线服务提供商 之间实现资源(例如，频谱）共享的技术。

【背景技术】
[0002] 无线网络云（WNC)是一种新的架构，用于通过利用云中软件定义的无线电和经济 高效的信号处理，构建下一代移动和蜂窝网络。例如，参见Y. Lin等人的"Wireless network cloud:Architecture and system requirements (无线网络云：架构和系统要求）"（IBM Journal of Research and Development，2010年 1-2 月，第 54卷第 1 期）。传统蜂窝网络包 括采用定制硬件和软件处理无线信号的固定基站，这些固定基站然后连接回因特网/PSTN 网络。随着无线数据量的指数式增长，传统设计的主要缺点是当无线标准随时间而发展时， 扩展网络、安装/维护/升级基站和其它定制无线设备的资本投入太大。备选地，在无线网 络云架构中，使用更便宜的远程无线电头端（RRH)取代基站，RRH简单地将无线波形转换为 数字信号，这些数字信号然后在后端云基础架构中处理。通过利用云中非常经济高效的处 理(商用硬件和协作信号处理)，无线网络云架构提供一种经济高效的方法来构建可扩展的 下一代蜂窝网络。
[0003] 诸如频谱之类的无线资源是宝贵的资源(用于增加容量和数据速率)，但由于FCC 分配用于商业使用的有限频带而受到限制。在当前网络中，服务提供商通过长期合同购买 频谱，并且没有用于动态共享频谱的机制，这是由于重新配置数千个基站(它们单独处理无 线信号）的过高开销所致。
[0004] 因此，需要用于在WNC中动态共享诸如频谱之类的无线资源的技术。


【发明内容】

[0005] 本发明提供了用于在无线网络云（WNC)中的无线服务提供商之间实现资源共享的 技术。在本发明的一个方面，提供一种用于在托管多个无线服务提供商的WNC中实现频谱 共享的方法。所述方法包括以下步骤。预测每个所述无线服务提供商在给定未来时间窗口 内的频谱使用。在每个所述无线服务提供商在所述给定时间窗口内具有过量频谱的情况 下，确定每个所述无线服务提供商在所述给定时间窗口内将具有的过量频谱。从具有所述 过量频谱的所述无线服务提供商处，将所述过量频谱分配给那些在所述给定时间窗口内的 频谱使用将超过已分配频谱容量的无线服务提供商。
[0006] 在本发明的另一个方面，提供一种用于在托管多个无线服务提供商的无线网络云 中实现频谱共享的系统。所述系统包括：资源管理模块，其与每个所述无线服务提供商关 联，所述资源管理模块被配置为：（a)预测每个所述无线服务提供商在给定未来时间窗口 内的频谱使用，以及（b)在每个所述无线服务提供商在所述给定时间窗口内具有过量频谱 的情况下，确定每个所述无线服务提供商在所述给定时间窗口内将具有的过量频谱；以及 资源代理模块，其与所述资源管理模块对接，所述资源代理模块被配置为从具有所述过量 频谱的所述无线服务提供商处，将所述过量频谱分配给那些在所述给定时间窗口内的频谱 使用将超过已分配频谱容量的无线服务提供商。
[0007] 通过参考以下详细描述和附图，将获得对本发明的更全面的理解，以及本发明的 进一步特性和优点。

【专利附图】

【附图说明】
[0008] 图1是示出根据本发明的一个实施例的其中实现本发明的资源共享系统的无线 网络z?(WNC)架构的不意图；
[0009] 图2是示出根据本发明的一个实施例的多租赁WNC中的一个示例性无线网络云的 示意图；
[0010] 图3是示出根据本发明的一个实施例的用于在WNC中以快速时标（time-scale)动 态共享网络资源(例如，频谱）的一个示例性系统的示意图；
[0011] 图4是示出根据本发明的一个实施例的用于在托管多个无线服务提供商的无线 网络云中实现频谱共享的示例性方法的示意图；以及
[0012] 图5是示出根据本发明的一个实施例的用于执行在此提供的一个或多个方法的 示例性装置的示意图。

【具体实施方式】
[0013] 在此提供用于在无线网络云（WNC)中以快速时标动态共享网络资源(例如，频谱） 的技术。术语"快速时标"如在此使用的，意味着频谱共享过程可以以与处理用户设备呼叫 相同的时标粒度(而不是预先设置的在长得多的时标上协商的频谱分配合同）来操作。术 语"动态共享"如在此使用的，意味着频谱共享过程是一个重复过程，其响应于有关用户的 当前频谱利用率的事件，随时间而重复执行。所有信号处理在WNC中的后端完成，因此在此 建议的以快速时标动态共享频谱是可行的。
[0014] 具体地说，在此提供一种用于在基于WNC的环境中的多个服务提供商之间动态共 享无线频谱的系统和方法，所述系统和方法基于每个服务提供商网络中的用户需求的动 态波动。术语"频谱"如在此使用的，指特定无线电频带和通信时隙的组合。例如，在指定 的1毫秒通信时隙内为900-900. 1兆赫的频带。多个服务提供商可以托管在同一 WNC基 础架构（即，公用无线电头端和云计算资源）上，或者他们可以具有自己的WNC基础架构， 或者两者的组合。当前经历高频谱利用率的服务提供商可以在短时间内从支持WNC的蜂 窝网络中的其它服务提供商处请求额外频谱。通过这种方式，在瞬间具有高频谱利用率的 服务提供商可以缓解容量问题，而具有低利用率的另一个服务提供商可以通过租赁其未使 用的频谱获得额外收入。本技术在基于WNC的系统架构中以快速时标实现这种动态共享。 移动设备通过利用载波聚合技术实现频谱聚合而适应频谱共享。例如，参见K. Pederson、 F. Frederiksen、C. Rosa、Η· Nguyen、L. Garcia 和 Y. Wang 的 "Carrier aggregation for LTE-advanced:functionality and performance aspects (LTE-advanced 的载波聚合：功 能和性能方面)"（IEEE Communications Magazine, 2011年6月，其内容在此引入作为参 考)。
[0015] 如下面详细描述的，根据本技术，通过一种模块实现在WNC架构中托管的多个服 务提供商网络之间的无线频谱共享，该模块在此称为"资源代理"，其与各种服务提供商的 计算池中的单独"资源管理"模块对接。每个资源管理模块将它在指定持续时间内需要的 (或当前可用的)无线资源集合作为输入提供给资源代理。资源代理然后将可用资源(例如， 频谱、基于时隙的蜂窝网络(例如，LTE)中的时隙等）与请求配对，这可以以各种方式实现， 包括竞价的市场机制。
[0016] 本发明的一些显著优点包括但不限于：（1)它们针对服务提供商的未充分利用的 频谱提供额外收入，（2)缓解由于时变需求波动导致的容量问题，以及（3)高效利用稀缺的 频谱。因此，本技术使无线频谱成为比较灵活的商品，并且在基于WNC的蜂窝网络中实现其 高效利用。
[0017] 图1是示出其中实现本发明的资源共享系统的无线网络云架构100的示意图。如 图1中所示，网络包括连接到网络云/数据中心的远程无线电头端(或无线天线)，在网络云 /数据中心处处理无线信号并且由虚拟基站池提取数据位。基站连接到因特网/PSTN网络。 基站是没有基带信号处理能力的远程无线电头端。WNC架构100利用数据中心计算的优点， 即在数据中心中对计算资源进行动态资源供应、统计多路复用、轻松容量扩展、虚拟化等。
[0018] 在基于WNC的多服务提供商蜂窝网络(在此也称为"多租赁"WNC)中，（多个服务提 供商的）每个服务提供商具有关联的基站池以进行信号处理。该基站池可以是在每个服务 提供商的数据中心或公共计算资源云中托管的一组物理服务器或一组虚拟机。例如，如图2 中所示，存在两个基站池，即，分别对应于无线服务提供商A和无线服务提供商B的虚拟基 站池 A和虚拟基站池 B。
[0019] 在此提供用于在WNC中以快速时标动态共享诸如频谱之类的网络资源的系统 300。参见图3。如图3中所示，系统300包括位于每个服务提供商基站池处的"资源管理" (软件）模块，以及与各个资源管理模块(它们可以遍布不同的数据中心）对接的"资源代理" 模块。系统300可以包含在装置(例如下面描述的图5中所示的装置500)中，或者可以被配 置为执行示例性方法400以便在托管多个无线服务提供商的无线网络云中实现频谱共享， 如下面结合图4的说明所描述的那样。
[0020] 现在将在共享无线网络频谱的上下文中描述本技术。但是，应该理解，可以实现本 技术以便以快速时标动态共享不同于无线频谱的网络资源，例如基于时隙的蜂窝网络(例 如，LTE)中的时隙。
[0021] 在图3中所示的示例性实施例中，每个资源管理模块维护在相应服务提供商网络 中使用的无线频谱的当前状态。术语"状态"如在此使用的，指频谱单位(例如，具有指定频 率范围的频谱带)的当前利用率(例如，50%)。每个资源管理模块还(针对相应服务提供商网 络）维护频谱利用率的历史，并且(基于用户需求）预测指定未来时间窗口内的容量/频谱 要求。容量不会随时间更改，但利用多少容量则随时间更改。因此，未使用的容量随时间更 改。术语"容量"如在此使用的，指如果在完全100%利用率下利用频谱，给定频谱可以支持 的最大用户数量。
[0022] 如下面详细描述的，基于上面描述的资源管理模块能力确定频谱利用率并预测给 定时间窗口内的频谱利用率，然后实现本技术以便确定每个无线服务提供商在给定时间窗 口内的过量频谱容量(如果有）（即，频谱容量在该时间窗口内超过预测需求的数量)。然后 可以（由资源代理模块，参见下面）将过量容量(如果可用）重新分配给具有需求的那些服务 提供商。
[0023] 具体地说，资源代理模块提供一种机制以便在基于WNC的蜂窝网络中跨多个服务 提供商将未使用频谱与频谱需求配对。资源代理模块接收每个服务提供商在给定时间窗口 内需要的频谱量作为输入。资源代理模块还可以接收其它输入，例如优选频带、从其租赁频 谱的优选服务提供商等。同样，具有未充分利用/可用频谱的服务提供商提供频谱数和可 用性持续时间作为输入。上面描述的时间窗口是资源代理模块以其执行频谱分配的粒度一 例如，按照1分钟间隔。可用性持续时间是在上面时间窗口内当频谱的特定部分可用（即， 未由特定地理区域中的特定服务提供商的用户使用）的时间。
[0024] 服务提供商还可以提供其它输入，例如租赁给的优选服务提供商、频谱的租赁价 格等。资源代理模块使用这些输入进行频谱分配/租赁决策，这可以通过预先指定的策 略(例如固定价格）或者通过竞价的市场机制完成。频谱租赁例如在〇. Simeone等人的 "Spectrum Leasing to Cooperating Secondary Ad Hoc Networks (将频谱租赁给协作辅 助临时网络）"（IEEE Journal on Selected Areas in Communications，第 26 卷第 1 期， 2008年1月，其内容在此引入作为参考）中描述。另请参见J. M. Peha的"Approaches to Spectrum Sharing (频谱共享方法）"（IEEE Communications Magazine，2005 年 2 月，其 内容在此引入作为参考，其描述频谱租赁的定价模型)。用于频谱租赁的市场拍卖系统例 如在 S. K. Jayaweera 等人的 "Learning to Thrive in a Leasing Market:An Auctioning Framework for Distributed Dynamic Spectrum Leasing(D-DSL) (了解租赁市场的繁 荣兴旺：用于分布式动态频谱租赁（D-DSL)的拍卖框架)"（IEEE无线通信与网络会议 (WCNC2011)，墨西哥坎昆，2011年3月，其内容在此引入作为参考）中描述。
[0025] 根据本技术，在市场拍卖机制中，资源管理模块将与资源代理模块交互以便提交 竞价以获得可用频谱。仅作为举例，资源管理模块可以通过软件代理与资源代理模块交 互，这些软件代理在资源管理模块和资源代理模块中运行并且与彼此交换信息。然后跨服 务提供商网络实现来自资源代理模块的频谱共享决策。例如，如果服务提供商A获得额外 频谱，则该服务提供商网络中的无线设备通过载波聚合技术，在指定的可用性时间窗口内 利用该额外频谱。同样，另一个服务提供商网络中的设备停止租出频谱上的通信一例如， 指定频谱带上的某些时隙未被利用。载波聚合例如在Yonis等人的"Effective Carrier Aggregation on the LTE-Advanced Systems (LTE-Advanced 系统上的有效载波聚合）" (International Journal of Advanced Science and Technology,第 41 卷，2012 年 4 月， 其内容在此引入作为参考）中描述。
[0026] 现在通过参考图4详细描述例如由（图3的)系统300执行的无线网络资源分配/ 共享方法的步骤。具体地说，图4是示出用于在托管多个无线服务提供商的无线网络云中 实现频谱共享的示例性方法400的示意图。
[0027] 方法400中的第一项任务是确定或预测WNC中的每个无线服务提供商在给定未 来时间窗口内需要多少频谱(即，频谱需求)，以及在该时间窗口内多少频谱可用于租赁/分 配。频谱在此指无线电频带和通信时隙的组合(参见上文)。如下面详细描述的，基于频谱 容量数量减去每个提供商的需求，量化可用于租赁的频谱数量。即，如果提供商在给定时间 窗口内的需求将小于该提供商的已分配频谱，则该提供商然后可以将他们具有的过量频谱 租赁给其它提供商（多个)，其它提供商（多个）可能具有超过其已分配数量的需求(也在给 定时间窗口内）。
[0028] 根据一个示例性实施例，在步骤402,通过首先确定每个无线服务提供商使用的频 谱的当前状态，确定对频谱需求和可用性的此预测。基本上，在步骤402,确定每个无线服务 提供商当前使用多少频谱。可以维护该数据以便能够确定每个提供商的使用历史，从而更 好地产生准确的未来使用预测。如上面提供的，基于用户需求确定每个无线服务提供商的 当前频谱需求。例如，无线服务提供商A的当前频谱需求将简单地是无线服务提供商A的 用户的当前频谱需求总和。
[0029] 如上面提供的，在（图3的）系统300中，每个资源管理模块可以针对其相应的无 线服务提供商执行该步骤402。例如，资源管理模块A确定无线服务提供商A的当前频谱 使用，资源管理模块B确定无线服务提供商B的当前频谱使用，依此类推。如上面提供的， 例如可以由相应的资源管理模块维护该数据，以便编辑每个无线服务提供商的使用需求历 史。
[0030] 接下来，在步骤404,基于在步骤402收集的使用数据（以及使用历史，如果可用）， 预测每个无线服务提供商在未来时间窗口内的使用。仅作为举例，时间窗口可以是1分钟， 并且针对下一个时间窗口进行使用预测。可以使用预测技术完成预测，这些预测技术例如 包括基于自回归积分移动平均（ARIMA)模型的预测。例如，参见P. Brockwell、R. Davis的 "Introduction to time series and forecasting (时间级数和预测简介），'（Springer， 第2版，2002年，其内容在此引入作为参考)。如上面提供的，在（图3的）系统300中，每个 资源管理模块可以针对其相应的无线服务提供商执行该步骤404。例如，资源管理模块A预 测无线服务提供商A在给定时间窗口内的频谱使用，资源管理模块B预测无线服务提供商 B在给定时间窗口内的频谱使用，依此类推。
[0031] 基于在步骤404进行的预测，然后在步骤406确定每个无线服务提供商在给定时 间窗口内将具有的过量频谱数量(如果有)。如上面强调的，这仅是(在给定时间窗口内）为 给定无线服务提供商分配的频谱容量数量(例如，FCC依照长期合同分配给服务提供商的频 谱)减去预测需求(来自步骤404)。因此，分配给无线服务提供商的频谱容量是给定的已知 数量。如下面详细描述的，过量频谱是从具有过量频谱的提供商租赁给其需求超过已分配 容量的那些提供商的频谱。再次地，参考（图3的)系统300,每个资源管理模块可以针对其 相应的无线服务提供商执行该步骤406。例如，资源管理模块A确定无线服务提供商A在给 定时间窗口内将具有的过量频谱数量(如果有)，资源管理模块B确定无线服务提供商B在 给定时间窗口内将具有的过量频谱数量(如果有)，依此类推。
[0032] 现在已经预测每个无线服务提供商(在给定时间窗口内）的频谱需求，并且已经确 定将可用的过量频谱数量，在步骤408,可以从具有过量频谱的那些提供商处，将过量频谱 分配给其需求超过已分配容量的那些提供商。一般而言，如果提供准确的预测，则可以针对 任何未来时间窗口进行分配，但在实际系统中，可能针对下一个时间窗口进行此决策。这将 及时递归地完成。例如，在当前时间，针对下一个时间窗口进行上面的分配决策。例如，如 果时间窗口粒度为1分钟，则针对下一个1分钟时间窗口进行分配决策。一般而言，基于i) 预测的频谱需求以及ii)将可用的过量频谱数量执行此分配。
[0033] 如上面提供的，在（图3的）系统300中，资源代理模块可以执行该步骤408,资源 代理模块对接各种资源管理模块(并且从这些模块接收输入)。如上面指示的，一般而言，在 步骤408执行的分配基于预测的频谱需求和将可用的过量频谱数量。在这种情况下，资源 代理模块以(来自各个资源管理模块的）每个无线服务提供商的需求和过量频谱数据作为 输入，这些数据根据上面描述的步骤402-406确定。资源代理模块然后分配过量频谱以适 应上面描述的任何短缺。作为一个实例，假设服务提供商A具有被预测在下一个时间窗口 内不使用的1个频谱单位(其中根据频带和频带可用的持续时间衡量频谱单位)，并且服务 提供商B具有高于其长期分配的容量的1个频谱单位需求，则可以在该时间窗口内将该频 谱单位从A租赁给B。
[0034] 但是，如上面提供的，这种分配还可以基于多个其它因素。资源代理模块还可以接 收其它输入，例如优选频带(例如，进行分配决策时，为特定频带中的可用频谱提供的优先 级高于其它频带)、从其租赁频谱的优选服务提供商(例如，由于优先业务关系，某些服务提 供商可能更希望从其它特定服务提供商处租赁频谱）等。同样，具有未充分利用/可用频 谱的服务提供商提供频谱数量和可用性持续时间(例如，频谱在某个时间窗口子集内可用） 作为输入。在一个实例中，可以作为约束优化问题求解具有上面所有输入的频谱分配决策。 例如，参见 D. Bertsimas 和 J. Tistsiklis 的"Introduction to linear optimization (线 性优化简介)"（Athena Scientific Publishers, 1997年，其内容在此引入作为参考)。
[0035] 如上面描述的，基于在步骤408跨服务提供商网络进行的分配，每个提供商可以 相应地(即，基于分配)配置其用户。例如，每个提供商可以在给定时间窗口内根据频谱分配 决策，调整移动设备和虚拟基站池的信号处理参数。例如，接收额外频谱的服务提供商网络 的用户通过指定频带中的可用时隙通信，并且租赁频谱的服务提供商网络中的用户被限制 使用这些频带中的这些时隙。因为分配基于用户需求，所以两个服务提供商都具有足够的 容量以便满足其用户需求（即，后一个服务提供商具有更少的需求，并且可以以更少的频谱 满足其用户）。
[0036] 现在转到图5,示出用于实现在此提供的一个或多个方法的装置500的框图。仅作 为举例，装置500可以被配置为实现图4的在托管多个无线服务提供商的无线网络云（WNC) 中实现频谱共享的方法400的一个或多个步骤。
[0037] 装置500包括计算机系统510和可移动介质550。计算机系统510包括处理器设 备520、网络接口 525、存储器530、介质接口 535和可选显示器540。网络接口 525允许计 算机系统510连接到网络，而介质接口 535允许计算机系统510与诸如硬盘驱动器或可移 动介质550之类的介质交互。
[0038] 如所属【技术领域】公知的，在此讨论的方法和装置可以作为制造品分发，制造品本 身包括包含一个或多个程序的机器可读介质，当执行一个或多个程序时，实现本发明的各 实施例。例如，当装置500被配置为实现方法400的一个或多个步骤时，机器可读介质可以 包含程序，该程序被配置为预测每个无线服务提供商在给定未来时间窗口内的频谱使用； 确定每个无线服务提供商在给定时间窗口内将具有的过量频谱(如果有）；以及从具有过量 频谱的无线服务提供商处，将过量频谱分配给那些在给定时间窗口内的频谱使用超过已分 配频谱容量的无线服务提供商。
[0039] 机器可读介质可以是可记录介质(例如，软盘、硬盘驱动器、诸如可移动介质550 之类的光盘，或者存储卡)，或者可以是传输介质(例如，包括光纤、万维网、电缆的网络，或 者使用时分多址、码分多址的无线信道，或者其它射频信道)。可以使用任何已知或开发的 可以存储适合于与计算机系统一起使用的信息的介质。
[0040] 处理器设备520可以被配置为实现在此公开的方法、步骤和功能。存储器530可 以是分布式或本地的，处理器设备520可以是分布式或单独的。存储器530可以实现为电、 磁或光存储器，或者实现为这些或其它类型存储器件的任意组合。此外，术语"存储器"应 该被足够广泛地解释，以便包含任何能够从处理器设备520访问的可寻址空间中的地址读 取或写入其中的信息。使用该定义，网络上可通过网络接口 525访问的信息仍在存储器530 中，因为处理器设备520可以从网络取回该信息。应该注意，构成处理器设备520的每个分 布式处理器通常包含它自己的可寻址存储空间。还应注意，计算机系统510的部分或全部 可以结合到专用或通用集成电路中。
[0041] 可选显示器540是适合于与装置500的个人用户交互的任何类型的显示器。通常， 显示器540是计算机显示器或其它类似的显示器。
[〇〇42] 尽管在此描述了本发明的示例性实施例，但应该理解，本发明并不限于这些精确 的实施例，并且在不偏离本发明的范围的情况下，所属【技术领域】的技术人员可以做出各种 其它更改和修改。
【权利要求】
1. 一种用于在托管多个无线服务提供商的无线网络云中实现频谱共享的方法，所述方 法包括以下步骤： 预测每个所述无线服务提供商在给定未来时间窗口内的频谱使用； 在每个所述无线服务提供商在所述给定时间窗口内具有过量频谱的情况下，确定每个 所述无线服务提供商在所述给定时间窗口内将具有的过量频谱；以及 从具有所述过量频谱的所述无线服务提供商处，将所述过量频谱分配给那些在所述给 定时间窗口内的频谱使用将超过已分配频谱容量的无线服务提供商。
2. 根据权利要求1的方法，还包括以下步骤： 确定每个所述无线服务提供商的当前频谱使用。
3. 根据权利要求2的方法，其中所述无线服务提供商中的给定无线服务提供商的所述 当前频谱使用是所述给定无线服务提供商的用户的当前频谱使用总和。
4. 根据权利要求1的方法，还包括以下步骤： 维护每个所述无线服务提供商的频谱使用历史。
5. 根据权利要求1的方法，其中基于每个所述无线服务提供商的频谱使用历史，预测 每个所述无线服务提供商在所述给定未来时间窗口内的频谱使用。
6. 根据权利要求1的方法，其中所述无线服务提供商中的给定无线服务提供商在所述 给定时间窗口内的所述过量频谱是所述给定无线服务提供商的已分配频谱容量减去所述 给定无线服务提供商在所述给定时间窗口内的预测频谱使用。
7. 根据权利要求1的方法，其中所述过量频谱的分配基于i)每个所述无线服务提供商 在所述给定时间窗口内的预测频谱使用，以及ii)每个所述无线服务提供商被确定为在所 述给定时间窗口内所具有的过量频谱。
8. 根据权利要求7的方法，其中所述过量频谱的分配还基于优选频带。
9. 根据权利要求7的方法，其中所述过量频谱的分配还基于所述无线服务提供商中的 给定无线服务提供商优选从所述无线服务提供商中的哪些无线服务提供商接收分配。
10. -种用于在托管多个无线服务提供商的无线网络云中实现频谱共享的系统，所述 系统包括： 资源管理模块，其与每个所述无线服务提供商关联，所述资源管理模块被配置为：（a) 预测每个所述无线服务提供商在给定未来时间窗口内的频谱使用，以及（b)在每个所述无 线服务提供商在所述给定时间窗口内具有过量频谱的情况下，确定每个所述无线服务提供 商在所述给定时间窗口内将具有的过量频谱；以及 资源代理模块，其与所述资源管理模块对接，所述资源代理模块被配置为从具有所述 过量频谱的所述无线服务提供商处，将所述过量频谱分配给那些在所述给定时间窗口内的 频谱使用将超过已分配频谱容量的无线服务提供商。
11. 根据权利要求10的系统，其中所述资源管理模块还被配置为：（c)确定每个所述无 线服务提供商的当前频谱使用。
12. 根据权利要求11的系统，其中所述无线服务提供商中的给定无线服务提供商的所 述当前频谱使用是所述给定无线服务提供商的用户的当前频谱使用总和。
13. 根据权利要求10的系统，其中所述资源管理模块还被配置为：（d)维护每个所述无 线服务提供商的频谱使用历史。
14. 根据权利要求10的系统，其中所述资源管理模块被配置为基于每个所述无线服务 提供商的频谱使用历史，预测每个所述无线服务提供商在所述给定未来时间窗口内的频谱 使用。
15. 根据权利要求10的系统，其中所述资源代理模块被配置为基于以下项分配所述过 量频谱i)每个所述无线服务提供商在所述给定时间窗口内的预测频谱使用，以及ii)每个 所述无线服务提供商被确定为在所述给定时间窗口内所具有的过量频谱。
16. 根据权利要求15的系统，其中所述资源代理模块被配置为基于优选频带分配所述 过量频谱。
17. 根据权利要求15的系统，其中所述资源代理模块被配置为基于所述无线服务提供 商中的给定无线服务提供商优选从所述无线服务提供商中的哪些无线服务提供商接收分 配，分配所述过量频谱。
18. 根据权利要求10的系统，其中所述无线服务提供商中的给定无线服务提供商在所 述给定时间窗口内的所述过量频谱是所述给定无线服务提供商的已分配频谱容量减去所 述给定无线服务提供商在所述给定时间窗口内的预测频谱使用。
【文档编号】H04W16/14GK104105102SQ201410133497
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2013年4月10日
【发明者】D·阿格拉瓦尔, D·C·维尔马, M·扎菲尔 申请人:国际商业机器公司