[發(fā)明專利]動態(tài)頻譜接入無線系統(tǒng)中的頻譜管理

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680042549.0
• 申請日: 2006-09-14
• 公開（公告）號: CN101310556A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·科戴羅;D·比魯
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: H04Q7/38
• 分類號: H04Q7/38;H04L12/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李靜嵐;譚祐祥

相關(guān)申請的交叉引用

本申請涉及到同時(shí)提交且共同轉(zhuǎn)讓的、具有序列號(代理人案號US 002805、US?002803和US?002806)的美國專利申請。本申請還涉及到2005 年9月16日提交的美國臨時(shí)專利申請序列號60/718,127。

無線通信技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，使得無線媒介成為有線解決方 案的可行的替代。這樣，在數(shù)據(jù)和話音通信中無線連接性的使用不斷增加。 這些設(shè)備包括移動電話、在無線網(wǎng)中的便攜式計(jì)算機(jī)(例如，無線局域網(wǎng) (WLAN)、在無線網(wǎng)中的固定計(jì)算機(jī)、便攜式手持機(jī)等等)。

隨著無線應(yīng)用不斷地發(fā)展，競爭通信頻譜的設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的數(shù)目 也不斷地增長。正如已知的，通信頻譜有專用的或需執(zhí)照的(licensed) 部分以及免執(zhí)照的(unlicensed)部分。因?yàn)轭l譜的免執(zhí)照頻段(例如， 工業(yè)、科學(xué)、和醫(yī)學(xué)(ISM)射頻頻段)是可以自由接入的，所以這些頻段 往往被用戶大量地聚居(populate)。相反，最新的研究表明，僅僅小部 分執(zhí)照頻段正被使用。因此，許多免執(zhí)照頻段過分擁擠，而執(zhí)照頻段的相 當(dāng)大的部分仍舊未使用。這導(dǎo)致管理機(jī)構(gòu)(例如，美國的聯(lián)邦通信委員會 (FCC))對當(dāng)前的通信頻段分配及其使用進(jìn)行評估。

用于重新分配通信頻段的一個(gè)選項(xiàng)牽涉到使用適合于動態(tài)接入通信 頻譜的無線網(wǎng)。例如，動態(tài)頻譜接入(DSA)無線網(wǎng)可以在通信頻譜的專 用的(需執(zhí)照的)部分中實(shí)施。舉例說明性地，DSA無線網(wǎng)可以運(yùn)行在正 常地專用于電視傳輸和接收的頻譜中。由此，通信頻段的某些部分可以更 充分地被利用。

對于重新分配某些通信頻段供免執(zhí)照(次要的(secondary))用戶使 用，頻譜管理需要保證給具有對該頻段的優(yōu)先權(quán)接入的已發(fā)給執(zhí)照的(主 要(primary)或現(xiàn)任的(incumbent))用戶以無拘無束的方式提供這種接 入。例如，管理機(jī)構(gòu)(比如，F(xiàn)CC)可能要求次要用戶在現(xiàn)任用戶開始占 用信道后的相對較短的一段時(shí)間內(nèi)騰出該信道。所以，媒體接入控制(MAC) 層和物理(PHY)層技術(shù)規(guī)范必須包括針對這個(gè)需要的頻譜管理的規(guī)定。

通常，可用來供次要無線站使用的信道是不毗連的。而且，DSA系統(tǒng) 中的信道可用性是隨時(shí)間改變的。因此，不僅是子頻譜中的信道不毗連， 而且可用的那些信道和現(xiàn)任設(shè)備占用的那些信道也是隨時(shí)間改變的。

信道的動態(tài)和非毗連性質(zhì)給已知的DSA無線系統(tǒng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)帶來很大 的問題。為此，因?yàn)樾诺啦皇桥B的，所以當(dāng)前非常大的挑戰(zhàn)是提供一種 可以支持多個(gè)非毗連信道的可行的PHY層。例如，因?yàn)槭窃谀承┬诺郎希? 而不是在其它的、相鄰的或附近的信道上需要傳輸，所以需要完善的濾波。 然而，這種類型的選擇性濾波是成問題的，并且由于信道可用性的動態(tài)性 質(zhì)而激化。

除了提供一種可以支持多個(gè)動態(tài)的非毗連信道的PHY層的困難以外， 已知的MAC層對支持DSA無線系統(tǒng)也是裝備不良的。例如，在已知的現(xiàn)有 無線系統(tǒng)中，BS將在許多信道上發(fā)送前同步。然而，次要設(shè)備在單個(gè)信道 上進(jìn)行帶內(nèi)測量，且當(dāng)此跨越多個(gè)信道時(shí)可能不能接收來自BS的前同步。 因此，STA可能在事實(shí)上BS正占用它的信道以及其它信道時(shí)，確定BS未 在它的信道上發(fā)送。正如可以看到的，這會降低無線系統(tǒng)的效率以及降低 無線設(shè)備的QoS。

所以，所需要的是一種至少克服所提到的缺點(diǎn)的無線通信的設(shè)備和方 法。

按照示例性實(shí)施例，無線通信網(wǎng)包括：基站，具有多個(gè)媒體接入控制 (MAC)和物理(PHY)層堆棧；以及頻譜管理器，適合于把每個(gè)堆棧指配給在 至少一個(gè)不可用的受限頻道間的、相應(yīng)的一個(gè)可用的受限頻道或相應(yīng)的毗 連的可用受限頻道組。

按照另一個(gè)示例性實(shí)施例，在無線通信系統(tǒng)中的一種無線通信的方法 包括：提供具有多個(gè)媒體接入控制(MAC)和物理(PHY)層堆棧的基站；以及 把每個(gè)堆棧指配給在至少一個(gè)不可用的受限頻道間的、相應(yīng)的一個(gè)可用的 受限頻道或相應(yīng)的毗連可用的受限頻道組。

在無線通信系統(tǒng)中的一種無線通信的方法包括：把前同步字段和超幀 初始化頭標(biāo)(SIH)字段并行地發(fā)送到由基站占用的多個(gè)受限信道中的每一 個(gè)；以及當(dāng)在STA處接收到該前同步和SIH后，同步次要無線站(STA)。