相关申请数据本申请要求2015年6月10日提交的美国临时专利申请no.62/173,735的权益，其公开内容通过援引全部纳入于此。发明的
技术领域：
本公开的技术一般涉及无线通信，并且尤其涉及用于以管理感兴趣的位置(诸如地理区域(geo-tract)边界)处的射频(rf)信号聚集的方式来确定针对多个分布式无线电的可允许发射功率的系统和方法。背景频谱共享被认为是改善可用于无线网络和其他无线电设备以供进行无线通信的频谱数量的最可行方式之一。但是规章认为，在准许区域中使用共享频谱的无线电必须不能在毗邻的受保护区域中导致不允许的干扰。因为共享频谱的多个无线电的发射可以聚集，所以存在不允许的干扰可能容易导致某些共享环境的担忧。各规章已经开始考虑这种情境。例如，在美国，联邦通信委员会(fcc)于2015年4月17日(发布于2015年4月21日)采纳了fcc15-47下的“所提议的规章的报告和命令以及第二次通告(reportandorderandsecondfurthernoticeofproposedrulemaking)”。fcc15-47部分地陈述道：收到信号强度限制191.背景。在fnprm中，我们指示，针对来自pal的边界处的所有cbsd的最大准许聚集信号电平，sas应当具有基线阈值。我们指出，公民宽带无线电服务用户应当确保来自其cbsd的聚集信号电平以及来自其相关联的最终用户设备在其授权服务边界的边缘处的聚集传输保持在将不会损害相同或毗邻的服务区域中的其他cbsd的电平处。对于小型蜂窝小区网络，行业标准和研究已经表明，对于微微蜂窝小区和毫微微蜂窝小区，只要噪声上的干扰上升(iot)分别保持在等于或低于20db和55db，性能就不会受损。基于行业研究，以及考虑到授权用户操作之间的合理距离，参考在任何10兆赫带宽、地平面上方1.5米高、沿着pal许可区域边界的任何地方的0dbi天线，我们提议了-80dbm的最大聚集信号电平阈值。我们还提议允许相邻的pal在较高或较低的信号电平阈值上进行协调和互相同意。我们就这些建议征求意见。195.讨论。经过对记录的全面审查后，我们认为，沿着许可区域边界建立基线最大信号电平将有助于促进3.5ghz频带中的有效共存。我们还发现，获许可方应当被准许同意适用于其特定网络配置的较低或较高的可接受最大信号电平。我们认为，fnprm中提议的在服务边界处的每10兆赫信号阈值的聚集-80dbm完全适用于密集蜂窝小区部署以及我们在这个频段中期望的相对较小的许可区域。因此，我们采纳了我们关于pal许可边界处的聚集收到信号电平的建议，当在10mhz参考带宽上集成(其中测量天线放置在地平面上方1.5m的高度)时，收到信号电平等于或低于-80dbm的平均(rms)功率电平。我们还认识到，pal获许可方可同意在其服务边界处除了-80dbm之外的替换限制，并将该替换限制传达至sas。另外，这些信号电平要求将不适用于由相同的优先级接入获许可方支持的毗邻许可区域。我们[fcc]认识到，确保在边界上遵循这一限制可能是对实时基础的挑战，并且存在与如何开发恰适的预测模型相关的合法问题。我们还认识到，在多用户环境中使用聚集度量可能是有挑战性的。我们鼓励所形成的任何多方利益相关者团体来解决由这一事项提出的技术问题，以考虑应当如何应用这一限制。作为一个初始事情，我们将通过在峰值活动时期在许可区域边界处的测量来应用这个限制。概述所公开的是能够准确地表征无线电的信号聚集(累积干扰)的效应的系统和方法，其目的是管理无线电发射以使得聚集中的无线电发射不超过沿着地理连续区(例如，区域边界)的指定阈值。本公开中示出的边界是直线的，但是所公开的办法与任何地理边界(包括弯曲的边界以及由直线和/或曲线片段组成的边界)相关。管理聚集发射的问题可被表征为是启发性的，因为存在对于向每个无线电准予(具有公平性)包括尽可能接近最大可准许发射功率的可允许发射功率的操作参数，同时不由于边界处的发射限制而排除其他无线电的共存或操作的期望。该问题还可被表征为是随机的(例如，包括随机变量)，因为在聚集过程中可以考虑由每个发射机生成的时变波形的随机相位。就此而言，下面的公开首先使用组合相位(例如，所有信号是同相的)的最坏情形假设来解决该问题，并且随后考虑随机相位的真实世界效应。附图简述图1是用于管理rf信号聚集的效应的示例性系统的示意图。图2是共享频谱且部署在区域边界附近的代表性无线电设备的示意图。图3-5是解说针对图2中示出的代表性无线电设备的在区域边界处的聚集rf能量的管理的示意图。图6a和6b包含用于模拟分析以验证所公开的办法的数据。图7是示出在皮尔森的随机步行中针对pn(r)的瑞利渐进逼近的图表。图8是经由蒙特卡洛(montecarlo)分析得出的正弦源的分布，以研究信号聚集的“真实世界”效应。图9是通过经验分析得出的信号聚集行为的标绘。图10示出了在随机相位场景中表征信号聚集的概率和累积分布函数的标绘。实施例的详细描述现在将参考附图来描述诸实施例，在附图中贯穿始终使用相同的附图标记来指代相同的要素。将理解，附图不一定是按比例的。参照一个实施例描述和/或阐述的特征可以按一个或多个其它实施例中的相同方式或相似方式使用和/或与其它实施例中的特征相组合或替代这些特征。a.系统总览参考图1，示出的是用于管理rf信号聚集效应的示例性系统。该系统可执行本公开中描述的技术。该系统包括管理一个或多个未受保护的无线电设备12的服务器10，这些无线电设备12具有对频谱(例如，一个或多个操作信道)的共享接入。服务器10和每个无线电设备12被配置成执行本文中描述的相应逻辑功能。无线电设备12可以是或可包括参与无线通信的任何类型的电子设备，诸如移动设备(例如，智能电话或平板设备)、计算设备、信息和/或娱乐系统、用于其他设备的因特网连接设备(例如，调制解调器和路由器)等。服务器10在任何合适的通信介质14(诸如因特网、蜂窝网络、wifi网络、电缆网络等中的一者或多者)上与无线电设备12通信。除了执行本文中描述的操作之外，服务器10可以是中央频谱接入注册系统或某种其他形式的频谱管理平台。例如，服务器10可为诸tv频带无线电设备(tvbd)主存tv空白空间注册服务。无线电设备12是位置感知的。例如，无线电设备12可以能够使用诸如gps或其他技术之类的位置确定技术来确定其位置(也被称为地理位置)。在一些实施例中，无线电设备12可具有用于接收gps卫星信号的gps接收机，从该gps卫星信号三角测量出位置坐标。另外，如果无线电设备12是移动设备，则随着它移动，它可以能够人工地或自动地更新其所确定的位置。在固定位置无线电设备12的情形中，无线电设备12可以用其位置来编程，或者可以用与移动设备确定位置相同的方式来确定其位置。无线电设备12包括通信电路系统，诸如无线电电路系统16。无线电电路系统16可包括一个或多个无线电调制解调器(例如，无线电收发机)以及对应的天线组件，以允许在各种类型的网络连接和/或协议上的通信。无线电电路系统16可被用于执行各种无线通信功能，诸如但不限于参与语音或视频呼叫、以及发送或接收消息(例如，电子邮件消息、文本消息、多媒体消息、即时消息等)、接入因特网、转移数据(例如，流送视频、获得或发送文件)等。为了在一些信道上执行无线通信，无线电设备12可能需要在操作参数内操作，这些操作参数由受保护设备和与无线电设备12共享频谱接入的其他设备的存在来约束。为了查明这些操作参数，无线电设备12可从服务器10寻求频谱接入凭证。这些操作参数可包括对发射功率的限制，无线电设备12可以用该发射功率在与其他无线电设备12共享的信道上进行传送。无线电设备12的整体功能性可以由包括处理设备18的控制电路来控制。处理设备18可执行存储在存储器20中的代码。例如，处理设备18可被用于执行操作系统以及存储在无线电设备12上的其他应用。操作系统或应用可包括可执行逻辑以实现无线电设备12的本文中描述的功能。存储器20是非瞬态计算机可读介质，并且可以是例如缓冲器、闪存存储器、硬盘驱动器、可移除介质、易失性存储器、非易失性存储器、随机接入存储器(ram)、或其他合适的设备中的一者或多者。在典型的布置中，存储器20包括用于长期数据存储的非易失性存储器和充当用于控制电路的系统存储器的易失性存储器。无线电设备12可包括任何其他恰适的组件，诸如但不限于显示器、扬声器、话筒、用户接口(例如，键盘和/或触敏输入)、运动传感器等。服务器10可被实现为能够执行包括频谱管理功能22的计算机应用(例如，软件程序)的基于计算机的系统，该频谱管理功能22在被执行时执行服务器10的本文中描述的功能。频谱管理功能22以及数据库24可被存储在诸如存储器26之类的非瞬态计算机可读介质上。数据库24可被用于存储用于执行本公开中描述的功能的各种信息集合。例如，服务器10可存储或访问关于已知的受保护无线电设备和已从服务器10获得频谱接入凭证的其他无线电设备的数据。存储器26可以是磁、光、或电子存储设备(例如，硬盘、光盘、闪存存储器等)，并且可以包括包含易失性和非易失性存储器组件的若干设备。相应地，存储器26可包括例如用于充当系统存储器的随机接入存储器(ram)、只读存储器(rom)、固态驱动器、硬盘、光盘(例如，cd和dvd)、磁带、闪存设备和/或其他存储器组件，加上相关联的驱动器、播放器和/或用于存储器设备的读取器。为了执行逻辑操作，服务器10可包括用于执行指令的一个或多个处理器28，这些指令执行逻辑例程。可使用本地接口30来耦合处理器28和存储器26。本地接口30可以是例如具有伴随的控制总线、网络、或其他子系统的数据总线。服务器10可具有用于操作地连接至各种外围设备的各种输入/输出(i/o)接口。服务器10还可具有一个或多个通信接口32。通信接口32可包括例如调制解调器和/或网络接口卡。通信接口32可使得服务器10能够经由外部网络向和从其他计算设备发送和接收数据信号、语音信号、视频信号、及类似物。具体地，通信接口32可将服务器10操作地连接至通信介质14。在一个实施例中，服务器10可被配置成为多个电子设备(包括无线电设备12)主存所描述的服务。在一些实施例中，服务可包括频谱管理功能(诸如提供可用信道列表、在注册或请求之际向有资格的无线电设备提供信道接入凭证以便允许无线电设备将频谱用于无线通信)，以及其他类似的功能。而且，尽管提供服务可以是完全自动化的，但是服务器10可以为相应各方主存因特网样式的网站，以用服务器10进行最初的登记、进行人工注册(若需要)、访问由服务器10提供的各种工具和报告、等等。对于提供服务，服务器10可从各种源(包括但不限于公共数据库、私有数据库、以及所部署的无线电设备)搜集频谱利用信息(例如，以信道使用选择或频谱感测结果的形式)。数据库24可包含关于已知频谱用户的信息，这些已知频谱用户诸如是受保护的频谱用户(有时被称为在职的频谱用户)、有执照的频谱用户、或者免于搜寻频谱接入凭证以便操作的无线电系统。在本公开的实施例中，服务器10可承担除了详细描述的那些频谱管理功能之外的频谱管理功能，诸如用恰适的信道列表来响应空白空间信道列表请求。因此，在一些实施例中，服务器10可被认为是中央频谱“数据库”或频谱注册/分配系统。b.聚集rf能量管理可使用一个或多个考虑因素来执行管理区域边界或其他地理限定的构造处的聚集rf能量。一个考虑因素是解决方法的几何性质。在一个实施例中，生成用于沿着区域边界发生的一个或多个“热点”处的振幅聚集的解决方法。取代以没有边界且连续的方式沿着边界的长度来考虑聚集功率，该办法在有限元分析办法下考虑聚集功率。在一个实施例中，这一办法是基于其中考虑了信号振幅且不考虑相位消除的“最坏情形”假设的。如将讨论的，其他的实施例将随机相位效应纳入考虑。另一个考虑因素是对共享信道的无线电设备的发射功率限制的分配的公平性。在一个实施例中，实现该分配办法以使得在共享信道的无线电设备之中，对区域边界热点处的最坏情形聚集发射的贡献被公正地管理。以此方式，新添加的无线电被分配足够的发射功率限制以进行无线通信，并且不是以先到者被最佳服务的方案而被永久降级或停止操作。如所指示的，另一个考虑因素是由于来自多个无线电设备的信号的随机相位而应用衰减因素。这种效应在瑞利(rayleigh)勋爵的文章“关于相同间距和任意相位的大量振动的结果(ontheresultantofalargenumberofvibrationsofthesamepitchandofarbitraryphase)”(1880年)中作出了很好的描述。在考虑随机相位消除时，发射功率限制被确定为概率分布和已知的操作参数的函数。继续参考图2，所解说的是由两个或更多个无线电设备使用的共享频谱的示意性表示。在图2的示例性解说中，三个无线电设备在受保护区域的区域边界附近使用共享频谱(例如，相同的信道)来进行无线通信，在该受保护区域中这些无线电设备不能对与共享频谱相关联的信道造成不允许的干扰。在图2中，无线电设备分别由附图标记12a、12b和12c来标识。将领会，少于或多于三个无线电设备可以共享该频谱，并且对三个无线电设备的解说和描述仅用于描述性目的。无线电设备12的操作区域可以交叠。出于描述目的，无线电设备12将与服务器10通信并且向服务器10请求使得无线电设备12能够使用共享频谱的频谱接入凭证。可以按无线电设备12开始操作的次序来作出这些请求。出于描述目的，按指定每个无线电设备12的附图标记的字母次序来作出请求。因此，无线电设备12a可被称为第一无线电，无线电设备12b可被称为第二无线电，无线电设备12c可被称为第三无线电等。服务器10将用接入凭证来响应每个请求，该接入凭证允许请求方无线电设备12使用共享频谱。接入凭证至少包含发射功率限制。发射功率限制是由服务器建立的，以将区域边界处的聚集发射限制维持为小于或等于预定阈值。预定阈值可以通过由受保护区域中的无线电设备的操作者施加的规章或策略来指定。出于解说性描述的目的，-80dbm的预定阈值将被用作示例性的预定聚集信号功率限制。在聚集中，来自共享了共享频谱(例如，在与无线电设备12的区域边界的相对侧上受保护的信道)的无线电设备12的发射不能超过沿着区域边界的任何点处的预定聚集信号功率限制。图2一般地描绘了解决聚集rf能量管理的通用方式。在所解说的实施例中，在多个热点中的每一者处考虑来自无线电设备12的聚集功率，该多个热点中的每一者位于区域边界上的点处。出于计算的简明，忽略热点之间的区域边界的点和片段。然而，如将在以下演示的，所描述的热点被示为是沿着区域边界的最相关的点。在一个实施例中，为每个无线电设备12建立一热点。该热点位于沿着区域边界的点处，在该点处无线电设备12具有其到区域边界的最接近点。在一个实施例中，该最接近点被地理地定义。例如，最接近点可以是区域边界上的与区域边界上的所有其他点相比具有到无线电设备12的最短直线距离的点。可以通过例如增大无线电设备在其中心处的圆的半径并且标识该圆首先接触区域边界的点来确定最短直线距离。在这一实施例下，并且参考图2，热点a对应于无线电设备12a，热点b对应于无线电设备12b，以及热点c对应于无线电设备12c。在前述实施例中，不考虑地形、障碍物、无线电特性(例如，天线增益概况)以及其他因素。但是可以考虑除了仅距离之外的因素。因此，在一个实施例中，最接近点是沿着区域边界的与任何其他点相比从无线电设备接收到最高感生功率的点。在这一实施例中，最接近点被确定为信号传播的函数。例如，路径损耗模型可被用于确定区域边界上的点，该点被预测为与沿着区域边界的任何其他点相比经历来自无线电设备的最高信号振幅。在定义热点时，这一办法可将诸如地形、障碍物、无线电特性(例如，天线增益概况和天线高度)等因素纳入考虑。现在参考图3-5，将描述由共享用于无线通信的频谱的无线电设备来管理区域边界处的聚集rf能量。将参照示例来作出描述，在该示例中来自图2的无线电设备12a、12b、以及12c顺序地到达并且通过附图标记以字母次序来向服务器10请求频谱接入。而且，示例中在区域边界处的预定聚集发射限制(也被称为边界限制)是-80dbm。在这一示例中，仅考虑来自无线电设备12的信号的振幅，并且忽略随机相位的时变效应。在这一示例中，最接近点被确定为仅是距离的函数。图3示出了在区域边界附近的第一无线电设备12a的存在。第一无线电设备12a位于相距区域边界的距离r1处。第一无线电设备12a向服务器10作出对于频谱接入的请求。服务器10随后返回包含发射功率限制的频谱分配(例如，频谱接入凭证)，该发射功率限制被确定以在区域边界处将来自无线电设备12a的发射保持在等于或低于预定聚集发射限制。因为第一无线电设备12a在这一时间点处对于服务器10而言是已知的使用或希望使用共享频谱的唯一的无线电设备，所以服务器10可基于第一无线电设备12a的操作来确定发射功率限制，而无需考虑其他无线电设备。无线电设备12a的理论发射功率限制可通过求解式1来确定，其中沿着r1的路径损耗由恰适的路径损耗模型来表示。理论tx功率限制＝边界限制+(最接近点(热点)与无线电之间的路径损耗)式1如果允许第一无线电设备12a使用理论发射功率限制，则来自第一无线电设备12a的发射将消耗预定聚集发射限制，且将不准许其他无线电设备12共享该频谱。因此，作出适配以容适其他无线电设备的操作。在一个实施例中，所计算出的理论发射功率限制被下取整至下一最接近的整数分贝水平(或者如果理论发射功率限制小于大于整数值的预定数量(诸如0.2dbm)，则下取整至第二最接近的整数)。在其他实施例中，或者在所计算出的理论发射功率限制具有整数值的实施例中，所计算出的理论发射功率限制可被减小一预定数量(诸如1分贝(例如，1.0dbm)、半分贝(例如，0.5dbm)、或某个其他数量)。通过取整来减小所计算出的理论发射功率限制或减小所计算出的理论发射功率限制达预定数量为使用相同信道来操作的其他无线电设备12提供了余量，而不会超过区域边界处的预定聚集发射限制。注意，共享频谱的无线电设备彼此容忍干扰和/或使用避免干扰的机制(诸如扩展码、fdd或tdd)。作为代表性示例，将假设，在边界限制是-80dbm时，针对第一无线电设备12来求解式1得到理论发射功率限制29.6dbm。将该理论发射功率限制下取整至最接近的整数，得到发射功率限制29dbm。这一结果由服务器10传达给无线电设备12a并且充当由无线电设备12a执行的无线通信的发射功率限制。发射功率限制可作为操作参数来传达，该操作参数形成由服务器10向无线电设备提供的频谱授权的一部分。重新使用式1，可以计算出无线电设备12a在相应的热点(热点a)处的贡献。在这一示例中，发射功率限制29dbm与由无线电设备12a在热点a处的贡献-80.6dbm相关。因为第一无线电设备12a迄今为止是唯一的贡献者，所以来自无线电设备12的rf能量的聚集量与第一无线电设备的贡献相等，或即-80.6dbm。图4示出了在区域边界附近的第一无线电设备12a和第二无线电设备12b的存在。第二无线电设备12b位于相距区域边界的距离r2处。第二无线电设备12b向服务器10作出对于频谱接入的请求。服务器10随后返回包含发射功率限制的频谱分配(例如，频谱接入凭证)，该发射功率限制被确定以在区域边界处将来自第一和第二无线电设备12a、12b的发射保持在等于或低于预定聚集发射限制。因为第二无线电设备12b对于服务器10而言不是唯一已知的使用或希望使用共享频谱的无线电设备，所以服务器10可基于每个热点处对聚集发射的所有可能贡献者的操作来确定第二无线电设备12b的发射功率限制。可能贡献者是具有在热点处拥有比预定贡献功率电平更高的发射的无线电设备。可选择预定贡献功率电平以排除距离热点足够远从而不会对热点处的聚集功率造成有意义的贡献的无线电。示例性预定贡献功率电平可以是边界限制的千分之一(例如，边界限制的0.1％或小于边界限制30dbm的分贝水平，其在迄今为止所描述的示例中将是预定贡献功率电平-110dbm)。由此，在迄今为止所描述的示例中，在热点处具有-110dbm或更少的贡献的无线电将从关于该热点的计算中省略。在确定无线电是否是可能的贡献者时，可施加准则和假设。一个示例性准则是无线电必须在距离热点的指定距离内。示例性假设可包括：无线电用其最大可允许发射限制(例如，由针对无线电类型的规章指定的最大发射功率)以及最大天线高度(例如，由针对无线电类型的规章指定的最大发射功率)来进行发射。针对第二无线电设备12b，在其最接近点处建立了新的热点(热点b)。出于示例目的，将假设，仅第一无线电设备12a和第二无线电设备12b是对相应热点a、b的可能贡献者。针对请求方无线电设备12b的理论发射功率限制可以通过针对对于其而言请求方无线电设备是可能贡献者的每个热点求解式2并且保留最低值(最低值是针对请求方无线电设备12b的最大理论发射功率限制)来确定。在求解式2时，“来自每个可能贡献者无线电的热点贡献的总和”排除了请求方无线电的贡献，并且每个贡献使用恰适的路径损耗模型来确定。理论tx功率限制＝(边界限制-来自每个可能的贡献者无线电的热点贡献之和)+(热点与请求方无线电之间的路径损耗)式2为了给附加的无线电留下空间，可以调节(诸如如以上描述的通过取整或减小来调节)请求方无线电设备12b的最大理论发射功率限制。遵循前述示例，边界限制减去来自第一无线电设备的贡献在热点a处留下0.6dbm的差值。在请求方无线电设备12b的位置处，针对热点a的相应理论发射功率限制是17.8dbm。在热点b处可存在较高的理论发射功率限制。因此，即使请求方无线电设备在物理上更接近于热点b，但是在热点a处的聚集发射控制了请求方无线电设备的可允许发射功率。17.8dbm值可被下取整至操作参数17dbm作为请求方无线电设备的可允许发射功率。尽管在这一示例中，驱动请求方无线电设备的可允许发射功率的热点是从热点a处的聚集功率得出的，但是每个热点的聚集贡献可被维护在数据库中以供在将来的计算中使用。例如，当一无线电被移除(例如，不再使用共享频谱)或重新分配(例如，如以下描述的更新其操作参数)时，可以重新计算对于其而言该无线电是可能贡献者的所有聚集热点的经修订的发射功率值。在表1中给出用于前述示例的示例性数据存储。热点a热点b来自第一无线电的贡献-80.6dbm-84.0dbm来自第二无线电的贡献-89.8dbm-83.0dbm聚集-80.1dbm-80.4dbm表1图5连同新到达的第三无线电设备12c一起示出了区域边界附近的第一无线电设备12a和第二无线电设备12b的存在。第三无线电设备12c位于相距区域边界的距离r3处。第三无线电设备12c向服务器10作出对于频谱接入的请求。服务器10随后返回包含发射功率限制的频谱分配(例如，频谱接入凭证)，该发射功率限制被确定以在区域边界处将来自第一、第二和第三无线电设备12a、12b、12c的发射保持在等于或低于预定聚集发射限制。针对第三无线电设备12c，在其最接近点处建立了新的热点(热点c)。随后，确定第三无线电设备12c(作为请求方无线电设备)的可允许发射功率。这可以按确定第二无线电设备12b的可允许发射功率的相同方式来执行。出于示例目的，将假设，仅第一、第二和第三无线电设备12a、12b、和12c是对相应热点a、b、和c的可能贡献者。针对请求方无线电设备12c的理论发射功率限制可以通过针对对于其而言请求方无线电设备是可能贡献者的每个热点求解式2并且保留最低值(最低值是针对请求方无线电设备12c的最大理论发射功率限制)来确定。而且，为了给附加的无线电留下空间，可以调节(诸如如以上描述的通过取整来调节)请求方无线电设备12c的最大理论发射功率限制。遵循前述示例，边界限制减去来自第一和第二无线电设备的贡献在热点a处留下0.1dbm的差值。在请求方无线电设备的位置处的相应的理论发射功率限制是15.9dbm。在热点b和c处可存在较高的理论发射功率限制。因此，即使请求方无线电设备在物理上更接近于热点b和c，在热点a处的聚集发射控制了请求方无线电设备的可允许发射功率。15.9dbm值可被下取整至操作参数15dbm作为请求方无线电设备的可允许发射功率。可以修订来自各种无线电设备的贡献的数据存储。在表2中给出用于在添加第三无线电设备12c时的前述示例的示例性数据存储。热点a热点b热点c来自第一无线电的贡献-80.6dbm-84.0dbm-90.0dbm来自第二无线电的贡献-89.8dbm-83.0dbm-90.0dbm来自第三无线电的贡献-97.0dbm-95.0dbm-90.0dbm聚集-80.0dbm-80.3dbm-85.2dbm表2可以观察到，在这一示例中，热点a处的聚集功率已经达到边界限制。在这一情形中，服务器10可限制附加设备的接入直至一个或多个无线电设备更新其操作参数。此时，可以构想更新方设备的发射功率限制将被减小，由此增加附加容量。替换地，作为主动措施，服务器10可以向下调节一个或多个无线电设备的发射功率限制并且将新的功率限制传达给(诸)受影响的无线电设备。可能具有发射功率限制的减少的示例性无线电设备包括：负责聚集功率的最高贡献的无线电设备、最新近到达的无线电设备、最接近的无线电设备、具有最小操作区域的无线电设备等。在一个实施例中，无线电设备12需要更新接收自服务器10的操作参数。可在周期性基础上作出更新，诸如每小时一次，每十二小时一次，每24小时一次，或者按照某个其他的时间表。在移动设备的情形中，在无线电设备从当前操作参数被确定的位置移动大于预定距离时也可以作出更新。出于此目的的示例性预定距离是50米。如果移动设备在初始注册与其第一次更新之间或者在诸更新之间移动，则可以调节与无线电设备对应的热点，并且可以重新确定每个可能贡献者对于该调节热点的贡献值。在一个实施例中，在无线电设备向服务器10提交更新请求时，服务器10通过将该无线电设备视为新到达的无线电设备来重新计算该无线电设备的可允许发射功率限制。在这一实施例中，服务器10从所存储的数据中移除现有的贡献值，并且重新计算对于其而言该无线电设备是可能贡献者的每个热点处的理论发射功率限制。如先前所描述的，确定每个相关热点处的理论发射功率限制，并且随后保留和调节这些值中的最低值以建立该无线电设备的可允许发射功率限制。服务器10在向无线电设备传送的更新响应中传达该可允许发射功率限制。在前述示例中，在第一无线电设备12a向服务器10请求操作参数时，第一无线电设备12a是唯一存在的无线电设备。但是从那时起，第二和第三无线电设备12b和12c开始操作。在第一无线电设备12a更新其操作参数时，第二和第三无线电设备12b和12c的贡献将被纳入考虑。在这一示例中，针对每个热点求解式2、标识最低理论发射功率限制(其对应于与热点a相关联的限制)、以及调节最低理论发射功率限制导致第一无线电设备12a的可允许发射功率限制为28dbm。在这一示例中，通过可允许发射功率限制从29dbm变成28dbm，热点a处的聚集功率从-80dbm变成-80.9dbm。而且，区域边界处来自第一无线电设备12a的贡献在热点a处从-80.6dbm变成-81.6dbm。更新方无线电设备的可允许发射功率限制的变化允许附加容量，以接受共享信道的新无线电设备和/或增大其他无线电设备的可允许发射功率限制。在其他无线电设备作出更新请求时可以作出对那些无线电设备的可允许发射功率限制的增大，或者可以由服务器10通过将新限制传达给那些无线电设备来主动地作出对那些无线电设备的可允许发射功率限制的增大。因为更新过程一般是以循环方式作出的，所以更新过程导致迭代地调节各种无线电设备在热点处的贡献。这导致随着时间在贡献方无线电设备之中公正地分配可允许发射功率限制。这通过表3中示出的示例性数据来演示，其中关于每个更新事件(其对应于由这三个无线电设备进行的循环更新)示出了三个无线电设备12a、12b、和12c的可允许发射功率限制以及热点a处的聚集功率。注意，事件1对应于第一无线电设备12a的初始注册，事件2对应于第二无线电设备12b的初始注册，以及事件3对应于第三无线电设备12c的初始注册。在此之后，诸事件以循环方式与无线电12a、无线电12b、以及无线电12c的更新相对应。在更新事件12处，系统达到稳定状态。中断使用频谱的无线电设备、移动的无线电设备、以及引入系统的新无线电设备将影响这些类型的结果。表3c.确认执行模拟以验证使用有限元分析而不是以无边界连续的方式来评估沿着区域边界的聚集功率的办法。这一分析确认聚集功率中的峰值发生在关于无线电设备的最接近点处。在表4中标识且在图6a中示出涉及具有相对于区域边界的位置的四个无线电的模拟。表4在表5中示出四个被模拟的无线电的操作参数。表5在表6中示出了在各种热点处的来自诸无线电的贡献功率。表6图6b是针对图6a中示出的无线电的分布的沿着模拟区域边界的聚集功率的标绘。可以观察到，在沿着区域边界的任何点处，热点之间的聚集值都不超过热点值或超过模拟的聚集限制-80dbm。即使在诸无线电被移动至不同的x-y位置时，也保持该结果。d.基于随机相位的调节前述办法是在来自所有无线电的发射是同相的并且它们的发射振幅尽可能聚集至最大程度的假定下来描述的。即使在这一假定下，也已经演示出这些无线电可以被有效地管理以控制沿着区域边界的聚集功率，同时仍然以足够高的发射功率来进行传送以执行无线通信任务。然而，将非常罕见的是，来自无线电的发射以这种方式来组合。即，对于来自无线电的发射将相对于彼此具有随机相位存在更多的合理可能性。在这一情形中，将存在某种程度的信号消除。统计上可预测的消除可被用于允许无线电以比在以上描述的办法下所确定的可允许发射功率电平更高的可允许发射功率电平来操作。在一个实施例中，可以施加一概率函数以降低区域边界处的预定聚集发射限制。在另一个实施例中，可以施加一概率函数以降低针对这些无线电的相应计算出的贡献值。在另一个实施例中，可以施加一概率函数以增大这些无线电的相应的可允许发射功率电平。众所周知，在2π(2pi)区间上，具有随机相位的向量之和的幅值的概率遵循瑞利分布：清楚的是，随着个体向量(或者系统中的无线电)的数目增长得更大，诸向量之和的结果得到的幅值(聚集)的概率成为个体向量幅值之和的更小比例，而不是简单地增长为10×log(n)。这在图7中图表地示出，图7示出了在皮尔森的随机步行中，pn(r)的瑞利渐进逼近。继续参考图8，示出的是经由蒙特卡洛分析得出的具有随机相位的多个正弦源的分布，以研究信号聚集的“真实世界”效应。图9是来自诸源(诸如在图8中示出的那些源)的发射的信号聚集的经验分析的结果的标绘。由聚集点处的多个分布式无线电引起的信号幅值的变化通过路径损耗而改变，该路径损耗是由(诸)源与沿着区域边界的聚集点之间的随机距离引起的。分析包括各种数量的具有类似峰值幅度(变化＝1dbm)的无线电源(从1到1000)并且在2×2m、100×100m、以及1000×1000m的矩形网格内随机分布。对于2×2m网格的以db计的衰减是2.1935ln(x)+4.133，对于100×100m网格的以db计的衰减是2.1778ln(x)+3.4981，对于1000×1000m网格的以db计的衰减是1.6537ln(x)+1.8936。该分析针对随机相位(0到2pi)和对准相位(没有相消干扰)来执行示出了由于显著数目的设备而在沿着区域边界的点处的信号聚集的结果。数据描绘了聚集点处的在将针对相长干扰(所有随机分布的信号源具有相等相位)获得的期望信号功率与相消干扰(由于随机相位)的随机效应之间的衰减或差异。该数据示出：·随着n增大，聚集功率增大。·随着信号源变得更少地集群或者在振幅上变化得更多，衰减减小。·随着信号源的分布变得更多地集群，聚集功率可变性减小。·随着n增大，聚集功率可变性减小。因此，随机相位的效应可作为已知特性(振幅、位置和概率)的函数被用于得出(具有随机相位的)聚集信号源的期望值。这一行为也可被施加以扩增先前描述的技术，以确保一组分布式信号源被配置有可允许发射功率电平，以使得在指定的聚集点处它们的聚集信号功率不超过给定概率下的指定值。得出具有随机振幅和相位的一组信号源的概率分布函数可使用各种分析方法来完成，这些分析方法诸如是a.阿卜迪(abdi)、h.哈希米(hashemi)、s.内德伊斯法哈尼(nader-esfahani)在2000年1月的ieee通信事务第1期第48卷的“关于随机向量之和的pdf(onthepdfofthesumofrandomvectors)”中所描述的那些方法，或者通过采用例如蒙特卡洛分析技术的更加直接的经验方法。无论选择哪种办法，都存在可在过程中考虑的若干因素。示例被用于解说。在示例中，n个随机放置的无线电源被放置成使得他们在聚集点处贡献随时间变化的场ane(jω+φn)。假定an的值如下(以dbm计)：[-81,-88,-95,-92,-95]。当这些值用相同相位来组合时，结果得到的振幅a是-79.67dbm。这是可通过组合具有相同相位的向量所达成的最大值，但是具有非常低的概率。但是在相同的五个向量用随机相位来组合时，聚集值导致以图10中示出的功率和累积分布函数为特性的分布。分布的形状受幅值an的分布影响。在这一示例中，确定聚集振幅在90％的时间不会超过-80.15dbm。使用5000个随机相位(φn)数据集来创建图10的标绘。这是显著的，因为聚集值(90％概率)大约比使用简单最差情形分析所得出的值小0.5dbm。这一示例中的结果在90％以上的时间可以在0.02dbm内重复。无线电设备的实际分布可被用于针对寻求频谱接入的无线电设备的特定情况建立概率和累积分布函数。使用这一信息，每个无线电设备的发射功率限制可被建立成使得特定点处的聚集功率不会超过指定概率处的阈值。替换地，可以调节聚集功率限制(边界限制)。还注意到，在贡献方源(an)的振幅显著地变化时，它们对聚集值的影响与它们的振幅呈反比。如此，如果由个体源对于聚集值的贡献可达1dbm的余量，则针对具有类似幅值的贡献者，这可导致大约附加1dbm的振幅，但是对于正以比聚集值低得多的值来贡献的源而言可导致显著的余量(若干到数十dbm)。尽管前述示例纳入较小数目的源(5个)，从而导致了附加余量从最坏情形分析有大约0.5dbm的增大，但是随着源(an)的数目和邻近度的增大，余量变得更加显著(如图10中示出的)。e.所选择的实施例的概述e(1).新的无线电处理在本章中概述了用于确定针对新请求频谱接入的无线电的可允许发射功率限制分布的办法。分配可允许发射功率限制的基础步骤包括：·定义请求方无线电相对于区域边界的最接近点(热点)。对于这一热点，使用下式基于由无线电在该热点处引起的信号来确定最大可允许发射功率(tx功率)：tx功率＝边界处的信号限制+至无线电的路径损耗·对于每个预先存在的热点，针对请求方无线电设备是潜在贡献者的其他无线电，系统使用下式来计算最大可允许发射功率(tx功率)：tx功率＝边界处的信号限制-来自所有其他无线电的热点贡献+至请求方无线电的路径损耗。如果无线电具有对沿着区域边界处的热点的位置处的聚集信号功率值作出有意义的贡献的能力，则该无线电对于热点而言是潜在贡献者。例如，如果无线电所贡献的功率是边界限制的至少1/1000(例如，热点处的贡献大于边界限制减去30dbm)，则该无线电可作出有意义的贡献。·在前两个步骤中确定的最小值被标识并且下取整或减去一容适因子。结果得到的值变成请求方无线电的可允许发射功率。下取整或减小发射功率值为附近的要被分配共享频谱的附加无线电留下余量，同时将聚集功率值保持在边界处的指定限制以下。·系统可在数据结构(例如，表)中存储无线电对每个热点的贡献值，并且用分配的变化或其他操作状况来更新该表。用于对于三个热点(对于无线电1、无线电2、以及无线电3)而言是潜在贡献者的无线电(“无线电1”)的示例性热点数据库结构如下：无线电1(id)，hs1功率贡献，hs1位置(针对无线电1合成)，无线电1相对于hs1的可允许tx功率无线电1(id)，hs2功率贡献，hs2位置(针对无线电2合成)，无线电1相对于hs2的可允许tx功率无线电1(id)，hs3功率贡献，hs3位置(针对无线电3合成)，无线电1相对于hs3的可允许tx功率e(2).无线电功率选择无线电可选择使用比该无线电的所分配的发射功率限制少的发射功率。在这种情形中，无线电设备可向服务器报告实际使用的发射功率水平，并且服务器可修订该无线电对每个热点的贡献以为其他无线电设备留下附加余量。e(3).无线电分配移除如果无线电停止共享信道上的无线通信或者无线电对使用信道的授权期满(例如，更新时间流逝而没有获得经更新的频谱接入凭证)，则可以在将来发射功率限制确定期间忽略该无线电对区域边界处的聚集功率的贡献。在一个实施例中，从数据存储中移除针对该无线电的热点贡献条目。这允许曾经受无线电影响的热点附近的无线电有可能在重新请求或更新之际具有更高(更好)的发射功率分配。e(4).更新(无线电重新分配)当无线电请求经更新的频谱接入凭证时，与生成用于来自无线电的初始请求的可允许发射功率限制一样，可以由服务器来处置生成供更新的可允许发射功率限制。然而，在一个实施例中，可以通过利用已经确定的信息来省略某些计算，诸如重新使用无线电设备对于其作出贡献的热点的先前确定。如果在对更新方无线电设备的最后分配之后有新的无线电到达，则将添加针对新热点的评估。e(5).相位考虑因素边界处确定的聚集功率限制可以按最坏情形方式通过将热点处的信号贡献的振幅的个体幅值求和(不考虑相位以及消除效应)来确定。替换地，可以基于个体贡献方信号的已知振幅和随机相位来形成概率分布函数(pdf)。该pdf可被应用于该解决方案以增大可允许发射功率。进一步，可基于合成每个热点的pdf中使用的迭代次数来施加一置信因子。e(6).毗邻信道操作所描述的办法考虑了在无线电设备之间共享的信道上的共信道操作。这些技术可被扩展以考虑由一个或多个毗邻信道上的其他无线电对发射的贡献。f.结论所公开的系统和方法的诸方面独立于可使用频谱的设备的类型。如此，这些系统和方法可被应用在用于无线通信的任何操作上下文中，并且无线通信将清楚地旨在涵盖单向信号传输(例如，广播信号以供设备接收而没有响应)，以及旨在涵盖其中设备参与信号交换的双向通信。这些系统和方法可被应用于“哑的”和/或“认知”的无线电设备。这些系统和方法可被应用于有执照或无执照频谱，包括但不限于诸如空白空间(例如，tv空白空间或tvws)之类的其中可用信道与有执照信道交织的共享频谱环境。另外，这些方法和系统通用于一些无线电设备特性，这些特性可包括调制方案、谐波考虑因素、由电子设备使用的频带或信道、被传送的数据或信息的类型、电子设备如何使用收到信息、以及其他类似的通信考虑因素中的一者或多者。由此，这些系统和方法在任何合适的环境中具有应用。尽管已经示出并且描述了某些实施例，但是应当理解，在读取和理解本说明书之际，本领域技术人员将会想到落入所附权利要求的范围内的等效物和修改。当前第1页12