无线电信道利用

无线电信道利用
【专利说明】无线电信道利用 WW] 背景
[0002] 日益增多的无线设备正被引入和销售。由此，可用于运些无线设备通信的射频 (R巧频谱不断地变得越来越拥挤。更高效地使用RF频谱和共享RF频谱的未充分利用部分 对于满足增加的无线设备数量是非常重要的。RF频谱的未充分利用的一部分是保留/许 可用于广播（诸如电视灯V)广播）的部分。政府监管机构（regulator)将TV部分或范围 (和/或其他部分）分成多个信道。然而，对于任何给定地理区域，运些信道中的许多信道 不用于TV或无线电广播。
[0003]RF频谱的所保留TV部分的未使用信道或频率可被称为TV空白空间。有可能利用 运些TV空白空间W供其他使用，然而，其使用趋向于由政府机构（诸如美国联邦通信委员 会）严格地监管W确保其他使用不干扰所监管的广播使用。
[0004] 概述 阳〇化]所描述的实现设及无线电信道利用，并且更具体地设及确定单独的无线电信道是 否可供使用。一个示例可获取无线电信道上的信号。该示例可在功率电平超过阔值时标识 该信号是发生许可使用。该示例还可在该信号的功率电平和该信号的相位不匹配发生许可 使用的预期功率电平和预期相位时确定该信号不是发生许可使用。
[0006] 另一示例设及设备（诸如无线设备），该设备包括存储器W及被配置成执行存储 在存储器上的指令的处理器。该设备还可包括无线电路，该无线电路包括被配置成接收和 发送无线电信道上的信号的接收机和发射机。该设备可进一步包括通信管理器。通信管理 器可被配置成使接收机对单独无线电信道上的单独信号进行感测。通信管理器还可被配置 成检查所感测信号的功率W确定所感测信号是否为许可信号。所声明的另一方式，通信管 理器可确定所感测信号是否为发生许可广播使用。在检查是非确定性的实例中，通信管理 器可被进一步配置成将所感测信号与许可信号的预期简档或图案进行图案匹配。
[0007] W上列出的示例旨在提供快速的参考W辅助读者，而非旨在定义本文中所描述的 概念的范围。
[0008] 附图简述
[0009] 附图解说了本文档中所传递的概念的实现。通过参考W下结合附图的描述，可更 容易地理解所解说的实现的特征。在指示相似元素可行的任何地方，在各个附图中使用相 似的附图标记。此外，每一附图标记的最左边数字传递其中首先引入附图标记的图W及相 关联的讨论。
[0010] 图1-2示出根据本概念的一些实现的被配置成利用无线电信道的系统的示例。
[0011] 图3示出相对于图2的系统引入的设备的实现细节的示例。
[0012] 图4-5是根据本概念的一些实现的无线电信道利用技术的示例的流程图。 阳〇1引详细描述
[0014] 概览
[0015] 本专利设及利用无线电信道/频率。无线通信在射频频谱上增加。在本文档中，可 互换地使用术语"信道"和"频率"。通常，单独的设备寻找它们可利用的信道可能有困难。 本概念可允许设备确定单独的信道是否可供使用。可分配（例如，许可）许多信道W供广 播使用。电视信道是运些被分配的信道的示例。TV信道的使用如果干扰许可使用则不被允 许。用于感测许可使用的现有技术依赖于对信道上的信号进行感测W及测量该信号的总功 率W确定该信号是否为发生许可使用（例如，该信号是许可广播信号）。运些技术尚未产生 一贯可靠的结果。本概念提供对信道的分层感测W确定该信道是否可供使用。
[0016] 首先，分层感测可采用对所感测信号的总功率分析。如果总功率分析确定性地指 示该信号是许可信号，则不使用该信道。在运一点，可调查其他信道。如果总功率分析是非 确定性的，则可对所接收的信号进行第二层测试。在此情况下，第二层测试可被表现为图案 匹配。可对该信号和已知的许可信号进行图案匹配。如果图案匹配确定性地示出该信号不 匹配已知的许可信号，则可使用该信道。如果第二层图案匹配是非确定性的，则可进行第S 层更灵敏的图案匹配W试图提供确定性的结果。
[0017] 本概念可应用于任何无线电信道，诸如无线电空白空间信道。一种类型的无线电 空白空间信道设及保留用于电视（TV)广播的无线电频谱。如本文中所使用的，"TV空白空 间信道"意指保留用于TV广播、但是在特定地理区域中并没有真正用于TV广播的信道或信 道范围。类似地，"无线电空白空间信道"意指保留用于TV广播、用于其他无线电广播或双 路无线电通信、但是在特定地理区域中（至少不在特定时间）并没有真正W此类方式使用 的信道或信道范围。所声明的另一方式，无线电空白空间可指无线电频谱的所分配但未使 用的部分。 阳〇1引系统示例
[0019] 为了解释的目的，考虑介绍性的图1，其示出设及包括无线设备102(1)的系统100 的情境。假设为了解释的目的无线设备102(1)正在尝试与另一无线设备102(2)通信。无 线设备102(1)可寻找用于与无线设备102(2)通信的可用无线电信道。例如，无线设备 102(1)可寻找用于通信的可用无线电空白空间信道。
[0020] 在实例1，无线设备102(1)可感测单独的无线电空白空间信道，如在104所指示 的。（为了便于解释，本讨论设及W串行的方式处理单独的无线电空白空间信道。然而，一 些实现可并行地处理多个无线电空白空间信道（例如，并发地感测和分析多个信道）。） 在运一点，W虚线示出无线设备102(2)W指示无线设备102(1)尚未标识用于与无线设备 102(2)通信的无线电空白空间信道。在106,无线设备102(1)可对所感测信号进行第一层 分析。在该示例中，第一层分析可W是对无线电空白空间信道的所感测信号的总功率测量。 W下相对于图3更详细地描述总功率测量。在此情况下，可将所测量的总功率与阔值进行 比较。该阔值可被设置在相对较高的值，W致于超过该阔值可被视为具有所感测信号是发 生许可信号（例如，许可使用）的高置信度（诸如99%)。由此，超过该阔值可被看作所感 测信号是许可信号的确定性的指示符。因此，如在108所指示的，不利用无线电空白空间信 道并且无线设备可感测可用的附加无线电空白空间信道。在替换方案中，在110总功率测 量是非确定性的（例如，低于该阔值）并且如相对于实例2所描述的处理继续。
[0021] 在实例2,无线设备102(1)可对所感测信号104进行第二层分析112。在此情况 下，第二层分析可被表现为图案匹配或信号匹配。可通过将所感测信号104与预期许可信 号进行比较来实现图案匹配。例如，无线设备102(1)可存储单独信道的预期许可信号的副 本。例如，电视广播可具有基于其功率和相位的特定简档（例如，预期简档）。类似地，授权 无线话筒广播/传输可具有基于其功率和相位的特定简档。图案匹配可能需要将单独信道 上的所感测信号与单独信道的预期许可信号进行图案匹配。W下相对于图3更详细地描述 图案匹配。
[0022] 图案匹配可标识两个信号（例如，所感测信号和预期许可信号）之间的相似度。相 似度可用于确定如何推进。类似于W上的实例1，可建立阔值。在此情况下，该阔值可W是 所感测信号和预期许可信号之间的相似度阔值。可选择相似度阔值W提供所感测信号不是 预期许可信号的确定性的确定。由此，在所解说的配置中，可选择相似度阔值W标识缺乏相 似度。所声明的另一方式，低于相似度阔值的任何相似度值可指示两个信号不是非常类似， 并且由此，在114所感测信号确定性地不是预期许可信号。如果如在116所指示的第二层分 析112是非确定性的（例如，高于相似度阔值），则可使用更高分辨率的所感测信号重复第 二层分析W试图实现确定性的结果。例如，可经由更高位速率采样实现更高分辨率。W下 相对于图3讨论运一方面。实例3示出其中第二层分析确定性地推断出所感测信号不是单 独空白空间信道的预期许可信号的情境。在此类情况下，可使用单独的空白空间信道，而不 干扰许可使用。在所解说的示例中，无线设备10