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
[0001 ] 背景
[0002] 不断增加数量的无线设备正被引入和出售。如此，可供这些无线设备用来通信的 射频(RF)频谱不断变得越来越拥挤。对RF频谱的更高效使用和共享RF频谱的各未被充分利 用部分对于满足不断增长数量的无线设备来说非常重要。RF频谱的未被充分利用的一个部 分是为广播(诸如电视(TV)广播或其它无线电广播)保留/许可的部分。政府监管机构将TV 部分或范围（和/或其他部分)分为多个信道。然而，对于任何给定地理区域，这些信道中的 许多信道未被用于TV或无线电广播。
[0003] RF频谱的保留TV部分的未使用的信道或频率可被称为TV空白（white space)。将 这些TV空白用于其它用途是可能的。然而，它们的使用往往被政府机构(诸如美国的联邦通 信委员会)严格监管以确保其它使用不干扰规定的广播使用。

【发明内容】

[0004] 所描述的实现涉及无线电信道利用，更具体地，涉及确定各个无线电信道是否可 供使用。一个示例可使得区域中的多个传感设备感测无线电信道。该示例可获得由多个传 感设备所感测到的与单个无线电信道相关的信号信息。该示例可一起分析来自多个传感设 备的信号信息，以确定该单个无线电信道是否在该区域中被用于经许可的广播。
[0005] 以上列出的示例旨在提供快速参考以帮助读者，并且不旨在限定此处所描述的概 念的范围。
【附图说明】
[0006] 附图示出了本文档中传达的方案的实现。所示实现的特征可通过参考以下结合附 图的描述来更容易地理解。只要可行，各附图中相同的附图标记用来指代相同的元素。此 外，每一个附图标记的最左边的数字传达其中首次引入该附图标记的附图及相关联的讨 论。
[0007] 图1 一2和4 一 5示出了配置用于根据本发明的概念的一些实现的利用无线电信道 的系统的示例。
[0008] 图3示出了与图1 一2的系统相关介绍的设备的实现详情的示例。
[0009] 图6 - 7是根据本发明的概念的一些实现的无线电信道利用技术的示例的流程图。
【具体实施方式】
[0010] 概览
[0011] 本专利涉及利用无线电信道/频率。无线电通信正在RF频谱上增长。在本文中，术 语"信道"和"频率"被可互换地使用。本发明的概念可被应用于任何无线电信道，诸如无线 电空白信道。一种类型的无线电空白信道涉及RF频谱中为电视(TV)广播保留的那部分。如 在此处使用的，"TV空白信道"意味着为TV广播保留但是在特定地理区域中并未实际用于TV 广播的信道或信道范围。类似地，"无线电空白信道"意味着为TV广播、为其它无线电广播、 或双向无线电通信保留但在特定地理区域中（至少在特定时间）并未实际如此使用的信道 或信道范围。换言之，无线电空白可指RF频谱中被分配但未使用的部分。
[0012]通常，各个设备可能难以找出特定无线电信道是否可被利用。本发明的概念可在 多个位置收集关于无线电信道的信息。信息可被一起分析，以确定各个无线电信道是否可 在其它附近位置使用。
[0013]系统示例
[0014] 为解释的目的，考虑介绍图1，其示出了包含系统100的无线电信道使用场景。该系 统包括多个传感设备102(1)_102(N)。为了便于解释，在该讨论中，使用具有后缀的标号（比 如"(1)"）是旨在指代与特定元素相关的特定的元素实例。相比之下，使用没有后缀的标号 是旨在为通用的。因此，对传感设备102的讨论旨在对全部传感设备102(1)_102(N)通用，而 对传感设备1〇2( 1)的讨论旨在对那个设备专用。
[0015] 传感设备102能够通过如在106表示的网络与计算设备104通信。（由于绘图页的空 间约束，没有把所有传感设备示为与计算设备104通信）。计算设备104可包括或与传感数据 库108通信。
[0016] 系统100也可包括想要通过一个或多个无线电信道(诸如通过用作为无线接入点） 进行通信的无线设备110,诸如智能电话、平板、或路由器等。来自传感数据库108的信息可 被用来标识对于无线设备110可用的无线电信道。（可替换地，无线设备110可直接从传感设 备102而不是从传感数据库108获得信息，来标识可用的无线电信道）。
[0017] 在不同实现中可采用传感设备102的几种配置。例如，传感设备可通过电网供电， 并且(例如通过有线网络)物理耦合到传感数据库。可替换地，传感设备可由太阳能供电，并 且（例如，通过无线网络）与传感数据库无线通信。下面结合图3更详细地描述示例传感设 备。
[0018] 传感设备102可感测无线电信道以获取信号的存在。感测可以和任何无线电信道 相关，但是以下讨论其中无线电信道是无线电空白信道的特定示例。可在各个无线电信道 上或者跨多个信息或信道范围（例如，认知无线电）来执行感测。传感设备接着可将传感结 果发送给传感数据库108。在一些配置中，传感数据库可访问覆盖了传感设备所在区域的管 理数据库(相对于图2示出）。管理数据库可为那个区域提供一组无线电空白信道。传感数据 库可接着使得传感设备仅仅感测该组的无线电空白信道(例如，减少数量的信道）。此外，在 设备接近几个邻国的情况中，在可用的情况下，传感数据库可访问多个管理数据库。例如， 传感数据库可访问来自每个国家(或至少这些国家中的一些)的管理数据库。
[0019] 在一些情况下，传感设备102可向传感数据库108发送与感测相关的经数字化的信 号信息。以下结合图3描述经数字化的信号信息的示例。简言之，经数字化的信号信息可包 括总信号强度和/或其它信号信息，诸如信号的相位或其它特征和/或对是否在无线电信道 上感测到经许可的信号的判定。
[0020] 在所示的配置中，传感设备102可感测一个或多个无线电信道并将所感测的信号 信息(例如传感信息）112传递到传感数据库108。在此情况中，传感信息112可包括设备标识 (ID)、时间戳、感测到的无线电信道，以及感测到的信号信息。（在此情况中，因为传感设备 在固定位置，或者因为只要传感设备移动(或被移动)位置信息就被发送到传感数据库，所 以传感设备的位置对于传感数据库可以是已知的）。例如，传感数据库的水平行114指示设 备102(1)在(假设)位置A。该行还指示，传感设备102(1)在0.1秒时间之前感测到(假设)无 线电信道51并报告总信号强度小于_114dBm。
[0021] 在其它配置中，传感信息112可包括传感设备102的位置信息。在一些情况中，传感 设备可被配置来以特定间隔感测特定无线电信道。在其它情况中，传感数据库可将传感设 备定向为感测特定无线电信道和/或以特定间隔来执行感测。此外，可以以不同速度来感测 不同无线电信道。例如，表现为具有已授权广播信号的无线电信道可以没有正被无线设备 11〇(例如，未经许可用户)使用的无线电空白信道那么频繁地被感测。
[0022] 传感数据库108可利用来自多个传感设备102的传感信息112来确定所感测的无线 电信道的可用性。例如，传感数据库可使用来自传感设备102(1)-102(N)的关于无线电空白 信道51的所感测的信息来确定无线电空白信道51是否可供无线设备110使用。在所示的示 例中，传感数据库108指示传感设备102各自提供了指示信道51上的信号强度低于-114dBm 的信号信息。在特定位置的信号强度测量可以是不准确的（例如，假肯定和/或假否定）。然 而，来自多个位置的测量的评估趋向于提供高度可靠性(很少假肯定和/或假否定）。
[0023] 在这个示例中，无线设备110位于传感设备102(2)、102(3)、102(5)，和102(N)之间 的位置。因此，传感数据库108可一起评估来自这些传感设备的与无线电空白信道51相关的 传感数据，以确定信道51是否可被无线设备使用。替换地或附加地，无线设备110可感测无 线电空白信道51来提供可被一起分析的另一个传感源。在可替换的配置中，无线设备110可 接收来自传感数据库的结果，并基于这结果，感测无线电空白信道51以在使用该无线电信 道之前验证该结果。
[0024] 在系统100中，传感设备102以格栅图案相对均匀地排列。然而，在各种不同的实现 中，提供有用信息的传感设备可以以任何形式排列。例如，传感设备可被放置成围绕高使用 区域，在那里需要附加的无线带宽。在其它情况中，传感设备可沿着诸如高速公路或铁路线 的行进线路安放。在又一些情况中，可在边界地区附近安放传感设备。下面相对于图2来描 述一个这样的示例。在又一个情况中，传感设备可围绕