使用结构化数据库的tv空空白空间设备的制作方法

专利名称：使用结构化数据库的tv空空白空间设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及创建并利用结构化数据库用于未注册应用在TV频谱中运行的系统和方法。
背景技术：
近年来，已部署的无线应用的数量已显著增加，并且和更常规的服务一起，对于共享可用无线电频谱施加显著的压力。在大多数国家，RF频谱的使用由政府实体控制。当前，有通信频谱的专用或有牌照部分以及无牌照部分。频谱的某些频带可能被超载(诸如蜂窝网络频带)，但其他频带是未充分利用的(诸如电视和无线广播频带)。例如，由于频谱的无牌照频带可以随意访问的，这些频带一般被大量使用。相反，最近研究指出只有小部分的有牌照(管制)频带正在被使用。例如，城镇只有一些电视台或无线电或TV台在一天的某个时间停止播放。直到最近，无牌照的用户都被阻止使用该频谱的未充分利用频带。这样，伴随着TV广播从模拟演变为数字，已经使得某些国家的管理体向二级用户放开RF频谱的某些频带，前提在于这些二级用户避免与主要用户干扰。在美国，联邦通信委员会(FCC)至2009年1月要求从模拟电视到数字电视的过渡，导致全功率TV广播统一为频带52以下。随着某个地理区域/领域的每个TV站仅使用有限数量的TV频带的频道， 某些数字频道在各个区域保持未用该当地可用频谱被称为“空空白空间”。很少有改进致力于为使用可用TV频谱创建管制环境。响应由美国FCC在2004年5月发布的建议规则进行的通知(通知)，该通知提出允许无牌照操作在有牌照服务未使用的频率地址的TV频道中运行，IEEE在2004年10月创建无线区域网工作组。该工作组的授权在于开发新的标准(称为IEEE 802. 22)，用于在非干扰基础上在分配到TV广播服务的频谱中运行牌照免除设备。现在可获得该标准的草案 ν3· 0。同时，IEEE 802. 19无线共存工作组已开始开发用于无牌照设备的无线标准之间共存的标准。这些标准将限定推荐地无线共存度量和用于计算这些度量的方法，以及各种无线共存场景。该工作组正争论类似如下的话题从TV空空白空间设备(也称为TVBD)所需的信息、网络、以及TVBD和TVBD网络之间的接口和通信、共存机制、共存决策实体、决策拓扑。在2008年11月，FCC发布具有规则的第二报告和命令(FCC R&0)，允许在频谱未被有牌照服务使用的地址上新的无牌照消费电子产品种类在广播电视频谱中运行。该未使用的TV频谱经常被称为“空空白空间”。这些推出的产品之前经常被称为空空白空间设备， 但现在称为TV频带设备(TVBD)。新的FCC R&0规则允许开发新的开创性的无牌照设备类型，为商业和消费者提供宽带数据和其他服务并同时不中断在TV频带中运行的现有(incumbent)电视和其他授权服务。
新的规则提供两类无牌照TVBD的运行，即固定式设备和个人/便携式设备。因此， 标题47 “电信部分15射频设备”，子部分H-电视频带设备设置TVBD的管理，该TVBD是在 54-60MHz,76-88MHz, 174_216MHz，470_608MHz 和 614_698MHz 频带在广播电视频率频道中可用频道上运行的无牌照内部射频发射器。该文档确定“固定式设备”是使用较高功率在特定固定位置传输和/或接收射频通信信号并可用于提供多种服务(包括城市和郊区的无线宽带接入)的TVBD。这些固定式设备作为系统的一部分运行，向一个或多个固定式TVBD 或个人/便携式TVBD传输。个人/便携式设备将使用相对低的功率并可以在膝上计算机或无线家庭局域网(LAN)中例如采用诸如WiFi卡的形式。该文档也确定个人/便携式TVBD的模式II操作，设备利用其自身的地理定位和 TV频带数据库访问功能确定在其位置的可用信道。以模式II运行的TVBD可用作主设备。 以模式I运行的设备不需要使用地理定位功能或访问TV频带数据库，并需要在主设备的控制下运行(它们以客户模式运行)。初始的想法是所有TVBD使用频谱侦测以检测哪些频率正在使用并避免它们，但 FCC规定频谱侦测自身并不足以使得无牌照设备可靠地确定在该位置可用的TV信道，现在的计划是结合数据库服务和频谱侦测以保护现有(incumbent)服务免于来自TVBD的干扰。 同样，固定式或个人便携式无牌照TVBD应经过因特网访问数据库并向其提供其地址。数据库系统然后将根据数据库中的该信息，确定哪些电视信道可由该位置的TVBD使用，并向各个TVBD返回这些信道的列表。数据库同样应注册无牌照固定式设备并记录关于它们的私有信息，包括设备的地址和用户联系信息。此外，需要以模式II运行的无牌照固定式设备和无牌照个人便携式设备使用频谱侦测以识别任何数字或模拟服务，无线麦克风操作以及使用各个地理区域中的TV频谱但没出现在数据库中的任何其他受保护信号。该数据库中存储的信息可包括受保护信道的数量、每个TV塔或每个体育场的地理定位和信道轮廓或使用无线麦克风的站点、以及该服务区域的地形高度、有牌照TV信道的最大EIRP、天线高度和增益、传播模型、干扰场景。数据库中的信息也可包括在该服务区域中固定式TVBD的识别和地理定位信息、它们的传输功率和运行信道，等等。我们希望数据库中存储的信息类型和范围由广播公司、监管机构和服务运营商达成一致，并将被定期更新。数据库应由TVBD拉(pull)或推(push)向TVBD。术语“系统信息”用于指定在信息数据库中存储的信息。TVBD供应商和设备(其是数据库用户)应向数据库提供它们的配置/传输参数， 以及关于它们在该区域已识别(侦测、检测)到的主服务的存在的任何侦测数据。作为数据库的用户，一旦请求数据库服务，它们的试题必须经过确认(认证以及授权)。由这些用户上载的信息被提交给确认和安全验证处理；广播公司和监管机构将在更新数据库之前确认数据。TVBD(具体地，基站收发信台(BTQ和接入点(AP))将访问数据库以获取受保护信道信息、可用信道信息、干扰状态、功率限制数据等，这些数据用于配置频谱使用、并在它们的控制下将该信息发送到任何TV频带设备。每次当AP或BTS从数据库接收更新时，这些TVBD应较快地(例如，在30秒内)重新配置频谱信息。例如，当广播公司确定使用信道时，该信道必须在该时间帧内被清空。广播公司和监管机构可直接地或借助TV WS服务供应商将更新推向(push)该服务区域中的所有TVBD。优选地，TV WS服务供应商应提供数据库服务器可将数据推向的锚点。广播公司和监管机构可推/更新特定数据类型以在特定时间延迟量内清空区域的一个信道或多个信道。具有无线通信网络的信息的数据库是已知的。该数据库的一个示例在2001年10 月 9 日发布的、标题为“Method for creating and modifying similar and dissimilar databases for use in GSM wireless configurations for telecommunication systems，， 的美国专利No. 6301477 (Lennert等)中公开。Lennert等公开在三种情况下使用的自动数据库创建和修改方法在测试网络设备(例如，交换器)期间，当设备被销售给客户并需要配置客户的具体信息时以及当设备经历完全故障时。在这些情况的任何情况下，新的数据库被创建并使用从事先存在的源GSM无线网络数据库获取的数据填充。该专利中提及的数据包括关于归属位置寄存器、基站接口、位置区域、地理位置、运行维护和结算中心接口、访问位置寄存器，等等。Spectrum Bridge 公司，网站 http //spectrumbridge. com 是积极参与 TV 空空白空间数据库开发的公司之一。该公司将TV频谱看作可在用户和开发软件产品之间交易的资产以使能该功能。提出的方案是中央数据库服务(称为统一频谱访问)，其可用作添加结构以帮助现有无线通信装置。该服务采取“网络资源和运行”观点。该数据库包含来自 FCC的统一发牌系统的信息和诸如频谱可用性、位置和带宽、诸如频谱有牌照边界的地理信息、普查区块大小、塔位置和受保护现有区、普查和市场人口数据、频谱服务规则。服务以特定频率、功率输出、信道计划和时间周期向用户发布频谱证书。在联邦通信委员会ET卷号04-186之前，2010年1月提交的标题为“Proposal by Google Inc. to provide a TV band device database management solution，，的文档中， 谷歌公司提出TV空空白空间(TVWS)数据库的基础功能结构，包括数据储存、注册以及确定可用信道/查询处理。根据该提议，TVWS应用作三种主要信息的储存库(1)关于保护设施的信息，如在FCC数据库中所记录的；(2)关于没有在FCC数据库中记录但有权受到保护的设施(假设其在TVWS数据库登记)的信息；以及⑶注册固定式和模式II (移动)TVBD 的识别和位置信息。谷歌的文档包括提出储存和注册功能，以及和数据库相关的查询功能。 该提议也为处理提供基础以支持和其他TVWS数据库的同步，着眼于在设置间隔交换关于新的、修改的或删除的数据库记录的信息。虽然美国FCC的第二报告和命令必须布置那些是据推测地要被使用的数据字段， 但看起来仍没有对于如下达成一致对于数据库网络应吸收多少实体、它们应起着哪些具体作用以及数据库应遵守的结构模型。FCC还没有指定具体结构以管理TVBD所需数据的必需收集和传播。而且，对于TV空空白空间数据库的当前提议具有中央数据库，其中所有相关数据都存储在中央数据库中。

发明内容
如下概述用于强调并引入各个示例性实施例的一些方面，而非限制本发明的范围。允许本领域普通技术人员理解并使用创造性原理的优选示例性实施例的详细描述由整个说明书提供。如下意义将应用于以下识别的每个术语的所有实例，除非另外标明的实例， 或者在具体实例中，从术语出现的具体上下文中看出，明显地陈述不同意义。在如下说明中，TVBD术语指定在未由有牌照设备使用的TV频谱中运行的固定式和个人/便携式无牌照无线设备。个人/便携式设备在模式I和模式II中运行。本发明的目的在于创建并运行TV空空白空间管理系统的方法，用于在未由有牌照设备使用的TV频谱中运行的TV空空白空间无牌照应用。根据本发明实施例，提供一种管理无牌照应用可用的TV频谱的方法，包括步骤 在第一数据存储介质中在中央数据库保存在地理区域中运行的所有有牌照TV频带的识别信息和运行参数；在第二数据存储介质中在所述中央数据库存储在所述地理区域中当前运行的所有无牌照TVBD的识别信息和中央运行参数；对于向所述地理区域中所述TV频谱请求访问的无牌照TVBD，和当地数据库协商当地运行参数；以及一旦所述无牌照TVBD从所述当地数据库获取所述当地运行参数则在所述中央数据库中注册所述第二数据存储介质上的所述无牌照TVBD。根据本发明的另一实施例，该方法包括在所述地理区域中创建所述当地数据库用于服务向所述当地数据库的服务区域的所述TV频谱请求访问的无牌照TVBD和任何其他 TVBD，所述当地数据库包括当地数据库管理器和当地数据结构。根据本发明的另一实施例，该方法提供在无牌照TVBD的服务区域中现有当地数据库的列表。根据本发明的另一实施例，所述TVBD或和现有LDB关联、或其创建新的LDB。根据本发明的另一实施例，该方法进一步包括向所述当地数据库提供所述无牌照TVBD的当地识别信息；在所述当地数据库获取在所述当地数据库的服务区域中运行的有牌照TV频带用户的运行参数；从一个或多个相邻当地数据库获取在所述各个相邻当地数据库的服务区域中运行的所有无牌照TVBD的布局运行参数；根据所述有牌照设备的运行参数和所述无牌照设备的当地运行参数确定所述无牌照TVBD的当地运行参数；以及向所述无牌照TVBD提供所述当地运行参数。根据本发明的另一方面，提供一种用于管理无牌照应用可用的TV频谱的中央数据库装置，包括第一数据存储介质，用于存储第一数据结构，所述第一数据结构包括在地理区域中运行的所有有牌照TV频带用户的识别信息和运行参数；第二数据存储介质，用于存储第二数据结构，所述第二数据结构包括在所述地理区域中当前运行的所有无牌照TVBD 的中央识别信息和中央运行参数；用于与所述无牌照TVBD通信的接口 ；用于与当地数据库通信的接口，以接收所述当地数据库的查询访问地址；中央数据库管理器，用于以当前间隔或一旦改变更新所述第一数据结构中的所述有牌照TV频带用户的所述识别信息和所述运行信息；用于向所述无牌照TVBD提供所述当地数据库的地址；以及用于更新在所述第二数据结构中的所述无牌照TVBD的所述中央识别信息和所述中央运行参数。根据本发明的另一方面，提供用于管理无牌照应用可用的TV频谱的分布式当地数据库装置，包括具有当地数据库管理器和数据存储介质的至少一个当地数据库，所述数据存储介质用于存储在地理区域中当前运行的所有无牌照TVBD的当地识别信息和当地运行参数的数据结构。每个当地数据库包括用于与中央数据库通信的接口，用于与所述地理区域中的其他当地数据库通信的接口，以及用于与所述地理区域中的所述无牌照TVBD通信的接口。根据本发明的另一方面，当地数据库管理器提供与所述地理区域中的所述无牌照TVBD通信；与所述中央数据库通信；与其他当地数据库通信。所述当地数据库管理器从所述中央数据库接收在所述地理区域中所有有牌照TV频带的识别信息和运行信息；对于所述地理区域中的所述无牌照TVBD，所述当地数据结构中创建数据条目；以及从所述地理区域中的所述无牌照TVBD接收所述当地识别信息和所述当地运行参数。根据本发明的另一方面，所述当地数据库管理器和所述其他当地数据库协商共存；确定所述无牌照TVBD的当地运行参数以及向所述TVBD提供所述当地运行参数。根据本发明的另一方面，所述当地数据库管理器向所述中央数据库注册所述无牌照TVBD并向所述中央数据库提供所述当地数据库的所述查询访问地址。本发明公开的两级数据库结构通过使能TVBD互相共享它们的侦测结果提高有牌照用户的保护。该结构也为TVBD互相协商共存提供简单机制以及它通过在较低电平保持 TVBD和CDB的通信避免中央数据库被无牌照用户信息超载。该结构还避免使用TVBD的共存协调器，该协调器难于确定并维护。


将参考附图描述一个或多个示例性实施例，其中图1示出根据本发明的一个实施例TV空空白空间的两级结构的框图；图2示出根据本发明实施例创建并使用数据库的主要步骤的流程图。
具体实施例方式在如下说明中，一个或多个方面利用两极数据库结构用于使能在利用TVBD的网络中的可用无线频谱资源的管理和控制。因此，在这些设备之间分配通信频谱，并同时确保该频谱的使用绝对不会影响有牌照服务(诸如TV广播和无线麦克风系统)的操作。虽然本文描述的各个方面和实施例称为多个无线实施，然而可以理解的是，这些方法和系统也可应用于有线传输。根据本文公开的多个实施例，频谱和信道广泛接受的定义可分别指频率和时间 “频谱”以及频率和时间“信道”。术语“服务区域”用于由空白空间网络覆盖的地理区域，该空白空间网络在当地数据库中指定，如下文更详细地描述。参见图1，所示是用于在TV空白空间中运行的设备的两级数据库结构的实施例的框图。如所示，数据库被结构化为两级，包括较高级的中央数据库CDB1，以及在较低级的当地数据库LDB 4和LDB 4’。需要注意当地数据库的数据库的数量并不限于图1中所示的两个；基于服务区域的大小和请求访问频谱可用信息的TVBD的数量，当需要时可提供更多的当地数据库。TVBD 5-1至5-4在第二级访问/创建当地数据库用于获取关于其可使用 TV频谱中哪个信道的信息，这将结合图2进行描述。中央数据库⑶B 1例如托管在一个或多个在线可访问服务器上。希望这些数据库服务器可经提供以服务区域网络以及该区域数据库也是可用的。CDB 1遵守FCC需求被创建并用作涉及使用TV频谱的网络和设备的信息的储存库。该信息可划分为两个主要种类， 即关于有牌照用户的信息以及关于无牌照用户的信息。根据本发明的优选实施例，这两种信息在不同支持上被提供涉及有牌照用户的信息被存储在于2所示的中央有牌照数据结构中，以及涉及无牌照用户的信息被存储在于3所示的中央有牌照数据结构(此处应为中央无牌照数据结构)中。根据本发明的优选实施例，中央有牌照数据结构和中央无牌照数
10据结构被存储在相同存储介质上。根据本发明的另一实施例，中央有牌照数据结构和中央无牌照数据结构被存储在不同存储介质上。CLDB 2和CUDB 3优选地由中央数据库管理器 10分配并管理。根据本发明的另一方面，CLDB 2和CUDB 3被存储在不同位置并由中央数
据库管理器10管理。FCC第二 R&0确定对于有牌照TV用户和无牌照TVDB都必须注册到数据库中的信
肩、ο根据本发明的一方面，中央有牌照数据库CLDB 2包括由广播公司和监管机构提供的数据，诸如可用TV信道的识别(即信道号)、传输进程、传输有牌照信道的塔的保护轮廓信息、这些TV信道的最大EIRP以及每个有牌照TV频带用户的其他数据组件。广播公司和监管机构也必须常规地使用对于它们可获得的新信息更新CLDB 2。在CLDB 2中记录的识别信息和运行参数在有牌照TV频带用户方面遵守FCC需求和规则被提供。中央无牌照数据库CUDB 3包括在各个区域中运行的所有无牌照固定式的模式I 和模式II设备或网络5-1至5-4的中央识别信息和中央运行参数。中央识别信息可包括例如设备型号和序列号、因特网地址，等等。中央运行参数包括例如地理位置、传输功率和运行信道。对于固定式设备也可提供诸如天线高度和增益的其他信息。CUDB 3也可包括服务区域中的干扰场景、传播模型、地形高度，等等。例如，固定式TVBD的中央识别信息包括设备的FCC识别符(FCC ID)；设备的制造商序列号；设备的坐标(维度和经度)；拥有所述设备的个人或企业的名称；负责所述设备运行的联系人的名字；所述联系人的地址；所述联系人的电邮地址；所述联系人的电话号码以及FCC需要的其他注册信息。对于每个TVBD在数据库CUDB 3中保存的中央运行参数可包括例如LDB因特网访问地址(称为查询访问地址)；传输位置和最大传输功率电平；可能的辐射轮廓。FCC第二 R&0规范所需地从个人/便携式无牌照TV频带设备(其不进行注册并只访问可用信道的数据库)收集地中央识别信息将包括设备的FCC识别符(FCC ID)；设备的制造商序列号；设备的坐标(维度和经度，准确到+/-50米)。当地数据库(LDB) 4，4’包括关于在各个LDB的服务区域中运行的TVBD的更多细节信息。因此，该当地数据库在其自身的无线网络上存储细节信息，包括在配备频谱侦测器的网络中来自所有TVBD的侦测结果，和关于相邻区域中当地数据库的查询地址的信息以及关于该区域中有牌照用户的信息。此外，当地数据库可包括关于在各个服务区域的边界的设备/网络之间可能干扰的信息；当地数据库交换该类信息用于向TVBD提供可用的最佳服务。例如，LDB 4向LDB 4’通知在该服务区域的边界运行的设备使用某个TV信道，以便使得LDB 4’从⑶B 1提供可用信道列表中选择不同的信道。同样，也可提供有牌照设备的辐射轮廓；例如，根据有牌照设备的辐射轮廓信息，如果轮廓显示两者之间没有干扰，则LDB 4或LDB 4’仍可向TVBD 分配有牌照设备使用的信道。类似地，只要它们不干扰，各种TVBD的辐射轮廓信息使得两个相邻TVBD再利用空闲TV信道。由于当地访问信息，LDB可交换信息以改进侦测并实现互相的共存。例如，LDB中提供的信息包括诸如制造商序列号、设备可运行的频率频带的当地注册信息；诸如像地理坐标的位置、最大传输功率的识别、其网络中所有发射器的实际功率电平的当地运行参数；运行时间进程；传输信道的识别，信道侦测结果；备份信道信息；运行信道使用模式；以及邻区中其他LDB列表。图1也示出在不同位置运行并相应地与当地数据库4和4’中的各自一个数据库通信的多个数据库用户。因此，TVBDal至TVBDa3(标为5-1至5-3)附连自身到当地数据库LDBa 4，以及TVBDb4(标为5_4)与当地数据库U b 4，进行通信。需要注意这些设备在图1中仅作为示例示出，以及这些设备的数量随着时间和位置都是可变的，这是很容易理解的。同样，图1所示的TVBD可表示服务一个或多个TVBD设备的网络，或简单地诸如模式I或模式II的TVBD。该示例所示是包括TVBD设备7_1和7_2的TVBD网络5_3。如FCC规范所要求地，TVBD设备/网络5_1至5_4提供它们的当地信息用于存储在各自的当地数据库4，4’并向⑶B 1的中央无牌照数据库3提供中央识别信息。TVBD 5-1 至5-4也可提供其他参数，诸如它们的当地数据库LDB 4，4’的识别。需要注意LDB的识别可由各自的当地数据库提供或由TVBD自身提供。还需要注意每个当地数据库包括当地数据结构和当地数据库管理器(15，15’)，该管理器使得与TVBD通信用于访问数据库并接收关于传输可用信道的信息。当地数据结构在数据存储介质上保存。数据存储介质例如可以是在线服务器、基站收发器(BTQ或访问点(AP)。当地数据库管理器(15，15’)也使得经过接口 6，6’与⑶B通信以及经过接口 8与其他LDB通信。如在8所示，当地数据库也互相进行通信，例如，在运行期间，LDB可接收来自其他LDB侦测警报或来自CLBD的新的有牌照用户警报，并当确定设备/网络可用信道时考虑这些信息。LDB管理器也可使用接口 8以向其他LDB查询它们使用的备份信道列表并写上备份信道方案。当地数据库4，4’由TV空白空间服务供应商和TVBD 5-1至5_4创建。优选地，当地网络具有当地数据库LDB，如TVBD 5-3和LDB 4所示；LDB4保存关于在该网络中运行的 TVBD设备7-1和7-2的信息。在图1所示的示例中，假定LDB 4已被创建以及其具有使用关于在各自服务区域中的TVBD 5-1至5-3的信息填充的多个条目。而且，在该实施例中，当TVBD设备(诸如 5-4)或包含TVBD (未示出)的TVBD网络初始化时，通过经过接口 6’发送器传输器位置和功率电平查询⑶B 1。CLDB 2向LDB 4发送有牌照用户运行参数，包括当地LDB 4’的局部区域中有牌照用户的信道、进程、受保护轮廓。CUDB 3向其他LDB(诸如LDB 4’的服务区域的临近区域中的LDB 4)发送查询访问地址。LDB 4’然后通过经过接口 8交换信道使用模式与LDB4协商共存，着眼于聚集成TVBD 5_4的最佳方案。在与LDB 4协商之后，LDB 4’确定TVBD 5-4的运行信道、传输功率和使用模式并向CUDB 3发送请求以注册。一旦注册完成，TVBD 5-4可以在新确定的运行信道上开始传输/接收操作。图2更详细地示出本发明创建和使用两级数据库之后TVBD设备和/或TVBD网络的步骤。参见图2，当TVBD设备和/或TVBD网络(例如TVBD 5-4)在步骤21初始化时， 向⑶B 1发送查询以询问当地使用可用的TV频带的空闲信道，以及当地LDB的存在，如步骤22所示。查询至少包括TVBD的识别和当地信息。与中央数据库的该通信例如可以在回程连接(例如，高频率的微波中继、有线或诸如手机的慢速无线连接)上建立，该回程连接如图1中虚线9所示。一旦接收查询，CLDB 2答复TVBD设备或网络的服务区域中可用信道的相关信息。优选地，CLDB 2答复TVBD设备或网络的服务区域中所有有牌照TV频带用户的运行参数。CUDB 3搜索其数据记录以识别在TVBD的服务区域中是否有任何当地LDB。当搜索完成时，CUDB 3向TVBD返回答复，该答复包括已发现在TVBD的服务区域中存在的所有LDB的查询访问地址。即使没有发现当地LDB也发送答复。在步骤23，由TVBD从CLDB和⑶DB接收答复。如果对于例如TVBD5-4的当地区域还没有注册LDB，TVBD 5-4创建LDB 4’，如沿着确定块M的分支“否”的沈所示。LDB 4’ 在在线可访问地址被创建，该地址成为各自服务区域的查询访问地址。如果至少当地LDB 4 已存在，如确定块M的分支“是”所示，TVBD 5-4可在步骤25确定和现存LDB 4关联。在这种情况下，其创建数据库LDB 4’中的数据条目，如沿着确定块25的分支“是”的步骤27 所示。如果设备5-4确定虽然创建数据库，但如确定块25的分支“否”所示，则如步骤沈所示创建数据库。新的LDB的地址可由TVBD设备或TVBD网络当地选择，或可选择地，该地址可由CUDB3提供。一旦LDB被创建，TVBD 5-4向所选LDB发送其自身信息，所选LDB在步骤27添加TVBD 5-4的数据条目。如果在相同地理区域有其他TVBD设备，新的LDB或相关LDB开始和相邻LDB协商草案观以用于未使用的TV频谱中的共存。两级数据库结构对TVBD互相协商共存提供简单机制，并有优势地避免使用TVBD的共存协调器的使用，该共存协调器难于确定和维护。在和其他当地数据库协商之后，LDB确定新的运行设备/或网络的运行信道、传输功率和使用模式，如步骤四所示。如果新的LDB被创建，则新的LDB在CUDB注册；可替换地，如果TVBD和现存LDB相关，则现存LDB在CUDB更新其信息，如步骤30所示。TVBD设备可在步骤31决定在所确定的运行信道上开始运行。模式I的个人/便携式TVBD将在模式-II个人/便携式TVBD或固定TVBD的控制下运行。因此，创建LDB或在现存LDB中获取数据库条目由固定式或模式-II TVBD负责。运行期间，在TVBD网络中可发生变化。例如，新的传输器可开始运行，或现存传输器可停止运行，或者一个或多个传输器可改变传输功率。在这些情况下，LDB重复步骤 28-300如果传输器的信道使用没有变化(例如如果新的传输器开始在和之前相同的时间进程开始传输)，则不需要和其他LDB再次协商。运行期间，LDB可从新的TVBD (例如连接到TVBD网络5_3的TVBD7-1)接收共存查询。一旦接收新的共存查询，则服务TVBD网络5-3的LDB 4和LDB 4’交换信息用于共
存方案。提出的数据库结构能使TVBD确定它们的运行模式以避免对有牌照用户的干扰， 它能使TVBD共享侦测结果以实现有牌照用户的更好保护；它也使得TVBD在没有任何协调器的情况下协商共存。提出的数据库结构还避免中央数据库的繁重计算和超载，并在低电平保持TVBD和⑶B之间的通信。
1权利要求
1.一种管理对于无牌照应用可用的TV频谱的方法，该方法包括如下步骤i)在第一数据存储介质中在中央数据库保存在地理区域中运行的所有有牌照TV频带的识别信息和运行参数；ii)在第二数据存储介质中在所述中央数据库存储在所述地理区域中当前运行的所有无牌照TVBD的识别信息和中央运行参数；iii)对于向所述地理区域中所述TV频谱请求访问的无牌照TVBD，和当地数据库协商当地运行参数；以及iv)一旦所述无牌照TVBD从所述当地数据库获取所述当地运行参数则在所述第二数据存储介质上的所述中央数据库中注册所述无牌照TVBD。
2.如权利要求1所述的方法，其中步骤iii)进一步包括如下步骤a)在所述地理区域中创建所述当地数据库用于服务所述无牌照TVBD以及请求访问所述当地数据库的服务区域的所述TV频谱的任何其他TVBD，所述当地数据库包括当地数据库管理器和当地数据结构；以及b)向服务所述无牌照TVBD的所述当地数据库关联查询访问地址。
3.如权利要求1所述的方法，其中步骤iii)进一步包括如下步骤在所述无牌照TVBD的服务区域中向至少一个当地数据库提供查询访问地址，所述当地数据库包括当地数据库管理器和当地数据结构；以及向所述当地数据库的所述当地数据库管理器连接所述无牌照TVBD ；以及由所述当地数据库管理器设置所述当地数据结构中的条目。
4.如权利要求2所述的方法，其中步骤a)包括如下子步骤由CUDB向所述无牌照TVBD提供所述当地数据库管理器的在线地址，所述当地数据库管理器为所述无牌照TVBD的服务区域运行；向所述当地数据库管理器连接所述无牌照TVBD ；创建所述当地数据库的所述当地数据结构和所述查询访问地址；以及由所述当地数据库管理器设置所述当地数据结构中的条目。
5.如权利要求2所述的方法，其中步骤a)包括如下子步骤由所述无牌照TVB提供所述当地数据库管理器的在线地址，所述当地数据库管理器为所述无牌照TVBD的服务区域运行；向所述当地数据库管理器连接所述无牌照TVBD ；创建所述当地数据库的所述当地数据结构和所述查询访问地址；以及所述当地数据库管理器设置所述当地数据结构中的条目。
6.如权利要求2至5中任一项所述的方法，其中步骤iii)进一步包括如下步骤 向所述当地数据库提供所述无牌照TVBD的所述当地识别信息；在所述当地数据库获取在所述当地数据库的服务区域中运行的有牌照TV频带用户的运行参数；从一个或多个相邻当地数据库获取在所述各自相邻当地数据库的服务区域中运行的所有无牌照TVBD的布局运行参数；根据所述有牌照设备的运行参数和所述无牌照设备的当地运行参数确定所述无牌照 TVBD的当地运行参数；以及向所述无牌照TVBD提供所述当地运行参数。
7.如权利要求2至6中任一项所述的方法，其中步骤iv)包括下列步骤和所述当地数据库的所述查询访问地址一起，向所述中央数据库传输所述无牌照TVBD的所述中央识别信息和所述中央运行参数。
8.如权利要求1所述的方法，其中注册参数包括 所述设备的FCC识别符(FCC ID)；所述设备的制造商序列号； 设备的坐标(维度和经度)； 拥有所述设备的个人或企业的名称； 负责所述设备运行的联系人的名字； 所述联系人的地址； 所述联系人的电邮地址； 所述联系人的电话号码；以及所述当地数据库的查询访问地址。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述无牌照TVBD的所述当地运行参数包括指定到所述无牌照TVBD的所述TV频谱中传输信道的识别。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述无牌照TVBD的所述当地运行参数包括当在所述当地数据库的服务区域中运行时由所述无牌照TVBD使用的最大传输功率的识别。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述无牌照TVBD的所述当地运行参数包括当在所述当地数据库的服务区域中运行时分配到所述无牌照TVBD的传输时间的识别。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述无牌照TVBD的所述当地运行参数包括由所述无牌照TVBD执行的频谱侦测测量。
13.如权利要求1所述的方法，其中对于在所述地理区域中当前运行的所述无牌照 TVBD的所述中央识别信息包括如下的一个或多个所述设备的FCC识别符(FCC ID)； 所述设备的制造商序列号； 设备的坐标(维度和经度)； 拥有所述设备的个人或企业的名称； 负责所述设备运行的联系人的名字； 所述联系人的地址； 所述联系人的电邮地址；以及所述联系人的电话号码。
14.如权利要求1所述的方法，其中在所述地理区域中当前运行的所述无牌照TVBD的所述中央运行参数包括所述当地数据库的查询访问地址。
15.如权利要求1所述的方法，进一步包括对于在所述地理区域中当前运行的所有无牌照TVBD，在所述第二数据存储介质中的所述中央数据库中周期更新所述中央识别信息和中央运行参数。
16.如权利要求1所述的方法，进一步包括下列步骤对于在所述地理区域中当前运行的所有有牌照TV频带用户，在所述第一数据存储介质中的所述中央数据库中周期更新所述识别信息和所述运行参数。
17.如权利要求1所述的方法，其中步骤iv)包括下列步骤从所述当地数据库向所述中央数据库至少发送所述无牌照TVBD的所述中央识别信息和所述中央运行参数，以及所述当地数据库的查询访问地址。
18.一种用于管理对于无牌照应用可用的TV频谱的中央数据库装置，包括用于存储第一数据结构的第一数据存储介质，所述第一数据结构包括在地理区域中运行的所有有牌照TV频带用户的识别信息和运行参数；用于存储第二数据结构的第二数据存储介质，所述第二数据结构包括在所述地理区域中当前运行的所有无牌照TVBD的中央识别信息和中央运行参数； 用于与所述无牌照TVBD通信的接口 ；用于与当地数据库通信的接口，以接收所述当地数据库的查询访问地址 中央数据库管理器，用于以当前间隔或一旦改变更新所述第一数据结构中的所述有牌照TV频带用户的所述识别信息和所述运行信息；向所述无牌照TVBD提供所述当地数据库的地址；以及更新在所述第二数据结构中的所述无牌照TVBD的所述中央识别信息和所述中央运行参数。
19.如权利要求18所述的中央数据库装置，其中所述中央数据库管理器进一步向服务区域中的所述无牌照TVBD提供在所述无牌照TVBD的服务区域中运行的所述有牌照TV频带用户的所述识别信息和所述运行信息。
20.一种用于管理对于无牌照应用可用的TV频谱的分布式当地数据库装置，包括具有当地数据库管理器和数据存储介质的至少一个当地数据库，所述数据存储介质用于存储在地理区域中当前运行的所有无牌照TVBD的当地识别信息和当地运行参数的数据结构；以及每个当地数据库进一步包括 用于与中央数据库通信的接口；用于与所述地理区域中的其他当地数据库通信的接口 ；以及用于与所述地理区域中的所述无牌照TVBD通信的接口。
21.如权利要求20所述的分布式当地数据库装置，其中所述当地数据库管理器提供 与所述地理区域中的所述无牌照TVBD通信；与所述中央数据库通信； 与其他当地数据库通信；从所述中央数据库接收在所述地理区域中所有有牌照TV频带的识别信息和运行信息；对于所述地理区域中的所述无牌照TVBD，在所述当地数据结构中创建数据条目； 从所述地理区域中的所述无牌照TVBD接收所述当地识别信息和所述当地运行参数， 并在所述当地数据结构中保存所述当地识别信息和所述当地运行参数；以及从所述地理区域中的其他当地数据库接收所述当地识别信息和所述当地运行参数。
22.如权利要求21所述的分布式当地数据库装置，其中所述当地数据库管理器进一步提供和所述其他当地数据库协商共存； 确定所述无牌照TVBD的当地运行参数；以及向所述TVBD提供所述当地运行参数。
23.如权利要求22所述的分布式当地数据库装置，其中所述当地数据库管理器进一步向所述中央数据库提供所述无牌照TVBD的注册信息，包括所述设备的FCC识别符(FCC ID)； 所述设备的制造商序列号； 设备的坐标(维度和经度)； 拥有所述设备的个人或企业的名称； 负责所述设备运行的联系人的名字； 所述联系人的地址； 所述联系人的电邮地址；以及所述联系人的电话号码。
24.如权利要求23所述的分布式当地数据库装置，其中所述当地数据库管理器进一步向所述中央数据库提供所述当地数据库的查询访问地址。
全文摘要
由TV空白空间中运行的无牌照TVBD设备使用的两级数据库结构包括中央数据库和当地数据库。中央数据库包括两个子数据库维护关于所有有牌照TV设备信息的中央有牌照数据库以及维护关于在TV频谱中运行的无牌照无线设备的信息的中央无牌照数据库。当TVBD设备或TVBD网络发起并存储局部区域中所有发射器的相关信息时由每个TVBD设备或TVBD网络创建所述当地数据库，所述相关信息包括位置、功率传输电平、运行进程、侦测结果、备份信道信息。当地数据库和中央数据库进行通信以向其查询关于TV频谱的有牌照使用并使用中央数据库注册。当地数据库互相通信以交换关于信道使用、侦测结果、传输模式的信息以及允许当地数据库在没有中央协调器的情况下协商共存的其他信息。当地实施协商避免中央数据库的超载。
文档编号H04W24/00GK102474729SQ201080033465
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者L·令杰, S·瓦吉拉, Y·俊 申请人:Wi-Lan有限公司