Способ и устройство для отправки агрегированного сигнала маяка

Способ и устройство для отправки агрегированного сигнала маяка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

По настоящей заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке на патент США № 61/307519, поданной 24 февраля 2010 года, № 61/308201, поданной 25 февраля 2010, № 61/333440, поданной 11 мая 2010 года, и № 61/418251, поданной 30 ноября 2010 года, содержание которых включено в настоящее описание посредством ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Когнитивная сеть - это сеть, содержащая большое количество беспроводных устройств, в которой различные устройства могут использовать различные технологии беспроводного доступа (RAT), (например, сотовую связь, беспроводную локальную сеть (WLAN), Bluetooth, Zigbee и т.д.) и работать в нескольких не лицензируемых диапазонах и/или в неиспользуемых промежутках между телевизионными каналами. Эти беспроводные устройства, которые являются гибкими и быстро перенастраиваемыми в среде радиодоступа, называются когнитивными узлами.

Для взаимодействия друг с другом узлы когнитивной сети обнаруживают соседей и знают, какой канал или какие каналы могут быть использованы для связи друг с другом. В традиционных беспроводных сетях механизм обнаружения соседей использует канал с частотой по умолчанию. Например, беспроводной доступ для транспортных средств (WAVE) стандарта IEEE 802.11p использует единственный выделенный канал управления, который используется при обнаружении и привязке к соседскому окружению.

Для поиска точки доступа (AP) может использоваться как пассивное, так и активное сканирование. При пассивном сканировании каждое устройство сканирует отдельные каналы, чтобы найти сигнал маяка. Периодически точки доступа передают сигнал маяка, и сканирующее устройство принимает эти сигналы маяка и учитывает соответствующие интенсивности сигналов. Маяки содержат информацию о точке доступа, включающую в себя идентификатор беспроводной сети (SSID), поддерживаемые скорости передачи данных, нормативный класс и т.д. Сканирующее устройство может использовать эту информацию наряду с интенсивностью сигнала, чтобы сравнить точки доступа и выбрать одну для привязки к ней.

При активном сканировании устройство инициирует процесс посредством передачи кадра тестового запроса, и точки доступа в пределах дальности действия отвечают кадром ответа на пробный запрос. Активное сканирование позволяет устройству принять непосредственный ответ от точки доступа без ожидания периодической передачи сигнала маяка.

Когнитивный узел может сканировать широкий спектр, чтобы найти рабочий канал. Более определенно, Федеральная комиссия по связи (FCC) открыла приблизительно 300 МГц доступного спектра в пределах 54-698 МГц в полосе, называемой неиспользуемым промежутком между телевизионными каналами (TVWS). Когда беспроводное устройство, работающее в этой полосе, первоначально включается, оно может ничего не знать о рабочем канале и частотном диапазоне используемого канала. Устройства стандарта 802.11, например, могут работать в нескольких интервалах канала (то есть 5, 10, 20 и 40 МГц). Устройство может отсканировать каналы с различными перестановками интервалов каналов, чтобы найти рабочий канал.

FCC определила три устройства, которые могут работать в полосе TVWS: устройство режима I, устройство режима II и устройство только для обнаружения. Кроме того, база данных полос телевизионных каналов используется для отслеживания, какие каналы доступны в заданном географическом местоположении. Устройства для работы в полосе TVWS (устройства TVWS) могут производить поиск в базе данных полос телевизионных каналов для определения списка доступных каналов в своем местоположении.

Устройство режима I - это устройство TVWS, которое не использует внутреннюю возможность определения географического местоположения и доступ к базе данных полос телевизионных каналов для получения списка доступных каналов. Устройство режима I может получить список доступных каналов, на которых оно может работать, либо от фиксированного устройства TVWS, либо от устройства режима II.

Устройство режима II - это устройство TVWS, которое использует внутреннюю возможность определения географического местоположения и доступ к базе данных TVWS либо через прямое соединение с Интернетом, либо через непрямое соединение с Интернетом посредством фиксированного устройства TWWS или другого устройства TVWS режима II для получения списка доступных каналов. Устройство режима II может само выбрать канал и инициировать и работать как часть сети устройств TVWS, выполняя передачу и прием от одного или более фиксированных устройств TVWS или персональных/переносных устройств TVWS. Устройство режима II может обеспечить свой список доступных каналов устройству режима I для работы посредством устройства режима I.

Устройство только для обнаружения - это устройство TVWS, которое использует распознавание спектра для определения списка доступных каналов.

В стандарте 802.11 WLAN устройства могут работать под нормативным классом. Нормативный класс для ортогонального мультиплекс мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM) является индексом множества значений для набора правил радиооборудования. Это включает в себя следующие параметры: начальную частоту канала (которая является частотой, используемой вместе с номером канала, для вычисления центральной частоты канала), интервал канала (который является разностью частот между не накладывающимися смежными центральными частотами каналов), множество каналов (представляющее собой список целочисленных номеров каналов, которые являются законными для нормативного домена и класса), предел мощности передачи (представляющий собой максимальную мощность передачи, которая является законной для нормативного домена и класса) и множество уровней излучения (представляющее собой перечислимый список спектральных масок и уровней излучения, которые являются законными для нормативного домена).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Раскрыты варианты осуществления отправки агрегированного сигнала маяка в когнитивной беспроводной сети. Устройство маяка может сегментировать информацию сигнала маяка и отправлять сегменты сигнала маяка по множеству каналов одновременно. Элементы некоторой информации сигнала маяка могут быть включены в каждый сегмент сигнала маяка. Каждый сегмент сигнала маяка может включать в себя информацию о канале для других сегментов сигнала маяка, которые передаются одновременно. Каналы, используемые для передачи агрегированного сигнала маяка, могут периодически изменяться и/или могут следовать предопределенному шаблону.

В качестве альтернативы сигнал маяка для обнаружения может быть передан в дополнение к обычному сигналу маяка. Сигнал маяка для обнаружения может включать в себя информацию, указывающую рабочий канал, на котором передается обычный сигнал маяка. Сигнал маяка для обнаружения может представлять собой один из сегментов сигнала маяка. Сигнал маяка для обнаружения может передаваться с использованием предопределенной полосы канала с меньшим интервалом сигнала маяка, чем обычный сигнал маяка, со скачкообразным изменением частоты. Сигнал маяка для обнаружения может быть отправлен по каналу, выбранному на основе нормативного класса и соответствующей информации о канале. Сигнал маяка для обнаружения может быть передан по стороннему каналу.

Агрегированный сигнал маяка или сигнал маяка для обнаружения также могут использоваться в самоорганизующейся сети или в сети между машинами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Более подробное понимание можно получить на основе следующего описания, данного в качестве примера, вместе с сопроводительными чертежами:

фиг. 1A - схема иллюстративной системы связи, в которой могут быть реализованы или раскрыты варианты осуществления;

фиг. 1B - схема иллюстративного блока беспроводной передачи и приема (WTRU), который может использоваться в системе связи, проиллюстрированной на фиг. 1A;

фиг. 2 - иллюстративная архитектура домашней или фемтосотовой сети связи;

фиг. 3 показывает передачу четырех сегментов сигнала маяка по четырем каналы одновременно;

фиг. 4 - пример информационных элементов в разных сегментах сигнала маяка;

фиг. 5 показывает сегменты сигнала маяка, передаваемые по четырем каналам;

фиг. 6 показывает передачу информационных элементов сигнала маяка, распределенных по четырем сегментам сигнала маяка;

фиг. 7 - иллюстративная передача сигнала маяка в соответствии с одним вариантом осуществления;

фиг. 8 - блок-схема последовательности операций иллюстративного процесса обнаружения соседей в самоорганизующейся сети (SON) в соответствии с одним вариантом осуществления;

фиг. 9 иллюстрирует период начального сканирования (ISP) и передачу агрегированных сигналов маяка по множеству каналов;

фиг. 10 иллюстрирует период ISP и несколько итераций передачи агрегированного сигнала маяка, прослушивания и продолжения сканирования;

фиг. 11 иллюстрирует обнаружение свободных каналов и передачу агрегированного сигнала маяка по четырем каналам каждый раз по разным каналам;

фиг. 12 показывает иллюстративную передачу сигнала маяка на основе рассылки соседям; и

фиг. 13 - иллюстративная домашняя сеть связи с интерфейсами между узлами.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Фиг. 1A является схемой иллюстративной системы 100 связи, в которой могут быть реализованы один или более раскрытых вариантов осуществления. Система 100 связи может представлять собой систему множественного доступа, которая обеспечивает информационное содержание, такое как речь, данные, видео, обмен сообщениями, широковещание и т.д., нескольким пользователям беспроводной связи. Система 100 связи может позволить нескольким пользователям беспроводной связи получить доступ к такому информационному содержанию посредством совместного использования системных ресурсов, в том числе полосы частот беспроводной связи. Например, системы 100 связи могут использовать один или более методов канального доступа, таких как множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA), множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA), множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), множественный доступ с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDMA) и т.п.

Как показано на фиг. 1A, система 100 связи может включать в себя блоки 102a, 102b, 102c, 102d беспроводной передачи и приема (блоки WTRU), сеть 104 беспроводного доступа (сеть RAN), базовую сеть 106, телефонную сеть 108 общего пользования (PSTN), Интернет 110 и другие сети 112, хотя будет понятно, что раскрытые варианты осуществления рассматривают любое количество блоков WTRU, базовых станций, сетей и/или сетевых элементов. Каждый из блоков WTRU 102a, 102b, 102c, 102d может представлять собой устройство любого типа, выполненное с возможностью работать и/или взаимодействовать в беспроводной среде. В качестве примера блоки WTRU 102a, 102b, 102c, 102d могут быть выполнены с возможностью передавать и/или принимать сигналы беспроводной связи и могут включать в себя пользовательское оборудование (UE), мобильную станцию, стационарный или мобильный блок абонента, пейджер, мобильный телефон, карманный компьютер (PDA), смартфон, ноутбук, нетбук, персональный компьютер, беспроводной датчик, бытовую электронику и т.п.

Системы 100 связи также могут включать в себя базовую станцию 114a и базовую станцию 114b. Каждая из базовых станций 114a, 114b может представлять собой устройство любого типа, выполненное с возможностью беспроводным образом взаимодействовать, по меньшей мере, с одним из блоков WTRU 102a, 102b, 102c, 102d для обеспечения возможности доступа к одной или более коммуникационным сетям, таким как базовая сеть 106, Интернет 110 и/или сети 112. В качестве примера, базовые станции 114a, 114b могут представлять собой базовую приемопередающую станцию (BTS), узел B, узел eNodeB, домашний узел B, домашний узел eNodeB, контроллер сайта, точку доступа (AP), беспроводной маршрутизатор и т.п. Хотя каждая из базовых станций 114a, 114b изображена как единственный элемент, будет понятно, что базовые станции 114a, 114b могут включать в себя любое количество взаимно соединенных базовых станций и/или сетевых элементов.

Базовая станция 114a может являться частью сети RAN 104, которая также может включать в себя другие базовые станции и/или сетевые элементы (не показаны), такие как контроллер базовой станции (BSC), контроллер беспроводной сети (RNC), ретрансляционные узлы и т.д. Базовая станция 114a и/или базовая станция 114b могут быть выполнены с возможностью передавать и/или принимать сигналы беспроводной связи в пределах конкретной географической области, которая может упоминаться как сота (не показана). Сота дополнительно может быть разделена на секторы соты. Например, сота, соответствующая базовой станции 114a, может быть разделена на три сектора. Таким образом, в одном варианте осуществления базовая станция 114a может включать в себя три приемопередатчика, то есть по одному для каждого сектора соты. В другом варианте осуществления базовая станция 114a может использовать технологию с множественным входом и множественным выходом (MIMO), и поэтому может использовать несколько приемопередатчиков для каждого сектора соты.

Базовые станции 114a, 114b могут взаимодействовать с одним или более блоками WTRU 102a, 102b, 102c, 102d по радиоинтерфейсу (радиоинтерфейсам) 116, который может представлять собой любую подходящую линию беспроводной связи (например, радиочастотную (RF), микроволновую, инфракрасную (IR), ультрафиолетовую (UV), в видимом световом диапазоне и т.д.). Радиоинтерфейс 116 может быть установлен с использованием любой подходящей технологии беспроводного доступа (RAT).

Более определенно, как отмечено выше, система 100 связи может представлять собой систему множественного доступа, и может использовать одну или более схем канального доступа, таких как CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA и т.п. Например, базовая станция 114a в сети RAN 104 и блоки WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовать такую беспроводную технологию, как наземный беспроводной доступ (UTRA) универсальной системы мобильной связи (UMTS), которая может установить радиоинтерфейс 116 с использованием схемы широкополосного доступа CDMA (WCDMA). Схема WCDMA может включать в себя такие протоколы связи, как высокоскоростной пакетный доступ (HSPA) и/или усовершенствованный доступ HSPA (HSPA+). Доступ HSPA может включать в себя высокоскоростной пакетный доступ нисходящей линии связи (HSDPA) и/или высокоскоростной пакетный доступ восходящей линии связи (HSUPA).

В другом варианте осуществления базовая станция 114a и блоки WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовать такую беспроводную технологию, как усовершенствованный наземный беспроводной доступ системы UMTS (E-UTRA), которая может установить радиоинтерфейс 116 с использованием схемы Long Term Evolution (LTE) и/или схемы LTE-Advanced (LTE-A).

В других вариантах осуществления базовая станция 114a и блоки WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовать такие беспроводные технологии, как IEEE 802.16 (то есть широкополосный доступ в микроволновом диапазоне (WiMAX)), CDMA2000, CDMA2000 IX, CDMA2000 EV-DO, промежуточный стандарт 2000 (IS-2000), промежуточный стандарт 95 (IS-95), промежуточный стандарт 856 (IS-856), глобальная система мобильной связи (GSM), развитие стандарта GSM с увеличенной скоростью передачи данных (EDGE), сеть беспроводного доступа GSM EDGE (GERAN) и т.п.

Базовая станция 114b на фиг. 1A может представлять собой беспроводной маршрутизатор, домашний узел B, домашний узел eNodeB или точку доступа, например, и может использовать любую подходящую технологию беспроводного доступа для обеспечения возможности беспроводной связи в локализованной области, такой как место ведения бизнеса, дом, транспортное средство, университетский городок и т.п. В одном варианте осуществления базовая станция 114b и блоки WTRU 102c, 102d могут реализовать такую беспроводную технологию, как IEEE 802.11, чтобы организовать беспроводную локальную сеть (WLAN). В другом варианте осуществления базовая станция 114b и блоки WTRU 102c, 102d могут реализовать такую беспроводную технологию, как IEEE 802.15, чтобы организовать беспроводную персональную сеть (WPAN). Еще в одном варианте осуществления базовая станция 114b и блоки WTRU 102c, 102d могут использовать технологию беспроводного доступа на основе соты (например, WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A и т.д.), чтобы организовать пикосоту или фемтосоту. Как показано на фиг. 1A, базовая станции 114b может иметь прямую связь с Интернетом 110. Таким образом, базовая станция 114b не обязательно должна получать доступ к Интернету 110 через базовую сеть 106.

Сеть RAN 104 может взаимодействовать с базовой сетью 106, которая может представлять собой сеть любого типа, выполненную с возможностью обеспечивать службы передачи речи, данных, приложений и/или речи по протоколу Интернета (VoIP) одному или более блокам WTRU 102a, 102b, 102c, 102d. Например, базовая сеть 106 может обеспечить управление вызовами, службы тарификации, службы мобильной связи на основе местоположения, заранее оплаченный вызовы, соединение с Интернетом, распространение видео и т.д. и/или выполнять функции безопасности высокого уровня, такие как аутентификация пользователя. Хотя это не показано на фиг. 1A, будет понятно, что сеть RAN 104 и/или базовая сеть 106 могут находиться в прямой или косвенной связи с другими сетями RAN, которые используют ту же самую технологию беспроводного доступа, как и сеть RAN 104, или другую технологию беспроводного доступа. Например, в дополнение к соединению с сетью RAN 104, которое может использовать беспроводную технологию E-UTRA, базовая сеть 106 также может взаимодействовать с другой сетью RAN (не показана), использующей беспроводную технологию GSM.

Базовая сеть 106 также может служить межсетевым шлюзом для блоков WTRU 102a, 102b, 102c, 102d для получения доступа к телефонной сети 108 общего пользования (PSTN), Интернету 110 и/или другим сетям 112. Телефонная сеть 108 общего пользования (PSTN) может включать в себя телефонные сети с коммутацией каналов, которые обеспечивают простую телефонную связь (POTS). Интернет 110 может включать в себя глобальную систему взаимно соединенных компьютерных сетей и устройств, которые используют общие протоколы связи, такие как протокол управления, передачей (TCP), протокол пользовательских дейтаграмм (UDP) и протокол Интернета (IP) в комплекте протоколов TCP/IP. Сети 112 могут включать в себя сети проводной или беспроводной связи, которые принадлежат другим поставщикам услуг или управляются ими. Например, сети 112 могут включать в себя другую базовую сеть, соединенную с одной или более сетями RAN, которые могут использовать ту же самую технологию беспроводного доступа, как и сеть RAN 104, или другую технологию беспроводного доступа.

Некоторые или все блоки WTRU 102a, 102b, 102c, 102d в системе 100 связи могут включать в себя возможности работы в нескольких режимах, то есть блоки WTRU 102a, 102b, 102c, 102d могут включать в себя несколько приемопередатчиков для связи с разными беспроводными сетями по разным беспроводным линиям связи. Например, блок WTRU 102c, показанный на фиг. 1A, может быть выполнен с возможностью взаимодействовать с базовой станцией 114a, которая может использовать беспроводную технологию на основе соты, и с базовой станцией 114b, которая может использовать беспроводную технологию IEEE 802.

Фиг. 1B является системной схемой иллюстративного блока WTRU 102. Как показано на фиг. 1B, блок WTRU 102 может включать в себя процессор 118, приемопередатчик 120, элемент 122 приема/передачи, динамик/микрофон 124, клавиатуру 126, дисплей/сенсорную панель 128, несъемную память 130, съемную память 132, источник 134 питания, набор микросхем 136 системы глобального позиционирования (GPS) и другие периферийные устройства 138. Будет понятно, что блок WTRU 102 может включать в себя любую подкомбинацию предшествующих элементов, оставаясь в соответствии с вариантом осуществления.

Процессор 118 может представлять собой процессор общего назначения, специализированный процессор, традиционный процессор, процессор цифровых сигналов (DSP), множество микропроцессоров, один или более микропроцессоров в сотрудничестве с ядром DSP, контроллером, микроконтроллером, специализированными интегральными схемами (ASIC), схемами с программируемыми вентильными матрицами (FPGA), интегральными схемами (IC) любого другого типа, конечным автоматом и т.п. Процессор 118 может выполнять кодирование сигналов, обработку данных, управление питанием, обработку ввода/вывода и/или любую другую функциональность, которая позволяет блоку WTRU 102 работать в беспроводной среде. Процессор 118 может быть присоединен к приемопередатчику 120, который может быть присоединен к элементу 122 приема/передачи. Хотя фиг. 1B изображает процессор 118 и приемопередатчик 120 как отдельные компоненты, будет понятно, что процессор 118 и приемопередатчик 120 могут быть интегрированы вместе в электронном пакете или микросхеме.

Элемент 122 приема/передачи может быть выполнен с возможностью передавать сигналы или принимать сигналы от базовой станции (например, базовой станции 114a) по радиоинтерфейсу 116. Например, в одном варианте осуществления элемент 122 приема/передачи может представлять собой антенну, выполненную с возможностью передавать и/или принимать радиочастотные сигналы. В другом варианте осуществления элемент 122 приема/передачи может представлять собой эмиттер/детектор, выполненный с возможностью передавать и/или принимать, например, сигналы в инфракрасном, ультрафиолетовом или видимом свете. Еще в одном варианте осуществления элемент 122 приема/передачи может быть выполнен с возможностью передавать и принимать и радиочастотные, и световые сигналы. Будет понятно, что элемент 122 приема/передачи может быть выполнен с возможностью передавать и/или принимать любую комбинацию беспроводных сигналов.

Кроме того, хотя элемент 122 приема/передачи изображен на фиг. 1B как единственный элемент, блок WTRU 102 может включать в себя любое количество элементов 122 приема/передачи. Более определенно, блок WTRU 102 может использовать технологию системы MIMO. Таким образом, в одном варианте осуществления блок WTRU 102 может включать в себя два или более элементов 122 приема/передачи (например, несколько антенн) для передачи и приема беспроводных сигналов по радиоинтерфейсу 116.

Приемопередатчик 120 может быть выполнен с возможностью модулировать сигналы, которые должны быть переданы элементом 122 приема/передачи, и демодулировать сигналы, которые приняты элементом 122 приема/передачи. Как отмечено выше, блок WTRU 102 может иметь возможность работы в нескольких режимах. Таким образом, приемопередатчик 120 может включать в себя несколько приемопередатчиков для того, чтобы позволить блоку WTRU 102 взаимодействовать через несколько технологий беспроводного доступа, например, таких как UTRA и IEEE 802.11.

Процессор 118 блока WTRU 102 может быть присоединен к динамику/микрофону 124, клавиатуре 126 и/или дисплею/сенсорной панели 128, (например, жидкокристаллическому дисплею (LCD), блоку отображения или блоку отображения на органических светодиодах (OLED)) и может принимать от них данные пользовательского ввода. Процессор 118 также может выдавать пользовательские данные динамику/микрофону 124, клавиатуре 126 и/или дисплею/сенсорной панели 128. Кроме того, процессор 118 может выполнять доступ к информации из памяти любого подходящего типа, такой как несъемная память 106 и/или съемная память 132, и сохранять в ней данные. Несъемная память 106 может включать в себя оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), жесткий диск или устройство хранения любого другого типа. Съемная память 132 может включать в себя карту модуля идентификации абонента (SIM-карту), карту памяти, защищенную цифровую карту памяти (SD-карту) и т.п. В других вариантах осуществления процессор 118 может выполнять доступ к информации из памяти, которая физически не расположена в блоке WTRU 102, например, на сервере или домашнем компьютере (не показаны), и сохранять в ней данные.

Процессор 118 может получать питание от источника 134 питания и может быть выполнен с возможностью распределять и/или управлять питанием для других компонентов в блоке WTRU 102. Источник 134 питания может представлять собой любое подходящее устройство для обеспечения питанием блока WTRU 102. Например, источник 134 питания может включать в себя одну или более сухих батарей (например, никель-кадмиевых (NiCd), никель-цинковых (NiZn), никель-металлогидридных (NiMH), литий-ионных (Li-ion) и т.д.), солнечных батарей, топливных элементов и т.п.

Процессор 118 также может быть присоединен к набору микросхем 136 GPS, который может быть выполнен с возможностью предоставлять информацию (например, долготу и широту) относительно текущего местоположения блока WTRU 102. В дополнение к информации из набора микросхем 136 GPS или вместо нее блок WTRU 102 может принимать информацию о местоположении по радиоинтерфейсу 116 от базовой станции (например, базовых станций 114a, 114b) и/или определять свое местоположение на основе синхронизации сигналов, принимаемых от двух или более соседних базовых станций. Будет понятно, что блок WTRU 102 может получить информацию о местоположении посредством любого подходящего способа определения местоположения, оставаясь в соответствии с вариантом осуществления.

Процессор 118 дополнительно может быть присоединен к другим периферийным устройствам 138, которые могут включать в себя один или более программных и/или аппаратные модулей, которые обеспечивают дополнительные признаки, функциональность и/или проводную или беспроводную связь. Например, периферийные устройства 138 могут включать в себя акселерометр, электронный компас, спутниковый приемопередатчик, цифровой фотоаппарат (для фото или видео), порт универсальной последовательной шины (USB), устройство вибрации, телевизионный приемопередатчик, головную гарнитуру, модуль Bluetooth®, FM-радиоприемник, проигрыватель цифровой музыки, медиапроигрыватель, модуль для видеоигр, Интернет-браузер и т.п.

Раскрыты варианты осуществления для передач сигнала маяка и обнаружения соседнего окружения в когнитивной сети и инфраструктурной сети. Описанные ниже варианты осуществления могут использоваться для оптимизации синхронизации когнитивной сети (например, неиспользуемые промежутки), но также могут быть распространены на любые случаи, в которых сканирующее устройство может выполнять сканирование по списку каналов. Следует отметить, что раскрытые здесь варианты осуществления могут быть реализованы в любой комбинации.

Фиг. 2 представляет иллюстративную архитектуру домашней или фемтосотовой сети 200 связи. Домашняя/фемтосотовая сеть 200 может включать в себя централизованный межсетевой шлюз 210 (например, домашний узел eNodeB) и множество беспроводных устройств. Мобильное устройство 220, перемещающееся в дом, может переключиться с макросотовой сети 230 связи на централизованный межсетевой шлюз 210. Домашняя/фемтосотовая сеть 200 может включать в себя множество сетей 240a-240c, содержащих устройства, которые выполнены с поддержкой разных технологий беспроводного доступа (например, 802.11, Zigbee и т.д.). Сети 240a-240c могут быть соединены с централизованным межсетевым шлюзом 210 через новый или существующий интерфейс. Централизованный межсетевой шлюз 210 может иметь функцию управления каналом, чтобы лучше оказывать поддержку различным типам сетей 240a-240c и помогать оптимизировать использование спектра и минимизировать взаимные помехи. Централизованный межсетевой шлюз 210 может служить для лучшего управления взаимными помехами сосуществования разных технологий беспроводного доступа, более эффективным использованием спектра разных когнитивных сетей, более быстрым формированием каждой сети, более быстрым обнаружением сетей для поддерживающих разные технологии беспроводного доступа устройств, более быстрой установкой прямой линии связи в некоторых сценариях связи (например, непосредственная связь "точка"-"точка" (P2P), распределение мультимедиа и т.д.) и т.п.

В соответствии с одним вариантом осуществления устройство, отправляющее сигнал маяка (в дальнейшем называемое "устройством маяка", например, точка доступа (AP) или станция), разделяет сигнал маяка на разные сегменты и передает сегменты сигнала маяка по нескольким каналам одновременно как агрегированный сигнал маяка. В дальнейшем термин "устройство" включает в себя блок WTRU и базовую станцию (такую как точка доступа или узел-B). Фиг. 3 показывает передачу четырех сегментов сигнала маяка по четырем каналам одновременно. Сегменты сигнала маяка могут быть переданы с управляющими сообщениями и сообщениями данных с использованием одного и того же физического канала посредством разделения времени. Можно отметить, что фиг. 3 показывает случай устройств, которые могут поддерживать передачу и прием на четырех каналах в качестве примера, и сигнал маяка может быть разделен на любое количество сегментов, и сегменты сигнала маяка могут быть одновременно переданы по любому количеству каналов.

В сети стандарта 802.11 беспроводное устройство обнаруживает канал, прежде чем инициировать передачу, и устройство маяка также может выиграть конкуренцию, прежде чем инициировать передачу агрегированного сигнала маяка. В соответствии с одним вариантом осуществления устройство маяка может обнаружить один из множества конкурирующих каналов (таких как первичный канал) и передать агрегированный сигнал маяк по множеству каналов, когда устройство маяка выигрывает конкуренцию для первичного канала. Другими словами, если первичный канал доступен для передачи, другие каналы также могут быть доступными для того, чтобы устройство маяка передало агрегированный сигнал маяка.

Поскольку сигнал маяка сегментирован, информация сигнала маяка (которая может быть перенесена в информационных элементах (IE)) может быть разделена среди различных сегментов сигнала маяка. Некоторый информационные элементы могут быть включены во все или в предопределенное количество сегментов сигнала маяка. Например, информационные элементы, которые могут быть включены во все или в предопределенное количество сегментов сигнала маяка, включают в себя, но без ограничения, метку времени, интервал маяка, возможности, идентификатор беспроводной сети (SSID), поддерживаемую скорость и/или информацию о канале. Посредством включения одного или более информационных элементов в сегменты сигнала маяка устройство, сканирующее каналы на предмет сигналов маяка (в дальнейшем называемое "сканирующим устройством"), может быстро синхронизироваться и запустить процесс привязки, как только оно принимает, по меньшей мере, один из сегментов сигнала маяка.

Фиг. 4 является примером информационных элементов в разных сегментах сигнала маяка. В этом примере метка времени, интервал маяка, возможности, идентификатор SSID, поддерживаемая скорость и информация о канале повторяется во всех или в предопределенном количестве сегментов сигнала маяка, и другая информация разделена по четырем сегментам сигнала маяка.

Информационный элемент информации нового канала может быть включен в сегменты сигнала маяка в одном или более сегментах. Информационный элемент информации канала, включенный в сегмент сигнала маяка, может помочь сканирующему устройству обнаружить каналы, когда отправляются другие сегменты. Информационный элемент информации канала может включать в себя частоту других каналов, на которых передаются сегменты сигнала маяка, и показание относительно первичного канала.

Информационный элемент режима использования спектра может быть включен в сигнал маяка или сегмент сигнала маяка устройства (например, точки доступа), работающего в промежутке TVWS или другом спектре, используемом и первичными, и вторичными пользователями. Первичные пользователи могут являться пользователями, которые зарегистрированы в базе данных TVWS, и вторичные пользователи могут являться пользователями, которые не зарегистрированы в базе данных TVWS. Вторичные пользователи могут использовать канал после обнаружения доступного канала или приема информации о доступном канале, но могут освободить канал, когда обнаружен первичный пользователь, использующий канал. Поле режима использования спектра может указывать, может ли точка доступа и привязанные устройства работать как устройство режима I/режима II, как устройство только для обнаружения, или как гибридное устройство режима I/режима II и только для обнаружения. Устройство, работающее как устройство режима I или как устройство режима II, может выполнять передачу без обнаружения канала для обнаружения присутствие первичных пользователей на рабочем канале. Устройство, работающее как устройство только для обнаружения, может быть подчинено другим нормативам, поскольку оно может быть должно, работать на низкой мощности передачи, и ему может быть необходимо, обнаружить канал до выполнения передачи, чтобы обнаружить присутствие первичных пользователей. В качестве альтернативы информация, включенная в информационный элемент режима использования спектра, может быть включена в поле возможностей или любое другое поле в сигнале маяка или в сегменте сигнала маяка.

Когда точка доступа или устройства поддерживают гибридный режим I/режим II и режим работы только для обнаружения, работа на некоторых каналах может быть основана на режиме I/режиме II и операциях на других каналах могут быть основаны на режиме только для обнаружения. AP или устройства могут передать информацию доступного канала (каналов) в области, которая определена либо посредством получения доступа к базе данных TVWS, либо посредством обнаружения каналов в области. Точка доступа или устройства могут широковещательно передать назначение каналов, которые были получены из базы данных TVWS (режим II), и которые были получены посредством обнаружения (режим только обнаружения). Эта информация может быть включена в информационный элемент информации канала, в другой информационный элемент или как новый информационный элемент информации маяка. Для каналов, полученных через режим только обнаружения (например, каналы, определенные как доступные посредством обнаружения каналов), или для каналов, которые точка доступа сообщила окружающим устройствам, которые являются каналами режима только обнаружения, и точка доступа и соответствующие устройства могут быть должны работать на низкой мощности передач, и им может быть необходимо, обнаружить канал до выполнения передачи, чтобы обнаружить присутствие первичных пользователей. Для каналов, которые обозначены как полученные из базы данных TVWS, точка доступа и устройства могут работать на этом канале без обнаружения каналов, чтобы обнаружить присутствие первичных пользователей.

Фиг. 5 показывает сегменты сигнала маяка, передаваемые по четырем каналам. Кадр 500 сигнала маяка, включающий в себя сегмент сигнала маяка, содержит заголовок 502 MAC, тело 504 кадра и проверочную последовательность 506 кадра (FCS). Тело 504 кадра включает в себя общие информационные элементы, которые включены во все или в предопределенное количество сегментов маяка, и другие информационные элементы, которые распределены по сегментам сигнала маяка.

Сканирующее устройство может использовать свои приемники (например, четыре приемника) для сканирования на предмет этих сегментов сигнала маяка. Сканирующее устройство может сканировать несколько (например, четыре) разных частоты одновременно и затем перейти к следующим четырем частотам, пока оно не найдет по меньшей мере один из сегментов сигнала маяка. Как только принят, по меньшей мере, один сегмент сигнала маяка, сканирующее устройство может использовать информационный элемент информации канала, включенный в сегмент маяка, чтобы найти другие сегменты сигнала маяка для приема полного сигнала маяка и начала процедуры привязки.

В качестве альтернативы все или предопределенное количество информационных элементов маяка может быть распределено по сегментам сигнала маяка, как показано на фиг. 6. В этом случае информационный элемент информации канала может быть включен во все или в предопределенное количество сегментов сигнала маяка.

В качестве альтернативы полный сигнал маяка может повторяться на всех или на предопределенном количестве каналов вместо того, чтобы сегментировать его. Это может быть полезно для устройств, которые могут выполнять прием на одном канале.

В соответствии с другим вариантом осуществления устройство маяка может передать сигнал маяка для обнаружения в дополнение к обычному сигналу маяку (например, си