Устройство управления передачей данных, способ управления передачей данных, устройство передачи данных, способ передачи данных и система передачи данных

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к области связи. Техническим результатом является предотвращение избыточных взаимных помех для первичной системы при вторичном использовании частотного диапазона, даже когда присутствует множество вторичных систем. Предусмотрено устройство управления передачей данных, включающее в себя модуль передачи данных, выполненный с возможностью обмена данными с одним или больше вторичными узлами передачи данных, работающими во вторичной системе, используя, по меньшей мере, один из частотных каналов, выделенных для первичной системы, и частотный канал, расположенный ближе всего к этому частотному каналу, модуль определения, выполненный с возможностью определения верхнего предельного числа вторичных систем или вторичных узлов передачи данных, для которых должна быть выделена мощность передачи, и модуль выделения мощности, выполненный с возможностью выделения мощности передачи в каждую вторичную систему или каждый вторичный узел передачи данных в каждой вторичной системе, на основе определенного верхнего предельного числа и приемлемой величины взаимных помех первичной системы. 5 н. и 18 з.п. ф-лы, 25 ил., 1 табл.

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение Настоящее раскрытие относится к устройству управления передачей данных, способу управления передачей данных, устройству передачи данных, способу передачи данных и к системе передачи данных.

Уровень техники

Вторичное использование частоты рассматривается, как способ уменьшения будущего истощения частотных ресурсов. Вторичное использование частоты состоит в том, что часть или все частотные каналы, предпочтительно выделенные системе, вторично используются другой системой. Как правило, система, для которой предпочтительно выделен частотный канал, называется первичной системой, и система, которая вторично использует частотный канал, называется вторичной системой.

В телевидении свободное пространство представляет собой пример частотного канала, вторичное использование которого рассматривается (см. Непатентную литературу 1 и 2). Свободное пространство в телевидении представляет собой канал, который не используется в телевизионной системе широковещательной передачи, в зависимости от области, среди частотных каналов, выделенных для телевизионной системы широковещательной передачи в качестве первичной системы. Свободное пространство в телевидении открыто для вторичной системы, поэтому этот частотный ресурс может быть эффективно использован. Стандарт для физического уровня (PHY) и уровня MAC, который обеспечивает возможность вторичного использования свободного пространства в телевидении, может использовать IEEE802.22, IEEE802.11af и ЕСМА (европейская Ассоциация изготовителей компьютеров)-392 (CogNea, см., Непатентную литературу 3, описанную ниже).

Обычно требуется, чтобы вторичная система работала так, чтобы она не создавала избыточные помехи для первичной системы во время вторичного использования частотной полосы. Важная технология, поэтому представляет собой управление мощностью передачи. Например, в Патентной литературе 1 описаны последние приложения, в которых предлагается способ для расчета потерь в канале передачи от базовой станции, как вторичной системы, до устройства приема, как первичной системы, и ширины дискретной частоты между частотными каналами, и определения максимальной мощности передачи вторичной системы на основе результата расчета.

Список литературы Непатентная литература

Непатентная литература 1: "SECOND REPORT AND ORDER AND MEMORANDUM OPINION AND ORDER", [online], [searched on October 12, 2010], Internet <URL:http://hraunfoss.fcc.gov/edocs_public/attachmatch/FCC-08-260Al.pdf>

Непатентная литература 2: "SE43-Cognitive radio systems-White spaces (470-790 MHz)", [online], [searched on October 12, 2010], Internet <URL:http://www.cept.org/0B322E6B-375D-4B8F-868B-F9E5153CF72.W5Doc?frames=no&>

Непатентная литература 3: " Standard ECMA-392 MAC and PHY for Operation in TV White Space", [online], [searched on October 12, 2010], Internet<URL:http://www.ecma-intemational.org/publications/standards/Ecma-392.htm>

Патентная литература

Патентная Литература 1: JP 2009-100452 А.

Сущность изобретения

Техническая задача

Однако с помощью способа, описанного в Патентной литературе 1, представленной выше, базовая станция во вторичной системе не учитывает возможность присутствия другой вторичной системы, и, таким образом, приемлемая величина взаимных помех для первичной системы может быть превышена, когда присутствует множество вторичных систем.

Поэтому, желательно обеспечить механизм, позволяющий предотвратить избыточные взаимные помехи для первичной системы при вторичном использовании частотного диапазона, даже когда присутствует множество вторичных систем.

Решение задачи

В соответствии с вариантом осуществления, предложено устройство управления передачей данных, включающее в себя модуль передачи данных, выполненный с возможностью обмена данными с одним или больше вторичными узлами передачи данных, которые работают во вторичной системе, используя, по меньшей мере, один частотный канал, выделенный для первичной системы, и частотный канал, расположенный рядом с этим частотным каналом, модуль определения, выполненный с возможностью определения верхнего предельного числа вторичных систем или вторичных узлов передачи данных, для которых выделяется мощность передачи, и модуль выделения мощности, выполненный с возможностью выделения мощности передачи для каждой вторичной системы или каждого вторичного узла передачи данных в каждой вторичной системе, на основе определенного верхнего числа и приемлемого уровня взаимных помехи первичной системы.

Кроме того, модуль определения может определять верхнее предельное число на основе требований к уровню качества передачи данных каждой вторичной системы.

Кроме того, модуль определения может определять верхнее предельное число путем оценки разности между величиной взаимных помех для первичной системы, которая оценивается по требованиям к уровню качества передачи данных каждой вторичной системы, и приемлемой величиной взаимных помех для первичной системы.

Кроме того, когда множество частотных каналов используются одной или больше вторичными системами, модуль выделения мощности может выделять мощность передачи для каждой вторичной системы или для каждого вторичного узла передачи данных в каждой вторичной системе таким образом, что, сумма величин взаимных помех для первичной системы, связанных с вторичным использованием частотных каналов, не превышает приемлемую величину взаимных помех.

Кроме того, модуль определения может определять первое верхнее предельное число частотных каналов, выделенных для первичной системы, и второе верхнее предельное число других частотных каналов, и модуль выделения мощности использует первое верхнее предельное число и второе верхнее предельное число для выделения мощности передачи каждой вторичной системе или каждому вторичному узлу передачи данных в каждой вторичной системе.

Кроме того, модуль выделения мощности может предварительно распределять мощность передачи для вторичных систем, используя частотный канал для каждого частотного канала, используемого вторичной системой, и затем перераспределять мощность передачи во вторичных системах, используя другой частотный канал, на основе предварительно распределенной мощности передачи.

Модуль выделения мощности может распределять или перераспределять мощность передачи во вторичных системах, и затем корректировать мощность передачи, так, чтобы она была выделена для каждой вторичной системы, на основе сравнения между приемлемой величиной взаимных помех и величиной взаимных помех в точке, где сумма величин взаимных помех является наибольшей в пределах области обслуживания первичной системы.

Кроме того, модуль передачи данных может принимать информацию приоритета для определения приоритета вторичной системы из другого устройства, и модуль выделения мощности выделяет мощность передачи, на основе мощности передачи, предварительно распределенной для вторичной системы, имеющей более высокий приоритет, и затем перераспределять мощность передачи в остальные вторичные системы.

Кроме того, модуль передачи данных может принимать информацию приоритета для определения приоритета вторичной системы из другого устройства, и модуль выделения мощности использует вес, в зависимости от приоритета, для взвешивания мощности передачи, выделяемой каждой вторичной системе или каждому вторичному узлу передачи данных в каждой вторичной системе.

Когда новая вторичная система начинает работать, модуль выделения мощности может запрашивать вторичную систему, имеющую избыточную мощность передачи, среди существующих вторичных систем, с тем, чтобы уменьшить мощность передачи.

Модуль определения может определять положение опорной точки первичной системы при оценке величины взаимных помех для первичной системы, путем использования информации, принятой из сервера данных в первичной системе.

Кроме того, модуль выделения мощности может определять выделение мощности передачи на основе приемлемой величины взаимных помех первичной системы, и потерь в канале передачи, в зависимости от расстояния между первичной системой и каждой вторичной системой, и расстояние между первичной системой и каждой вторичной системой представляет собой минимальное расстояние между положением каждой вторичной системы и внешним контуром области действия первичной системы или узла первичной системы.

Кроме того, модуль выделения мощности может определять выделение мощности передачи на основе приемлемой величины взаимных помех первичной системы и потерь в канале передачи данных, в зависимости от расстояния между первичной системой и каждой вторичной системой, и расстояние между первичной системой и каждой вторичной системой представляет собой расстояние между положением каждой вторичной системы и определенной точкой на внешнем контуре области обслуживания первичной системы или в пределах внешнего контура.

Кроме того, модуль выделения мощности может игнорировать вторичную систему, для которой расстояние от первичной системы или потери в канале, зависящие от расстояния, превышает заданный предел, при расчете выделения мощности передачи.

Кроме того, порог может быть установлен для каждого частотного канала.

Кроме того, модуль выделения мощности может передавать уведомление о результатах выделения мощности во вторичный узел передачи данных, в ответ на запрос из вторичного узла передачи данных, принятого модулем передачи данных.

Кроме того, модуль выделения мощности может передавать уведомление о результате выделения мощности во вторичный узел передачи данных, независимо от запроса из вторичного узла передачи данных.

Кроме того, модуль выделения мощности может использовать запас для уменьшения риска взаимных помех после выделения мощности передачи, и устройство управления передачей данных дополнительно содержит модуль установки запаса, выполненный с возможностью установки запаса на основе количества вторичных систем или работающих вторичных узлов передачи данных, или максимального количества пригодных для работы вторичных систем или вторичных узлов передачи данных на частотный канал.

Кроме того, модуль установки запаса может устанавливать запас на частотный канал таким образом, что этот запас на частотный канал в центре полосы является относительно большим, чем запас частотных каналов на концах.

Кроме того, в соответствии с другим вариантом осуществления, предусмотрен способ управления передачей данных, используя устройство управления передачей данных для обеспечения обмена данными с одним или больше вторичными узлами передачи данных, работающими во вторичной системе, путем использования, по меньшей мере, одного из частотных каналов, выделенных для первичной системы, и частотного канала, расположенного рядом с частотным каналом, включая в себя определение верхнего предельного числа вторичных систем или вторичных узлов передачи данных, которым должна быть выделена определенная мощность передачи, и выделяя мощность передачи для каждой вторичной системы или каждого вторичного узла передачи данных в каждой вторичной системе, на основе определенного верхнего предельного числа и приемлемой величины взаимных помех первичной системы.

Кроме того, в соответствии с другим вариантом осуществления, предусмотрено устройство передачи данных, управляющее вторичной системой, путем использования, по меньшей мере, одного из частотных каналов, выделенных для первичной системы, или частотного канала, расположенного рядом с частотным каналом, включающее в себя модуль передачи данных, выполненный с возможностью приема результата выделения мощности передачи, из устройства управления передачей данных, выполненного с возможностью выделения мощности передачи для каждой вторичной системы или каждого вторичного узла передачи данных в каждой вторичной системе, на основе верхнего предельного числа вторичных систем или вторичных узлов передачи данных, которым выделяют мощность передачи, и приемлемой величины взаимных помех для первичной системы, и модуль управления, выполненный с возможностью ограничения мощности передачи для обмена данными с другим вторичным узлом передачи данных, на основе результата выделения мощности передачи, принятого модулем передачи данных.

Кроме того, в соответствии с другим вариантом осуществления, предусмотрен способ передачи данных, выполняемый устройством передачи данных, управляющим вторичной системой, путем использования, по меньшей мере, одного частотного канала, выделенного для первичной системы, и частотного канала, расположенного рядом с этим частотным каналом, включая в себя прием результата выделения мощности передачи из устройства управления передачей данных, выполненного с возможностью выделения мощности передачи для каждой вторичной системы или каждого вторичного узла передачи данных в каждой вторичной системе, на основе верхнего предельного числа вторичных систем или вторичных узлов передачи данных, для которых должна быть выделена мощность передачи, и приемлемого уровня взаимных помех первичной системы, и ограниченной мощности передачи для обмена данными с другим вторичным узлом передачи данных на основе результата выделения мощности передачи.

Кроме того, в соответствии с другим вариантом осуществления, предусмотрена система передачи данных, включающая в себя один или больше вторичных узлов передачи данных, работающих во вторичной системе, путем использования, по меньшей мере, одного частотного канала, выделенного для первичной системы, и частотного канала, расположенного рядом с частотным каналом, и устройство управления передачей данных выполненное с возможностью управления обменом данными с одним или больше вторичными узлами передачи данных. Устройство управления передачей данных включает в себя модуль передачи данных, выполненный с возможностью обмена данными с одним или больше вторичными узлами передачи данных, модуль определения, выполненный с возможностью определения верхнего предельного числа вторичных систем или вторичных узлов передачи данных, для которых должна быть выделена мощность передачи, и модуль выделения мощности, выполненный с возможностью выделения мощности передачи для каждой вторичной системы или для каждого вторичного узла передачи данных, в каждой вторичной системе, на основе определенного верхнего предельного числа и приемлемой величины взаимных помех первичной системы. Каждый один или больше вторичных узлов передачи данных включает в себя модуль передачи данных, выполненный с возможностью приема результата выделения мощности передачи из устройства управления передачей данных, и модуль управления, выполненный с возможностью ограничения мощности передачи для обмена данными с другим вторичным узлом передачи данных, на основе принятого результата выделения мощности передачи.

Предпочтительные эффекты изобретения

Как описано выше, с помощью устройства управления передачей данных, способа управления передачей данных, устройства передачи данных, способа передачи данных и системы передачи данных, в соответствии с настоящим раскрытием, возможно предотвратить избыточные взаимные помехи для первичной системы при вторичном использовании частотной полосы, даже когда присутствует множество вторичных систем.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана пояснительная схема для пояснения взаимных помех, возникающих в узлах первичной системы после вторичного использования частоты.

На фиг.2 показана пояснительная схема для пояснения внутриполосной помехи и помехи между полосами.

На фиг.3 показана пояснительная схема для пояснения структуры системы передачи данных в соответствии с одним вариантом осуществления.

На фиг.4 показана схема последовательности обработки, поясняющая примерный схематичный поток обработки управления помехами, выполняемой в системе передачи данных в соответствии с одним вариантом осуществления.

На фиг.5 показана блок-схема, поясняющая примерную структуру устройства управления передачей данных в соответствии с одним вариантом осуществления.

На фиг.6 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая в общих чертах поток обработки регулирования мощности устройством управления передачей данных в соответствии с одним вариантом осуществления.

На фиг.7 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая примерный поток обработки для определения верхнего предельного числа, в соответствии с одним вариантом осуществления.

На фиг.8 показана пояснительная схема для пояснения на примере одновременно используемого числа в ограниченном смысле и одновременно используемого числа в широком смысле.

На фиг.9А показана пояснительная схема для пояснения первого примера исключенных целей для выделения мощности, в зависимости от расстояния от первичной системы.

На фиг.9В показана пояснительная схема для пояснения второго примера исключенных целей для выделения мощности, в зависимости от расстояния от первичной системы.

На фиг.10А показана блок-схема последовательности операций, поясняющая первый пример потока обработки для выделения мощности, в соответствии с одним вариантом осуществления.

На фиг.10В показана блок-схема последовательности операций, поясняющая второй пример потока обработки для выделения мощности, в соответствии с одним вариантом осуществления.

На фиг.10С показана блок-схема последовательности операций, поясняющая третий пример потока обработки для выделения мощности, в соответствии с одним вариантом осуществления.

На фиг.11 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая примерный поток обработки для повторного регулирования мощности, в соответствии с одним вариантом осуществления.

На фиг.12 показана пояснительная схема, поясняющая примерную структуру вторичной таблицы управления системой в соответствии с одним вариантом осуществления.

На фиг.13А показана блок-схема последовательности операций, поясняющая первый пример потока обработки, когда запуск в работу вторичной системой отклоняют, в соответствии с одним вариантом осуществления.

На фиг.13В показана блок-схема последовательности операций, поясняющая примерный поток обработки, когда запуск в работу вторичной системой удерживают, в соответствии с одним вариантом осуществления.

На фиг.13С показана блок-схема последовательности операций, поясняющая второй пример потока обработки, когда запуск в работу вторичной системой отклоняют, в соответствии с одним вариантом осуществления.

На фиг.14А показана пояснительная схема, поясняющей первый пример определения расстояния между первичной системой и каждой вторичной системой.

На фиг.14В показана пояснительная схема для пояснения второго примера определения расстояния между первичной системой и каждой вторичной системой.

На фиг.14С показана пояснительная схема для пояснения третьего примера определения расстояния между первичной системой и каждой вторичной системой.

На фиг.14D показана пояснительная схема для пояснения четвертого примера определения расстояния между первичной системой и каждой вторичной системой.

На фиг.15 показана блок-схема, поясняющая примерную структуру вторичного узла передачи данных в соответствии с одним вариантом осуществления.

На фиг.16 показана блок-схема, поясняющая примерную структуру устройства управления передачей данных в соответствии с одним вариантом.

На фиг.17 показана пояснительная схема для пояснения установки границ, в зависимости от положения частотного канала в полосе.

Подробное описание изобретения

Ниже будет подробно описано настоящее изобретение со ссылкой на приложенные чертежи. Следует отметить, что, в данном описании и на чертежах, элементы, которые имеют, по существу, одинаковые функции и структуру, обозначены одинаковыми номерами ссылочных позиций, и повторное их пояснение исключено.

Ниже раздел "Подробное описание изобретения" будет описан в следующем порядке.

1. Общее описание системы

2. Основная модель управления взаимными помехами

3. Примерная структура устройства управления передачей данных (менеджер)

4. Примерная структура устройства передачи данных (для вторичного узла передачи данных)

5. Адаптивная установка запасов

6. Заключение

1. Общее описание системы

Задачи и общее описание системы передачи данных, в соответствии с одним вариантом осуществления, будут вначале описаны со ссылкой на фиг.1-4.

1-1. Задачи, связанные с вариантом осуществления

На фиг.1 представлена пояснительная схема, предназначенная для пояснения взаимных помех, возникающих в узлах первичной системы при вторичном использовании частоты. На фиг.1 можно видеть первичную станцию 10 передачи данных, предназначенную для предоставления услуг для первичной системы, и первичную станцию 20 приема, расположенную на границе 12 области обслуживания первичной системы. Первичная станция 10 передачи может представлять собой, например, телевизионную станцию широковещательной передачи или беспроводную базовую станцию, или релейную станцию в сотовой системе передачи данных. Когда первичная станция 10 передачи данных представляет собой станцию телевизионной широковещательной передачи, первичная станция 20 приема представляет собой приемник, имеющий антенну или тюнер для приема телевизионной широковещательной передачи. Когда первичная станция 10 передачи представляет собой беспроводную базовую станцию в системе сотовой передачи данных, первичная станция 20 приема представляет собой беспроводный терминал, работающий в сотовой системе передачи данных. В примере по фиг.1, канал F1 выделен для первичной станции 10 передачи данных. Первичная станция 10 передачи данных может предоставлять услуги телевизионной широковещательной передачи, услуги беспроводной передачи данных или некоторые другие услуги беспроводной передачи данных (которые называются ниже первичной услугой), путем передачи беспроводных сигналов по каналу F1.

На фиг.1 иллюстрируются узлы 200а, 200b, 200с и 200d передачи данных множества вторичных систем (которые будут ниже называться вторичными узлами передачи данных). В каждом вторичном узле передачи данных используется канал F1, выделенный для первичной системы, или ближний канал F2 или F3 для работы вторичной системы. В примере по фиг.1, узел 200а вторичной передачи данных, расположенный за пределами области защиты между границей 12 и границей 14, использует канал F1. Вторичные узлы 200b и 200с передачи данных, расположенные внутри области защиты, используют каналы F2 и F3 рядом с каналом F1, соответственно. Вторичный узел 200d передачи данных, расположенный за пределами области защиты, использует канал F2.

В условиях, показанных на фиг.1, на первичную станцию 20 приема могут воздействовать помехи, вызванные беспроводным сигналом, передаваемым из каждого вторичного узла передачи данных при приеме первичной услуги. На фиг.2 показана пояснительная схема, предназначенная для пояснения взаимной помехи внутри полосы и взаимной помехи между полосами. В примере, показанном на фиг.2, канал F1 используется первичной системой. Когда канал F1 используется вторично вторичным узлом 200а передачи данных по фиг. 1, может возникать взаимная помеха в том же канале. Канал F2 расположен рядом с каналом F1. Канал F3 расположен рядом с каналом F2. Защитная полоса частот предусмотрена между каналом Fin каналом F2 и между каналом F2, и каналом F3, соответственно. В идеале, когда каналы F2 и F3 используются разными системами, не возникает помеха для первичной системы. Однако, как показано на фиг.2, значительная взаимная помеха фактически может возникнуть в ближнем канале (таком как каналы F2, F3 и в других каналах) из-за внеполосного излучения.

В существующем способе каждый вторичный узел передачи данных, показанный на фиг.1, управляет своей мощностью передачи, таким образом, чтобы ограничить взаимные помехи для первичной системы во взаимно-однозначном соответствии с первичной системой. Однако когда множество вторичных систем работают под управлением множества вторичных узлов передачи данных, взаимные помехи, вызванные отдельными вторичными системами, накапливаются, вследствие чего возникает риск того, что первичная система будет подвергнута избыточным взаимным помехам. Существующий способ не позволяет достаточно ограничить такой риск, чтобы, таким образом, обеспечить безопасную работу первичной системы.

1-2. Общее описание системы передачи данных

На фиг.3 показана пояснительная схема, предназначенная для пояснения структуры системы 1 передачи данных, в соответствии с одним вариантом осуществления. Как показано на фиг.3, система 1 передачи данных включает в себя первичную станцию 10 передачи данных, сервер 30 данных, устройство 100 управления передачей данных и вторичные узлы 200а и 200b передачи данных. В примере, представленном на фиг.3, показаны только вторичные узлы 200а и 200b передачи данных, как вторичные узлы передачи данных, но большее количество вторичных узлов передачи данных может фактически присутствовать. В следующем пояснении настоящего описания, когда вторичные узлы 200а и 200b передачи данных (а также другие узлы передачи данных) не требуется, в частности, различать друг от друга, букву алфавита, следующую после номера, исключают, и они совместно называются вторичным узлом 200 передачи данных.

Сервер 30 данных представляет собой устройство сервера, имеющее базу данных, в которой содержатся данные вторичного использования. Сервер 30 данных обеспечивает данные, обозначающие вторичные используемые каналы, и положение данных в станции 10 передачи данных первичной системы во вторичный узел 200 передачи данных, в соответствии с доступом из вторичного узла 200 передачи данных. Вторичный узел 200 передачи данных регистрирует информацию о вторичной системе в сервере 30 данных в начале вторичного использования. Обмен данными между сервером 30 данных и вторичным узлом 200 передачи данных может осуществляться через произвольную сеть, такую как Интернет. В Непатентной литературе 1 описано вторичное использование свободного пространства телевидения для примерного описания сервера данных.

Устройство 100 управления передачей данных используется, как администратор вторичной системы, предназначенный для регулирования мощности передачи, используемой каждым вторичным узлом 200 передачи данных таким образом, чтобы взаимные помехи из-за работы вторичных систем, не оказывали пагубное влияние на первичную систему. Сервер 30 передачи данных может осуществлять доступ к устройству 100 управления передачей данных через сеть, такую как Интернет, и может получать данные, используемые для регулирования мощности передачи из сервера 30 данных.

Устройство 100 управления передачей данных соединено с возможность обмена данными с каждым вторичным узлом 200 передачи данных. Устройство 100 управления передачей данных регулирует мощность передачи вторичных систем, в ответ на запрос из вторичного узла 200 передачи данных или первичной системы, или периодически. Устройство 100 управления передачей данных может быть установлено физически в том же устройстве, что и сервер 30 данных, или в любом вторичном узле 200 передачи данных, не ограничиваясь примером, показанным на фиг.3.

На фиг.4 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая примерный схематический поток обработки управления взаимными помехами, выполняемый в системе 1 передачи данных.

Сначала вторичный узел 200 передачи данных регистрирует информацию о вторичной системе в сервере 30 данных, в начале вторичного использования (этап S10). Информация, регистрируемая здесь, включает в себя, например, ID, класс и данные положения устройства, начинающего вторичное использование. Сервер 30 данных уведомляет вторичный узел 200, передавая в него информацию для конфигурирования вторичной системы, такую как список номеров канала вторично используемых частотных каналов, приемлемую максимальную мощность передачи и спектральную маску, в соответствии с регистрацией информации во вторичной системе. Цикл доступов к серверу 30 данных вторичным узлом 200 передачи данных может быть определен на основе закона, регулирующего использование частоты. Например, в FCC (Федеральная комиссия связи) обсуждаются требования, что при изменении положения вторичного узла передачи данных, положение данных должно обновляться каждые, по меньшей мере, 60 секунд. Кроме того, дополнительно рекомендуется, чтобы список номеров используемых каналов подтверждался вторичным узлом передачи данных каждые, по меньшей мере, 30 секунд. Однако при увеличении доступа к серверу 30 данных происходит увеличение передаваемых служебных данных. Таким образом, цикл доступа к серверу 30 данных может быть установлен более длительным (например, равным целочисленному кратному определенного цикла). Цикл доступа может быть установлен динамически, в зависимости от количества активных узлов (цикл может быть установлен более длительным, из-за низкого риска взаимных помех, например, при малом количестве узлов). Цикл доступа может быть передан, как инструкция, во вторичный узел 200 передачи данных в сервер 30 после исходной регистрации информации о вторичной системе, например.

Устройство 100 управления передачей данных, например, периодически принимает информацию о первичной системе из сервера 30 данных и обновляет информацию, сохраненную в нем, используя принятую информацию (этап S11). Принятая информация может включать в себя одно или больше из данных положения станции 10 передачи данных, в качестве первичной системы, высоты антенны, ширины защитной области, списка номеров каналов для частотных каналов, приемлемой величины взаимных помех первичной системы, данных о положении по опорной точке для описанного ниже расчета взаимных помех, списка ID зарегистрированных вторичных узлов 200 передачи данных, и других параметров (таких как коэффициент утечки соседнего канала (ACLR), запас по затуханию, запас по экранированию, отношение защиты и выбор соседнего канала (ACS)). Устройство 100 управления передачей данных может принимать всю или часть информации о первичной системе (такой как список номеров каналов) опосредованно из вторичного узла 200 передачи данных. Как описано ниже, когда запас по распределению адаптивно устанавливают для распределения мощности передачи, устройство 100 управления передачей данных может принимать параметры, предназначенные для использования, для установки запасов по распределению, из сервера 30 данных. Параметры, предназначенные для использования, для установки запасов по распределению, могут включать в себя количество активных вторичных систем или количество вторичных узлов передачи данных на канал, или представляющее их значение (такое как максимальное значение при обработке между полосами).

Затем вторичный узел 200 передачи данных конфигурирует вторичную систему на основе информации, переданной, как уведомление, из сервера 30 данных (этап S12). Например, вторичный узел 200 передачи данных выбирает один или множество каналов среди вторичных используемых каналов частоты, и передает сигнал маяка в окружающую среду на выбранных каналах. Затем вторичный узел 200 передачи данных устанавливает связь с устройством, соответствующим этому сигналу маяка.

После этого, запрос на управление взаимными помехами передают из вторичного узла 200 передачи данных в устройство 100 управления передачей данных или из устройства 100 управления передачей данных во вторичный узел 200 передачи данных (этап S13). Запрос на управление взаимными помехами может быть передан из вторичного узла 200 передачи данных в ответ на детектируемый беспроводный сигнал из другой вторичной системы, например, из вторичной системы, управление которой выполняет вторичный узел 200 передачи данных. Вместо этого, запрос на управление взаимными помехами может быть активно передан, например, из устройства 100 управления передачей данных в каждый из вторичных узлов 200 передачи данных. Запрос на управление взаимными помехами может быть передан перед выполнением конфигурации вторичной системы на этапе S12.

Когда ответ возвращается в запросе на управление взаимными помехами, выполняется обмен взаимной аутентификацией и информацией уровня приложения между устройством 100 управления передачей данных и вторичным узлом 200 передачи данных (этап S14). Информацию о вторичной системе передают из вторичного узла 200 передачи данных в устройство 100 управления передачей данных (этап S15). Информация, переданная здесь, может включать в себя ID, данные класса и положения вторичного узла 200 передачи данных, номер канала для частотного канала (используемого канала), выбранного вторичным узлом 200 передачи данных, информацию о требованиях к уровню качества обмена данными (качество обслуживания (QoS)), информацию приоритета и предысторию обмена данными.

Затем устройство 100 управления передачей данных выполняет обработку регулирования мощности, на основе информации, полученной из сервера 30 данных и вторичного узла 200 передачи данных (этап S16). Обработка регулирования мощности, выполняемая устройством 100 управления передачей данных, будет подробно описана ниже. Затем устройство 100 управления передачей данных уведомляет о результате выделения мощности во вторичный узел 200 передачи данных и запрашивает изменение конфигурации вторичной системы (этап S17).

Затем вторичный узел 200 передачи данных реконфигурирует вторичную систему на основе результата выделения мощности, полученного, как уведомление, из устройства 100 управления передачей данных (этап S18). Затем при окончании реконфигурирования вторичной системы, вторичный узел 200 передачи данных отчитывается, передавая результат реконфигурирования в устройство 100 управления передачей данных (этап S19). Затем устройство 100 управления передачей данных обновляет информацию о вторичной системе, сохраненную в ней, в ответ на отчет из вторичного узла 200 передачи данных (этап S20).

2. Основная модель управления взаимными помехами

Обработка регулирования мощности, выполняемая устройством 100 управления передачей данных на этапе S16, в представленной выше последовательности, может представлять собой, например, обработку, основанную на описанной ниже модели управления взаимными помехами. Математические формулы для модели управления взаимными помехами будут описаны здесь на основе использования выражения истинного значения, но модель управления взаимными помехами может работать с выражением, представляющим значения в децибелах, выраженным путем преобразования математических формул.

Вначале принимают, что точка i представляет собой опорную точку для расчета взаимных помех, предполагается, что частотный канал, выделенный для первичной системы, принят как fj, и допустимое количество взаимных помех первичной системы принято равным Iacceptable(i, fj). Одиночная вторичная система к, в которой вторично используется канал fj, как предполагается, должна быть расположена на внешней кромке области защиты. Затем устанавливают следующую относительную формулу для максимальной мощности передачи Pmax (fj, k) вторичной системы, потерь L (i, fj, k) в канале для минимального дискретного расстояния (ширины защиты области), и для приемлемой величины взаимных помехи Iacceptable(i, fj).

Математическая формула 1

I a c c e p t a b l e ( i , f j ) = P max ( f j , k ) ⋅ L ( i , f j , k )       (1)

Положение опорной точки может быть определено на основе информации, принятой из сервера 30 данных устройством 100 управления передачей данных на этапе S11 на фиг. 4. Когда опорная точка заранее определена, данные положения, обозначающие положение опорной точки (такие как широта и долгота), могут быть приняты из сервера 30 данных. Устройство 100 управления передачей данных может динамически определять положение опорной точки, используя данные поло