Способ каналообразования в полосе свободного диапазона частот и устройство для него

Способ каналообразования в полосе свободного диапазона частот и устройство для него

Иллюстрации

Показать все

Реферат

[Область техники]

[1] Настоящее изобретение относится к системе беспроводной связи, и более конкретно, к способу каналообразования в полосе свободного диапазона частот и устройству для него.

[Уровень техники]

[2] Стандарты технологии беспроводной локальной сети (WLAN) установлены комитетом стандартов IEEE 802.11. IEEE 802.11a и 11b соответственно обеспечивают максимальные скорости передачи данных 11 Мбит/с и 54 Мбит/с с использованием нелицензированных полос 2,4 ГГц и 5 ГГц. IEEE 802.11g принимает OFDM (мультиплексирование с ортогональным разделением частот) и обеспечивает максимальные скорости передачи данных 54 Мбит/с. IEEE 802.11n принимает MIMO-OFDM и обеспечивает максимальные скорости передачи данных 300 Мбит/с для 4 пространственных потоков. IEEE 802.11n поддерживает полосу пропускания канала до 40 МГц и обеспечивает максимальные скорости передачи данных 600 Мбит/с.

[3] Стандарт IEEE 802/11af для задания операций нелицензированных устройств в полосе телевизионного свободного диапазона частот (TVWS) в настоящее время находится в разработке.

[4] TVWS включает в себя полосы VHF (очень высоких частот) (54-60, 76-88 и 174-216 МГц) и полосы UHF (ультравысоких частот) (470-698 МГц), выделенные для телевещания и относится к полосе частот, разрешенной для использования нелицензированным устройством при условии, что не затрудняется связь лицензированных устройств (устройств для телевещания, беспроводных микрофонов и т.д.), функционирующих в соответствующих полосах частот.

[5] Хотя операции всех нелицензированных устройств разрешены в диапазоне 512-608 МГц и 614-698 МГц кроме некоторых особых случаев, 54-60 МГц, 76-88 МГц, 174-216 МГц и 470-512 МГц разрешены для связи только между фиксированными устройствами. Фиксированное устройство относится к устройству, выполняющему передачу только в фиксированном размещении. В нижеследующем описании, хотя полоса TVWS включает в себя вышеупомянутый TVWS, настоящее изобретение не ограничено этим.

[6] Нелицензированное устройство, которое желает использовать полосу телевизионного свободного диапазона частот должно предоставлять функцию защиты лицензированного устройства. Соответственно, нелицензированное устройство должно проверить, занимает ли лицензированное устройство соответствующую ТВ-полосу, до начала передачи в полосе телевизионного свободного диапазона частот. То есть, нелицензированное устройство разрешается для использования в полосе свободного диапазона частот, только когда лицензированное устройство не используется в полосе свободного диапазона частот.

[7] Чтобы этого достигнуть, нелицензированное устройство должно осуществить доступ к базе данных географических размещений (GDB) через Интернет или выделенную сеть, чтобы получить информацию о списке каналов, доступных в соответствующей зоне. База данных географических размещений хранит и управляет информацией о лицензированных устройствах, зарегистрированных в ней, и информацией о каналах, динамически изменяемых согласно географическим расположениям лицензированных устройств и времени, в течение которого используются лицензированные устройства. Чтобы решить проблему сосуществования нелицензированных устройств, использующих свободный диапазон частот, может быть использован протокол сигнализации, такой как общий кадр маяка и механизм считывания спектра.

[8] В IEEE 802.11, TVWS-терминал может относиться к нелицензированному устройству, функционирующему в TVWS-спектре с использованием уровня управления доступом к среде (MAC) и физического (PHY) уровня IEEE 802.11. В данном описании, станция (STA) относится к TVWS-терминалу, функционирующему в TVWS-спектре, пока не указано иначе.

[9] STA должны предоставлять функцию защиты вышестоящего пользователя или первичного пользователя, которому разрешено выполнять приоритетный доступ, включающего в себя лицензированного пользователя (пользователя ТВ, беспроводной микрофон, и т.д.). То есть, когда вышестоящий пользователь использует TVWS, STA должна прекратить использование TVWS. Соответственно, STA должна обнаружить доступный канал (канал, который не используется лицензированными устройствами), который может быть использован нелицензированными устройствами, и функционировать на доступном канале.

[10] STA может обнаружить доступный канал посредством механизма считывания спектра или посредством осуществления доступа к GDB для определения расписания ТВ-каналов. Обнаружение энергии (способ определения, что вышестоящий пользователь использует TVWS, когда интенсивность принимаемого сигнала выше, чем предварительно определенное значение) и обнаружение признаков (способ определения, что вышестоящий пользователь использует TVWS, когда обнаружена преамбула цифрового ТВ) могут быть использованы в качестве механизма считывания спектра. В дополнение, STA должна осуществить доступ к GDB, чтобы получить информацию GDB на основе ее расположения, чтобы проверить, использует ли лицензированное устройство канал в данном расположении. STA должна осуществлять доступ к GDB и получать информацию с достаточной частотой, чтобы защитить лицензированное устройство.

[11] Когда определено, что вышестоящий пользователь использует канал, непосредственно расположенный рядом с используемым в настоящее время каналом, посредством механизма считывания спектра или GDB, терминал (или STA) и базовая станция (или точка доступа (AP)) могут защитить вышестоящего пользователя посредством уменьшения мощности передачи.

[Сущность изобретения]

[Техническая задача]

[12] Задачей настоящего изобретения является предоставить способ для корректного и эффективного задания канала для WLAN в полосе свободного диапазона частот.

[13] Технические задачи, решаемые настоящим изобретением, не ограничены вышеуказанными техническими задачами, и специалисты в данной области техники могут понять другие технические задачи из нижеследующего описания.

[Техническое решение]

[14] Задача настоящего изобретения может быть решена посредством предоставления способа предоставления информации операции в свободном диапазоне частот, включающего в себя этап, на котором: первая станция (STA) передает кадр, включающий в себя поле информации операции в телевизионном свободном диапазоне частот с высокой пропускной способностью (TVHT), на вторую STA. Поле информации TVHT-операции может включать в себя подполя номера первичного канала, ширины канала, сегмента 0 центральной частоты канала и сегмента 1 центральной частоты канала. Центральная частота канала сегмента 0 частоты или сегмента 1 частоты может быть определена на основе начальной частоты канала. Начальная частота канала может быть определена как функция индекса ТВ-канала, соответствующего сегменту 0 частоты, или индекса ТВ-канала, соответствующего сегменту 1 частоты.

[15] В другом аспекте настоящего изобретения, в настоящем документе предоставляется способ приема информации операции в свободном диапазоне частот, включающий в себя этап, на котором: вторая STA принимает кадр, включающий в себя поле информации TVHT-операции, из первой STA. Поле информации TVHT-операции может включать в себя подполя номера первичного канала, ширины канала, сегмента 0 центральной частоты канала и сегмента 1 центральной частоты канала. Центральная частота канала сегмента 0 частоты или сегмента 1 частоты может быть определена на основе начальной частоты канала. Начальная частота канала может быть определена как функция индекса ТВ-канала, соответствующего сегменту 0 частоты, или индекса ТВ-канала, соответствующего сегменту 1 частоты.

[16] В другом аспекте настоящего изобретения, в настоящем документе предоставляется устройство STA, предоставляющее информацию операции в свободном диапазоне частот, включающее в себя: приемопередатчик; и процессор, при этом процессор выполнен с возможностью управления устройством STA для передачи кадра, включающего в себя поле информации TVHT-операции, на другое устройство STA с использованием приемопередатчика. Поле информации TVHT-операции может включать в себя подполя номера первичного канала, ширины канала, сегмента 0 центральной частоты канала и сегмента 1 центральной частоты канала. Центральная частота канала сегмента 0 частоты или сегмента 1 частоты может быть определена на основе начальной частоты канала. Начальная частота канала может быть определена как функция индекса ТВ-канала, соответствующего сегменту 0 частоты, или индекса ТВ-канала, соответствующего сегменту 1 частоты.

[17] В другом аспекте настоящего изобретения, в настоящем документе предоставляется устройство STA, принимающее информацию операции в свободном диапазоне частот, включающее в себя: приемопередатчик; и процессор, при этом процессор выполнен с возможностью управления устройством STA для приема кадра, включающего в себя поле информации TVHT-операции, из другого устройства STA с использованием приемопередатчика. Поле информации TVHT-операции может включать в себя подполя номера первичного канала, ширины канала, сегмента 0 центральной частоты канала и сегмента 1 центральной частоты канала. Центральная частота канала сегмента 0 частоты или сегмента 1 частоты может быть определена на основе начальной частоты канала. Начальная частота канала может быть определена как функция индекса ТВ-канала, соответствующего сегменту 0 частоты, или индекса ТВ-канала, соответствующего сегменту 1 частоты.

[18] Нижеследующее может быть в общем применено к вышеуказанным аспектам настоящего изобретения.

[19] Начальная частота канала может быть задана в значение центральной частоты ТВ-канала, соответствующего 0-му индексу ТВ-канала, на основании индекса ТВ-канала, соответствующего сегменту 0 частоты, или индекса ТВ-канала, соответствующего сегменту 1 частоты.

[20] Индекс ТВ-канала, соответствующий сегменту 0 частоты, или индекс ТВ-канала, соответствующий сегменту 1 частоты, может быть индексом самого нижнего ТВ-канала в сегменте 0 частоты или сегменте 1 частоты.

[21] Когда ширина канала соответствует блоку базового канала (BCU), двум смежным BCU или четырем смежным BCU, подполе сегмента 0 центральной частоты канала может быть задано в значение, указывающее индекс самого нижнего ТВ-канала для канала, включающего в себя BCU, два смежных BCU или четыре смежных BCU, на котором функционирует базовый набор служб (BSS) TVHT.

[22] Когда ширина канала соответствует одному из двух несмежных BCU или двум несмежным сегментам частоты, подполе сегмента 0 центральной частоты канала может быть задано в значение, указывающее индекс самого нижнего ТВ-канала для канала, включающего в себя BCU или два смежных BCU из сегмента 0 частоты, в котором функционирует TVHT BSS. Каждый сегмент частоты может включать в себя два смежных BCU.

[23] Сегментом 0 частоты может быть сегмент частоты, включающий в себя первичный канал.

[24] Когда ширина канала соответствует одному из двух несмежных BCU или двум несмежным сегментам частоты, подполе сегмента 1 центральной частоты канала может быть задано в значение, указывающее индекс самого нижнего ТВ-канала для канала, включающего в себя BCU или два смежных BCU из сегмента 1 частоты, в котором функционирует TVHT BSS.

[25] Сегментом 1 частоты может быть сегмент частоты, который не включает в себя первичный канал.

[26] Центральная частота канала может быть задана как Центральная частота канала = Начальная частота канала+TVHT_W × dot11CurrentChannelCenterFrequencyIndex+ChannelCenterFrequencyCorrection. В настоящем документе, "центральной частотой канала" может быть центральная частота канала, "начальной частотой канала" может быть начальная частота канала, TVHT_W может обозначать BCU, "dot11CurrentChannelCenterFrequencyIndex" может быть индексом ТВ-канала, соответствующим сегменту 0 частоты, или индексом ТВ-канала, соответствующим сегменту 1 частоты, и "ChannelCenterFrequencyCorrection" может быть предварительно определенным корректирующим значением.

[27] Предварительно определенное корректирующее значение может быть равно 0, когда PPDU (протокольный блок данных процедуры конвергенции физического уровня (PLCP)) передается с использованием BCU или двух несмежных BCU.

[28] Предварительно определенное корректирующее значение может составлять 0,5×TVHT_W, когда PPDU передается с использованием двух смежных BCU или двух несмежных сегментов частоты.

[29] Предварительно определенное корректирующее значение может составлять 1,5×TVHT_W, когда PPDU передается с использованием четырех смежных BCU.

[30] Поле информации TVHT-операции может иметь размер 4 октета. Каждое из подполей номера первичного канала, ширины канала, сегмента 0 центральной частоты канала и сегмента 1 центральной частоты канала может иметь размер в 1 октет.

[31] Первой STA может быть STA с точкой доступа (AP), и второй STA может быть STA без AP.

[32] Вышеуказанное описание и нижеследующее подробное описание настоящего изобретения являются примерными и предназначены для цели дополнительного разъяснения формулы изобретения.

[Положительные эффекты]

[33] Настоящее изобретение может предоставить способ для корректного и эффективного задания канала для операции WLAN в полосе свободного диапазона частот.

[34] Эффекты настоящего изобретения не ограничены вышеописанными эффектами, и другие эффекты, которые не описаны в настоящем документе будут понятны специалистам в данной области техники из нижеследующего описания.

[Описание чертежей]

[35] Прилагаемые чертежи, которые включены для обеспечения дополнительного понимания данного изобретения, иллюстрируют варианты осуществления данного изобретения и вместе с описанием служат для разъяснения принципа данного изобретения. На чертежах:

[36] Фиг. 1 иллюстрирует примерную конфигурацию системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение;

[37] Фиг. 2 иллюстрирует другую примерную конфигурацию системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение;

[38] Фиг. 3 иллюстрирует другую примерную конфигурацию системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение;

[39] Фиг. 4 иллюстрирует примерную конфигурацию системы WLAN;

[40] Фиг. 5 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей примерную процедуру установления линии связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[41] Фиг. 6 иллюстрирует элемент параметров списка каналов TVHT и полосу пропускания канала;

[42] Фиг. 7 иллюстрирует формат элемента TVHT-операции согласно настоящему изобретению;

[43] Фиг. 8 иллюстрирует формат поля информации TVHT-операции;

[44] Фиг. 9 иллюстрирует TVHT-каналообразование;

[45] Фиг. 10 иллюстрирует расположения частот ТВ-каналов;

[46] Фиг. 11 иллюстрирует операцию STA согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

[47] Фиг. 12 иллюстрирует конфигурацию радиочастотного устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[Наилучший режим]

[48] Данное изобретение теперь будет рассмотрено более подробно в дальнейшем со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны варианты осуществления данного изобретения. Однако, это изобретение может быть осуществлено во многих разных формах и не должно толковаться как ограниченное вариантами осуществления, изложенными в настоящем документе. Скорее, эти варианты осуществления предоставлены для того, чтобы это раскрытие было бы законченным и полностью передавало объем данного изобретения специалистам в данной области техники.

[49] Варианты осуществления, описанные ниже в данном документе, являются комбинациями элементов и признаков настоящего изобретения. Элементы или признаки могут считаться выборочными, пока не указано иначе. Каждый элемент или признак может быть применен на практике без объединения с другими элементами или признаками. К тому же, вариант осуществления настоящего изобретения может быть сконструирован посредством объединения частей элементов и/или признаков. Порядки операций, описанные в вариантах осуществления настоящего изобретения, могут быть переупорядочены. Некоторые конструкции любого варианта осуществления могут быть включены в другой вариант осуществления и могут быть заменены соответствующими конструкциями другого варианта осуществления.

[50] Конкретные термины, используемые в вариантах осуществления настоящего изобретения, предоставлены для помощи в понимании настоящего изобретения. Эти конкретные термины могут быть заменены другими терминами в пределах объема и сущности настоящего изобретения.

[51] В некоторых случаях, чтобы избежать запутывания идеи настоящего изобретения, структуры и устройства известной области техники будут опущены или будут показаны в форме блок-схемы, основанной на основных функциях каждой структуры и устройства. В дополнение, по возможности, одинаковые ссылочные номера будут использованы на всех чертежах и по всему описанию для ссылки на одинаковые или подобные части.

[52] Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть поддержаны документами стандартов, раскрытыми по меньшей мере для одной из систем беспроводного доступа, Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802, Проекта партнерства по системам 3-го Поколения (3GPP), Проекта долгосрочного развития 3GPP (3GPP LTE), усовершенствованного LTE (LTE-A), и 3GPP2. Этапы или части, которые не описаны для прояснения технических признаков настоящего изобретения, могут быть поддержаны этими документами. К тому же, все термины, которые изложены в настоящем документе, могут быть разъяснены документами стандартов.

[53] Способы, описанные в настоящем документе могут быть использованы в различных системах беспроводного доступа, таких как системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), множественного доступа с частотным разделением (FDMA), множественного доступа с временным разделением (TDMA), множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), множественного доступа с частотным разделением и передачей на одной несущей (SC-FDMA), и т.д. CDMA может быть реализована как радиотехнология, такая как Универсальный наземный радиодоступ (UTRA) или CDMA2000. TDMA может быть реализована как радиотехнология, такая как Глобальная система мобильной связи (GSM)/Служба пакетной радиосвязи общего пользования (GPRS)/Развитый стандарт GSM с увеличенной скоростью передачи данных (EDGE). OFDMA может быть реализована как радиотехнология, такая как IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Развитый UTRA (E-UTRA) и т.д. Для ясности, эта заявка фокусируется на системе IEEE 802.11. Однако, технические признаки настоящего изобретения не ограничены этим.

[54] Фиг. 1 иллюстрирует примерную конфигурацию системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение.

[55] IEEE 802.11 может быть составлена из множества компонентов и обеспечивает WLAN, поддерживающую мобильность STA, прозрачную для для более высоких уровней согласно взаимодействию компонентов. Базовый набор служб (BSS) может соответствовать базовому блоку компонентов в IEEE 802.11 LAN. Фиг. 1 показывает 2 BSS (BSS1 и BSS2), каждая из которых включает в себя 2 STA в качестве членов (STA1 и STA2 включены в BSS1, и STA3 и STA4 включены в BSS2). На Фиг. 1, овал, который задает BSS, указывает зону покрытия, в которой STA, принадлежащие соответствующей BSS, осуществляют связь. Эта зона может быть названа базовой зоной обслуживания (BSA). Когда STA перемещается из BSA, STA не может напрямую осуществлять связь с другими STA в BSA.

[56] Самым базовым BSS в IEEE 802.11 LAN является независимый BSS (IBSS). Например, IBSS может иметь минимальную конфигурацию, включающую в себя только 2 STA. IBSS имеет самую простую форму и соответствует BSS (BSS1 или BSS2), показанному на Фиг. 1, в котором опущены компоненты, отличные от STA. Эта конфигурация возможна, когда STA могут напрямую осуществлять связь друг с другом. Этот тип LAN может быть сконфигурирован по необходимости, вместо предварительного проектирования и конфигурирования, и может быть назван специализированной сетью.

[57] Когда STA включается или выключается, или входит или выходит из покрытия BSS, членство STA в BSS может динамически изменяться. Чтобы стать членом BSS, STA может присоединиться к BSS с использованием процесса синхронизации. Чтобы осуществить доступ ко всем службам на основе BSS, STA должна ассоциироваться с BSS. Ассоциация может быть динамически заданной и может использовать службу распределительной системы (DSS).

[58] Фиг. 2 иллюстрирует другую примерную конфигурацию системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение. Фиг. 2 показывает распределительную систему (DS), среду распределительной системы (DSM) и точку доступа (AP) в дополнение к конфигурации по Фиг. 1.

[59] В LAN, прямое расстояние от станции к станции может быть ограничено эксплуатационными характеристиками PHY. Тогда как в некоторых случаях это ограничение расстояния может быть достаточным, в некоторых случаях может требоваться связь между станциями, имеющими большие расстояния между ними. DS может быть выполнена с возможностью поддержки расширенного покрытия.

[60] DS относится к структуре, в которой BSS соединены друг с другом. Конкретно, BSS может присутствовать как компоненты расширенной формы сети, составленной из множества BSS, вместо независимого присутствия как показано на Фиг. 1.

[61] DS является логической концепцией и может быть точно определена характеристиками DSM. IEEE 802.11 логически различает беспроводную среду (WM) от DSM. Логические среды используются для разных целей и используются разными компонентами. IEEE 802.11 не ограничивает среды как одинаковую среду или разные среды. Тот факт, что множественные среды логически отличаются друг от друга, может объяснить гибкость IEEE 802.11 LAN (структуры DS или других сетевых структур). То есть, IEEE 802.11 LAN может быть реализована различным образом, и физические характеристики реализаций могут независимого точно определить соответствующие структуры LAN.

[62] DS может поддерживать мобильные устройства посредством обеспечения бесшовной интеграции множества BSS и логических служб, необходимых для доставки адресов в пункт назначения.

[63] AP относится к объекту, который обеспечивает ассоциированным STA возможность доступа к DS через WM, и имеет функциональность STA. Данные может быть переданы между BSS и DS через AP. Например, STA2 и STA3 имеют функциональность STA и предоставляют функцию обеспечения ассоциированным STA (STA1 и STA4) возможности доступа к DS. Кроме того, все AP являются адресуемыми объектами, так как они в основном соответствуют STA. Адрес, используемый AP для связи в WM, необязательно равен адресу, используемому AP для связи в DSM.

[64] Данные, переданные от одной из STA, ассоциированных с AP, на адрес STA из AP, могут быть приняты на неуправляемый порт в любое время и обработаны объектом доступа к порту IEEE 802.1X. Кроме того, переданные данные (или кадр) могут быть доставлены в DS, когда управляемый порт аутентифицирован.

[65] Фиг. 3 иллюстрирует другую примерную конфигурацию системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение. Фиг. 3 показывает расширенный набор служб (ESS) для обеспечения расширенного покрытия в дополнение к конфигурации по Фиг. 2.

[66] Беспроводная сеть, имеющая произвольный размер и сложность, может быть составлена из DS и ESS. Этот тип сети называется ESS-сеть в IEEE 802.11. ESS может соответствовать набору BSS, соединенных с DS. Однако, ESS не включает в себя DS. ESS-сеть выглядит как IBSS-сеть на уровне управления логической линией связи (LLC). STA, принадлежащие ESS, могут осуществлять связь друг с другом, и мобильные STA могут перемещаться из BSS в другой BSS (в одном ESS) прозрачным для LCC образом.

[67] IEEE 802.11 не задает относительные физические участки BSS на Фиг. 3, и BSS могут быть размещены как следует ниже. BSS могут частично перекрываться, что является структурой, обычно используемой для обеспечения непрерывного покрытия. BSS могут быть не соединены физически друг с другом, и есть ограничение на логическое расстояние между BSS. В дополнение, BSS могут быть физически размещены в одном расположении, для того, чтобы обеспечить избыточность. Кроме того, одна (или более) IBSS- или ESS-сетей может быть физически размещена в одном пространстве, как одна (или более) ESS-сеть. Это может соответствовать форме ESS-сети, когда специализированная сеть функционирует в размещении ESS-сети, сети IEEE 802.11, которые физически перекрываются, сконфигурированы разными организациями, или в одном расположении требуются две или более разных политик доступа и безопасности.

[68] Фиг. 4 иллюстрирует примерную конфигурацию системы WLAN. Фиг. 4 показывает пример BSS, основанного на структуре, включающей в себя DS.

[69] В примере по Фиг. 4, BSS1 и BSS2 образовывают ESS. В системе WLAN, STA являются устройствами, функционирующими согласно нормам MAC/PHY IEEE 802.11. STA включают в себя STA с AP и STA без AP. STA без AP соответствует устройству, непосредственно удерживаемому пользователем, такому как переносной компьютер, сотовый телефон, и т.д. В примере по Фиг. 4, STA1, STA3 и STA4 соответствуют STA без AP, и STA2 и STA5 соответствуют STA с AP.

[70] В нижеследующем описании, STA без AP может называться терминалом, блоком беспроводной передачи/приема (WTRU), пользовательским оборудованием (UE), мобильной станцией (MS), мобильным терминалом, абонентской мобильной станцией (MSS), и т.д. AP соответствует базовой станции (BS), node-B, развитому node-B, базовой приемопередающей системе (BTS), фемто-BS, и т.д. в других областях беспроводной связи.

[71] Доступный канал в свободном диапазоне частот

[72] Для операции STA в свободном диапазоне частот, необходимо предпочтительно обеспечить защиту лицензированного устройства (или вышестоящего пользователя). Соответственно, STA должна найти доступный канал, который не используется лицензированным устройством и таким образом может быть использован нелицензированным устройством, и функционировать на доступном канале. Если канал, используемый STA, больше не доступен, использование канала останавливается.

[73] Чтобы проверить доступность канала (например, ТВ-канала) в свободном диапазоне частот (например, TVWS), STA может выполнить считывание спектра или осуществить доступ к GDB, выяснить расписание ТВ-каналов. Информация GDB может включать в себя информацию о расписании использования конкретного канала (т.е. времени использования канала) для лицензированного устройства в конкретном расположении. STA, которая желает проверить доступность ТВ-канала, должна осуществить доступ к GDB через Интернет для получения информации GDB на основе ее информации о размещении. Эта операция должна выполняться с интервалом, достаточным для защиты лицензированного устройства.

[74] В данном описании, информация о доступных каналах и частотах, принятая из GDB, называется картой свободного диапазона частот (WSM). WSM является картой информации о каналах, доступных для нелицензированных устройств в TVWS, на основе информации о каналах и частотах, полученной STA из GDB. WSM может включать в себя информацию о списке доступных каналов или частотах, которые могут быть использованы нелицензированными устройствами. Каналы, включенные в список доступных каналов, являются каналами, которые не используются сигналами (или пользователями), которые должны быть легально защищены, и могут быть использованы нелицензированным устройством, нелицензированное устройство осуществляет доступ к GDB. Когда нелицензированное устройство запрашивает доступный канал после предварительно определенного промежутка времени с момента, когда нелицензированное устройство осуществило доступ к GDB, WSM может включать в себя информацию о каналах и частотах, которые доступны исходя из соответствующего времени. В качестве альтернативы, когда нелицензированное устройство запрашивает доступный канал из GDB, возможно передать информацию о доступных каналах и частотах посредством сигнализации каналов, которые не могут быть использованы нелицензированным устройством.

[75] TVWS-нормы FCC (Федеральной комиссии по связи) в настоящее время задают два типа устройств. То есть, персональное/портативное устройство с низкой мощностью и фиксированное устройство с высокой мощностью, которое функционирует в фиксированном расположении. Фиксированное устройство может называться фиксированной STA, и персональное/портативное устройство может называться P/P STA. Фиксированная STA и P/P STA могут соответствовать обычным STA (то есть, STA, включающим в себя AP и не включающим в себя AP) в системе WLAN. Когда устройства двух типов функционируют в TVWS, к ним могут быть применены разные правила функционирования. Фиксированное устройство передает/принимает сигнал в конкретном расположении, которое не меняется. Фиксированное устройство должно осуществить доступ к GDB для получения информации о доступных каналах, чтобы передать сигнал в конкретном расположении. Хотя фиксированное устройство может включать в себя устройство позиционирования, такое как GPS, монтажник может напрямую ввести расположение фиксированного устройства для передачи информации о размещении фиксированного устройства в GDB. Когда монтажник напрямую вводит расположение фиксированного устройства, фиксированное устройство функционирует при предположении, что как только фиксированное устройство установлено и его расположение введено, расположение не меняется. Когда расположение фиксированного устройства изменено, измененное расположение должно быть зарегистрировано. Фиксированное устройство может обслуживать другое фиксированное устройство того же типа и P/P устройство. Когда фиксированное устройство принимает информацию о доступных каналах из GDB, фиксированное устройство должно передать информацию о своем типе устройства и принять информацию о доступных каналах, которые могут быть им непосредственно использованы. Для обслуживания P/P устройства, фиксированное устройство должно дополнительно получить информацию о доступных каналах, которые могут быть использованы P/P устройством, из GDB или прокси-сервера, соединенного с GDB. Это потому, что фиксированное устройство и P/P устройство используют разные интервалы каналов и функционируют с разными максимальными разрешенными мощностями передачи и разными требованиями для соседних каналов, и таким образом соответствующие типы устройств требуют разные списки доступных каналов. Например, фиксированному устройству разрешено передавать сигнал на 512-608 МГц и 614-698 МГц, так же как и на 54-60 МГц, 76-88 МГц, 174-216 МГц и 470-512 МГц, тогда как P/P устройству не разрешено передавать сигнал в TVWS-полосах, отличных от 512-608 МГц и 614-698 МГц. Фиксированное устройство может передавать сигнал с более высокой мощностью, чем P/P устройство, и до 4 ватт разрешено для фиксированного устройства в качестве эффективной изотропно излучаемой мощности (EIRP).

[76] P/P устройство может передавать/принимать сигналы в расположении, которое является нефиксированным, и его расположение может быть изменено. P/P устройство может переноситься человеком, и его мобильность не может быть предсказана. Доступная полоса частот P/P устройства составляет 512-608 МГц и 614-698 МГц, и его максимальная мощность передачи составляет 100 мВт (EIRP). То есть, разрешенная мощность передачи P/P устройства ограничена по сравнению с фиксированным устройством.

[77] P/P устройство может быть разделено по категориям на устройство режима II и устройство режима I согласно тому, имеет ли P/P устройство способность идентификации или нет, то есть, способность определения географического размещения и способность осуществления доступа к GDB через Интернет. Устройство режима II имеет способность определения географического размещения и способность осуществления доступа к GDB и может осуществлять доступ к GDB для получения информации о доступных каналах в своем размещении и затем функционировать в TVWS в соответствующем размещении. В дополнение, устройство режима II может получить информацию доступных каналов из GDB и затем инициировать связь через сеть посредством передачи сигнала (например, разрешающего сигнала), чтобы дать команду для инициировании связи, на устройство режима I. Устройство режима I не должно иметь способность определения географического размещения или способность осуществления доступа к GDB и функционирует под управлением устройства режима II или фиксированного устройства. Устройство режима I может получить информацию доступных каналов от устройства режима II фиксированного устройства и должно периодически проверять допустимость доступных каналов. В дополнение, устройству режима I может быть разрешено функционировать на доступном канале после подтверждения своего ID устройства. Здесь, устройство режима II или фиксированное устройство могут соответствовать разрешающей STA, и устройство режима I может соответствовать зависимой STA. Разрешающий сигнал, переданный из разрешающей STA на зависимую STA, может соответствовать кадру маяка.

[78] P/P устройство, соответствующее устройству режима II, может предоставлять обслуживание другому P/P устройству или фиксированному устройству. В этом случае, P/P устройство режима II может получать информацию доступных каналов для фиксированного устройства из GDB и доставлять информацию доступных каналов на фиксированное устройство.

[79] GDB может вычислить информацию доступных каналов в размещении, запрошенном нелицензированным устройством, и передать информацию на нелицензированное устройство с учетом расписания использования канала и контура защиты вышестоящего пользователя, такого как DTV или микрофон. Параметры, учитываемые GDB, когда GDB вычисляет информацию доступных каналов, включают в себя тип устройства, размещение операции, мощность передачи и маску спектра. По нормам FCC, использовать ли или нет соседний канал, зависит от типа устройства. Например, когда DTV-приемник используется на канале №30, фиксированное устройство не может использовать каналы №29 и №31, даже если каналы №29 и №31 не заняты, но P/P устройство может использовать два канала. Это потому, что возможность, что фиксированное устройство создает помехи соседнему каналу, является высокой, так как фиксированное устройство имеет высокую мощность передачи.

[80] Хотя примерные варианты осуществления настоящего изобретения будут в дальнейшем для удобства описаны с использованием TVWS в качестве примерного свободного диапазона частот, объем настоящего изобретения не ограничен этим. То есть, объем настоящего изобретения включает в себя примерные варианты осуществления настоящего изобретения, которые применяются к операциям во всех свободных диапазонах частот, управляемых посредством DB, которая предоставляет информацию о доступных каналах в конкретном расположении. Например, предполагается разрешить операцию нелицензированного устройства, управляемую посредством GDB, в полосах частот, которые в настоящее время не соответствуют свободному диапазону частот, но ожидается, что они станут свободным диапазоном частот, и примерные варианты осуществления настоящего изобретения, примененные к нему, могут быть включены в пределы объема настоящего изобретения. Кроме того, хотя принцип настоящего изобретения описан на основании норм FCC для TVWS, объем настоящего изобретения не ограничен операциями в свободном диапазоне частот согласно нормам FCC и включает в себя примерные варианты осуществления настоящего изобретения, которые реализуются в свободных диапазонах частот, соответствующих другим нормам.

[81] Будет дано описание примерного процесса, посредством которого устройство режима I, функционирующее в свободном диапазоне частот, получает информацию доступных каналов от устройства режима II или фиксированного устройства.

[82] Фиг. 5 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей примерную процедуру установления линии связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[83] Устройство режима II или фиксированное устройство (представленные в дальнейшем как устройство режима II/фиксированное устройство) могут осуществить доступ к GDB через Интернет или подобное для получения списка (например, WSM) доступных каналов, которые могут быть использованы в их текущем размещении на этапе S510.

[84] Устройство режима II/фиксированное устройство может передать кадр маяка, чтобы сконфигурировать BSS, на этапе S520. Кадр маяка может включать в себя информацию о списке доступных каналов, и т.д. Кадр маяка может передаваться периодически.

[85] Устройство режима I, которое желает участвовать в BSS, может просканировать TVWS на этапе S530. Если устройство режима I знает список доступных каналов, которые могут быть использованы в его текущем размещении, устройство режима I может выполнить только пассивное или активное сканирование в отношении каналов, принадлежащих списку доступных каналов. Пассивное сканирование относится к процессу, посредств