專利名稱：在動態(tài)頻譜接入無線系統(tǒng)中恢復通信接入的方法
在動態(tài)頻譜接入無線系統(tǒng)中恢復通信接入的方法 相關(guān)申請的交叉引用
本申請涉及同時提交并共同轉(zhuǎn)讓的具有序列號的美國專利申請
(律師案巻號US 002803、 US 002806和US 002296 )。本申請還涉及 2005年9月16日提交的美國臨時專利申請序列號60/718， 127。
無線通信技術(shù)的進展相當大，已經(jīng)使無線媒體發(fā)展為對有線方案 的可行替換。同樣地，無線連接在數(shù)據(jù)和話音通信中的使用繼續(xù)增長。 這些設備包括移動電話、無線網(wǎng)絡中的便攜式計算機(例如無線局域 網(wǎng)(WLAN)、無線網(wǎng)絡中的固定計算機、便攜式手持機，這僅僅說出 了幾種)。
隨著無線應用的持續(xù)增長，正在為通信頻譜而竟爭的設備、網(wǎng)絡 和系統(tǒng)的數(shù)目也在繼續(xù)增長。正如人們所知，既有專用或經(jīng)許可的通 信頻語部分，也有未經(jīng)許可的通信頻譜部分。由于未經(jīng)許可的頻譜波 段(例如工業(yè)的、科學的和醫(yī)學的(ISM)無線電波段)可以自由接入， 這些波段受到用戶的嚴重占用。相對比地，最近的研究表明，僅僅有 一小部分經(jīng)許可的波段正在被使用。這樣，大量未經(jīng)許可的波段過于 擁擠，而相對較大部分的經(jīng)許可的波段仍然沒有使用。這已經(jīng)引起管 理機構(gòu)(例如美國聯(lián)邦通信委員會(FCC))對當前通信波段的分配及 它們的使用進行評估。
對通信波段再分配的一種選擇涉及使用適用于動態(tài)接入通信頻譜 的無線網(wǎng)絡。例如，動態(tài)頻譜接入(DSA)無線網(wǎng)絡可以在通信頻譜的 專用(經(jīng)許可)部分中實現(xiàn)。作為例證，DSA無線網(wǎng)絡可以工作在通常 專用于電視發(fā)射和接收的頻譜中。從而，通信波段的特定部分可被更 加充分地利用。
由于將特定的通信波段再分配給未經(jīng)許可的(次要)用戶使用， 需要進行頻譜管理來確保對接入該波段具有優(yōu)先權(quán)的經(jīng)許可的(主要 的或現(xiàn)任的(incumbent))用戶能夠被提供以無拘束的方式進行接入。 例如，管理機構(gòu)(例如FCC)可能需要次要用戶在現(xiàn)任用戶開始占用信道之后一段相對較短的時間內(nèi)騰出信道。因此，媒體接入控制(MAC) 層和物理(PHY)層規(guī)范必須包括針對這種需要的頻譜管理的條款。
正如能夠意識到的，為了使次要設備能夠在現(xiàn)任設備開始占用信 道時騰出信道，次要設備必須被提供需要騰出信道的通知。然而，在 DSA無線網(wǎng)絡中， 一個或更多個次要設備由于干擾或其它因素可能沒有 接收到通知。并且，在信道可用性中可能存在延遲。因此，如果沒有 被阻止的話，受影響的次要設備會被延遲在另一個信道中恢復或重新 開始服務。結(jié)果，次要設備騰出現(xiàn)任者(incumbent)所占用信道的要求 可能被違背，或者提供給次要設備的服務質(zhì)量(QoS)將會降低，或者 兩者皆有。
因此，我們所需要的是次要設備一旦得到現(xiàn)任設備占用信道的通 知時的恢復方法，該方法至少克服了上面提到的缺點。
根據(jù)示例性實施例，無線通信網(wǎng)絡、無線通信方法包括從多個受 限信道中確定后備信道。該方法還包括向無線通信網(wǎng)絡中的多個無線 臺(STA)通知該后備信道。
根據(jù)另一個示例性實施例，在無線通信系統(tǒng)中，無線通信方法包 括從無線臺(STA)向基站發(fā)送信息，其中該信息指示現(xiàn)任設備在受限 頻率信道中工作或者不工作。另外，基于該信息，該方法包括向無線 通信系統(tǒng)的STA發(fā)送命令。
根據(jù)又一個示例性實施例，無線通信系統(tǒng)包括適用于分配后備信 道的基站(BS)。該系統(tǒng)還包括多個無線通信臺(STA)，其適用于將 指示被現(xiàn)任設備占用的受限信道和沒有被現(xiàn)任設備占用的受限信道的 信息發(fā)送到BS，其中BS根據(jù)該信息確定后備信道。
通過與附圖一起閱讀如下的詳細描述，本發(fā)明將被更好理解。要 強調(diào)的是，各種特征不一定非要按照比例畫出。事實上，為了討論清 楚，尺寸可以被任意增大或減小。


圖1是根據(jù)示例性實施例的無線通信系統(tǒng)簡化示意圖。 圖2是根據(jù)示例性實施例的數(shù)據(jù)通信時序圖。 圖3是根據(jù)示例性實施例的無線通信方法簡化流程圖。 圖4是根據(jù)示例性實施例的無線通信方法簡化流程圖。這里所使用的術(shù)語"受限頻率信道"或"受限信道"表示為主要
用戶所專用的頻率信道。受限信道可以是由諸如FCC的管理機構(gòu)許可 的通信頻譜的一部分，或者可以是基于優(yōu)先權(quán)而被某些用戶接入的通 信頻譜的一部分。例如，美國的電視信道是經(jīng)許可的頻率信道。然而， 諸如無線麥克風之類的某個設備可以通過高于其它用戶的優(yōu)先權(quán)來接 入網(wǎng)絡，即使無線麥克風沒有被明確許可來使用電視頻譜。因此，是 受限信道的某些未經(jīng)許可的信道被設想作為受限信道。另外，向某些 用戶提供優(yōu)先權(quán)接入的所謂免許可信道也是受限信道。
正如這里所使用的，術(shù)語"一"和"一個"意味著一個或更多； 且術(shù)語"多個"意味著兩個或更多。
在下面的詳細描述中，為了解釋而不是限制，為了提供對本教導 的全面理解，對公開具體細節(jié)的示例性實施例進行闡述。然而，對于 得益于本公開的本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來說，脫離這里所公開的具 體細節(jié)的其它實施例將是明顯的。并且，可以省略對公知設備、方法、 系統(tǒng)和協(xié)議的描述，從而不對示例性實施例的描述造成模糊。盡管如 此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員視野中的這種設備、方法、系統(tǒng)和協(xié)議可以 根據(jù)示例性實施例而被使用。最后，無論在實際的什么情況下，相同 的附圖標記是指同樣的特征。
注意到，在這里所述的示例性實施例中，網(wǎng)絡可以是具有集中式 結(jié)構(gòu)或分散式結(jié)構(gòu)的無線網(wǎng)絡。示例性地，該網(wǎng)絡可以是在DSA媒體 接入(MAC)層之下工作的網(wǎng)絡，諸如在IEEE 802. 22下定義，或者在 IEEE 802.16、 IEEE 802.11、 IEEE 802.15下定義。并且，該網(wǎng)絡可 以是蜂窩網(wǎng)絡、無線局域網(wǎng)(WLAN)、無線個人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)，或 者無線區(qū)域網(wǎng)(WRAN)。并且，MAC協(xié)議可以是時分多址(TDMA)協(xié)議、 載波偵聽多路訪問(CSMA)協(xié)議、帶有沖突避免的CSMA ( CSMA/CA )協(xié) 議、碼分多址(CDMA)協(xié)議，或者頻分多址(FDMA)協(xié)議。強調(diào)一下， 所提到的網(wǎng)絡和協(xié)議僅僅是示例性的，并且可以在不脫離本教導的情 況下使用與那些明確提到的網(wǎng)絡和協(xié)議不同的網(wǎng)絡和協(xié)議。
圖1是根據(jù)示例性實施例的無線網(wǎng)絡100的筒化示意圖，在一個 具體實施例中，無線網(wǎng)絡100是集中式網(wǎng)絡。然而，本教導可以推廣到分布式無線網(wǎng)絡。
無線網(wǎng)絡100包括接入點(AP) 101,其也被稱作基站(BS)。無 線網(wǎng)絡100進一步包括多個無線臺(STA) 102，其也被稱作無線設備 或客戶駐地設備(CPE: Customer Premise Equipment)。
示例性地，無線網(wǎng)絡IOO可以是前面提到的網(wǎng)絡類型的其中一種。 并且，STA 102可以是計算機、移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)或通 常工作在這種網(wǎng)絡中的類似設備。在一個具體實施例中，至少其中一 個STA 102是固定的。設想STA 102適用于工作在需要保護現(xiàn)任用戶 的頻帶的受限頻率信道中。這樣，BS 101和STA 102是次要設備，且 網(wǎng)絡100是次要網(wǎng)絡。經(jīng)常地，為了簡單，受限頻率信道和受限信道 可被稱作"信道"。
注意到只示出了少量STA 102，這僅僅是為了討論的筒單。很清楚， 還可以使用很多其它的STA 102。最后，注意到，STA102不一定是相 同的。事實上，可以在網(wǎng)絡100中使用適于工作在所選協(xié)議下的大量 不同類型的STA。
示例性實施例的DSA MAC層方法和設備可以在動態(tài)環(huán)境中實施， 其中信道的可用性和質(zhì)量隨時間變化(例如，為TV波段設計的新的無 線技術(shù))。因此，示例性實施例的次要STA 102的網(wǎng)絡有益地以動態(tài) 方式獲得信道可用性；并且有益地將現(xiàn)任設備占用或?qū)⒁加眯诺赖?情況通知給其它次要STA 102和BS 101。
圖2是根據(jù)示例性實施的時序圖。當與圖l同時回顧時，圖2的 描述更加清晰易懂。在示例性集中式無線系統(tǒng)中，BS 101 MAC層用于 調(diào)節(jié)下行流(DS)和上行流(US)媒體接入。由于系統(tǒng)100適用于與 現(xiàn)任設備共存在受限頻率信道中工作，為了檢測現(xiàn)任設備在那些正在 受到屬于次要網(wǎng)絡100的BS 101和STA 102的發(fā)射直接影響的頻帶/ 信道中的存在，系統(tǒng)100的BS 101和STA 102連續(xù)地或周期性地監(jiān)視 /測量某個參數(shù)。根據(jù)示例性實施例，STA 102適用于將現(xiàn)任用戶已經(jīng) 開始在給定受限頻段中工作的情況通知給其網(wǎng)絡的BS 101。
在超幀期間，提供每一個具有持續(xù)時間201的多個(n)靜默期205， 以用于測量由次要網(wǎng)絡100的設備所影響的信道。這些測量是在受限 信道中或工作波段中進行，并被稱作帶內(nèi)測量。顯著地，如果測量是 在不受次要無線網(wǎng)絡直接影響的信道中進行，則不需要靜默期。這些測量被稱作帶外測量。
在每個靜默期205中，STA 102不發(fā)射數(shù)據(jù)幀，但是進行帶內(nèi)測量， 并且存儲來自受影響頻率信道的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可以包括接收的占用信 道的現(xiàn)任設備的信號強度、進行測量時使用的置信度、測量的信道、 估計的現(xiàn)任用戶位置、測量持續(xù)時間等等。這些數(shù)據(jù)都在STA 102的 物理(PHY)和MAC層中通過算法來處理，以備后面使用。
在數(shù)據(jù)被存儲并處理之后，開始US通知期202。在US通知期202 期間，已經(jīng)獲得了關(guān)于現(xiàn)任設備數(shù)據(jù)的STA 102可以向BS 101提供信 息?；谠撔畔ⅲ珺S 101可以在后面與凈艮告該信息的STA 102進行的 下行流(DS)通信中采取行動。
在通知期完成之后，開始恢復期203。正如在這里更詳細的描述， 在恢復期203期間，BS IOI可以向STA 102發(fā)出頻譜管理命令。有益 地，該頻譜管理命令協(xié)調(diào)STA 102在網(wǎng)絡中的功能。示例性地，該頻 譜管理命令可以命令STA 102停止在一個(些)信道中工作并開始在 另一個(些)信道中工作和/或降低發(fā)射功率電平。并且，基于由BS 101 在過去的帶外測量期間或US通知期202期間存儲的信息，BS 101可以 為STA 102識別一個或更多后備信道。然后，BS IOI可以在信標發(fā)送 或其它DS業(yè)務期間將后備信道信息傳達給所有STA 102。除其它益處 外，后備信道在STA 102沒有接收到切換信道的指令的情況下是有用 的，其中所述切換信道的指令是由于現(xiàn)任者占用了 STA 102當前使用 信道而造成的。
在恢復期203終止之后，開始通信期204。通信期204包括根據(jù)前 面提及的已知無線協(xié)i義在STA 102和BS 101之間的US和DS業(yè)務。在 通信期204期間，STA102執(zhí)行帶外測量和帶內(nèi)測量。執(zhí)行該測量以確 保在現(xiàn)任設備開始在頻率信道/頻帶工作的情況下快速騰出該頻率信 道/頻帶；并將可用的信道和后備信道通知給BS 101和STA 102。前者 提供現(xiàn)任設備的保護；而后者有助于無論何時現(xiàn)任者被檢測在帶內(nèi)， 都提供無線網(wǎng)絡100不間斷的工作。
如果作為BS IOI存儲的信息的結(jié)果，確定一個或更多STA 102必 須騰出它們當前的信道，則BS IOI將發(fā)布頻譜管理命令，命令受影響 的STA開始在空閑信道中工作。在接收到命令以后，受影響的STA開 始在通信期204期間進行常規(guī)工作。如果一個或更多STA 102在恢復期204期間沒有從BS 101收到頻 譜管理命令，那么示例性實施例試圖在保護現(xiàn)任服務和發(fā)展在無線網(wǎng) 絡100中可接受的QoS等級方面采取某些有用的行動。在一個示例性 實施例中，每個STA 102在通知期202終止時開啟內(nèi)部計時器。計時 器繼續(xù)一段預先確定的持續(xù)時間207,并在時間208終止。如果到時間 208， STA102還沒有從BS接收到任何信息，則STA將會嘗試占用先前 由BS 101選擇并在信標期期間發(fā)送給STA 102的或者前面的信道命令 所選擇的后備信道。然而，如果后備信道被占用，受影響的SATA 102 根據(jù)這里描述的實施例來運行。
在另一個幀(第k幀)期間，STA 102在靜默期205期間進行測量。 然后，US通知期202從STA提供US測量開始。在通知期202之后，BS 101開始在恢復期203期間發(fā)送頻譜管理命令。
如果作為在通知期202收集的信息的結(jié)果，BS 101確定沒有STA 102可以在其中工作的可用信道，那么BS IOI必須命令STA 102終止 工作。在該期間209內(nèi)，STA 102將終止發(fā)送并由此避免與現(xiàn)在占用它 們信道的現(xiàn)任設備發(fā)生干擾。可替換地，在預先確定的一段時間內(nèi)沒 有從BS 101接收授權(quán)發(fā)送的STA 102必須停止任何發(fā)送。然而，STA 102 將會繼續(xù)在帶內(nèi)和帶外監(jiān)視信道。
如果特定STA 102根據(jù)在期間209內(nèi)進行的測量確定信道/波段可 用，且該特定STA 102在前面的US通知期202中報告該信道被占用， 則該STA 102可以開始在該信道中發(fā)送，并向BS IOI報告該信道現(xiàn)在 可用。此后，BS 101將會在該新近可用的信道中開始工作，包括發(fā)送 指示該信道現(xiàn)在可以被用于無線網(wǎng)絡的信標。調(diào)諧并同步到該信道并 從BS IOI接收開始服務的頻譜管理命令的STA 102能夠重新開始它們 的常規(guī)工作(未示出)。
有益地，示例性實施例的MAC協(xié)i義規(guī)定由BS IOI和STA 102在工 作期間維持的后備信道。并且，在一個或更多STA 102在恢復期間沒 有接收到頻譜管理命令的情況下，這些STA可以搜索被BS 101占用的 后備信道。以這種方式，恢復過程可以避免在服務中發(fā)生重大的中斷， 因為如果現(xiàn)任者開始在它們的信道中工作，則BS IOI和STA 102都知 道可以恢復服務的可能信道。
為了最大限度地利用后備信道，從當前的工作信道中獨立地選擇
9信道。以這種方式，后備在現(xiàn)任服務開始在工作信道中工作時后備信 道也被影響的可能性能夠被顯著地最小化。總而言之，為了支持后備
信道，MAC可以指明用于后備的信道數(shù)目；或者在幀或超幀期間在信 標廣播中的后備信道的位圖；或者在恢復期間通過頻譜管理命令，或 者都有。
圖3是根據(jù)示例性實施例，在BS 101處執(zhí)行的現(xiàn)任者檢測恢復協(xié) 議(IDRP)的簡化流程圖。當同時回顧圖1和2時，圖3的描述更清 晰易懂。在示例性的集中式無線系統(tǒng)中，BS 101的MAC層用于調(diào)節(jié)DS 和US通信，包括現(xiàn)在描述的IDRP。
在步驟301,無線網(wǎng)絡是工作的。在步驟302， BS101從一個或更 多STA (CPE) 102接收現(xiàn)任設備正工作在帶內(nèi)信道N中的通知。該通 知通常發(fā)生在前面所述的通知期202內(nèi)。可替換地，BS IOI可以自己 在步驟303直接地檢測現(xiàn)任者的存在。不考慮通知機制，在步驟304， 包括后備信道信息的信道信息被更新。如果在步驟305，信道N是帶內(nèi) 信道，則計時器在步驟306被設置，使得BS 101能夠等待來自其它STA 102的進一步通知，以便確認對現(xiàn)任者的檢測。基于關(guān)于現(xiàn)任者的信息 的可靠性，BS 101可以采取某些行動。例如，如果沒有其它(或者非 常少)STA 102在該時間期間報告現(xiàn)任者的出現(xiàn)，則BS IOI可以決定 延遲采取糾正的行為。然而，如果其它STA 102指示出現(xiàn)現(xiàn)任者，則 BS 101將會立即采取行動。
在步驟307， BS 101在恢復期間203向STA 102發(fā)送頻譜管理命 令。該頻譜管理命令可以包括關(guān)于后備信道的信息、將STA 102切換 到當前沒有被現(xiàn)任設備占用的信道中工作的命令，或者使STA 102降 低發(fā)送功率電平的命令。
該方法需要在步驟308確認接收到命令。如果接收到命令，則在 步驟309, BS 101等待一段設置的時間來接收命令。如果在步驟310 接收到確認，則該過程在步驟310通過一個超時繼續(xù)。顯著地，如果 不需要確認，則該方法繼續(xù)直接進行到超時311。并且，由于該順序是 完整的并且不需要在該點重新嘗試，因此步驟312中使用的重試字段 被設置為0 (零)。
然而，如果沒有接收到確認，并且在用于通知和為了提供頻譜管 理命令而進行附加嘗試的恢復期間203有時間剩余，該方法在步驟304重復開始。如果沒有剩余時間或者重試小于或等于o (零)，則在步驟
313,在恢復期203期間，BS 101和STA 102使得每個頻譜管理命令發(fā) 生改變。該頻譜管理命令可以命令STA 102終止工作，因為所有信道 都被占用且沒有可用的后備信道?？商鎿Q地，該頻譜管理命令可以包 括使STA 102占用某些可用信道的指令。
在步驟314， BS 101詢問在當前數(shù)據(jù)幀中是否存在可用信道用作 后備信道。如果有，則在步驟315繼續(xù)進行常規(guī)工作。也就是說，通 信在通信期中實施；且STA 102存儲帶內(nèi)和帶外的信道/波段的測量。 該幀在步驟316終止，且該系統(tǒng)在步驟317繼續(xù)工作。
如果在步驟314， BS 101確定沒有可用的后備信道，則該方法繼 續(xù)根據(jù)某個優(yōu)化準則選擇候選信道。例如，參考信道可以由BS 101和 STA102維持為先驗的。該參考信道可被認為是次要后備信道。具有接 近于參考信道頻率的頻率的其它信道在步驟318被BS 101選擇。如果 這種信道可用，則可以向該信道進行相當平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換，以避免破壞服 務。為此，對預備信道(alternate channel)的選擇不需要掃描整個頻 譜，而是只需要掃描與參考信道接近的信道。
接下來，在步驟319， BS 101掃描在通知期202中存儲的信息， 以便確定所選擇的信道是否被STA 102認為是被現(xiàn)任者占用。如果已 經(jīng)做出了通知，則在步驟320計時器開始啟動，在步驟321， BS 101 等待來自STA 102的信道空閑的通知。如果沒有接收到通知，則BS發(fā) 布超時322，操作停止，該過程在步驟318重復。
如果在步驟323接收到所選信道狀態(tài)的通知，則BS 101在步驟324 從BSIOI的觀點來詢問現(xiàn)任者是否正在所選信道中運行。在步驟325， BS 101確定在所選信道中工作是否可能。如果是，則在步驟326開始 在可用信道中工作。如果否，則該過程在步驟318中繼續(xù)。
圖4是根據(jù)示例性實施例執(zhí)行的STA 102的IDRP的簡化流程圖， 當同時回顧圖l、 2和3時，圖4的描述更清晰易懂。在示例性的集中 式無線系統(tǒng)中，STA102的MAC層用于實施通信和測量，包括當前描述 的IDRP。
在步驟401,系統(tǒng)100是工作的。在步驟402， STA 102檢測信道 N中的現(xiàn)任者。顯著地，該檢測可以是如前面所述的帶內(nèi)或帶外測量的 結(jié)果。無論如何，計時器在步驟403開始。在步驟403開始的計時器控制STA 102向BS 101發(fā)送回通知的頻率。換句話說，STA 102有用 地不是重復地一個接一個地發(fā)送通知消息，而是應該周期性地發(fā)送通 知，使得BS 101有足夠的時間對該通知做出反應。
在步驟404，并且在通知期202期間，STA 102試圖向BS 101發(fā) 送關(guān)于現(xiàn)任者存在的信息。STA 102然后將會在步驟405等待通過頻譜 管理命令的命令。STA 102然后可以進入超時期406，在超時期期間它 抑制發(fā)送。如果在通知期中還有時間來重新發(fā)送信息并且如果重試可 用(即重試字段不是零)，則在步驟407， STA102重新開始步驟403。 但是，如果通知期期滿，則在步驟408， STA 102確定信道(N)是否 是帶內(nèi)信道。如果不是，則該過程在步驟401再次開始。
如果該信道是帶內(nèi)信道，則在步驟409， STA 102確定后備信道信 息是否在前面的通信中被從BS 101接收。如果是，則計時器在步驟410 開始。在步驟411， STA 102掃描信道來搜索BS 101。為此，如果STA 102沒有接收到頻譜管理命令，則STA 102試圖通過掃描確定哪個后備 信道正在被BS IOI所占用。如果在前面的通信中只有一個后備信道被 從BS 101提供，則STA 102將監(jiān)視該信道，以4更確定BS 101是否正 在該信道中工作。
如果已知的后備信道被現(xiàn)任設備占用，則STA 102將會在步驟412 設置計時器并且在步驟413詢問在當前幀中是否還有時間來在步驟 409重新開始該過程。但是，如果BS 101信標在步驟414中被接收， 或者如果STA 102找到可用的后備信道，則該過程在步驟415通過重 新建立與BS 101的通信來繼續(xù)。該事務在步驟416成功，且該系統(tǒng)在 步驟417工作。
如果STA 102在步驟409沒有存儲后備信道，則STA 102將不得 不終止發(fā)送，直到BS101信標在步驟414被接收到。這將會使STA102 的服務變差，但是將會確保STA 102不會干擾正在受限信道中工作的 現(xiàn)任者。
如果在步驟413， STA 102沒有提供在步驟411掃描信道的機會， 則計時器在步驟418開始。STA 102然后將會在步驟419開始掃描信道， 以便搜索BSIOI。如果BS 101通過這樣的掃描凈皮找到，則該方法在步 驟411繼續(xù)。如果BS IOI沒有被找到，則在步驟420，另一個超時被 STA 102采用。在步驟421, STA 102再次監(jiān)視信道N，來確定該現(xiàn)任者是否還留在該信道中。如果STA 102確定信道仍然在使用，則STA 102 在步驟422繼續(xù)監(jiān)視信道N,以便確定該現(xiàn)任者是否繼續(xù)占用信道。如 果STA 102在步驟421不能存儲該現(xiàn)任者的存在，則STA 102重新開 始步驟409搜索后備信道。顯著地，在該步驟，STA102搜索后備信道 來解決STA 102在前面通過后備信道的嘗試中錯過來自BS 101的信標 發(fā)送的情況。
在示例的實施例中，如果開始在步驟4(M，特定的STA 102向BS 101 發(fā)送信道N被現(xiàn)任者占用的通知，則STA 102能夠向BS IOI發(fā)送該信 道再次空閑。在示例性實施例中，可以向BS 101通告信道N正在被現(xiàn) 任者占用的僅有的STA 102被允許報告該信道N已經(jīng)再次變得空閑。 特定STA 102然后將會在信道N上向BS 101發(fā)送通知。如果BS 101 正在監(jiān)視信道N，則接收到信道N可用的通知將會觸發(fā)啟動發(fā)送BS 101 信標并且啟動重新建立通信的超幀。
如果信道N在步驟423變得空閑，則STA 102在步驟424和步驟 425啟動計時器；STA102通知BS101信道空閑。接下來，在步驟426， STA 102等待來自BS 101的信標發(fā)送。如果沒有信標被接收，則在步 驟427采用超時，并且，如果STA 102不能重新嘗試在步驟428開始 的通知過程，則STA 102在步驟409開始確定后備信道是否可用。
如果在步驟429， STA 102接收到來自BS 101的頻譜管理命令， 則如果步驟430中需要的話，STA102將會在步驟431發(fā)送確認。如果 不需要確認，該過程在步驟432繼續(xù)。也就是說，STA 102順應來自 BS 101的指令而改變操作參數(shù)。這些改變可能需要終止在受限信道中 的發(fā)送。在步驟433, STA102根據(jù)頻譜管理命令存儲是否有信道可用。 如果是，則在步驟434啟動計時器之后，在步驟435， STA102等待該 信道中來自BS 101的信標。如果當STA 1(^按照BS 101的指示改變 操作參數(shù)時沒有信道保持可用，則該方法在步驟409繼續(xù)。
如果在步驟436接收到信標，則在步驟437重新建立通信且通信 繼續(xù)。也就是說，在步驟438事務成功，且該系統(tǒng)在步驟439工作。
如果在計時器434終止之后且在步驟435沒有接收到信標，則在 步驟440采用超時。如果在步驟441沒有"重試"可用，則該過程在 步驟409繼續(xù)。如果有"重試，，可用，則該方法在步驟434繼續(xù)。
除了其它優(yōu)點，與圖4相聯(lián)系所描述的IDRP結(jié)合了克服可能發(fā)生并造成來自BS 101關(guān)于現(xiàn)任者占用所有信道的錯誤認知的情況的機 制，這種情況會導致小區(qū)中的所有發(fā)送發(fā)生中斷。如上所述，STA 101 帶內(nèi)和帶外地監(jiān)視信道，以便幫助BS 101通知關(guān)于新的空閑信道。該 方法適用于其中對信道的接入基于主要/次要用戶方案的很多情況。所 述方法在很多情況下有用，包括移動環(huán)境并且當現(xiàn)任服務具有較低的 占空度(duty cycles )(例如無線麥克風)時。另外，在上面所述的 某些環(huán)境下，沒有剩下空閑信道，因此次要系統(tǒng)不能工作。為了克服 這個問題，STA繼續(xù)監(jiān)視并重新對前面STA102報告為被現(xiàn)任者占用的 信道的狀態(tài)進行評估。如果該信道在將來重新變得空閑，則STA向為 了發(fā)現(xiàn)任何這種來到的通知而周期性監(jiān)視該信道的BS IOI發(fā)送通知?？紤]到本公開，注意到這里描述的各種方法和設備都可以以硬件 和軟件來實現(xiàn)。并且，各種方法和參數(shù)僅通過例子而不以任何限制的 方式而被包括進來?？紤]到本公開，本領(lǐng)域技術(shù)人員在確定它們自己 的技術(shù)和實施這些技術(shù)所需的裝備時能夠?qū)崿F(xiàn)當前的教導，同時保持 在后附權(quán)利要求的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種無線通信網(wǎng)絡中的無線通信方法，包括從多個受限信道中確定后備信道；和向無線通信網(wǎng)絡中的多個無線臺(STA)通知該后備信道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括，在通知之后，向STA發(fā) 送命令。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，該命令指示STA占用后備信道。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括，在通知之前，在基站(BS) 處從多個STA中的至少一個接收帶內(nèi)測量，指示現(xiàn)任設備的存在或不 存在。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，進一步包括，在發(fā)送之后，開始通信期。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，進一步包括，實施帶外測量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，進一步包括，向基站(BS)發(fā)送帶外 測量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，進一步包括，在通知期期間從STA中 的至少一個向BS發(fā)送帶內(nèi)和帶外測量，其中每個STA在通知期終止之后等待一段時間來接收命令。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，進一步包括，如果在該段時間內(nèi)沒有 接收到該命令，則重新開始在后備信道中工作。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，如果沒有信道可用，則該命令 指示STA終止發(fā)送。
11. 一種無線通信系統(tǒng)中的無線通信方法，包括從無線臺(STA)向基站發(fā)送信息，其中該信息指示現(xiàn)任設備在受 限頻率信道中工作或不工作；和基于該信息，向無線通信系統(tǒng)的STA發(fā)送命令。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，該命令的發(fā)送在恢復期期間 實施。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，如果所有受限信道都被占用， 則該命令指示STA終止發(fā)送數(shù)據(jù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中，STA在接收到該命令之后進行 帶內(nèi)信道和帶外信道的測量。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，進一步包括將帶內(nèi)信道或帶外信道 中的至少一個的可用性發(fā)送給BS 。
16. —種無線通信系統(tǒng)，包括 適用于分配后備信道的基站(BS);多個無線通信臺(STA)，適用于將指示受限信道被現(xiàn)任設備占用 和受限信道沒有被現(xiàn)任設備占用的信息發(fā)送給BS，其中該BS根據(jù)該信 息確定后備信道。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的無線通信系統(tǒng)，其中，STA適用于實施帶內(nèi) 和帶外測量，且該信息基于該測量。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16的無線通信系統(tǒng)，其中，該BS適用于發(fā)送頻 譜管理命令，且該頻譜管理命令指示STA切換到后備信道。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16的無線通信系統(tǒng)，其中，該BS適用于發(fā)送頻 譜管理命令，且該頻譜管理命令指示STA占用未^皮占用的受限信道。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16的無線通信系統(tǒng)，其中，該BS適用于發(fā)送頻 譜管理命令，且該頻譜管理命令指示STA終止發(fā)送。
全文摘要
無線系統(tǒng)和方法，包括媒體接入控制(MAC)層，適用于恢復受限信道中的服務。
文檔編號H04W24/00GK101310477SQ200680042393
公開日2008年11月19日 申請日期2006年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月16日
發(fā)明者C·科戴羅, K·查拉帕利 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司