在通信系統(tǒng)中掃描現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的方法和裝置的制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請(qǐng)是原案申請(qǐng)?zhí)枮?01080058187.0的發(fā)明專利申請(qǐng)（國際【申請(qǐng)?zhí)枴縋CT/ KR2010/006954,申請(qǐng)日：2010年10月12日，發(fā)明名稱：在TVWS中掃描現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的方法和 裝置）的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及無線局域網(wǎng)（WLAN)，并且更具體地涉及在TV空白區(qū)域中掃描現(xiàn)有網(wǎng) 絡(luò)的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0003] 無線局域網(wǎng)（WLAN)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)由IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)建立。IEEE 802. 11 標(biāo)準(zhǔn)之中的IEEE 802. I la/b使用2. 4GHz或者5GHz頻帶上的未授權(quán)頻帶來提供 IlMbps (802. Ilb)或者54Mbps (802. Ila)的傳輸效率。采用OFDM (正交頻分復(fù)用）技術(shù)的 IEEE 802. Ilg提供54Mbps的傳輸效率。并且，采用M頂O-OFDM技術(shù)的IEEE 802. Iln提供 用于4個(gè)空間流的300Mbps的傳輸效率。IEEE 802. Iln提供40MHz的信道帶寬，并且在這 種情況下提供最高達(dá)600Mbps的傳輸效率。
[0004] 現(xiàn)在，正在建立用于規(guī)范TV空白區(qū)域中的WLAN操作的標(biāo)準(zhǔn)，稱為IEEE 802. llaf。
[0005] TV空白區(qū)域包括分配給廣播TV的信道，這些信道被允許由認(rèn)知無線電裝置 (cognitive radio device)使用。TV空白區(qū)域可以包括UHF頻帶和VHF頻帶。未授權(quán)的裝 置可以使用已授權(quán)裝置未使用的頻譜（在下文中，可以稱為'空白區(qū)域'）。對(duì)于每個(gè)國家來 說，被允許由未授權(quán)裝置使用的頻帶可以差異地限定。通常，這一頻帶包括54-698MHZ (美 國、韓國），并且該頻帶中的某些部分不能被用于未授權(quán)裝置。這里，"授權(quán)裝置"是指該頻 帶中得到允許的用戶的裝置，此類用戶也可以不同地稱為"主用戶"或者"現(xiàn)任用戶"。在下 文中，可以將術(shù)語"現(xiàn)任用戶"共同地用于這些術(shù)語。
[0006] 不希望使用TV空白區(qū)域（TVWS)的未授權(quán)裝置應(yīng)當(dāng)獲取針對(duì)其所在位置處的可用 信道列表的信息。在下文中，使用根據(jù)IEEE 802. 11的MAC(媒體訪問控制）和PHY(物理） 操作而在TVWS中操作的未授權(quán)裝置可以稱為TVWS終端。
[0007] 未授權(quán)裝置應(yīng)當(dāng)提供針對(duì)現(xiàn)任用戶的保護(hù)機(jī)制。也就是說，當(dāng)諸如無線麥克風(fēng)的 現(xiàn)任用戶正在使用一特定信道時(shí)，未授權(quán)裝置應(yīng)當(dāng)停止使用該特定信道。為此，需要頻譜感 測(cè)機(jī)制。頻譜感測(cè)機(jī)制包括能量檢測(cè)方案、特征檢測(cè)方案等。通過使用這種機(jī)制，當(dāng)主信號(hào) 的強(qiáng)度大于預(yù)定水平時(shí)，或者當(dāng)檢測(cè)到DTV (數(shù)字電視）前導(dǎo)碼時(shí)，未授權(quán)裝置確定信道被 現(xiàn)任用戶使用。并且，當(dāng)檢測(cè)到與未授權(quán)裝置使用的信道相鄰的信道被現(xiàn)任用戶使用時(shí)，未 授權(quán)裝置（站點(diǎn)或者接入點(diǎn)）應(yīng)當(dāng)降低其傳輸功率。
[0008] 另一方面，為了有效地在TVWS上操作未授權(quán)裝置，需要對(duì)使未授權(quán)裝置在TWS 中操作的使能機(jī)制、未授權(quán)裝置如何有效地發(fā)現(xiàn)要連接的網(wǎng)絡(luò)、如何有效地獲取TVWS中的 可用信道的信息、該信息的有效格式以及用于交換該信息的有效信令機(jī)制等進(jìn)行更多的討 論。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 技術(shù)問題
[0010] 本發(fā)明的一個(gè)方面針對(duì)使得未授權(quán)裝置在TVWS中操作以便有效地在TVWS上操作 未授權(quán)裝置的使能機(jī)制。
[0011] 該方面的一個(gè)示例是提供一種針對(duì)當(dāng)從屬站點(diǎn)接收來自從屬AP站點(diǎn)的使能信號(hào) 時(shí)的特定情況的解決方案。
[0012] 該方面的另一示例是提供接入點(diǎn)（AP)站點(diǎn)作為從屬站點(diǎn)在TVWS內(nèi)操作的有效方 式。本發(fā)明的另一方面是未授權(quán)裝置有效地發(fā)現(xiàn)要連接的網(wǎng)絡(luò)的機(jī)制。
[0013] 本發(fā)明的另一方面是用于提供保護(hù)現(xiàn)任用戶以免受到未授權(quán)裝置在TVWS中的操 作的影響的機(jī)制。
[0014] 本發(fā)明的另一方面是針對(duì)TVWS中的可用信道的信息的有效格式。
[0015] 本發(fā)明的目的不限于上述方面，而是包括本發(fā)明的詳細(xì)描述中陳述或者顯而易見 的各種目的。
[0016] 問題的解決方案
[0017] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在站點(diǎn)處掃描現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)以使該站點(diǎn)在調(diào)節(jié)域中作 為未授權(quán)裝置而操作的方法，授權(quán)裝置和所述未授權(quán)裝置被允許在所述調(diào)節(jié)域中操作，該 方法包括：從使能站點(diǎn)接收空白區(qū)域映射（WSM)，該WSM包括供所述未授權(quán)裝置進(jìn)行無線 局域網(wǎng)（WLAN)操作使用的可用信道的信息以及針對(duì)各個(gè)所述可用信道允許的最大發(fā)送功 率，其中所述使能站點(diǎn)是使用自身的地理位置標(biāo)識(shí)和調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)庫訪問能力來確定該使能站 點(diǎn)的位置處的所述可用信道的站點(diǎn)；以及在接收到的WSM內(nèi)標(biāo)識(shí)的所述可用信道上掃描所 述現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。
[0018] 在一個(gè)示例中，掃描所述現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)可以是從屬站點(diǎn)，并且該從屬站點(diǎn)是從 所述使能站點(diǎn)或使能該從屬站點(diǎn)的操作的從屬AP (接入點(diǎn)）站點(diǎn)接收所述可用信道的信息 的站點(diǎn)。
[0019] 掃描所述現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)可以僅在所述WSM標(biāo)識(shí)的所述可用信道內(nèi)操作。并且， 所述WSM可以經(jīng)由信標(biāo)幀、探測(cè)響應(yīng)幀和空白區(qū)域映射通告幀中的一個(gè)來接收。
[0020] 在本發(fā)明的一個(gè)示例中，掃描所述現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)可以包括：在由接收到的WSM標(biāo)識(shí)的 所述可用信道中的特定信道上向基本服務(wù)集（BSS:Basic Service Set)的應(yīng)答站點(diǎn)發(fā)送探 測(cè)請(qǐng)求幀；以及在所述特定信道上接收來自所述應(yīng)答站點(diǎn)的探測(cè)響應(yīng)幀。在這種情況下，所 述應(yīng)答站點(diǎn)可以是AP站點(diǎn)，并且所述探測(cè)響應(yīng)幀可以包含所述WSM。
[0021] 在本發(fā)明的另一示例中，掃描所述現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)可以包括：在接收到的WSM標(biāo)識(shí)的所 述可用信道中的特定信道上監(jiān)聽來自基本服務(wù)集（BSS)的站點(diǎn)的信標(biāo)幀。在這種情況下， 所述BSS的站點(diǎn)可以是AP站點(diǎn)，并且所述信標(biāo)幀可以包含所述WSM。
[0022] 在本發(fā)明的一個(gè)示例中，該方法還可以包括：在所述從屬站點(diǎn)處接收來自所述使 能站點(diǎn)或所述從屬AP站點(diǎn)的更新的WSM，其中所述從屬站點(diǎn)可以在更新的WSM內(nèi)標(biāo)識(shí)的所 述可用信道上掃描所述現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。
[0023] 本發(fā)明的另一方面提供了一種用于掃描現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)以在調(diào)節(jié)域中作為未授權(quán)裝置 而操作的裝置，授權(quán)裝置和所述未授權(quán)裝置被允許在所述調(diào)節(jié)域中操作，該裝置包括：收發(fā) 機(jī)，其被配置成從使能站點(diǎn)接收空白區(qū)域映射（WSM)，該WSM包含供所述未授權(quán)裝置進(jìn)行無 線局域網(wǎng)（WLAN)操作使用的可用信道的信息以及針對(duì)各個(gè)所述可用信道所允許的最大發(fā) 送功率，其中所述使能站點(diǎn)是使用自身的地理位置標(biāo)識(shí)和調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)庫訪問能力來確定該使 能站點(diǎn)的位置處的所述可用信道的站點(diǎn)；以及處理器，其被配置成控制在接收到的WSM內(nèi) 標(biāo)識(shí)的所述可用信道上掃描所述現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。
[0024] 該裝置可以配置成操作為從屬站點(diǎn)，其中所述從屬站點(diǎn)是從所述使能站點(diǎn)或者使 能所述從屬站點(diǎn)的操作的從屬AP(接入點(diǎn)）站點(diǎn)接收所述可用信道的信息的站點(diǎn)。
[0025] 所述處理器可以被配置成控制所述裝置僅在由所述WSM標(biāo)識(shí)的所述可用信道內(nèi) 操作。
[0026] 在本發(fā)明的這一方面中，所述WSM可以經(jīng)由信標(biāo)幀、探測(cè)響應(yīng)幀和空白區(qū)域映射 通告幀中的一個(gè)來接收。
[0027] 所述處理器可以被配置成控制所述收發(fā)機(jī)在接收到的WSM標(biāo)識(shí)的所述可用信道 中的特定信道上向基本服務(wù)集（BSS)的應(yīng)答站點(diǎn)發(fā)送探測(cè)請(qǐng)求幀；以及在所述特定信道上 接收來自所述應(yīng)答站點(diǎn)的探測(cè)響應(yīng)幀。在這種情況下，所述應(yīng)答站點(diǎn)可以是AP站點(diǎn)，并且 所述探測(cè)響應(yīng)幀可以包含所述WSM。
[0028] 所述處理器可以被配置成控制所述收發(fā)機(jī)在由接收到的WSM標(biāo)識(shí)的所述可用信 道中的特定信道上監(jiān)聽來自基本服務(wù)集（BSS)的站點(diǎn)的信標(biāo)幀。在這種情況下，所述BSS 的站點(diǎn)可以是AP站點(diǎn)，并且所述信標(biāo)幀可以包含所述WSM。
[0029] 所述處理器還可以被配置成在所述收發(fā)機(jī)從所述使能站點(diǎn)或所述從屬AP站點(diǎn)接 收到更新的WSM時(shí)，在更新的WSM內(nèi)標(biāo)識(shí)的所述可用信道上掃描所述現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。
[0030] 本發(fā)明的有益效果
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了有效的使能機(jī)制。
[0032] 特別地，將未授權(quán)裝置分類為使能站點(diǎn)和從屬站點(diǎn)更加有效，其中使能站點(diǎn)是使 用自身的地理位置標(biāo)識(shí)和調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)庫訪問能力來確定其位置處的可用信道的站點(diǎn)，而從屬 站點(diǎn)是從使能該從屬站點(diǎn)的操作的使能站點(diǎn)或者從屬AP (接入點(diǎn)）接收可用信道列表的站 點(diǎn)。這是因?yàn)槿绻械奈词跈?quán)裝置確定其自身在TVWS中的使能，則它們?nèi)慷急仨毦哂?調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)庫訪問能力，并且會(huì)有信令開銷。另外，通過具體地限定如下操作，即，AP站點(diǎn)作 為第一類型的從屬站點(diǎn)從使能站點(diǎn)接收WSM但提供用于第二類型的從屬站點(diǎn)的信息，這樣 可以更加有效地部署系統(tǒng)。并且，本發(fā)明的一個(gè)示例提供了對(duì)于從屬站點(diǎn)接收來自從屬AP 站點(diǎn)的使能信號(hào)時(shí)的情況的解決方案。也就是說，通過在DSE (動(dòng)態(tài)站點(diǎn)使能）過程期間發(fā) 送/接收使能站點(diǎn)的MAC地址，即使當(dāng)從一從屬AP站點(diǎn)接收到使能信號(hào)時(shí)，該從屬站點(diǎn)也 可以知道使能站點(diǎn)的位置。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，未授權(quán)裝置可以有效地發(fā)現(xiàn)要連接的網(wǎng)絡(luò)，這是因?yàn)槲?授權(quán)裝置不需要掃描所有的信道。也就是說，通過使用接收到的WSM信息，可以將掃描過程 限于接收到的WSM標(biāo)識(shí)的許可的信道。因此，可以顯著地減少掃描時(shí)間和用于掃描的功率 消耗。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，可以更加有效地保護(hù)現(xiàn)任用戶。也就是說，通過使用來自 STA(例如，DTV裝置）的測(cè)量報(bào)告，并且通過使用WSM的更新機(jī)制，可以更加有力地保護(hù)現(xiàn) 任用戶。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了 WSM的有效格式。特別地，與直接以第二信道粒度 指示可用信道列表的WSM相比，在具有第二信道粒度的信道被用于WLAN操作的同時(shí)，基于 主服務(wù)（諸如TV操作）以第一信道粒度指示可用信道列表的WSM對(duì)于訪問調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)庫獲 并獲得可用信道信息來說是有效的。
[0036] 根據(jù)以下描述，可以通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)在本部分中沒有明確陳述的各種效果。
【附圖說明】
[0037] 包括了附圖以便提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，所述附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方 式，并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0038] 在附圖中：
[0039] 圖1示出了 IEEE 802. 11系統(tǒng)的示例性架構(gòu)，
[0040] 圖2示出了 IEEE 802. 11系統(tǒng)的另一示例性架構(gòu)，其中向上述IEEE 802. 11架構(gòu) 圖添加了 DS、DSM和AP組件，
[0041] 圖3示出了 IEEE 802. 11系統(tǒng)的另一示例性架構(gòu)，以用于解釋ESS的概念，
[0042] 圖4示出了示例性系統(tǒng)架構(gòu)以更好地理解WLAN系統(tǒng)，
[0043] 圖5是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的使能機(jī)制的概念圖，
[0044] 圖6示出了 DSE注冊(cè)位置元素的示例性格式，
[0045] 圖7示出了注冊(cè)位置元素主體字段的示例性格式，
[0046] 圖8示出了有關(guān)使能STA的地址的本發(fā)明的另一示例，
[0047] 圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例的新限定的DSE注冊(cè)位置元素主體字段，
[0048] 圖10示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的DSE鏈路標(biāo)識(shí)符元素的一個(gè)示例性格式，
[0049] 圖11示出了示例性的DSE使能幀格式，
[0050] 圖12示出了在2. 4GHz中針對(duì)WLAN操作而定義的信道，
[0051] 圖13和圖14示出了 TV信道與WLAN信道之間的信道粒度關(guān)系的示例，
[0052] 圖15示出了當(dāng)存在具有小于IMHz的帶寬的主信號(hào)時(shí)的情形，
[0053] 圖16示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的被動(dòng)掃描方案，
[0054] 圖17示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的主動(dòng)掃描方案，
[0055] 圖18示出了示例性信道切換通告信息元素結(jié)構(gòu)，
[0056] 圖19示出了示例性信道占用信息元素結(jié)構(gòu)，
[0057] 圖20示出了示例性信道占用幀結(jié)構(gòu)，
[0058] 圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的STA之間的