[发明专利]由独立用户对网络进行无线访问的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及由独立用户对网络进行无线访问的方法和系统，更具体但 非排他性地，涉及由未许可用户对无线电频谱的许可部分的机会访问。

背景技术

大部分无线频谱由政府进行许可，或分配给特定业务或用户。因此， 由于频谱的已分配部分已经被占用，所以它们看起来对于其他人来说是不 可用的。然而，实际上，由于已分配的频带不总是由许可业务完全使用， 所以通常存在可用空间。

已经提出通过以下方式实现无线频谱的更有效使用，即通过在通信设 备中包括一些智能以能够识别使用中的和未使用的通信信道，然后由此选 择未占用的一个通信信道用于通信会话。如果采用这个方式以允许未许可 的用户使用未占用的许可信道(假设这样不干扰应该具有优先权的许可使 用)，这样可能特别有利。在Berkley大学的Brodersen等人于2004年7 月29日发表的“CORVUS：A Cognitive Radio Approach for Usage of Virtual Unlicensed Spectrum”白皮书中描述了这种方式。在通信设备中使 用智能的概念称为“认知无线电”。Joseph Mitola给出认知无线电的一个 定义如下：“术语认知无线电明确确定了以下方面，即无线个人数字助理 (PDA)和相关网络对于无线电资源和相关的计算机-计算机通信具有计算 上的足够智能，以(a)根据用户环境检测用户通信需求；以及(b)提供 最适合于那些需求的无线电资源和无线服务”。

当在认知无线电环境中用户希望访问网络时，必须存在获知用户存在 的机制。为用户发现所提出的一个方法提议使用现有基础网络的架构，例 如蜂窝无线接入网，其提供在地理区域上的大规模覆盖。用户经由基础网 络得到信息，使其能够识别和实现对例如能够连接至另一网络的本地节点 的访问。例如，可通过接收和发送互联网协议(IP)消息来访问由蜂窝网 络提供商提供的中心式数据库。尽管这个提议很好地使用了现有的遗留架 构，但是这个方案在频谱利用上并不是最有效的也不是成本最有效的长期 方案。

在另一方法中，提议可使用全局预留的无线电频带(radio band)， 以作为用户发现协议的通道。协议和全局无线电频带的组合能够发现新的 用户。然而，用于用户发现的无线电频谱的预留是内部无效的。这需要在 空间上和时间上都全局预留该带宽。此外，这需要频谱监察机构达成关于 预留频带(frequency band)的国际协定。此外，这将对调制解调器结构 增加用于支持普遍限定的无线电频带的不必要的需求。

发明内容

根据本发明的一方面，一种由独立用户对网络进行无线访问的方法， 包括所述独立用户发射无线信号，以在未知节点生成干扰。在由所述未知 节点检测到该干扰时，为所述独立用户安排对所述网络的访问。所述网络 可以是互联网、或某些其他网络，例如传感器网络。例如在局域网中，节 点可以是网络单元，或比如说移动用户终端。

在根据本发明的方法中，该未知节点可以是节点组的成员，该组中的 至少一个成员对网络进行访问。对网络进行访问的该节点组可仅包括一个 节点。可选地，该节点组可以包括可互连的多个节点。

在根据本发明的另一方法中，所述独立用户和所述未知节点共同限定 网络，所述网络在由所述未知节点检测到干扰之后被限定。

在根据本发明的一个方法中，提供了对独立用户的发现，从而用户可 随后试图访问网络。该方法特别适合于独立用户是希望利用对无线频谱的 许可部分进行机会访问的非许可用户的情况，但是该方法还可用于独立用 户和可用频谱之一或两者的许可状态不重要的其他环境中。由于独立用户 不知道未知节点的存在并且不向特定节点发送信号，所以信号在那里用于 生成干扰的节点称为未知节点。

该方法允许先前不知道现有通信或其他节点的位置的独立用户发现。 独立用户(在本说明中还称为独立节点)发射信号以提醒其他节点他的存 在。如果其他节点正在通信，则信号传输可引起干扰，提醒这些节点独立 节点或用户的存在。可通过不包括在当前通信会话中但是处于侦听模式下 的节点来检测干扰。