[发明专利]在无线通信系统中发射和接收空白空间映射的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统，并且更加具体地，用于发射和接收空白空间映射的方法和设备。

背景技术

通过IEEE802.11标准委员会建立无线局域网(WLAN)技术标准。IEEE802.11a和11b使用2.4.GHz和5GHz的未经许可频带分别提供11Mbps和54Mbps的最大数据速率。IEEE802.11g采用OFDM(正交频分复用)并且提供54Mbps的最大数据速率。IEEE802.11n采用MIMO-OFDM并且提供用于4个空间流的300Mbps的最大数据速率。IEEE802.11n支持高达40MHz的信道带宽并且提供600Mbps的最大数据速率。

允许在为了被许可的用户的使用基本上定义的频带中未经许可的用户进行操作的通信方案已经被论述。在此，被许可的用户没有临时使用的频率可以被称为空白空间，并且特别地，在TV频带中的空白空间可以被称为TV空白空间(TVWS)。

用于定义TV空白空间(TVWS)频带中的未经许可的装置的操作的IEEE802/11af标准当前正在开发当中。

TVWS包括为TV广播分配的VHF(特高频)频带(54至60、76至88以及174至216MHz)和UHF(超高频)频带(470至698MHz)，并且指的是在相对应的频带下操作的被许可的装置(用于TV广播的装置、无线麦克风等等)的通信没有被阻碍的条件下允许未经许可的装置使用的频带。

虽然在除了一些特殊情况之外的512至608MHz和614至698MHz的范围中允许进行所有的未经许可的装置的操作，但是仅允许174至216MHz和470至512MHz用于在固定装置之间的通信。固定装置指定的是仅在固定的位置处执行传输的装置。在下面的描述中，虽然TVWS频带包括在上面提及的TVWS，但是本发明不限于此。

想用使用TV空白空间频带的未经许可的装置需要提供被许可装置的保护功能。因此，未经许可的装置必须在TV空白空间频带中开始传输之前检查是否被许可的装置占用相对应的TV频带。即，仅当在空白空间频带中没有使用被许可的装置时，允许未被许可的装置在空白空间频带中使用。

为了实现此，未经许可的装置需要通过因特网或者专用网络访问地理位置数据库(GDB)以获得关于在相对应的区域中可用的信道的列表(即，可用信道的集合)的信息。地理位置数据库存储和管理关于被注册在其中的被许可的装置的信息和关于根据被许可的装置的地理位置和被许可的装置使用的时间动态地改变的信道的信息。为了使用空白空间解决未经许可的装置的共存的问题，能够使用诸如公共信标帧和频谱感测机制的信令协议。

在IEEE802.11中，TVWS终端能够指的是使用IEEE802.11媒体访问控制(MAC)层和物理(PHY)层在TVWS频谱中操作的未经许可的装置。在本说明书中，站(STA)指的是在TVWS频谱中操作的TVWS终端，除非另有明文规定。

STA需要提供保护包括被许可的用户(TV用户、无线麦克风等等)的被允许执行现任接入的现任用户或者主要用户的功能。即，当现任用户在使用TVWS时，STA不得不停止TVWS的使用。因此，STA需要检测通过未经许可的装置能够使用的可用的信道(被许可的装置没有使用的信道)并且在可用的信道中操作。

STA能够通过频谱感测机制或者通过访问GDB检测可用的信道以确定TV信道进度表。能量检测(当接收到的信号的强度比预定值高时确定现任用户正在使用TVWS的方法)和特征检测(当数字TV前导被检测到时确定现任用户正在使用TVWS的方法)能够被用作频谱感测机制。另外，STA需要访问GDB以基于其位置获取GDB信息以检查被许可的装置是否在该位置中使用信道。STA应访问GDB并且通过充分的频率获取信息以保护被许可的装置。

当通过频谱感测机制或者GDB确定现任用户正在使用就与当前使用的信道相邻的信道时，终端(或者STA)和基站(或者接入点(AP))能够通过减少传输功率保护现任用户。

发明内容

技术问题

存在对于当允许在为了被许可的用户(或者优先用户)的使用基本上定义的频带中未被许可的用户进行操作时如有可能通过未经许可的用户有效地使用无线电资源同时最小化未被许可的用户对被许可的用户的干扰的方法的需求。

在传统的系统中，为了简单地提供信息在空白空间中未经许可的用户不能接收可用的信道信息或者传输功率限制信息，并且因此，例如，进入空白空间频带中的未经许可的用户不可避免地消耗更多的时间和许多资源以获取可用的信道信息。