用于調(diào)度靜默期的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】在分布式控制認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)次要用戶（200）廣播指示設(shè)備為了可靠檢測主要用戶（290）而需要的定期靜默期的最低靜默期感測要求的參數(shù)（125）。該網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)設(shè)備（200）調(diào)整其靜默期感測率，以適應(yīng)最高的最低感測要求（155，160），由此提供相對于靜默期支持的最優(yōu)效率，同時(shí)確保為該網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備（200）至少提供其最低靜默期感測要求（150）。定期靜默期之間的間隔以及這些靜默期的持續(xù)時(shí)間二者在該網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備之間進(jìn)行協(xié)商（155）。靜默期索引（140）用于將所有的設(shè)備同步到公共時(shí)基。也提供用于有效協(xié)調(diào)按需靜默期請求的技術(shù)，以及用于支持用于多個(gè)主要用戶分類的不同靜默期調(diào)度的技術(shù)。
【專利說明】用于調(diào)度靜默期的方法和設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及認(rèn)知無線電通信的領(lǐng)域，并且尤其涉及用于在分布式用戶之間調(diào)度 (安排）靜默期（quiet-period)以促進(jìn)信道監(jiān)視的方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 認(rèn)知無線電是這樣一種通信方案，在該通信方案中，設(shè)備監(jiān)視得到許可的 (licensed)信道的活動(dòng)，并且只在不活動(dòng)信道上建立通信。這是用于為局域通信網(wǎng)絡(luò)提供 未使用的通信帶寬的特別可行的解決方案，諸如允許本地(家庭）網(wǎng)絡(luò)（home network)操作 在未使用的電視廣播信道上。這樣的本地網(wǎng)絡(luò)通常用于一般地依照用戶的直接的或預(yù)先編 程的指令、允許家庭內(nèi)的設(shè)備與電氣用具相互通信和交互作用。這樣的通信的范圍可以是 用戶預(yù)熱烤箱的指令直至在照相機(jī)、錄像機(jī)、顯示器等設(shè)備之間的音頻/視覺信息的交換。
[0003] 出于本公開的目的，諸如電視廣播公司的信道的被授權(quán)的用戶和/或被許可的用 戶被稱為該信道的主要用戶，而沒有被主要用戶正在使用的信道的用戶則被稱為次要用 戶。
[0004] 由次要用戶成功共享未使用信道的必需元素是確定信道實(shí)際上沒有被主要用戶 正在使用的能力。靜默期（QP)被定義為這樣的時(shí)間，在該時(shí)間期間所有的次要用戶都避免 在信道上發(fā)送；這樣的靜默期可以定期地進(jìn)行調(diào)度，或按需（on-demand)進(jìn)行調(diào)度。通常， 定期調(diào)度的靜默期允許快速的感測，這是因?yàn)樵O(shè)備只需要在安排的時(shí)間上啟用其感測設(shè) 備；然而，靜默期的持續(xù)時(shí)間對某些設(shè)備而言可能太短，或如果該持續(xù)時(shí)間對大多數(shù)設(shè)備而 言是太長的話，則可能導(dǎo)致低效率。另一方面，按需感測（〇n-demand sensing)需要在請求 設(shè)備與所有其他設(shè)備之間的協(xié)調(diào)，但這允許設(shè)備將被請求的靜默期的持續(xù)時(shí)間設(shè)置為對于 該特定設(shè)備而言是最佳的長度。
[0005] 定期調(diào)度和按需調(diào)度在借助集中式控制進(jìn)行操作的網(wǎng)絡(luò)上實(shí)施是相當(dāng)容易的，但 是其在具有分布式控制的網(wǎng)絡(luò)上實(shí)施卻是顯著地困難得多。在跨越多跳距離的網(wǎng)絡(luò)中，這 種困難被進(jìn)一步加劇，這是因?yàn)椴⒎撬械脑O(shè)備都將彼此進(jìn)行直接通信。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 提供允許定期的和按需的靜默期在分布式控制網(wǎng)絡(luò)中有效地進(jìn)行調(diào)度的調(diào)度方 案將是有利的。提供允許定期的和按需的靜默期在多跳網(wǎng)絡(luò)中有效地進(jìn)行調(diào)度的調(diào)度方案 也將是有利的。
[0007] 這些優(yōu)點(diǎn)以及其他的優(yōu)點(diǎn)可以通過一種方法和系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，其中在分布式控制的 認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)次要用戶廣播參數(shù)，所述參數(shù)指示該設(shè)備為了可靠的 主要用戶的檢測而需要的對于定期靜默期的最低靜默期感測要求。網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)設(shè)備調(diào) 整其靜默期感測(速）率，以適應(yīng)最高的最低感測要求，由此提供與靜默期支持相關(guān)的最佳 效率，同時(shí)保證：至少為該網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備提供其最低的靜默期感測要求。在定期靜默期 之間的間隔以及這些靜默期的持續(xù)時(shí)間在該網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備之間進(jìn)行協(xié)商。靜默期索引被用 于將所有的設(shè)備同步到公共時(shí)基。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 進(jìn)一步具體地并利用示例、參考附圖來解釋本發(fā)明，其中： 圖1示出在具有分布式控制的多跳網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)之間保證會聚(收斂)并同步到公共集 合的靜默期參數(shù)的靜默期處理的示例流程圖。
[0009] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的具有靜默期處理器的節(jié)點(diǎn)的示例框圖。
[0010] 在這些附圖中，相同的參考數(shù)字指的是相同的部件或執(zhí)行實(shí)質(zhì)上相同功能的部 件。包括這些附圖是用于說明性的目的，并且這些附圖并不打算來限制本發(fā)明的范圍。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 在下面的描述中，出于解釋而非限制的目的，闡述特定的細(xì)節(jié)，諸如特定的架構(gòu)、 接口、技術(shù)等等，以提供本發(fā)明的全面理解。但是，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本發(fā)明也可以 在背離這些特定細(xì)節(jié)的其他實(shí)施例中進(jìn)行實(shí)施，這是顯然的。出于簡明的目的，眾所周知的 設(shè)備、電路和方法的詳細(xì)描述將被省略，以免本發(fā)明的描述被不必要的細(xì)節(jié)所混淆。
[0012] 如上所述，本發(fā)明針對的是在各種可能的信道之間動(dòng)態(tài)地可重新定位的設(shè)備和網(wǎng) 絡(luò)。在典型的實(shí)施例中，可能的信道是通常被分配或被許可給諸如電視廣播公司之類的主 要用戶的信道，但是每個(gè)信道的實(shí)際占用率不同。例如，由于干擾的可能性，因此電視信道 至給定區(qū)域中的廣播公司的分配被限制于每隔一個(gè)信道，導(dǎo)致可用頻譜中的一半信道為 空。在其他的環(huán)境中，主要用戶對信道的占用率隨著時(shí)間而改變。動(dòng)態(tài)地可再定位網(wǎng)絡(luò)能 夠通過將其自身建立在未使用的信道上來利用低效使用的頻譜。為了易于理解，使用所定 義的信道與次要用戶網(wǎng)絡(luò)對信道的使用之間的一一對應(yīng)(關(guān)系）來介紹本發(fā)明。然而，本領(lǐng) 域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，在不脫離本發(fā)明的意圖和范圍的情況下，在一個(gè)信道內(nèi)可以支持 多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，或者可以需要多條信道來支持一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
[0013] 隨著技術(shù)進(jìn)步，具有通信能力的設(shè)備的數(shù)量能夠被預(yù)期呈指數(shù)增長，并且相應(yīng)地， 將被配置成在被許可/受控的信道上充當(dāng)次要用戶的設(shè)備的數(shù)量也將增長。雖然這些次要 用戶設(shè)備中的每一個(gè)將被配置成避免在被主要用戶占用的信道上發(fā)送，但是某些設(shè)備可能 處于主要用戶的廣播的"邊緣（fringe)"區(qū)域中，或處于外部廣播接收不良的室內(nèi)房間中， 并且可能沒有認(rèn)識到主要用戶的存在。因此，這個(gè)次要用戶可以在該信道上發(fā)送，并且這種 傳送可能淹沒(壓倒）在這個(gè)次要用戶附近的其他輔助設(shè)備上對于主要用戶的存在的識別。 由于這些其他輔助設(shè)備中的每一個(gè)在這個(gè)信道上發(fā)送，因此在其他輔助設(shè)備上對于主要用 戶的存在的識別將不利地受到影響。因此，為了保證主要用戶將被識別，必須具有所有的輔 助設(shè)備在信道上都是寂靜的某些時(shí)間，以避免這種級聯(lián)干擾效應(yīng)。
[0014] 設(shè)想一下讓網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)都同意在特定的時(shí)間上、對于所有的當(dāng)前活動(dòng)的設(shè) 備而言都足以可靠地識別主要用戶的存在的持續(xù)時(shí)間、是寂靜無聲(不活動(dòng)）的任務(wù)。在 中央管理的網(wǎng)絡(luò)中，中央控制器可以周期性地指引網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備對于足以讓某些或大 多數(shù)設(shè)備檢測到主要用戶的持續(xù)時(shí)間而言是寂靜的，并且在任何設(shè)備報(bào)告主要用戶的存在 時(shí)，命令改變信道。在諸如本地網(wǎng)絡(luò)之類的特別（ad-hoc)(自組織）網(wǎng)絡(luò)中，不能假定將存 在具有網(wǎng)絡(luò)控制能力的設(shè)備，也不能假定可能存在具有沖突控制議程的多個(gè)有控制能力的 設(shè)備。因此，已開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來允許沒有中央控制器的網(wǎng)絡(luò)的操作。在沒有中央控制器 的情況下，用于次要用戶網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議必須包括用于使得每一個(gè)設(shè)備都同意公共集合的靜默 期參數(shù)的手段，以及在缺少規(guī)定靜默期參數(shù)的控制設(shè)備且沒有任何特定的設(shè)備可供依賴來 提供公共時(shí)基的情況下，用于每一個(gè)設(shè)備將其操作同步到公共時(shí)基的手段。
[0015] 定期靜默期被定義為周期性出現(xiàn)的具有指定持續(xù)時(shí)間的靜默期。為了便于參 考，在本文依照定期靜默期之間的間隔來定義定期靜默期的周期性。在基于超幀的協(xié)議 中，舉例來說，間隔可以被定義為靜默期之間的超幀的數(shù)量。例如，大小為5的靜默期間 隔對應(yīng)于在每個(gè)第五超幀上出現(xiàn)的靜默期；也就是說，該靜默期間隔是靜默期頻率的倒數(shù) (inverse)。在這里假設(shè)：在不影響網(wǎng)絡(luò)的總效率的情況下，能夠?yàn)樗械脑O(shè)備預(yù)定義定期 靜默期的更詳細(xì)的參數(shù)，諸如該靜默期是出現(xiàn)在超幀的開始或末尾、還是出現(xiàn)在該超幀內(nèi) 的特定時(shí)間上。
[0016] 雖然能夠建立預(yù)定義靜默期的所需間隔和持續(xù)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)，但認(rèn)識到，不同的設(shè) 備對于主要用戶的檢測將具有不同的能力。某些設(shè)備可以包括被定制設(shè)計(jì)成檢測主要用戶 廣播的區(qū)別性特征的復(fù)合過濾器，諸如檢測在常規(guī)的電視廣播中存在的特定載波或同步信 號的濾波器。其他的設(shè)備可以僅包括在指定的時(shí)段上累積的能量超過特定閾值的情況下將 信道分類為被主要用戶占用的能量檢測器。鑒于設(shè)備之間的這種可變性，此類標(biāo)準(zhǔn)將需要 適應(yīng)感測能力的"最小公分母"，并將有可能過于低效而無法適應(yīng)具有高服務(wù)質(zhì)量（QoS)需 求的網(wǎng)絡(luò)。
[0017] 作為替換，可以建立一種預(yù)定義靜默期的間隔或持續(xù)時(shí)間、但不預(yù)定義這二者的 標(biāo)準(zhǔn)。借助于這樣的標(biāo)準(zhǔn)，特定網(wǎng)絡(luò)的成員將僅需要協(xié)商沒有被預(yù)定義的參數(shù)并同步其操 作，以避免在達(dá)成一致的靜默期期間的傳輸。即，假定：在為了感測循環(huán)上的可靠檢測而需 要的感測采樣的總數(shù)/總量方面，每一個(gè)設(shè)備具有最低感測"要求"，這個(gè)采樣的總數(shù)能夠 在每一個(gè)感測循環(huán)內(nèi)少量長持續(xù)時(shí)間的靜默期期間或在每一個(gè)感測循環(huán)內(nèi)多個(gè)短持續(xù)時(shí) 間的靜默期期間進(jìn)行累積。以這樣的方式，假設(shè)定義固定的參數(shù)(間隔，持續(xù)時(shí)間）以使得任 何設(shè)備能夠通過恰當(dāng)選擇可調(diào)參數(shù)(持續(xù)時(shí)間，間隔）來實(shí)現(xiàn)其感測要求，那么每一個(gè)網(wǎng)絡(luò) 在性能上將僅受到其最低能力成員的限制，并且在具有高服務(wù)質(zhì)量需求的網(wǎng)絡(luò)中，成員資 格將被限于具有最低等級的感測能力的設(shè)備。
[0018] 優(yōu)選地，為了提供進(jìn)一步的靈活性和改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)效率，可以建立允許網(wǎng)絡(luò)上的設(shè) 備調(diào)整定期靜默期的間隔和持續(xù)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)。如上所述，預(yù)定義的間隔或持續(xù)時(shí)間必須使 得任何的輔助設(shè)備都能夠通過調(diào)整另一個(gè)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)其感測要求。但是，這種預(yù)定義的參 數(shù)對于高性能設(shè)備而言可能是過度的，降低了這樣的高性能設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)到的性能。
[0019] 在優(yōu)選實(shí)施例中，公共集合的靜默期參數(shù)在網(wǎng)絡(luò)的次要用戶之間進(jìn)行協(xié)商，以定 義靜默期的間隔和持續(xù)時(shí)間，并且在這些設(shè)備之間建立公共時(shí)基。優(yōu)選地，每一個(gè)設(shè)備傳送 其當(dāng)前集合的靜默期參數(shù)，并且定義允許每一個(gè)設(shè)備容易地根據(jù)從其他設(shè)備接收的參數(shù)來 適配其參數(shù)的算法，以使得所有的設(shè)備迅速地會聚于(集中于）公共集合的靜默期參數(shù)。顯 然，如果間隔和/或持續(xù)時(shí)間被預(yù)定義，則其值不進(jìn)行協(xié)商，并且這些設(shè)備不適合于不同的 值。如果給定了靜默期相對于公共時(shí)基的共同接受的間隔和持續(xù)時(shí)間，那么每一個(gè)設(shè)備能 夠避免在這些定期出現(xiàn)的靜默期之中的每一個(gè)期間發(fā)送，由此避免上述的級聯(lián)干擾效應(yīng)。
[0020] 圖1示出在具有分布式控制的網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)之間確保會聚并同步到公共集合的靜 默期參數(shù)的處理的示例流程圖。一開始對于靜默期的間隔和持續(xù)時(shí)間二者是可協(xié)商的更一 般的情形來介紹該方法，而預(yù)先定義其中任何一項(xiàng)的特殊情形則單獨(dú)地進(jìn)行論述。
[0021] 在110,該設(shè)備初始地根據(jù)其可靠地檢測信道上主要用戶的存在的能力來選擇或 確定優(yōu)選的靜默期間隔或持續(xù)時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)最大網(wǎng)絡(luò)效率，這些參數(shù)被選定成為了在合 理的置信級上可靠檢測所需要的最大間隔和最小持續(xù)時(shí)間。靜默期間隔優(yōu)選地相對于所定 義的基礎(chǔ)（underlying)消息傳送協(xié)議的周期進(jìn)行定義。在基于時(shí)隙的協(xié)議中，該間隔可以 被定義為給定數(shù)量的時(shí)隙；在基于超幀的協(xié)議中，其中超幀包括多個(gè)時(shí)隙和其他信令以有 助于所述多個(gè)時(shí)隙的定義和控制，該間隔可以被定義為指定數(shù)量的超幀。以同樣的方式，靜 默期持續(xù)時(shí)間優(yōu)選地相對于識別的時(shí)間度量進(jìn)行定義，例如時(shí)隙的持續(xù)時(shí)間。
[0022] 在優(yōu)選實(shí)施例中，為了有助于快速會聚到約定集合的參數(shù)值，間隔和持續(xù)時(shí)間中 的每一個(gè)都是從有限集合的值中選擇的。最大間隔通常將被定義成確保：網(wǎng)絡(luò)定期地監(jiān)視 新的主要用戶的到來。最小間隔和/或最大持續(xù)時(shí)間通常將被定義成避免過度頻繁和/或 過長感測周期的低效率。任選地，所推薦的間隔/持續(xù)時(shí)間配對的集合可以被定義成實(shí)現(xiàn) 給定的感測要求，以便進(jìn)一步促進(jìn)快速會聚。同樣地，間隔和持續(xù)時(shí)間值的選擇可以限于有 限集合的配對值，而不允許獨(dú)立地選擇間隔和持續(xù)時(shí)間值中的每一項(xiàng)。
[0023] 在115,靜默期索引被初始化。該靜默期索引是用于促進(jìn)同步到公共時(shí)基的索引， 會聚到公共索引與會聚到公共時(shí)基相對應(yīng)。在簡單的實(shí)施例中，靜默期索引隨著用于定義 靜默期間隔的單元(單位）的每一次出現(xiàn)而被遞增。換言之，舉例來說，如果靜默期間隔依 據(jù)超幀的數(shù)量來定義，那么該靜默期索引隨著每一個(gè)超幀而被遞增。概念地，靜默期索引對 應(yīng)于超幀在靜默期間隔內(nèi)的"相位（phase)"。注意，初始地，隨著每一個(gè)設(shè)備獨(dú)立地啟動(dòng)其 靜默期索引，這些設(shè)備將是"異相（out of phase)"。一個(gè)設(shè)備可以將當(dāng)前超幀視為"第一" 超幀，而另一個(gè)設(shè)備可以將其視為"第九"超幀，且另一個(gè)設(shè)備則可能將其視為"第二十"超 幀，諸如此類。由此，即使這些設(shè)備之中的每一個(gè)設(shè)備就靜默期之間超幀的公共間隔達(dá)成一 致意見，每一個(gè)設(shè)備也將在不同的超幀上觀察到該靜默期。為了所有的設(shè)備在相同的超幀 上觀察靜默期，所有的設(shè)備相對于該靜默期而言必須是彼此同相的。
[0024] 假定每一個(gè)設(shè)備類似地被配置成獨(dú)立地選擇或者初始化靜默期索引、間隔和持續(xù) 時(shí)間，則提供圖1的方法來幫助調(diào)整這些設(shè)備中的某些或所有設(shè)備上的某些或所有的這些 參數(shù)，以便在每一個(gè)設(shè)備上快速地會聚到支持網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備并且也相對于靜默期優(yōu)化 網(wǎng)絡(luò)效率的公共集合的靜默期參數(shù)。
[0025] 在示例實(shí)施例中，采用基礎(chǔ)超幀或類似的消息傳送協(xié)議，其中每個(gè)超幀包括初始 周期，在該初始周期內(nèi)，設(shè)備廣播"信標(biāo)"，其包含有助于隨后的消息傳送周期的管理和控制 的信息。例如，該信標(biāo)可以包括在隨后超幀中發(fā)送消息的請求、對在先前超幀中從另一個(gè)設(shè) 備中發(fā)送的請求的確認(rèn)等等。在優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)備信標(biāo)還被配置成廣播該設(shè)備的當(dāng)前靜 默期參數(shù)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，本發(fā)明的原理和范圍并不局限于使用超幀結(jié)構(gòu) 的網(wǎng)絡(luò)。在可供選擇的實(shí)施例中，舉例來說，靜默期參數(shù)可以作為顯性消息的內(nèi)容而從該設(shè) 備傳送到網(wǎng)絡(luò)中的某些或所有其他設(shè)備。
[0026] 循環(huán)（loop) 120-190對應(yīng)于基礎(chǔ)消息傳送協(xié)議的每一個(gè)循環(huán)；在這個(gè)示例中， 對應(yīng)于上述示例協(xié)議中的每一個(gè)超幀。在120,使用與索引范圍相對應(yīng)的模計(jì)數(shù)（modulo count)，遞增靜默期索引。由于這個(gè)索引對應(yīng)于相對于靜默期出現(xiàn)的設(shè)備之間相位的量度， 因此其數(shù)值范圍只需在與最長定義的靜默期間隔相對應(yīng)的間隔上延伸。通常，16比特字將 足以用作該索引。其他的相位標(biāo)引技術(shù)也可以被使用。在可供替換的實(shí)施例中，舉例來說， 該索引被初始化成靜默期間隔，隨著每一個(gè)循環(huán)而被遞減，并且在該索引達(dá)到零時(shí)被復(fù)位 到靜默期間隔。
[0027] 在125,該設(shè)備廣播其當(dāng)前的靜默期索引、間隔和持續(xù)時(shí)間。（如果間隔或持續(xù)時(shí)間 參數(shù)之一在所有設(shè)備之間被預(yù)先定義，則不廣播其值)。處于這個(gè)設(shè)備范圍中的每一個(gè)其他 設(shè)備將接收這個(gè)設(shè)備的參數(shù)。相應(yīng)地，在130,這個(gè)設(shè)備將接收在其附近的其他設(shè)備上當(dāng)前 靜默期參數(shù)的廣播。
[0028] 該設(shè)備經(jīng)由循環(huán)135-165來評定來自其他設(shè)備的靜默期參數(shù)，以確定它是否需要 調(diào)整其參數(shù)來適應(yīng)任何其他設(shè)備的感測需求。
[0029] 在140,如果最高索引大于該設(shè)備的當(dāng)前索引，則該設(shè)備的當(dāng)前索引被更新成等于 接收到的最高索引。通過將每一個(gè)設(shè)備的索引設(shè)置成通信設(shè)備之間最高的當(dāng)前索引，最終 該網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備將具有相同的索引，并由此是彼此同相的。也可以使用與這種相對于 靜默期間隔來同步每一個(gè)設(shè)備的相位的技術(shù)相一致的選擇方案。例如，該設(shè)備的索引能夠 被設(shè)置成最低的當(dāng)前索引或表征通信設(shè)備的索引集合的其他統(tǒng)計(jì)數(shù)值，假定在每一個(gè)通信 設(shè)備上應(yīng)用相同的標(biāo)索引方案和相同的同步規(guī)則。
[0030] 在150,該設(shè)備的當(dāng)前靜默期參數(shù)與每一個(gè)接收到的感測要求進(jìn)行比較。感測要求 可以被定義成靜默期持續(xù)時(shí)間除以靜默期間隔。為了易于參考，根據(jù)設(shè)備上的當(dāng)前靜默期 參數(shù)，術(shù)語設(shè)備上的感測"率"被用于指示可滿足的要求。初始地，設(shè)備的感測率等于其要 求，但是隨著其間隔和/或持續(xù)時(shí)間參數(shù)被調(diào)整以適應(yīng)較低感測能力設(shè)備的要求，該設(shè)備 上的感測率將超過該設(shè)備的原始要求。
[0031] 如果持續(xù)時(shí)間依照時(shí)隙的數(shù)量來定義，并且間隔依照靜默期之間超幀的數(shù)量來定 義，那么感測率對應(yīng)于每一個(gè)超幀的感測時(shí)隙的平均數(shù)。每個(gè)超幀較高的感測時(shí)隙的數(shù)量 對應(yīng)于較高的感測采樣的要求，或者等價(jià)地，指示具有較低能力的設(shè)備。因?yàn)殪o默期應(yīng)適應(yīng) 網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備，因此在155,該設(shè)備被配置成通過采用其他設(shè)備的間隔和持續(xù)時(shí)間參數(shù) 來滿足較高要求而同意這個(gè)較高要求。如果這個(gè)設(shè)備的當(dāng)前感測率較高，則不對其當(dāng)前靜 默期間隔和持續(xù)時(shí)間參數(shù)進(jìn)行改變。
[0032] 不同的間隔和持續(xù)時(shí)間的組合能夠?qū)е孪嗤母袦y率。如果當(dāng)前的間隔、持續(xù)時(shí) 間配對不同于其他設(shè)備的間隔、持續(xù)時(shí)間配對，而每一個(gè)配對仍提供相同的感測率，在150， 可以應(yīng)用任意數(shù)量的正賽未分勝負(fù)后的加賽（tie-breaking)(打破平局）的規(guī)則。一個(gè)示 例規(guī)則可以是：相對于較長的靜默期持續(xù)時(shí)間，更頻繁的感測(更低的間隔）是優(yōu)選的，或反 之亦然。或者，如上所述，可以為每一個(gè)感測率提供推薦的間隔、持續(xù)時(shí)間配對。
[0033] 注意，上面的算法假設(shè)：提供相同感測率的任何的間隔與持續(xù)時(shí)間的組合在每一 個(gè)設(shè)備上是同等適合的。如果情況并非如此，并且設(shè)備不能使用其他設(shè)備為了提供指定感 測率而選擇的間隔和持續(xù)時(shí)間來實(shí)現(xiàn)可靠的主要用戶檢測，那么該設(shè)備可以保持其當(dāng)前的 間隔和持續(xù)時(shí)間的值，或選擇提供略高一些感測率的可接受的間隔-持續(xù)時(shí)間配對，以致 其他的設(shè)備可以采用這些參數(shù)，如果可接受的話。在可供選擇的實(shí)施例中，如果設(shè)備可以采 用任一集合的間隔、持續(xù)時(shí)間參數(shù)，那么該設(shè)備被配置成在平局(僵局）出現(xiàn)時(shí)隨機(jī)地或者 交替地選擇每一個(gè)集合。這樣，能夠選擇任一配對的設(shè)備最終將會聚到被另一設(shè)備重復(fù)聲 明的配對。為了避免不能接受每個(gè)都提供相同感測率的所有其他的間隔-持續(xù)時(shí)間配對的 設(shè)備之間的鎖定，在給定數(shù)量的"被約束（tied)，但不是相同的配對"循環(huán)之后，當(dāng)前選擇的 設(shè)備將被"強(qiáng)迫"去選擇具有較高感測率的間隔-持續(xù)時(shí)間配對。如上所述，一組優(yōu)選的間 隔-持續(xù)時(shí)間配對可以定義為跨越可行感測率的范圍，并且為了有助于會聚，不能同意特 定的間隔-持續(xù)時(shí)間配對的設(shè)備能夠被限于僅從這個(gè)集合中進(jìn)行選擇。
[0034] 通過初始地將每一個(gè)設(shè)備的靜默期間隔和持續(xù)時(shí)間設(shè)置成為了在每一個(gè)設(shè)備上 可靠檢測主要用戶所需要的最低感測要求，并且通過隨后同意修改每一個(gè)設(shè)備上的靜默 期間隔和持續(xù)時(shí)間參數(shù)來適應(yīng)最高需要的感測要求，在滿足這個(gè)最高需要的感測要求的同 時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的操作通過在該網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備之間提供最低感測率而會聚到最優(yōu)效率。
[0035] 注意，對于其中間隔或持續(xù)時(shí)間參數(shù)之一被預(yù)定義的系統(tǒng)的情況，這個(gè)相同的適 應(yīng)最高的最低感測要求的原理能夠用于優(yōu)化該網(wǎng)絡(luò)的效率。然而，因?yàn)閰?shù)之一被固定，所 以感測率不需要顯性地進(jìn)行確定和測試。相反，因?yàn)楦袦y率與靜默期持續(xù)時(shí)間成正比，并且 與靜默期間隔成反比，所以在160,選擇較高的持續(xù)時(shí)間或較低的間隔將導(dǎo)致選擇較高的感 測要求。
[0036] 在根據(jù)來自其他設(shè)備的廣播調(diào)整靜默期索引和感測率之后，該設(shè)備進(jìn)入常規(guī)的消 息傳送階段。這個(gè)階段可以包括對其中沒有傳輸發(fā)生的靜默期的觀察。
[0037] 在165,當(dāng)前傳送周期的索引（例如，超幀的索引）被評定，以確定是否為這個(gè)傳送 周期安排靜默期。如所指出的，靜默期間隔對應(yīng)于靜默期之間超幀的數(shù)量，并因而該間隔上 索引的模數(shù)在每一個(gè)靜默期間隔上將為零。如果當(dāng)前索引的模數(shù)為零，那么該設(shè)備的發(fā)射 機(jī)被配置成在與約定的靜默期持續(xù)時(shí)間相對應(yīng)的傳送周期的一部分期間觀察靜默期。
[0038] 在190,按照由基礎(chǔ)消息傳送協(xié)議所定義的，發(fā)送和接收消息，除了在靜默期期間 之外，如果靜默期被啟用的話。該處理循環(huán)回到120,以重復(fù)靜默期更新和消息傳送過程。 如此，如果新的設(shè)備加入該網(wǎng)絡(luò)，或者感測要求從網(wǎng)絡(luò)上的遠(yuǎn)端設(shè)備到達(dá)，該設(shè)備將被適當(dāng) 地配置成觀測該定期靜默期。注意，在所有的設(shè)備正會聚到約定集合的靜默期參數(shù)的同時(shí)， 某些設(shè)備可能未被同步到適當(dāng)?shù)撵o默期調(diào)度，但是這種不同步情形將自我解決，這是因?yàn)?網(wǎng)絡(luò)上的每一個(gè)設(shè)備都會聚到同步和最低感測率，如上所定義的。
[0039] 雖然上述處理確保滿足網(wǎng)絡(luò)上的每一個(gè)設(shè)備的最低感測要求，但是可能存在設(shè)備 期望附加的感測時(shí)間的情況。例如，設(shè)備可以被配置成在量度高出第一閾值時(shí)確定主要用 戶存在，而在量度低于第二閾值時(shí)確定主要用戶不存在，但如果該量度介于第一與第二閾 值之間，則是未定的。在這種情況下，該設(shè)備可以使用附加的感測時(shí)間來解決這個(gè)問題。
[0040] 在常規(guī)的基于預(yù)定(保留）的系統(tǒng)中，其中一經(jīng)請求，即在消息傳遞階段期間為設(shè) 備分配一個(gè)或多個(gè)傳輸時(shí)隙，每一個(gè)設(shè)備只在其分配的一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙期間發(fā)送。因此，為 了啟用按需靜默期，設(shè)備只需要為所要求的按需持續(xù)時(shí)間而請求傳輸時(shí)隙，并隨后避免在 其分配的傳輸時(shí)隙期間發(fā)送。
[0041] 在一些協(xié)議中，對于每一個(gè)設(shè)備的分配受到限制，以確保任何一個(gè)設(shè)備不會擊敗 (壓倒）網(wǎng)絡(luò)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)備被允許以要求另一個(gè)設(shè)備在該另一設(shè)備被 分配的時(shí)隙期間放棄（forego)發(fā)送。例如，這樣的方案有可能被主-從關(guān)系中的主設(shè)備用 來保護(hù)靜默期，而不犧牲其傳輸時(shí)隙的分配。
[0042] 雖然上面的預(yù)定-但-不使用（reserve-but-don' t-use)技術(shù)允許任何設(shè)備獲得 按需靜默期，但是這種技術(shù)的使用能夠?qū)е聦?shí)質(zhì)的低效率，這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)上的眾多設(shè)備中 的每一個(gè)設(shè)備或直接地或間接地保護(hù)靜默期，以便單獨(dú)使用。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，意圖通過在其分配的時(shí)隙期間不發(fā)送來獲得按需靜默期 的設(shè)備可以通過向其他設(shè)備告知該設(shè)備不發(fā)送的意圖來允許其他設(shè)備使用這個(gè)靜默期。以 這樣的方式，由于多個(gè)用戶"共享"相同的靜默期，因此單獨(dú)的靜默期的數(shù)量可以顯著地加 以減少。針對其他用戶的靜默期創(chuàng)建的通知將取決于特定的協(xié)議；在基于信標(biāo)的系統(tǒng)中，這 個(gè)通知優(yōu)選地被包含在信標(biāo)中，在該信標(biāo)中該設(shè)備確認(rèn)其時(shí)隙的分配。
[0044] 為了進(jìn)一步簡化這個(gè)按需請求和通知處理，基于預(yù)定的協(xié)議可以被修改，以便除 了常規(guī)的"傳輸周期請求"之外還支持特定的"靜默期請求"。與傳輸周期請求中一樣，靜默 期請求的效果將是基于請求的時(shí)隙的分配，但提供特定的靜默期請求顧及了某些功效。首 先，因?yàn)樵撜埱笫敲鞔_地用于靜默期的，所以該請求的廣播用于向其他設(shè)備通知：請求設(shè)備 將不在分配的時(shí)隙期間發(fā)送，并且不需要單獨(dú)的通知。此外，常規(guī)的基于預(yù)定的協(xié)議通常包 括開銷處理，以保證：預(yù)定的接收機(jī)在分配時(shí)隙之前可用于接收消息。由于靜默期請求本身 不具有預(yù)定的接收機(jī)，所以這個(gè)開銷能夠被避免。同樣，在限制針對每一個(gè)設(shè)備的傳輸時(shí)隙 的分配的協(xié)議中，對于靜默期時(shí)隙的請求可能不算入到設(shè)備的分配限制中，或者可能以減 低的速率進(jìn)行計(jì)算。
[0045] 圖2示出在主要用戶（P) 290的環(huán)境中工作的、動(dòng)態(tài)可再定位的輔助用戶設(shè)備（S) 200的示例系統(tǒng)。如上所討論的，主要用戶290通常是頻譜中可用信道的被授權(quán)和/或被許 可的用戶，并且輔助設(shè)備200被配置成在也使用該頻譜中的信道的同時(shí)避免干擾這些主要 用戶290。
[0046] 在圖2中示出了輔助設(shè)備200之一的示例框圖。示例設(shè)備200包括靜默期處理器 220,該處理器經(jīng)由接收機(jī)230接收來自其他設(shè)備200的靜默期參數(shù)，并調(diào)整其操作來滿足 該網(wǎng)絡(luò)中對于感測時(shí)間具有最高要求的設(shè)備的靜默期參數(shù)。輔助設(shè)備200包括用于發(fā)送和 接收消息的消息處理器210以及用于以約定的靜默期限制為依據(jù)來發(fā)送消息和其他信號 諸如上述的信標(biāo)信號的發(fā)射機(jī)240。
[0047] 優(yōu)選地，靜默期處理器220被配置成控制定期靜默期處理、監(jiān)視，并且控制與上文 詳述的圖1的示例流程以及也如上所述的按需靜默期控制技術(shù)相一致。當(dāng)然，注意：靜默 期處理器220被配置成根據(jù)一組約定的靜默期參數(shù)來避免在任何的定期靜默期期間發(fā)送， 并且還被配置成：一旦其被配置成使用提供預(yù)定的時(shí)間段的協(xié)議在分配的時(shí)隙期間避免傳 輸，則通知其他設(shè)備。
[0048] 上文僅僅例證了本發(fā)明的原理。因而，將意識到，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)出 實(shí)施本發(fā)明的原理并由此落入本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍以內(nèi)的各種方案，雖然在這里沒有明確 地描述或顯示這些方案。例如，上文詳述的定期的靜默期調(diào)度是為了建立單個(gè)周期性的靜 默期而進(jìn)行介紹的，但是在本文中提出的原理能夠容易應(yīng)用于建立多個(gè)靜默期調(diào)度。例如， 不同的調(diào)度安排可以根據(jù)主要用戶的調(diào)度安排而在一天中的不同時(shí)間或一周中的不同日 子進(jìn)行應(yīng)用。同樣地，不同類型的主要用戶可以具有不同類型的傳輸特性。一般來說，如果 環(huán)境包含多個(gè)分類的主要用戶，具有不同的掃描需求可用應(yīng)于每一個(gè)分類，那么可以提供 不同的調(diào)度來適應(yīng)每一個(gè)分類的主要用戶。優(yōu)選地，舉例來說，對于每一個(gè)分類，使用圖1 的流程圖的處理110-165,將為每一個(gè)分類獨(dú)立地建立間隔-持續(xù)時(shí)間配對。所得到的間 隔-持續(xù)時(shí)間配對集合隨后被處理，以便在可行的情形中提供重疊的靜默期持續(xù)時(shí)間。舉 個(gè)例子，如果該集合中的一個(gè)成員/分類具有四個(gè)超幀的間隔，并且另一個(gè)成員/分類具有 大小為八的間隔，那么每個(gè)第八超幀的靜默期只需要是一個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間，其與大小為 二的較長持續(xù)時(shí)間相等。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，根據(jù)本公開，這些以及其他的系統(tǒng) 配置和優(yōu)化特征將是顯然的，并且被包含在隨后的權(quán)利要求的范疇內(nèi)。
[0049] 在解釋這些權(quán)利要求時(shí)，應(yīng)該明白： a) 詞"包括"并不排除在給定的權(quán)利要求中所列出的部件或動(dòng)作之外的其他部件或動(dòng) 作的存在； b) 部件之前的詞"一"或"一個(gè)"并不排除多個(gè)此類部件的存在； c) 權(quán)利要求中的任何參考符號并不限制其范圍； d) 若干個(gè)"裝置"可以利用相同的項(xiàng)或硬件或軟件實(shí)施的結(jié)構(gòu)或功能來表示； e) 所公開的每一個(gè)部件可以由硬件部分(例如，包括分立的和集成的電子電路)、軟件 部分(例如，計(jì)算機(jī)程序）以及軟硬件的任何組合來構(gòu)成； f) 硬件部分可以由模擬和數(shù)字部分之一或二者組成； g) 除非另外特別聲明，否則任何公開的設(shè)備或其部分可以結(jié)合在一起，或分離成更多 的部分； h) 除非特別指示，否則不打算要求特定的動(dòng)作順序；以及 i) 術(shù)語"多個(gè)"部件包括兩個(gè)或更多的所要求的部件，并且不暗示任何特定數(shù)量范圍的 部件；也就是說，多個(gè)部件可以是少到兩個(gè)的部件。
【權(quán)利要求】
1. 一種方法，包括： 定義設(shè)備上與周期性的靜默期之間的傳輸單元的數(shù)量相對應(yīng)的靜默期間隔， 廣播與當(dāng)前傳輸單元相對于所述靜默期間隔的相位相對應(yīng)的索引， 從其它設(shè)備接收其他索引， 根據(jù)所述設(shè)備和所述其他設(shè)備共有的同步規(guī)則，將所述設(shè)備上的索引有選擇地設(shè)置成 等于所述其他索引，和 根據(jù)所述索引，在靜默期期間避免傳輸。
2. 權(quán)利要求1的方法，包括： 廣播所述靜默期間隔，所述靜默期間隔對應(yīng)于感測率的參數(shù)， 從其他設(shè)備接收其他靜默期間隔，所述其他靜默期間隔對應(yīng)于感測要求的參數(shù)，和 如果所述感測要求超過所述感測率，則將所述靜默期間隔有選擇地設(shè)置成等于所述其 他靜默期間隔。
3. 權(quán)利要求2的方法，包括： 廣播靜默期持續(xù)時(shí)間，所述靜默期間隔對應(yīng)于所述感測率的另一參數(shù)， 從其他設(shè)備接收其他靜默期持續(xù)時(shí)間，所述其他靜默期持續(xù)時(shí)間對應(yīng)于所述感測要求 的另一參數(shù)，和 如果所述感測要求超過所述感測率，則將所述靜默期持續(xù)時(shí)間有選擇地設(shè)置成等于所 述其他靜默期持續(xù)時(shí)間。
4. 權(quán)利要求1的方法，包括： 廣播靜默期持續(xù)時(shí)間，所述靜默期間隔對應(yīng)于感測率的參數(shù)， 從其他設(shè)備接收其他靜默期持續(xù)時(shí)間，所述其他靜默期持續(xù)時(shí)間對應(yīng)于感測要求的參 數(shù)，和 如果所述感測要求超過所述感測率，則將所述靜默期持續(xù)時(shí)間有選擇地設(shè)置成等于所 述其他靜默期持續(xù)時(shí)間。
5. 權(quán)利要求1的方法，其中所述索引隨著每個(gè)傳輸單元出現(xiàn)而被遞增，并且所述靜默 期取決于所述索引相對于所述靜默期間隔的模數(shù)。
6. 權(quán)利要求1的方法，其中所述索引隨著每個(gè)傳輸單元出現(xiàn)而被遞減，并且所述索引 周期性地被復(fù)位成等于所述靜默期間隔。
7. 權(quán)利要求1的方法，其中所述同步規(guī)則包括將所述索引設(shè)置成等于下列中的至少一 項(xiàng)： 所述索引和所述其他索引之中最小的索引，和 所述索引和所述其他索引之中最大的索引。
8. -種方法，包括： 遵照其中來自設(shè)備的傳輸只發(fā)生在預(yù)定時(shí)間段上的協(xié)議， 預(yù)定至少一個(gè)預(yù)定時(shí)間段， 通知一個(gè)或多個(gè)其他設(shè)備：所述預(yù)定時(shí)間段能被用作靜默期，和 在至少一個(gè)預(yù)定時(shí)間段期間避免傳輸。
9. 權(quán)利要求8的方法，其中所述預(yù)定包括對于靜默期預(yù)定的預(yù)定請求的廣播，從而提 供同時(shí)的預(yù)定和通知。
10. 權(quán)利要求9的方法，其中所述廣播經(jīng)由包括預(yù)定請求的信標(biāo)信號來進(jìn)行。
11. 權(quán)利要求8的方法，其中經(jīng)由包括預(yù)定請求的信標(biāo)信號，發(fā)起所述預(yù)定。
12. 權(quán)利要求8的方法，包括：從其他設(shè)備接收請求，以便在至少一個(gè)預(yù)定時(shí)間段期間 避免傳輸。
13. -種方法，包括： 遵照其中來自設(shè)備的傳輸只發(fā)生在預(yù)定時(shí)間段上的協(xié)議， 預(yù)定至少一個(gè)預(yù)定時(shí)間段， 從其他設(shè)備接收靜默期請求，以及 響應(yīng)于所述靜默期請求，在至少一個(gè)預(yù)定時(shí)間段期間避免傳輸。
14. 一種設(shè)備（200)，包括： 接收機(jī)（230)， 發(fā)射機(jī)（240)， 處理器（220)，其被配置成： 定義與周期性的靜默期之間傳輸單元的數(shù)量相對應(yīng)的靜默期間隔， 經(jīng)由所述發(fā)射機(jī)（240)，廣播與當(dāng)前傳輸單元相對于所述靜默期間隔的相位相對應(yīng)的 索引， 經(jīng)由所述接收機(jī)（230 )，從其他設(shè)備接收其他索引， 根據(jù)所述設(shè)備和所述其他設(shè)備共有的同步規(guī)則，將所述索引有選擇地設(shè)置成等于所述 其他索引，以及 基于所述索引，控制所述發(fā)射機(jī)，以便在靜默期期間避免傳輸。
15. 權(quán)利要求14的設(shè)備，其中所述處理器（220)被配置成： 廣播所述靜默期間隔，所述靜默期間隔對應(yīng)于感測率的參數(shù)， 從其他設(shè)備接收其他靜默期間隔，所述其他靜默期間隔對應(yīng)于感測要求的參數(shù)，以及 如果所述感測要求超過所述感測率，則將所述靜默期間隔有選擇地設(shè)置成等于所述其 他靜默期間隔。
16. 權(quán)利要求15的設(shè)備，其中所述處理器（220)被配置成： 廣播靜默期持續(xù)時(shí)間，所述靜默期持續(xù)時(shí)間對應(yīng)于所述感測率的另一參數(shù)， 從其他設(shè)備接收其他靜默期持續(xù)時(shí)間，所述其他靜默期持續(xù)時(shí)間對應(yīng)于所述感測要求 的另一參數(shù)，以及 如果所述感測要求超過所述感測率，則將所述靜默期持續(xù)時(shí)間有選擇地設(shè)置為等于所 述其他靜默期持續(xù)時(shí)間。
17. 權(quán)利要求14的設(shè)備，其中所述處理器（220)被配置成： 廣播靜默期持續(xù)時(shí)間，所述靜默期持續(xù)時(shí)間對應(yīng)于感測率的參數(shù)， 從其他設(shè)備接收其他靜默期持續(xù)時(shí)間，所述其他靜默期持續(xù)時(shí)間對應(yīng)于感測要求的參 數(shù)，和 如果所述感測要求超過所述感測率，則將所述靜默期持續(xù)時(shí)間有選擇地設(shè)置成等于所 述其他靜默期持續(xù)時(shí)間。
18. -種設(shè)備（200)，包括： 發(fā)射機(jī)（240)， 處理器（220)，其被配置成： 控制所述發(fā)射機(jī)，以遵照其中來自設(shè)備的傳輸只發(fā)生在預(yù)定時(shí)間段上的協(xié)議， 預(yù)定至少一個(gè)預(yù)定時(shí)間段， 經(jīng)由所述發(fā)射機(jī)（240)，廣播所述預(yù)定時(shí)間段能被用作靜默期的通知，以及 控制所述發(fā)射機(jī)（240)，以便在至少一個(gè)預(yù)定時(shí)間段期間避免傳輸。
19. 權(quán)利要求18的設(shè)備（200)，其中所述處理器（220)通過經(jīng)由所述發(fā)射機(jī)（240)廣播 對于靜默期預(yù)定的預(yù)定請求來預(yù)定時(shí)間段，對于靜默期預(yù)定的請求由此提供所述預(yù)定時(shí)間 段能被用作靜默期的通知。
20. 權(quán)利要求18的設(shè)備（200)，包括接收機(jī)（230)，其中所述處理器（220)被配置成：經(jīng) 由所述接收機(jī)（230)，從其他設(shè)備接收請求，以便在其他預(yù)定時(shí)間段期間避免傳輸，并控制 所述發(fā)射機(jī)，以便在所述其他預(yù)定時(shí)間段期間避免傳輸。
【文檔編號】H04W16/14GK104113846SQ201410269623
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2008年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2007年11月27日
【發(fā)明者】J.王, K.S.查拉帕利, D.A.T.卡瓦爾坎蒂 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司