專利名稱:公共的信號(hào)發(fā)送方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明描述了用于通信設(shè)備的公共通信方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在是信息時(shí)代。通過(guò)各種不同的通信系統(tǒng)訪問(wèn)海量信息正在改變著人們工作、自我?jiàn)蕵?lè)和相互通信的方式。更快、功能更強(qiáng)的通信技術(shù)正在被持續(xù)不斷地開(kāi)發(fā)。此外，這些技術(shù)可以具有更為高效地使用頻譜這一優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于這些新技術(shù)的制造商和設(shè)計(jì)者而言，實(shí)現(xiàn)“互操作性”正在變成越來(lái)越有難度的挑戰(zhàn)。
互操作性是一個(gè)設(shè)備與另一設(shè)備通信或者與可以用來(lái)聯(lián)絡(luò)其它通信設(shè)備的另一網(wǎng)絡(luò)通信的能力。然而，隨著不同通信協(xié)議(即通信裝備用來(lái)傳送數(shù)據(jù)的規(guī)則)的激增，設(shè)計(jì)真正的互操作性就不再是微不足道的訴求。
例如，多數(shù)無(wú)線通信設(shè)備利用常規(guī)“載波”或者射頻(RF)技術(shù)，而其它設(shè)備使用電光技術(shù)。一般而言，這些通信技術(shù)中的每種技術(shù)都采用它們自己的通信協(xié)議。
另一類通信技術(shù)是超寬帶(UWB)。UWB技術(shù)在根本上不同于常規(guī)形式的RF技術(shù)。UWB可以利用“無(wú)載波”架構(gòu)，該架構(gòu)不要求使用高頻載波生成硬件、載波調(diào)制硬件、頻率和相位鑒別硬件或者其它在常規(guī)頻域通信系統(tǒng)中利用的設(shè)備。
可想而知，在UWB通信之內(nèi)，有各種不同類型的技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)都具有它們自己的通信協(xié)議。例如有局域網(wǎng)(LAN)、個(gè)域網(wǎng)(PAN)、無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)、傳感器網(wǎng)絡(luò)和其它網(wǎng)絡(luò)。每種網(wǎng)絡(luò)可以具有它自己的通信協(xié)議。
因此，存在著對(duì)于一種用于通信設(shè)備的公共通信方法的需求，該方法將允許更高效地使用頻譜以及不同網(wǎng)絡(luò)之間和不同類型通信設(shè)備之間的兼容和共存。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種用于使用未被有效利用的射頻頻帶進(jìn)行通信的公共通信方法或者協(xié)議。
在一個(gè)實(shí)施例中，在主信標(biāo)信號(hào)中傳送信令信息。設(shè)備可以搜尋多個(gè)頻率直至它找到主信標(biāo)信號(hào)和包含于主信標(biāo)信號(hào)之內(nèi)的信令信息。提供一種使得通信設(shè)備能夠在發(fā)送之前搜尋信令信息的協(xié)議或者通信方法。
本發(fā)明的一個(gè)特征在于提供用于在廣播電視頻率和其它未被有效利用的頻帶中通信的裝置、系統(tǒng)和方法。在當(dāng)前的監(jiān)管體制之下，廣播頻譜中的多個(gè)頻帶未被有效利用。本發(fā)明的一個(gè)特征提供了一種向自適應(yīng)通信設(shè)備通知可用作通信信道的無(wú)線頻率的主信標(biāo)。
從以下本發(fā)明的具體描述以及附圖中，將理解本發(fā)明的這些和其它特征及優(yōu)點(diǎn)，在附圖中相同的參考標(biāo)號(hào)通篇地指代相同的部分。
圖1是不同通信方法的圖示；圖2是兩個(gè)超寬帶脈沖的圖示；圖3是由聯(lián)邦通信委員會(huì)于2002年4月22日建立的超寬帶發(fā)射限制的圖表；圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的通信方法；圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)造的收發(fā)器無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例而構(gòu)造的自適應(yīng)通信設(shè)備；以及圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的時(shí)分多址幀構(gòu)造。
將理解到，一些附圖或者所有附圖是用于說(shuō)明的示意性表示圖而沒(méi)有必要描繪所述單元的實(shí)際相對(duì)尺寸或者位置。提供這些附圖是為了說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，明確地理解它們將不被用來(lái)限制權(quán)利要求
的范圍或者含義。
具體實(shí)施方式在以下段落中，將參照附圖通過(guò)例子詳細(xì)地描述本發(fā)明。盡管本發(fā)明能夠有多個(gè)不同形式的實(shí)施例，但是在圖中示出了而且將在這里詳細(xì)地描述具體實(shí)施例，但須理解到本公開(kāi)將被視為本發(fā)明原理的例子而本意不在于將本發(fā)明限制于所示和所述的具體實(shí)施例。也就是，在整個(gè)說(shuō)明書中，所述實(shí)施例和例子應(yīng)當(dāng)視為典型示例而不是對(duì)本發(fā)明的限制。省略對(duì)公知部件、方法和/或處理技術(shù)的描述以免不必要地使本發(fā)明難以理解。正如這里所使用的，“本發(fā)明”指代這里描述的本發(fā)明的任何一個(gè)實(shí)施例以及任何等同方案。另外，在本文中通篇對(duì)“本發(fā)明”各種特征的引用并不意味著要求保護(hù)的實(shí)施例或者方法必須包括所引用的一個(gè)或多個(gè)特征。
本發(fā)明的一個(gè)特征在于提供用于在廣播電視頻率和其它未被有效利用的頻帶中通信的裝置、系統(tǒng)和方法。在當(dāng)前的監(jiān)管體制之下，廣播頻譜中的多個(gè)頻帶未被有效利用。本發(fā)明的一個(gè)特征提供了一種向自適應(yīng)通信設(shè)備通知可用作通信信道的無(wú)線頻率的主信標(biāo)。多種不同的通信技術(shù)可以用來(lái)實(shí)踐本發(fā)明。這些通信技術(shù)可以包括基于常規(guī)載波的技術(shù)和基于超寬帶(UWB)的技術(shù)。
常規(guī)載波通信技術(shù)的一個(gè)例子在圖1中示出。IEEE 802.11a是無(wú)線局域網(wǎng)(LAN)協(xié)議，該協(xié)議在約5MHz射頻擴(kuò)展的情況下在5GHz的中心頻率處發(fā)送正弦射頻信號(hào)。正如這里所定義的，載波是由無(wú)線電發(fā)送器發(fā)射以便承載信息的具有指定頻率和幅度的電磁波。802.11協(xié)議是載波通信技術(shù)的一個(gè)例子。該載波包括基本上連續(xù)的正弦波形，該波形具有持續(xù)時(shí)間范圍從數(shù)秒到數(shù)分鐘的特定窄射頻(5MHz)。
參照?qǐng)D1和圖2，沖激UWB通信利用例如以納秒或者皮秒間隔(一般而言持續(xù)時(shí)間是數(shù)十皮秒至數(shù)納秒)發(fā)射的電磁能量離散脈沖。由于這一原因，這類超寬帶常常稱為“沖激無(wú)線電”。也就是，與常規(guī)載波通信技術(shù)相比，UWB脈沖可被發(fā)送而不必調(diào)制到正弦波或者正弦載波上。這類UWB一般既不要求指定的頻率也不要求功率放大器。
相比而言，超寬帶(UWB)脈沖可以具有2.0GHz的中心頻率和約4GHz的頻率擴(kuò)展，如圖2中所示，其中圖示了兩種典型UWB脈沖。圖2示出UWB脈沖在時(shí)間上越短，它的頻譜擴(kuò)展就越寬。這是因?yàn)閹捙c脈沖的時(shí)間持續(xù)成反比例。600皮秒的UWB脈沖可以具有約1.8GHz的中心頻率和約1.6GHz的頻率擴(kuò)展，而300皮秒的UWB脈沖可以具有約3GHz的中心頻率和約3.3GHz的頻率擴(kuò)展。因此，UWB脈沖一般不在具體頻率之內(nèi)工作，如圖1中所示。圖2中所示任一脈沖都可以例如通過(guò)使用外差作用而在頻率上有所偏移以便具有基本上相同的的帶寬，但是其可以以任何所需頻率為中心。另外由于UWB脈沖在極寬的頻率范圍上擴(kuò)展，所以UWB通信系統(tǒng)允許很高數(shù)據(jù)速率(例如100兆比特每秒或者更大)的通信。
另外，由于UWB脈沖在極寬的頻率范圍上擴(kuò)展，所以例如在一兆赫帶寬中采樣的功率是很低的。例如，一納秒持續(xù)時(shí)間和一毫瓦平均功率(0dBm)的UWB脈沖在該脈沖所占用的整個(gè)一千兆赫頻帶之上擴(kuò)展該功率。所得的功率密度因此是1毫瓦除以1,000 MHz的脈沖帶寬或者是0.001毫瓦每兆赫(-30dBm/MHz)。這在多數(shù)常規(guī)通信系統(tǒng)的信號(hào)電平之下，因此不干擾常規(guī)通信信號(hào)的解調(diào)和恢復(fù)。
一般而言，在無(wú)線通信的情況下，可以在相對(duì)低的功率密度(毫瓦每兆赫)發(fā)送各種UWB脈沖。然而，可供選擇的UWB通信系統(tǒng)可以在較高的功率密度進(jìn)行發(fā)送。例如，可以在30dBm至-50dBm之間發(fā)送UWB脈沖。
然而，通過(guò)多個(gè)有線介質(zhì)發(fā)送的UWB脈沖將不會(huì)干擾無(wú)線射頻傳輸。因此，通過(guò)有線介質(zhì)發(fā)送的UWB脈沖的功率(在單個(gè)頻率進(jìn)行采樣)范圍可以從約+30dBm到約-140dBm。
已經(jīng)提出數(shù)種不同的超寬帶(UWB)通信方法。就美國(guó)的無(wú)線UWB通信而言，所有這些方法都必須滿足由聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)在他們于2002年4月22日簽發(fā)的“報(bào)告與命令(Report and Order)”(ET備案98-153)中近來(lái)建立的約束。目前，F(xiàn)CC允許有限的UWB通信，但是隨著UWB系統(tǒng)的部署以及獲得這一新技術(shù)的額外經(jīng)驗(yàn)，F(xiàn)CC可以拓展UWB通信技術(shù)的使用。
4月22日的“報(bào)告與命令”要求UWB脈沖或者信號(hào)占用大于20％的部分帶寬或者500兆赫中較小的一個(gè)。部分帶寬被定義成高的10dB截止頻率與低的10dB截止頻率之差與高的10dB截止頻率與低的10dB截止頻率之和的商的2倍。具體而言，部分帶寬等式如下 其中fh是高的10dB截止頻率，而fl是低的10dB截止頻率。
換言之，部分帶寬是信號(hào)所占據(jù)的信號(hào)中心頻率的百分比。例如，具有10MHz中心頻率和2MHz帶寬(例如從9到100MHz)的信號(hào)具有20％的部分帶寬。也就是，中心頻率fc＝(fh+fl)/2。
圖3圖示了4月22日的“報(bào)告與命令”所強(qiáng)制的對(duì)于室內(nèi)系統(tǒng)的超寬帶發(fā)射限制。該“報(bào)告與命令”將UWB通信約束到在3.1GHz與10.6GHz之間的頻譜，其中人為發(fā)射不得超過(guò)-41.3dBm/MHz。該“報(bào)告與命令”也針對(duì)手持UWB系統(tǒng)、車載雷達(dá)系統(tǒng)、醫(yī)療成像系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)、透壁式成像系統(tǒng)、地面穿透雷達(dá)和其它UWB系統(tǒng)建立了發(fā)射限制。將理解到這里描述的本發(fā)明可以運(yùn)用于室內(nèi)和/或室外而且可以是固定和/或移動(dòng)的。
與電氣電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)有關(guān)聯(lián)的通信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)正在考慮多種滿足由FCC建立的這些約束的超寬帶(UWB)無(wú)線通信方法。一種UWB通信方法可以發(fā)送在7.5GHz FCC分配(從3.1GHz到10.6GHz)之內(nèi)占用500MHz頻帶的UWB脈沖。在這一通信方法的一個(gè)實(shí)施例中，UWB脈沖具有與約500 MHz帶寬相對(duì)應(yīng)的約2納秒持續(xù)時(shí)間。可以改變UWB脈沖的中心頻率以便將它們置于7.5GHz分配之內(nèi)任何所需的位置。在這一通信方法的另一實(shí)施例中，對(duì)并行數(shù)據(jù)執(zhí)行反向快速傅立葉變換(IFFT)以產(chǎn)生各自寬約4.125MHz的122個(gè)載波。在這一實(shí)施例中，也稱為正交頻分復(fù)用(OFDM)的所得UWB脈沖或者信號(hào)寬約506MHz，并且具有約242納秒的持續(xù)時(shí)間。它滿足針對(duì)UWB通信的FCC規(guī)則，因?yàn)樗嵌鄠€(gè)相對(duì)窄的頻帶載波的聚集而不是因?yàn)槊總€(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間。
由IEEE標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)評(píng)估的另一UWB通信方法包括發(fā)送占用大于500MHz頻譜的離散UWB脈沖。例如，在這一通信方法的一個(gè)實(shí)施例中，UWB脈沖持續(xù)時(shí)間可以從占用約500MHz的2納秒變化到占用約7.5GHz帶寬的約133皮秒。也就是，單個(gè)UWB脈沖可以占用基本上所有的通信的整個(gè)分配(從3.1GHz到10.6GHz)。
由IEEE標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)評(píng)估的又一UWB通信方法包括發(fā)送持續(xù)時(shí)間可以約為0.7納秒或者更少以及碼片速率可以約為每秒1.4千兆脈沖的脈沖序列。這些脈沖使用直接序列調(diào)制技術(shù)來(lái)調(diào)制而且稱為DS-UWB。設(shè)想了在兩個(gè)頻帶中的操作，一個(gè)頻帶中心在4GHz附近并具有寬1.4GHz的信號(hào)，而第二頻帶中心在8GHz附近并具有寬2.8GHz的UWB信號(hào)。操作可以出現(xiàn)在UWB頻帶中的任一頻帶或者兩個(gè)頻帶中。設(shè)想了在約28兆比特/秒與多至1,320兆比特/秒之間的數(shù)據(jù)速率。
另一種UWB通信方法包括發(fā)送經(jīng)調(diào)制的連續(xù)載波，其中由發(fā)送信號(hào)所占用的頻率占用了多于所需20％的部分帶寬。在這一方法中連續(xù)載波可以在產(chǎn)生頻帶占用的時(shí)間段中進(jìn)行調(diào)制。例如，如果使用二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)以750皮秒的數(shù)據(jù)時(shí)間段來(lái)調(diào)制4GHz載波，則所得信號(hào)可以在4GHz的中心頻率周圍占據(jù)1.3GHz的帶寬。在這一例子中，分?jǐn)?shù)帶寬(fractional bandwidth)約為32.5％。此信號(hào)將被視為在上述FCC監(jiān)管之下的UWB。
因此，以上所述是四種不同的超寬帶(UWB)通信方法。將理解到本發(fā)明可以為任一上述UWB方法或者有待開(kāi)發(fā)的其它方法所用。
無(wú)論利用什么類型的通信方法或者技術(shù)，設(shè)備可以用來(lái)通信的一個(gè)或多個(gè)射頻(RF)都正在變得越來(lái)越擁擠。針對(duì)越來(lái)越多的對(duì)于無(wú)線通信的用戶需求，F(xiàn)CC已經(jīng)提出通信設(shè)備可以在尚未用來(lái)發(fā)送TV信號(hào)的廣播電視頻率中進(jìn)行操作(即使用射頻)。
本發(fā)明的一個(gè)特征在于提供用于在廣播電視頻率和其它未被有效利用的頻帶中通信的裝置、系統(tǒng)和方法。在當(dāng)前的監(jiān)管體制之下，在廣播頻譜中的多個(gè)頻帶未被有效利用。一般而言，廣播電視傳輸功率有數(shù)十千瓦，其中一些臺(tái)的傳輸功率超過(guò)一百千瓦。因此，發(fā)送信號(hào)可以傳播數(shù)十英里、有時(shí)甚至是一百公里或者更遠(yuǎn)。為了避免在同一頻率的兩個(gè)或者更多TV廣播之間的干擾，每個(gè)廣播載有不同的觀看內(nèi)容，F(xiàn)CC將具體射頻(RF)頻帶的使用劃分給具體地理區(qū)域。因此，每個(gè)地理區(qū)域具有未使用的RF頻帶。在給定地理區(qū)域中通常有多個(gè)未使用的電視信道，因?yàn)閭鬏斂赡茉斐蓪?duì)共同信道(即同一RF頻帶)或者相鄰信道臺(tái)的干擾。
例如，針對(duì)數(shù)字電視分配的當(dāng)前監(jiān)管規(guī)定了在共同信道臺(tái)之間范圍從196.3到273.6公里的最小間隔。美國(guó)的數(shù)字電視頻帶一般是從54MHz直至800MHz。分配的頻帶因國(guó)家而不同并且可以包括從50MHz直至約1GHz的頻率。這些頻帶通常是不連續(xù)的，因?yàn)樵谶@些范圍之內(nèi)的多個(gè)頻帶未用于廣播電視。例如，F(xiàn)M頻帶在美國(guó)從88MHz延伸到約108MHz，其中飛機(jī)導(dǎo)航頻率從約108MHz延伸直至約120MHz。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種設(shè)計(jì)用來(lái)有助于在這些未被有效利用的頻帶中進(jìn)行無(wú)線通信的協(xié)議或者通信方法。眾所周知較低的射頻(RF)頻帶更適合于電磁波傳播。傳播一般被建模成與頻率平方的倒數(shù)成比例。因此，在所有其它考慮事項(xiàng)等同的情況下，頻帶越高則傳播距離越短。美國(guó)多數(shù)當(dāng)前未經(jīng)許可的通信設(shè)備在2.4GHz頻帶中操作，這些設(shè)備包括比如IEEE802.11b/g(WiFi)、BLUETOOTH、一些無(wú)線電話這樣的設(shè)備。令未經(jīng)許可的設(shè)備感興趣的另一頻帶是802.11a設(shè)備在其中操作的5GHz頻帶。正如上文所討論的，超寬帶(UWB)是另一未經(jīng)許可的設(shè)備技術(shù)。目前，UWB通信設(shè)備在3.1至10.6GHz頻帶中被批準(zhǔn)但是限于以MHz為單位而測(cè)量的-41.25dBm。此技術(shù)看來(lái)適合于無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)應(yīng)用和一些無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)應(yīng)用。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了用于未經(jīng)許可的設(shè)備在占用比上述頻率更低的頻率的電視廣播頻譜中操作的協(xié)議和方法。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，主信標(biāo)信號(hào)可以從AM或者FM無(wú)線電臺(tái)進(jìn)行廣播，或者作為選擇可以由電視臺(tái)廣播。主信標(biāo)信號(hào)可以是由數(shù)字電視臺(tái)廣播的控制信號(hào)；在模擬電視臺(tái)的垂直消隱間隔期間發(fā)送的信息；從AM或者FM無(wú)線電臺(tái)發(fā)送的子載波數(shù)據(jù)；或者主信標(biāo)信號(hào)可以由800-900MHz頻帶的蜂窩提供商發(fā)送。主信標(biāo)信號(hào)可以包括關(guān)于哪些頻帶在本地地理區(qū)域之內(nèi)可用的信息。作為選擇，主信標(biāo)可以附加地提供發(fā)送功率限制和優(yōu)先級(jí)信息或者接入警方、消防和其它優(yōu)先級(jí)服務(wù)和優(yōu)先級(jí)用戶。
圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的通信協(xié)議或者方法。在步驟10中，通信設(shè)備搜尋和監(jiān)聽(tīng)頻帶集以尋找主信標(biāo)。該信標(biāo)可以通過(guò)上文討論的任一RF頻帶進(jìn)行發(fā)送，比如通過(guò)從約88MHz至約108MHz的FM無(wú)線頻帶發(fā)送。舉例而言而且非限制性地，作為選擇，主信標(biāo)可以在由AM無(wú)線電、廣播電視臺(tái)或者蜂窩服務(wù)提供商占用的頻譜之內(nèi)發(fā)送。在步驟20中，如果通信設(shè)備找到主信標(biāo)信號(hào)，則它監(jiān)聽(tīng)主信標(biāo)以確定哪些頻帶可用于通信，這允許設(shè)備確定哪些是可用頻帶(步驟30)。在步驟40中，通信設(shè)備然后可以調(diào)諧到可用頻帶之一。在步驟50中，通信設(shè)備監(jiān)聽(tīng)以確定信道是否在使用中或者以別的方式被占用。如果信道被占用，則它移到下一可用頻帶。在步驟60中，一旦通信設(shè)備找到未占用或者未使用的頻帶，它就開(kāi)始發(fā)送本地信標(biāo)信號(hào)。在步驟70中，通信設(shè)備可以建立與其它通信設(shè)備的通信。
在步驟90中，如果通信設(shè)備未能找到主信標(biāo)，則設(shè)備搜尋預(yù)設(shè)頻帶的列表。在步驟100中，通信設(shè)備監(jiān)聽(tīng)每個(gè)頻帶以確定頻帶目前是否被占用。如果頻帶未被占用，則它并不通過(guò)那一頻帶發(fā)送，而代之以在步驟80中搜尋下一預(yù)設(shè)頻帶。在步驟110中，一旦通信設(shè)備已經(jīng)定位到可用頻帶，它就開(kāi)始發(fā)送本地信標(biāo)，并且在步驟120中，它可以建立與其它通信設(shè)備的通信。當(dāng)已經(jīng)在多個(gè)通信設(shè)備之間建立通信時(shí)，它們可以用如上所述的同一方式周期性地檢查主信標(biāo)。
主信標(biāo)的內(nèi)容可以包括但不限于與所給予的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的類型有關(guān)的信息；通信設(shè)備已經(jīng)找到的未占用頻帶的列表；對(duì)于高數(shù)據(jù)速率通信和低數(shù)據(jù)速率通信可用的數(shù)據(jù)速率；以及用于高數(shù)據(jù)速率通信和低數(shù)據(jù)速率通信的調(diào)制技術(shù)。此外，主信標(biāo)也可以提供附加實(shí)用功能的寬頻譜，比如定時(shí)信道、測(cè)距信道、用于移動(dòng)站或者具有有限功率后備的其它通信設(shè)備的功率保存功能、動(dòng)態(tài)的節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)功率發(fā)送/接收功率控制功能、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)/健康/控制狀態(tài)提供者、空中再編程鏈路、空中密鑰更新(rekey)鏈路、“關(guān)機(jī)”功能和用于在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中路由更新的方法。這些功能將在下文中逐一描述。
主信標(biāo)可以通過(guò)起到定時(shí)信標(biāo)的作用來(lái)提供跨無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間精確度。在優(yōu)選實(shí)施例中，不同的PHY將能夠訪問(wèn)公共信標(biāo)。例如，具有藍(lán)牙功能的設(shè)備和具有802.11功能的設(shè)備將訪問(wèn)公共主信標(biāo)信道。本發(fā)明的這一方面將使得跨無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)共享時(shí)間信息。通過(guò)在無(wú)線設(shè)備之間共享時(shí)間估計(jì)，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)生成高度精確的時(shí)間估計(jì)變成可能。跨網(wǎng)絡(luò)的較高時(shí)間準(zhǔn)確度具有提供增加容量的可能，尤其是在時(shí)分多址(TDMA)網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)允許利用較高時(shí)間精確度的TDMA協(xié)議來(lái)提供增加的容量。
主信標(biāo)也可以提供與為低帶寬通信設(shè)備提供低帶寬通信鏈路的具體射頻頻帶有關(guān)的信息。低帶寬消息傳送為需要附加帶寬的用戶節(jié)省了帶寬。例如，低帶寬安全傳感器無(wú)需利用高帶寬通信鏈路來(lái)報(bào)告它的狀態(tài)信息，由此為其它應(yīng)用節(jié)省了那一高帶寬容量。主信標(biāo)的這一方面也能夠?yàn)橥ㄐ旁O(shè)備或者具有有限功率后備的其它設(shè)備提供功率保存功能。通過(guò)提供信息和對(duì)低帶寬通信信道的隨后的訪問(wèn)，主信標(biāo)可以在移動(dòng)設(shè)備或者功率有限的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)功率保存。例如，要求低帶寬信道的通信設(shè)備將無(wú)需監(jiān)視高帶寬信道以獲取或者傳遞低帶寬信息。以這一方式，功率有限的設(shè)備能夠提高它的功率保存，由此確保更久操作。
主信標(biāo)也可以提供空中再編程鏈路。本發(fā)明可以將新的通信算法或者其它編程信息傳遞到通信設(shè)備以實(shí)現(xiàn)新功能。例如，利用軟件可定義無(wú)線電(SDR)的通信設(shè)備可以接收允許該通信設(shè)備發(fā)送新波形的程序。通過(guò)提供實(shí)時(shí)再編程，設(shè)備的發(fā)送特性或者能力可以隨需改變。由于監(jiān)管針對(duì)軟件可定義無(wú)線電和其它認(rèn)知無(wú)線電有所變化，所以主信標(biāo)可以用來(lái)更新軟件和固件以符合于是新的監(jiān)管。這一空中再編程功能將允許通信設(shè)備符合于變化中的監(jiān)管環(huán)境，由此減少設(shè)計(jì)者、制造商、用戶等重新設(shè)計(jì)和更換無(wú)線設(shè)備的成本。
主信標(biāo)可以提供空中密鑰更新功能。也就是，主信標(biāo)能夠?yàn)榘踩W(wǎng)絡(luò)提供加密密鑰分發(fā)功能，由此實(shí)現(xiàn)加密設(shè)備的空中密鑰更新。此功能可以在通信網(wǎng)絡(luò)中提供安全。
主信標(biāo)也可以提供“關(guān)機(jī)”功能。無(wú)線通信設(shè)備可能由于從安全考慮到社會(huì)原因等不同的原因而無(wú)法在所有場(chǎng)所都被接受。例如，無(wú)線通信設(shè)備由于飛行安全原因而未被準(zhǔn)予在飛機(jī)上使用；它們由于人身安全原因而未被準(zhǔn)予在醫(yī)院中使用；以及它們通常由于社會(huì)原因而在電影院中不受歡迎。本發(fā)明可以提供允許商務(wù)人士和其它人士在有必要時(shí)關(guān)閉通信設(shè)備的關(guān)機(jī)功能。
主信標(biāo)的這一方面可以由警方、消防或者其它優(yōu)先級(jí)用戶使用。例如，諸如警方、消防等緊急服務(wù)可以通過(guò)主信標(biāo)發(fā)送優(yōu)先級(jí)請(qǐng)求，命令使用具體頻率的所有通信設(shè)備關(guān)機(jī)或者尋找另一可用頻率。作為選擇，緊急服務(wù)通信設(shè)備可以發(fā)送包含緊急響應(yīng)消息的信號(hào)。當(dāng)通信設(shè)備從主信標(biāo)中收到優(yōu)先級(jí)請(qǐng)求時(shí)或者從緊急服務(wù)通信設(shè)備收到緊急響應(yīng)消息時(shí)，它可以退出信道或者停止發(fā)送而且將頻譜讓給緊急服務(wù)。在這一實(shí)施例中，設(shè)備可以在退出當(dāng)前信道之前與其它設(shè)備協(xié)商所要移到的新信道。作為選擇，通信設(shè)備可以立即停止發(fā)送。在任一情況下，通信設(shè)備可以繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)主信標(biāo)以確定緊急服務(wù)何時(shí)退出信道。一旦確定，通信設(shè)備可以通過(guò)可用頻率重建通信。
主信標(biāo)可以在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中用于路由更新。在移動(dòng)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)問(wèn)題是向業(yè)務(wù)已經(jīng)飽和的節(jié)點(diǎn)更新路由信息。通過(guò)提供單獨(dú)的帶外信令信道，主信標(biāo)可以向飽和節(jié)點(diǎn)提供經(jīng)更新的路由信息，由此允許它們將業(yè)務(wù)卸載到不同節(jié)點(diǎn)。此外，業(yè)務(wù)帶寬將不用來(lái)承載公共路由信息，該信息將在帶外進(jìn)行發(fā)送而不是占用數(shù)據(jù)信道或者比特提供信道。
主信標(biāo)也可以評(píng)定和管理干擾。收到主信標(biāo)信號(hào)的通信設(shè)備可以發(fā)送由通信設(shè)備的接收器所經(jīng)歷的干擾的實(shí)際數(shù)量。主信標(biāo)可以在信標(biāo)信號(hào)之內(nèi)包含此信息，由此傳送與本地干擾條件有關(guān)的信息。這將允許收發(fā)器基于目標(biāo)接收器動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)發(fā)送功率，由此確保本地干擾不會(huì)阻塞或者以別的方式使得發(fā)送降級(jí)。此外，發(fā)送功率可以根據(jù)干擾進(jìn)行調(diào)節(jié)以免超過(guò)發(fā)射電平。
圖5圖示了本發(fā)明的通信協(xié)議或者方法可以在其中使用的環(huán)境。信標(biāo)臺(tái)130和160向它們的相應(yīng)覆蓋區(qū)140和150發(fā)送包含一些或者所有上述信息的主信標(biāo)信號(hào)。在每個(gè)覆蓋區(qū)之內(nèi)可以有自適應(yīng)通信設(shè)備D1至D16的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)N1、N2和N3可以位于信標(biāo)臺(tái)130的覆蓋區(qū)140之內(nèi)?？梢栽O(shè)想信標(biāo)臺(tái)130和160的覆蓋區(qū)大于自適應(yīng)通信設(shè)備D1至D16的范圍。但是在這方面本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)拘泥于此。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)N1、N2和N3被初始化時(shí)，它們監(jiān)聽(tīng)信標(biāo)臺(tái)130而且以上述方式選擇適當(dāng)頻率。在這些網(wǎng)絡(luò)之內(nèi)的通信過(guò)程之中，自適應(yīng)通信設(shè)備繼續(xù)監(jiān)視由信標(biāo)臺(tái)130廣播的主信標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)N4以與上述方式相似的方式對(duì)于由信標(biāo)臺(tái)160發(fā)送的主信標(biāo)做出響應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)N5在固定信標(biāo)臺(tái)130或者160的范圍以外。自適應(yīng)通信設(shè)備D17至D19可以建立它們自己的網(wǎng)絡(luò)N5，其中一個(gè)自適應(yīng)通信設(shè)備發(fā)送本地信標(biāo)信號(hào)。每個(gè)自適應(yīng)通信設(shè)備仍然可以搜尋主信標(biāo)。本地信標(biāo)可以發(fā)送與可用射頻頻帶有關(guān)的信息以及其它信息。
例如，當(dāng)通信設(shè)備已經(jīng)執(zhí)行結(jié)合圖4描述的步驟時(shí)，它發(fā)送本地信標(biāo)，建立本地網(wǎng)絡(luò)N5。本地信標(biāo)包括與將被用于建立本地通信的射頻有關(guān)的信息，這阻止了沒(méi)有包含于網(wǎng)絡(luò)N5中的其它通信設(shè)備從而免干擾。
本地信標(biāo)可以提供數(shù)項(xiàng)功能。一項(xiàng)功能可以是測(cè)距信道。也就是，本地信標(biāo)將使得通信設(shè)備能夠起到無(wú)線定位信標(biāo)的作用。通過(guò)允許通信設(shè)備起到信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的作用，定位應(yīng)用將變得更易于實(shí)施。第二通信設(shè)備可以參與雙向測(cè)距過(guò)程。雙向測(cè)距實(shí)現(xiàn)了很準(zhǔn)確的測(cè)距而且可以提供室內(nèi)E-911定位功能。
本地信標(biāo)也可以提供動(dòng)態(tài)的節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)功率發(fā)送/接收功率控制。也就是，本地信標(biāo)可以允許無(wú)線鏈路動(dòng)態(tài)地控制由鏈路每端(即每個(gè)通信設(shè)備)發(fā)送的功率以確保只有最小發(fā)送功率用來(lái)維護(hù)鏈路。這在比如網(wǎng)狀聯(lián)網(wǎng)這樣的應(yīng)用中用來(lái)確保將本地RF環(huán)境保持于維護(hù)所有鏈路所需要的最小電平將是有利的。此外，這一發(fā)送功率控制功能允許無(wú)線設(shè)備利用變化中的監(jiān)管發(fā)送功率限制。
本地信標(biāo)也可以提供已經(jīng)由本地通信設(shè)備建立的網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)/健康/控制信息。可以通過(guò)低帶寬信道提供網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、健康和控制信息。例如，關(guān)于無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)可用性更新可以利用低帶寬的帶外頻帶而不占用高帶寬的信道。
可以使用主信標(biāo)和本地信標(biāo)進(jìn)行操作的通信設(shè)備或者自適應(yīng)通信設(shè)備D1-D19可以包括認(rèn)知無(wú)線電(Cognitive Radio)。電氣電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)已經(jīng)將認(rèn)知無(wú)線電定義為“一種射頻發(fā)送器/接收器，被設(shè)計(jì)用來(lái)智能地檢測(cè)無(wú)線電頻譜特定頻段當(dāng)前是否在使用中、并且快速地跳入(以及根據(jù)需要跳出)暫時(shí)未使用的頻譜而對(duì)授權(quán)用戶的發(fā)送沒(méi)有干擾?！甭?lián)邦通信委員會(huì)(FCC)已經(jīng)將認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)定義為如下技術(shù)“這些技術(shù)使得被許可人在它們自己的網(wǎng)絡(luò)之內(nèi)以及以協(xié)面或者機(jī)會(huì)主義為基礎(chǔ)共享頻譜訪問(wèn)的頻譜用戶可以更為密集和高效地使用頻譜。這些技術(shù)除包括其它技術(shù)之外還特別地包括設(shè)備確定它們位置的能力、設(shè)備感測(cè)鄰居設(shè)備頻譜使用的能力、設(shè)備改變頻率的能力、設(shè)備調(diào)節(jié)輸出功率的能力、以及甚至于設(shè)備警告發(fā)送參數(shù)和特性的能力?！爆F(xiàn)在參照?qǐng)D6和圖7，可以是圖5所示設(shè)備D1-D19中任一設(shè)備的自適應(yīng)通信設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例可以利用兩個(gè)接收器電路180。為求簡(jiǎn)潔，此部分將使用D1表示自適應(yīng)通信設(shè)備。第一接收器電路180可以監(jiān)視一個(gè)射頻頻帶f1中基本上連續(xù)的主信標(biāo)信號(hào)，而另一接收器電路180在另一射頻頻帶f2中與其它自適應(yīng)設(shè)備通信。在另一實(shí)施例(未示出)中，自適應(yīng)設(shè)備D1可以利用一個(gè)接收器電路180，而利用如圖7中所示的時(shí)分多址(TDMA)幀175來(lái)監(jiān)視主信標(biāo)。
每個(gè)接收器電路180可以包括如一個(gè)或多個(gè)帶通濾波器和一個(gè)或多個(gè)低噪聲放大器這樣的部件(未示出)。在這一實(shí)施例中，帶通濾波器可以是可調(diào)諧的或者是可調(diào)節(jié)的以便允許不同頻帶通過(guò)。以這一方式，自適應(yīng)設(shè)備D1可以如上文描述的那樣搜尋多個(gè)頻帶。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)接收器電路180可以調(diào)諧或者“監(jiān)聽(tīng)”其中已經(jīng)收到主信標(biāo)的頻帶，允許另一接收器電路180基本上同時(shí)通過(guò)另一頻帶接收通信。作為選擇，自適應(yīng)設(shè)備D1可以周期性地“監(jiān)聽(tīng)”或者“監(jiān)視”主信標(biāo)，而將其余時(shí)間效力于在另一頻帶中的通信。
在另一實(shí)施例中，自適應(yīng)設(shè)備D1可以僅利用單個(gè)接收器電路180。在這一實(shí)施例中，單個(gè)接收器電路180可以響應(yīng)于周期性地發(fā)送主信標(biāo)的頻段。自適應(yīng)設(shè)備D1可以在主信標(biāo)的中斷時(shí)段過(guò)程中通信，而當(dāng)主信標(biāo)出現(xiàn)時(shí)“監(jiān)聽(tīng)”或者“監(jiān)視”它。作為選擇，在這一實(shí)施例中，自適應(yīng)設(shè)備D1可以在進(jìn)行通信的頻帶與正在發(fā)送主信標(biāo)的頻帶之間周期性地切換頻帶。以這一方式，自適應(yīng)設(shè)備D1可以監(jiān)視主信標(biāo)以獲得更新信息。此信息可以包含對(duì)緊急服務(wù)帶寬的請(qǐng)求。如果收到這樣的請(qǐng)求，則自適應(yīng)設(shè)備D1可以停止所有頻率的發(fā)送而繼續(xù)監(jiān)視信標(biāo)。一旦緊急服務(wù)請(qǐng)求不再出現(xiàn)在信標(biāo)中，自適應(yīng)設(shè)備D1就可以恢復(fù)正常通信。
參照?qǐng)D7，TDMA幀175可以構(gòu)造成包括用于監(jiān)視主信標(biāo)的時(shí)隙190和用于通信數(shù)據(jù)的時(shí)隙200。主信標(biāo)時(shí)隙190可以比通信數(shù)據(jù)時(shí)隙200具有更低的占空比。自適應(yīng)設(shè)備D1還可以包含地理位置技術(shù)，比如全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)。具有地理定位功能的自適應(yīng)設(shè)備D1還可以包含數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)具有通過(guò)地理定位參考的可用頻帶的列表。這類自適應(yīng)設(shè)備D1可以搜尋在它的地理定位中報(bào)告為可用的頻率，在發(fā)送之前監(jiān)聽(tīng)“空白的(clear)”或者可用的信道。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例而構(gòu)造的自適應(yīng)通信設(shè)備D1可以利用低數(shù)據(jù)速率收發(fā)器和高數(shù)據(jù)速率收發(fā)器。自適應(yīng)通信設(shè)備D1可以是電話、個(gè)人數(shù)字助理、便攜計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、桌上型計(jì)算機(jī)、主機(jī)計(jì)算機(jī)、視頻監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器或者利用自適應(yīng)技術(shù)的任何其它設(shè)備。作為選擇，自適應(yīng)通信設(shè)備D1可以利用允許它同時(shí)或者依次監(jiān)聽(tīng)多個(gè)頻率的搜尋技術(shù)。
低數(shù)據(jù)速率收發(fā)器一般使用少量能量，而高數(shù)據(jù)速率的收發(fā)器一般使用明顯更多的能量。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，利用低數(shù)據(jù)速率收發(fā)器和高數(shù)據(jù)速率收發(fā)器的自適應(yīng)通信設(shè)備D1可以將低數(shù)據(jù)速率(LDR)部分用于發(fā)現(xiàn)(主信標(biāo))、控制、網(wǎng)絡(luò)登錄和協(xié)議協(xié)商，而關(guān)閉使用高數(shù)據(jù)速率(HDR)部分，由此保存功率和延長(zhǎng)電池壽命。例如，LDR收發(fā)器可以向本地自適應(yīng)設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信號(hào)而且發(fā)現(xiàn)它的通信能力。LDR收發(fā)器然后可以與本地自適應(yīng)設(shè)備/網(wǎng)絡(luò)同步而且向至今一直處于休眠模式的HDR收發(fā)器提供同步信息，由此保存能量。
在一個(gè)實(shí)施例中，低數(shù)據(jù)速率收發(fā)器使用于手持自適應(yīng)通信設(shè)備D1如便攜寫字板計(jì)算機(jī)中。此自適應(yīng)通信設(shè)備D1可以接收廣播電視信號(hào)，而且通過(guò)低數(shù)據(jù)速率發(fā)送器與電視服務(wù)提供商交互。這一通向電視廣播的“反向信道(back-channel)”能夠?yàn)殡娨暬蛘呱逃脽o(wú)線電提供商和用戶提供近乎實(shí)時(shí)的交互?？晒┻x擇的實(shí)施例可以包括用于“反向信道”的高數(shù)據(jù)速率發(fā)送器。
因此，本發(fā)明的一個(gè)特征在于，通過(guò)以主信標(biāo)和本地信標(biāo)的形式提供公共的信令協(xié)議，自適應(yīng)設(shè)備D1可以使用未被有效利用的頻帶進(jìn)行通信。此外，自適應(yīng)設(shè)備D1可以在需要頻譜時(shí)服從于緊急服務(wù)。
不同的自適應(yīng)通信設(shè)備D1可以包括不同的物理層(“PHY”)。本發(fā)明的另一特征在于，它提供了用于在利用不同物理層(“PHY”)的設(shè)備之間通信的公共通信方法或者協(xié)議。本發(fā)明的各種實(shí)施例提供了在這些通信設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)通信的特征和功能。正如這里所定義的，“物理層”提供了用以激活和使用用于比特(即數(shù)據(jù))發(fā)送和接收的物理部件的能力和過(guò)程。因此，在無(wú)線通信中，由PHY執(zhí)行的主要功能是建立和終止對(duì)通信介質(zhì)如無(wú)線(air)的連接、以及在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的表示與通過(guò)該通信介質(zhì)發(fā)送和/或接收的對(duì)應(yīng)信號(hào)或者脈沖之間的轉(zhuǎn)換。簡(jiǎn)言之，PHY的一項(xiàng)功能是將比特轉(zhuǎn)變成脈沖或者轉(zhuǎn)變成經(jīng)調(diào)制的載波。PHY可以是計(jì)算機(jī)軟件、硬件或者硬件和軟件的形式。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，PHY可以包括超寬帶PHY。其它實(shí)施例可以不含超寬帶PHY技術(shù)，因此本發(fā)明不限于僅有超寬帶通信的技術(shù)。
電氣電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)目前正在為各種不同網(wǎng)絡(luò)以及可以利用超寬帶技術(shù)的其它通信環(huán)境建立規(guī)則和通信標(biāo)準(zhǔn)。這些不同的通信標(biāo)準(zhǔn)可能造成用于每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的不同規(guī)則或者物理層空中接口。例如，IEEE 802.15.3(a)涉及用于超寬帶WPAN的標(biāo)準(zhǔn)。超寬帶也可以運(yùn)用于IEEE 802.15.4(用于傳感器和控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn))、802.11n(用于局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn))、地面滲透雷達(dá)、透壁式成像以及其它網(wǎng)絡(luò)和環(huán)境中。這些設(shè)備都各自可以利用超寬帶通信技術(shù)，而每個(gè)設(shè)備也可以具有它自己的通信標(biāo)準(zhǔn)。
正如這里在自適應(yīng)通信設(shè)備D1之內(nèi)使用的自適應(yīng)PHY可以包括能夠在寬頻率范圍通信的RF前端。PHY可以搜尋多個(gè)頻率以確定是否有通信信道可用。該搜尋過(guò)程可以包括將接收器前端向特定頻帶開(kāi)放一段時(shí)間。如果在那一時(shí)間段中收到信號(hào)，則設(shè)備可以嘗試將該信號(hào)解釋成主信標(biāo)。如果收到的信號(hào)不是主信標(biāo)，則設(shè)備可以確定該信道不是空白的而且移到下一頻帶。
一般而言，對(duì)PHY的訪問(wèn)是由介質(zhì)訪問(wèn)控制層(MAC)控制。MAC大多運(yùn)用于局域網(wǎng)(LAN)中，但是也可以運(yùn)用于包括ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的其它網(wǎng)絡(luò)類型中。在本發(fā)明中，MAC一般用來(lái)保持共享公共通信信道的自適應(yīng)設(shè)備D1-D19免于相互干擾。在每個(gè)自適應(yīng)設(shè)備D1-D19之內(nèi)包含的MAC可以是計(jì)算機(jī)軟件、硬件或者軟件和硬件的形式。這里描述的MAC可以是主從MAC，其中在網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)自適應(yīng)設(shè)備D1被指定為主設(shè)備。主設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)上協(xié)調(diào)從設(shè)備之間和主從設(shè)備之間的通信。在一個(gè)實(shí)施例中，主設(shè)備可以發(fā)送本地信標(biāo)信號(hào)。此本地信標(biāo)信號(hào)向其它設(shè)備通知網(wǎng)絡(luò)的存在性及其可用性。此外，此本地信標(biāo)信號(hào)可以包括與主設(shè)備知道哪些頻帶是可用的或者“空白的”有關(guān)的信息。主設(shè)備還可以如上所述的那樣監(jiān)視主信標(biāo)信號(hào)。主設(shè)備還可以決定將它的網(wǎng)絡(luò)移到另一可用頻帶。在這一情況下本地信標(biāo)可以用來(lái)傳達(dá)從設(shè)備應(yīng)當(dāng)移到哪一頻帶。
本發(fā)明的另一方面構(gòu)想如下如圖5中所示通信網(wǎng)絡(luò)N1-N5的部分可以包括有線介質(zhì)段。例如，在網(wǎng)絡(luò)N4中的一些自適應(yīng)設(shè)備D1-D16可以通過(guò)由主信標(biāo)指定的射頻頻帶無(wú)線地通信，但是自適應(yīng)設(shè)備D10-D16中的一個(gè)或多個(gè)自適應(yīng)設(shè)備則可以通過(guò)有線介質(zhì)發(fā)送信息。因此，自適應(yīng)設(shè)備D10-D16可以無(wú)線地接收信息，然后通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息或者反之亦然。
因此，本發(fā)明可以運(yùn)用于無(wú)線或者有線介質(zhì)和無(wú)線部件相混合的任何類型的網(wǎng)絡(luò)中。也就是，網(wǎng)絡(luò)可以既使用有線介質(zhì)如同軸纜線又使用無(wú)線設(shè)備如衛(wèi)星或者蜂窩天線。正如這里所定義的，網(wǎng)絡(luò)是由通信路徑連接的點(diǎn)或者節(jié)點(diǎn)的群組。通信路徑可以使用接線或者它們可以是無(wú)線的。如這里所定義的網(wǎng)絡(luò)可以與其它網(wǎng)絡(luò)互連而且包含子網(wǎng)絡(luò)。如這里所定義的網(wǎng)絡(luò)的特征可以是空間距離，除其它網(wǎng)絡(luò)之外特別地如例如還有局域網(wǎng)(LAN)、個(gè)域網(wǎng)(PAN)、城域網(wǎng)(MAN)、廣域網(wǎng)(WAN)和無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)。如這里所定義的網(wǎng)絡(luò)的特征也可以是網(wǎng)絡(luò)所用的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的類型，除其它網(wǎng)絡(luò)之外特別地如例如還有傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議(TCP/IP)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。如這里所定義的網(wǎng)絡(luò)的特征也可以是它承載語(yǔ)音、承載數(shù)據(jù)或者承載這兩種信號(hào)。如這里所定義的網(wǎng)絡(luò)的特征也可以是網(wǎng)絡(luò)的用戶，除其它用戶之外特別地如例如還有公用交換電話網(wǎng)(PTSN)或者其它類型公用網(wǎng)的用戶和專有網(wǎng)絡(luò)(比如在單個(gè)房間或者住宅之內(nèi))的用戶。如這里所定義的網(wǎng)絡(luò)的特征也可以是它的連接的通常性質(zhì)，除其它性質(zhì)之外特別地如例如還有撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)、交換網(wǎng)絡(luò)、專用網(wǎng)絡(luò)和非交換網(wǎng)絡(luò)。如這里所定義的網(wǎng)絡(luò)的特征也可以是它所用的物理鏈路的類型，除其它類型之外特別地如例如還有光纖、同軸纜線、這二者的混合、無(wú)屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線。
因此可以看到提供了一種公共的信號(hào)發(fā)送方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以通過(guò)除上述實(shí)施例以外的實(shí)施例來(lái)實(shí)踐，在本說(shuō)明書中提供所描述的實(shí)施例是為了進(jìn)行說(shuō)明而不進(jìn)行限制。說(shuō)明書以及附圖的本意不在于限制本專利文獻(xiàn)的獨(dú)占范圍。需要說(shuō)明的是，關(guān)于在本文中討論的特定實(shí)施例的各種等同實(shí)施例同樣可以實(shí)踐本發(fā)明。也就是，盡管已經(jīng)結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是顯然，許多替換、改型、更改和變化在前文描述的啟發(fā)之下對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的。因而，本意在于使本發(fā)明涵蓋所有這些落入所附權(quán)利要求
書范圍之內(nèi)的替換、改型和變化。一種產(chǎn)品、過(guò)程或者方法表現(xiàn)出與上述示例性實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例有差異這一事實(shí)并不意味著該產(chǎn)品或者過(guò)程在所附權(quán)利要求
書的范圍(字面范圍和/或其它在法律上認(rèn)可的范圍)之外。
權(quán)利要求
1.一種通信方法，所述方法包括步驟在多個(gè)射頻中搜尋主信標(biāo)信號(hào)；接收包括射頻列表的所述主信標(biāo)信號(hào)；在所述射頻列表中搜尋未使用的射頻；通過(guò)所述未使用的射頻發(fā)送信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述多個(gè)射頻包括范圍從約50兆赫到約1千兆赫的射頻。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述多個(gè)射頻包括用來(lái)發(fā)送電視信號(hào)的射頻。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，還包括步驟發(fā)送本地信標(biāo)信號(hào)；以及周期性地在所述多個(gè)射頻中搜尋所述主信標(biāo)信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的方法，還包括步驟檢測(cè)所述主信標(biāo)信號(hào)；當(dāng)在所述主信標(biāo)信號(hào)中包含有優(yōu)先級(jí)信號(hào)時(shí)停止發(fā)送；監(jiān)視所述主信標(biāo)信號(hào)；以及當(dāng)在所述主信標(biāo)信號(hào)中沒(méi)有所述優(yōu)先級(jí)信號(hào)時(shí)進(jìn)行發(fā)送。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述主信標(biāo)信號(hào)由選自于AM無(wú)線電臺(tái)、FM無(wú)線電臺(tái)和電視廣播臺(tái)中的商用廣播臺(tái)發(fā)送。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述主信標(biāo)信號(hào)出現(xiàn)在模擬電視廣播信號(hào)的垂直消隱間隔中。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述主信標(biāo)信號(hào)出現(xiàn)在數(shù)字電視廣播信號(hào)的部分中。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述主信標(biāo)信號(hào)包括選自于所述射頻列表、通信數(shù)據(jù)速率、信號(hào)調(diào)制方法、定時(shí)信息、測(cè)距信息、關(guān)機(jī)功能、功率控制信息和優(yōu)先級(jí)信號(hào)信息中的信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述射頻列表包括電視信號(hào)射頻。
11.一種通信方法，所述方法包括步驟在多個(gè)射頻中搜尋主信標(biāo)信號(hào)；檢測(cè)所述主信標(biāo)信號(hào)失??；在所述多個(gè)射頻中搜尋未使用的射頻；以及通過(guò)所述未使用的射頻發(fā)送信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的方法，其中所述多個(gè)射頻包括范圍從約50兆赫到約1千兆赫的射頻。
13.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的方法，其中所述多個(gè)射頻包括用來(lái)發(fā)送電視信號(hào)的射頻。
14.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的方法，還包括步驟發(fā)送本地信標(biāo)信號(hào)；以及周期性地在所述多個(gè)射頻中搜尋所述主信標(biāo)信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求
14所述的方法，還包括步驟檢測(cè)所述主信標(biāo)信號(hào)；當(dāng)在所述主信標(biāo)信號(hào)中包含有優(yōu)先級(jí)信號(hào)時(shí)停止發(fā)送；監(jiān)視所述主信標(biāo)信號(hào)；以及當(dāng)在所述主信標(biāo)信號(hào)中沒(méi)有所述優(yōu)先級(jí)信號(hào)時(shí)進(jìn)行發(fā)送。
16.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的方法，其中所述未使用的射頻包括不含通信信號(hào)的射頻。
17.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的方法，其中所述未使用的射頻包括用來(lái)發(fā)送電視信號(hào)的射頻。
18.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的方法，其中所述未使用的射頻包括在從約50兆赫到約1千兆赫的范圍之內(nèi)的射頻。
19.一種通信網(wǎng)絡(luò)，包括主設(shè)備，被配置用以在多個(gè)射頻中發(fā)送主信標(biāo)信號(hào)；至少一個(gè)從設(shè)備，被配置用以搜尋所述多個(gè)射頻、接收所述主信標(biāo)信號(hào)、從所述主信標(biāo)信號(hào)獲得射頻列表、在所述射頻列表中搜尋未使用的射頻，以及通過(guò)所述未使用的射頻發(fā)送信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述射頻列表包括用來(lái)發(fā)送電視信號(hào)的射頻。
專利摘要
提供了一種公共的信號(hào)發(fā)送方法。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了如下方法，該方法通過(guò)接收主信標(biāo)、搜尋在主信標(biāo)中包含的射頻以及使用來(lái)自于所列舉的射頻之一的未占用射頻來(lái)建立通信，從而在未被有效利用的射頻中實(shí)現(xiàn)通信。提供本摘要的唯一目的是為了符合摘要要求的規(guī)則，使讀者可以很快地確定在此所包含的公開(kāi)內(nèi)容的主題。在提交本摘要的同時(shí)明確理解到，該摘要將不被用來(lái)解釋或者限制權(quán)利要求
的范圍或者含義。
文檔編號(hào)H04W84/18GK1994004SQ200580025470
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年4月27日
發(fā)明者S·A·穆?tīng)? J·桑托夫, D·卡明斯 申請(qǐng)人:脈沖互聯(lián)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan