空白利用
【專利說明】空白利用
[0001]背景
[0002]不斷增加的無線設(shè)備數(shù)量正被引入和出售。如此，可用于這些無線設(shè)備來傳送的射頻(RF)頻譜不斷變得越來越擁擠。對(duì)RF頻譜的更高效使用和共享未被充分利用的RF頻譜對(duì)于滿足無線設(shè)備不斷增長(zhǎng)的數(shù)量是很重要的。RF頻譜的未被充分利用的一個(gè)部分是為廣播(諸如電視(TV)廣播)保留的部分。政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)將TV部分或范圍(和/或其他部分)分為多個(gè)信道。然而，對(duì)于任何給定地理區(qū)域，這些信道中的許多信道未被用于TV或無線電廣播。
[0003]RF頻譜的保留TV部分的未使用的信道或頻率可被稱為TV空白(white space)。將這些TV空白用于其它用途是可能的，然而，它們的使用通常被政府機(jī)構(gòu)(諸如美國(guó)的聯(lián)邦通信委員會(huì))嚴(yán)格監(jiān)管。
[0004]這些政府機(jī)構(gòu)正建立將信道或頻率利用映射到地理位置的數(shù)據(jù)庫(kù)。換言之，對(duì)于任何指定位置，該數(shù)據(jù)庫(kù)可指示被用于(或被分配給)TV廣播和其他許可用途(諸如在一些國(guó)家中的無線話筒)的頻率的子集和/或作為TV空白的不同頻率子集。
[0005]想要通過無線電空白頻率(諸如TV空白頻率)傳遞數(shù)據(jù)的無線設(shè)備必須這樣做來符合政府機(jī)構(gòu)所建立的規(guī)則。例如，設(shè)備不能在被分配的頻率上傳送，因?yàn)閭鬏斂赡芨蓴_被許可用途。
[0006]概述
[0007]所描述的實(shí)現(xiàn)涉及無線電空白利用。如本文使用的，術(shù)語“無線電空白”可包括TV空白和/或任何其他無線電空白。一個(gè)示例可獲得關(guān)于設(shè)備的位置的信息。該示例可訪問空白數(shù)據(jù)庫(kù)來獲得與該位置有關(guān)的無線電空白頻率。本示例還可執(zhí)行對(duì)該位置處的無線電空白頻率中的至少一些的主動(dòng)掃描以及不對(duì)被分配的頻率執(zhí)行主動(dòng)掃描。
[0008]另一示例可包括存儲(chǔ)器和被配置成執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上的指令的處理器。本示例還可包括被配置成獲得由監(jiān)管數(shù)據(jù)庫(kù)提供的因位置而異的無線電空白頻率集合。該通信組件可被進(jìn)一步配置成掃描各個(gè)體無線電空白頻率來標(biāo)識(shí)可用網(wǎng)絡(luò)。
[0009]以上列出的示例旨在提供快速參考以幫助讀者，并且不旨在限定此處所描述的概念的范圍。
[0010]附圖簡(jiǎn)述
[0011]附圖示出了本文檔中傳達(dá)的方案的實(shí)現(xiàn)。示出的實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)將參考以下描述并結(jié)合附圖來更容易地理解。各個(gè)附圖中的類似附圖標(biāo)記被用于指示類似的元素。此外，每一個(gè)如圖標(biāo)記的最左邊的數(shù)字傳達(dá)其中首次引入該附圖標(biāo)記的附圖及相關(guān)聯(lián)的討論。
[0012]圖1-6示出了根據(jù)本概念的一些實(shí)現(xiàn)的被配置成利用無線電空白頻率的系統(tǒng)的示例。
[0013]圖7-8是根據(jù)本概念的一些實(shí)現(xiàn)的無線電空白頻率利用技術(shù)的示例的流程圖。
[0014]詳細(xì)描述
[0015]概覽
[0016]本專利涉及利用無線電空白頻率。更具體而言，本專利涉及設(shè)備發(fā)現(xiàn)可在其上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的個(gè)體空白頻率的能力。該設(shè)備可能想要執(zhí)行對(duì)無線電空白頻率的主動(dòng)掃描來標(biāo)識(shí)可用于數(shù)據(jù)通信的一個(gè)或多個(gè)個(gè)體頻率。
[0017]如同上面提及的，無線電空白頻率可包括TV空白頻率和/或其他無線電空白頻率。如在此處使用，“TV空白頻率”指為TV廣播保留但是在特定地理區(qū)域中并未實(shí)際用于TV廣播的頻率或頻率范圍。類似的，“無線電空白頻率”指為TV廣播、其它無線電廣播、或雙向無線電通信保留但在特定地理區(qū)域中并未實(shí)際如此使用的頻率或頻率范圍。換言之，無線電空白可指被分配但未使用的頻譜。
[0018]系統(tǒng)示例
[0019]出于解釋的目的，考慮介紹性的圖1，其示出了涉及系統(tǒng)100的場(chǎng)景，其中無線電空白頻率的利用可被實(shí)現(xiàn)。
[0020]在此情況下，系統(tǒng)100包括移動(dòng)設(shè)備102和用作無線接入點(diǎn)(AP) 104的另一設(shè)備。系統(tǒng)100還包括監(jiān)管網(wǎng)站或數(shù)據(jù)庫(kù)106。假定移動(dòng)設(shè)備102想要利用無線電空白頻率來通信。換言之，移動(dòng)設(shè)備想要找到正使用無線電空白頻率的網(wǎng)絡(luò)。該移動(dòng)設(shè)備可訪問該網(wǎng)絡(luò)以通過該無線電空白頻率傳遞數(shù)據(jù)。在一些情況下，該移動(dòng)設(shè)備可能想要使用無線電空白頻率，因?yàn)樵摕o線電空白頻率相對(duì)于對(duì)該移動(dòng)設(shè)備可用的其他無線電頻率而言可提供成本和/或帶寬優(yōu)勢(shì)。
[0021]簡(jiǎn)言之，假定AP 104用其(該AP的)位置來查詢監(jiān)管數(shù)據(jù)庫(kù)106。監(jiān)管數(shù)據(jù)庫(kù)可提供可用無線電空白頻率集合以及相關(guān)聯(lián)約束集合，諸如使用歷時(shí)和使用功率。該AP隨后可使用符合約束的可用無線電空白頻率的一個(gè)或多個(gè)(例如，在個(gè)體可用無線電空白頻率上建立網(wǎng)絡(luò))。
[0022]在實(shí)例I中，移動(dòng)設(shè)備102想要標(biāo)識(shí)它可用于數(shù)據(jù)通信的一個(gè)或多個(gè)可用無線電空白頻率。換言之，該移動(dòng)設(shè)備可尋找利用它能加入的無線電空白頻率的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)?？捎糜谠撘苿?dòng)設(shè)備的其他頻率可能擁擠、比無線電空白頻率提供更少的帶寬、和/或可與導(dǎo)致使用的附加成本的費(fèi)用結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。(此時(shí)，移動(dòng)設(shè)備可能不知曉AP 104 (至少關(guān)于無線電空白頻率)，如由被用于描繪該AP的虛線或“鬼影”線所指示的)。該移動(dòng)設(shè)備可通過對(duì)無線電頻譜(諸如TV頻率)的一范圍內(nèi)的頻率進(jìn)行被動(dòng)掃描來標(biāo)識(shí)個(gè)體無線電空白頻率。(本示例是關(guān)于該頻譜的TV范圍解釋的，但也適用于具有空白的其他無線電頻譜范圍)。
[0023]被動(dòng)掃描可被表征為監(jiān)聽各個(gè)體頻率上的廣播以推斷什么無線電空白可用于使用。然而，與主動(dòng)掃描相比，被動(dòng)掃描通常是相對(duì)能量密集且相對(duì)耗時(shí)的。如果移動(dòng)設(shè)備在電池電力上操作，這是尤其有問題的。
[0024]與被動(dòng)掃描相比，主動(dòng)掃描可減少發(fā)現(xiàn)可用頻率的功率和/或時(shí)間。在主動(dòng)掃描中，移動(dòng)設(shè)備102主動(dòng)地乒網(wǎng)(ping)可用頻率，諸如用探針請(qǐng)求。然而，此時(shí)，移動(dòng)設(shè)備102不能在TV頻譜上執(zhí)行主動(dòng)掃描，因?yàn)檫@將導(dǎo)致在已分配TV頻率上的傳送?；貞浺幌拢诮o定位置，此范圍中的一些頻率被分配而其他頻率未被分配。繼續(xù)回憶，此時(shí)移動(dòng)設(shè)備102不知曉哪些頻率在其位置被分配。換言之，該移動(dòng)設(shè)備不知曉它被允許在該TV頻譜內(nèi)的哪些頻率上傳送(例如，空白頻率)以及出于干擾原因而不被允許在該TV頻譜范圍內(nèi)的哪些其他頻率上傳送(例如，已分配頻率)。
[0025]在實(shí)例1，移動(dòng)設(shè)備102可確定其位置并查詢監(jiān)管數(shù)據(jù)庫(kù)106，如在108所指示的。該移動(dòng)設(shè)備可使用任何可用接口來查詢監(jiān)管數(shù)據(jù)庫(kù)(下面關(guān)于圖2-5描述了具體示例)。監(jiān)管數(shù)據(jù)庫(kù)可在110基于位置(以及其他用戶約束)返回可用TV空白頻率集合。如同上面提到的，盡管此示例與TV空白頻率有關(guān)，然而本概念可被應(yīng)用于其他無線電空白頻率。
[0026]實(shí)例2示出了移動(dòng)設(shè)備102在從實(shí)例I中的監(jiān)管數(shù)據(jù)庫(kù)獲得的個(gè)體無線電空白頻率上執(zhí)行主動(dòng)掃描(例如，發(fā)送探針請(qǐng)求)112。探針請(qǐng)求可被定址到任何網(wǎng)絡(luò)或特定網(wǎng)絡(luò)。該移動(dòng)設(shè)備可執(zhí)行對(duì)多個(gè)個(gè)體無線電空白頻率的主動(dòng)掃描以搜索響應(yīng)。對(duì)多個(gè)個(gè)體無線電空白頻率的主動(dòng)掃描可按并行或串行方式執(zhí)行。
[0027]實(shí)例3示出了 AP 104發(fā)送與該個(gè)體無線電空白頻率有關(guān)的響應(yīng)(例如，探針響應(yīng))114。該響應(yīng)可由移動(dòng)設(shè)備102接收。
[0028]實(shí)例4示出了完成關(guān)聯(lián)和認(rèn)證過程后的移動(dòng)設(shè)備102和AP 104，該過程開始于上面描述的探針請(qǐng)求和探針響應(yīng)。該過程的完成可允許移動(dòng)設(shè)備使用由AP在個(gè)體無線電空白頻率上建立的網(wǎng)絡(luò)。注意，AP 104現(xiàn)在用實(shí)線示出以指示該AP已經(jīng)被移動(dòng)設(shè)備102發(fā)現(xiàn)。此時(shí)，移動(dòng)設(shè)備102可通過該個(gè)體無線電空白頻率完成與AP 104的數(shù)據(jù)通信，如在116所指示的。
[0029]圖2-5解說了用于實(shí)現(xiàn)關(guān)于圖1介紹的概念以及附加概念的系統(tǒng)。
[0030]圖2示出了移動(dòng)設(shè)備202、兩個(gè)AP 204(I)和204(2)、監(jiān)管數(shù)據(jù)庫(kù)206、以及與蜂窩服務(wù)提供商(在圖3中示出)相關(guān)聯(lián)的三個(gè)蜂窩塔208(1) ,208(2)和208(3)。
[0031]在實(shí)例I，假定移動(dòng)設(shè)備202想要使用無線電空白頻率。該移動(dòng)設(shè)備可，諸如用GPS技術(shù)或蜂窩塔三角測(cè)量，來確定其位置。該移動(dòng)設(shè)備可用該位置數(shù)據(jù)查詢監(jiān)管數(shù)據(jù)庫(kù)206。在此情況下，該移動(dòng)設(shè)備可通過蜂窩塔208利用蜂窩技術(shù)(例如，3G、4G、4G-LTE等)的數(shù)據(jù)信