無線局域網(wǎng)設(shè)備的空白空間使用
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2010年8月26日、申請?zhí)枮?01080068783. 7的中國專利申請 ("無線局域網(wǎng)設(shè)備的空白空間使用"）的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及一種針對(duì)無線局域網(wǎng)（WLAN)設(shè)備的方法和裝置，W在數(shù)字廣播電視 頻譜的未占用（unoccupied)部分中操作。
【背景技術(shù)】
[0003] 在組播和廣播應(yīng)用中，通過有線和/或無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)從服務(wù)器傳輸?shù)蕉鄠€(gè)接收 機(jī)。本文所使用的組播系統(tǒng)是一種其中服務(wù)器向多個(gè)接收機(jī)同時(shí)傳輸相同數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，在 該系統(tǒng)中，多個(gè)接收機(jī)形成一直到所有接收機(jī)并包括所有接收機(jī)的子集。廣播系統(tǒng)是一種 其中服務(wù)器向所有接收機(jī)同時(shí)傳輸相同數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。目P，所定義的組播系統(tǒng)可W包括廣播 系統(tǒng)。
[0004] 尚未解決沒有得到許可證的無線電發(fā)射機(jī)對(duì)未占用數(shù)字電視頻譜的使用，運(yùn)是由 于最近才實(shí)現(xiàn)從模擬到數(shù)字的電視廣播過渡。 陽0化]FCC已經(jīng)發(fā)布了如果滿足特定要求則允許使用電視空白空間（whitespace)(即， 目前用戶沒有使用的電視信道2-51)的規(guī)定。具體地，WLAN設(shè)備需要感測目前使用，需要 用于共存和資源共享的機(jī)制，并且需要改變它們的傳輸特性W適合于一個(gè)或多個(gè)數(shù)字電視 值TV)信道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 當(dāng)多個(gè)電視空白空間（TVW巧設(shè)備期望訪問相同電視信道時(shí)，需要資源共享機(jī)制。 運(yùn)被稱作TVWS中異質(zhì)系統(tǒng)的共存問題。
[0007] 描述了一種方法和裝置，包括：定義每個(gè)接入點(diǎn)的鄰域集合；選擇第一接入點(diǎn)中 的第一時(shí)鐘，選定的時(shí)鐘具有作為重要（grand)主時(shí)鐘的最高精度；建議鄰域接入點(diǎn)與選 定的重要主時(shí)鐘同步；并且基于重要主時(shí)鐘傳輸用于調(diào)度寂靜（quiet)期的消息。如果多 個(gè)時(shí)鐘具有相同最高精度，則從多個(gè)時(shí)鐘之中選擇具有最低媒體訪問控制（MAC)地址的時(shí) 鐘。上述會(huì)在多于一個(gè)AP能夠接收GI^或原子時(shí)鐘的情況下發(fā)生。還描述了一種方法和 裝置，包括：接收信標(biāo)消息，檢查信標(biāo)消息中的時(shí)鐘描述符；響應(yīng)于檢查選擇最佳主時(shí)鐘， 并且基于選定的最佳主時(shí)鐘傳輸消息來調(diào)度寂靜期。
【附圖說明】
[0008] 當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，根據(jù)W下詳細(xì)描述更好地理解本發(fā)明。附圖包括W下簡要描 述的W下附圖：
[0009] 圖1示出了用于信道接合的S個(gè)鄰接DTV信道。
[0010] 圖2示出了通過去除邊緣載波減小WLAN信令帶寬。
[0011] 圖3是用于經(jīng)修改的WLAN傳輸?shù)恼活l率分多址（OFDM)符號(hào)的示例。 陽01引 圖4是多個(gè)WLAN網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0013] 圖5是多個(gè)接入點(diǎn)（AP)的同步的示意圖。
[0014] 圖6示出了示例性經(jīng)修改的信標(biāo)帖。
[0015] 圖7是根據(jù)本發(fā)明原理的全局時(shí)鐘選擇方法的示例性實(shí)施例的流程圖。
[0016] 圖8是根據(jù)本發(fā)明原理的局部時(shí)鐘選擇方法的示例性實(shí)施例的流程圖。
[0017] 圖9是根據(jù)本發(fā)明原理操作的設(shè)備的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[001引在解決WLAN設(shè)備使用電視空白空間（TVW巧的問題時(shí)，存在要考慮的兩個(gè)主要方 面。第一方面是修改WLAN傳輸特性，第二方面是頻譜感測和寂靜期（QP)同步。
[0019] 已知，I邸E802.lla/g傳輸要求20MHz的信道帶寬，而IE邸802.Iln傳輸根據(jù)對(duì) 調(diào)制編碼方案（MC巧的選擇要求20MHz或40MHz信道帶寬。然而，在DTV頻譜中，信道帶寬 在美國是6MHz，在歐洲或亞洲是7或8MHz。為了示例性目的，在所有示例和說明中本文使用 6MHzDTV信道。相同構(gòu)思同樣適用于7或8MHzDTV信道。此外，存在各種WLAN設(shè)備，例如 與IE邸802.lla/g/n標(biāo)準(zhǔn)相兼容的設(shè)備。為了示意性目的，為了說明使用IE邸802. 11曰。
[0020] 為了解決大多數(shù)WLAN設(shè)備所使用的20MHz(或40MHz)帶寬與用于DTV信道的6MHz 帶寬之間的信道失配，W下描述和分析了兩種方法。第一選項(xiàng)是信道接合，第二選項(xiàng)是信道 縮放。 陽02U 圖1示出了^個(gè)鄰接空白空間DTV信道的接合，從而形成18MHz信道。在IE邸 802.Ila中，從-26到26的載波索引用于數(shù)據(jù)傳輸和導(dǎo)頻載波。IE邸802.Ila設(shè)備的總占 用帶寬是20MHz。在S個(gè)信道接合的情況下，由于帶寬已經(jīng)減少了（20-18)/20 = 10%，因 此可用載波的總數(shù)相應(yīng)地減少到索引從-24到24的集合，如圖2所示。運(yùn)樣，載波數(shù)目減 少了 2/26 > 8%。
[0022] 在經(jīng)修改的IE邸802.Ila發(fā)射機(jī)中，除了去除載波-26、-25、25、26W外，經(jīng)修改 的前同步碼的形成與規(guī)則前同步碼相同。數(shù)據(jù)符號(hào)的形成應(yīng)當(dāng)考慮載波的數(shù)目減少。還應(yīng) 當(dāng)相應(yīng)地修改針對(duì)每個(gè)調(diào)制編碼方案的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)速率。因此，需要修改傳輸時(shí)間的計(jì)算。 陽02引該方法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)IE邸802.IlaPHY和MAC層的修改最小。缺點(diǎn)是在美國的大 多數(shù)地區(qū)難W找到S個(gè)連續(xù)（鄰接）的空白空間DTV信道。此外，由于每個(gè)經(jīng)修改的WLAN 傳輸要求S個(gè)信道，因此由于可能形成的18MHz信道的數(shù)目有限，導(dǎo)致也難W有助于資源 共享和WLAN傳輸之中的共存。
[0024] 在本發(fā)明的備選實(shí)施例中，通過去除載波-24和24集合中可使用的載波的總數(shù)進(jìn) 一步減少，使得載波的數(shù)目減少了 3/26 = 12%。
[0025] 第二選項(xiàng)是信道縮放。針對(duì)IE邸802.Ila設(shè)備的采樣率是每秒20兆采樣，并且 對(duì)應(yīng)占用信道帶寬也是20MHz。因此，能夠修改采樣率，W便改變經(jīng)修改的WLAN傳輸?shù)恼加?-W- fiV 巧見。
[0026] 例如，能夠?qū)⒉蓸勇首優(yōu)槊棵?兆采樣，獲得6MHz的占用信道帶寬。因此，WLAN 傳輸適合于單個(gè)DTV空白空間信道。類似地，如果存在可用的兩個(gè)連續(xù)DTV空白空間信道， 可W將采樣率修改到每秒12兆采樣。對(duì)于=個(gè)連續(xù)空白空間信道，采樣率是每秒18兆采 樣。該方法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)WLAN收發(fā)機(jī)的修改最小，即，采樣時(shí)鐘的修改最小。通常，從鎖相環(huán) 任LU電路中導(dǎo)出采樣時(shí)鐘或其他系統(tǒng)時(shí)鐘?？蒞改變化L的參數(shù)，來修改采樣時(shí)鐘和其他 對(duì)應(yīng)時(shí)鐘信號(hào)。由于要求對(duì)電視空白空間的任何使用不會(huì)干擾目前用戶，因此應(yīng)當(dāng)使用脈 沖整形濾波器對(duì)電視空白空間中來自WLAN設(shè)備的傳輸信號(hào)執(zhí)行濾波。因此，需要基于可用 信道帶寬和采樣率來修改脈沖整形濾波器。
[0027] 注意，還改變經(jīng)修改的WLAN傳輸中的OFDM符號(hào)的持續(xù)時(shí)間?；谑褂?4點(diǎn)快速 傅立葉逆變換（IFFT)，符號(hào)具有64個(gè)采樣點(diǎn)。例如，如圖3所示，如果采樣率是每秒6兆采 樣，則OFDM符號(hào)的持續(xù)時(shí)間是
[0028]
[0029] 由于循環(huán)前綴是（OFDM)符號(hào)的長度的1/4,因此將1/4與1相加，W獲得沒有前綴 的OFDM符號(hào)的5/4總符號(hào)長度。在添加循環(huán)前綴之后，因此OFDM符號(hào)的總長度變?yōu)?br>[0030]
[0031] 還相應(yīng)地改變前同步碼。因此也改變了傳輸時(shí)間的計(jì)算。
[0032] 第二個(gè)問題是頻譜感測和寂靜期怕巧同步?；贔CC規(guī)則確定，電視空白空間設(shè) 備應(yīng)當(dāng)訪問地理位置數(shù)據(jù)庫，來識(shí)別電視電臺(tái)未占用的地區(qū)（地理位置）。由于無線麥克風(fēng) 同樣是電視信道中得到許可證的副用戶，因此電視空白空間中的WLAN設(shè)備應(yīng)當(dāng)能夠識(shí)別 無線麥克風(fēng)傳輸所使用的電視信道。如果給定地理位置中的無線