專利名稱：用于動態(tài)分配無線電資源的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動態(tài)使用頻率資源的通信設(shè)備和方法，并且更具體地 涉及能夠動態(tài)分配頻率的移動終端和通信方法。
背景技術(shù)：
當前的無線通信服務(wù)使用固定的帶寬來執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)射和接收。移 動通信系統(tǒng)通過對在小區(qū)中的頻率以及分配給特定頻帶的資源進行布 置來最大化其性能。使用固定頻帶來發(fā)射和接收信號的技術(shù)是通過不 變的頻率范圍來實施的。在遵守當前的系統(tǒng)協(xié)議的同時提供更高服務(wù) 質(zhì)量(例如，更高的吞吐量或更多數(shù)量的用戶)的通用方法是將小區(qū) 劃分為更小的區(qū)段或根據(jù)需要擴展現(xiàn)有的系統(tǒng)協(xié)議并接著安裝新的基 礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
使用頻率資源的傳統(tǒng)方法分為基于固定帶寬的技術(shù)和基于可縮放 (或可變)帶寬的技術(shù)。
使用固定帶寬技術(shù)的系統(tǒng)使用適用于特定頻帶的各種發(fā)射/接收 技術(shù)來定義服務(wù)協(xié)議。這些系統(tǒng)的特征在于其基于固定帶寬來提供服 務(wù)。所以，如果需要改變這些系統(tǒng)的協(xié)議，就需要改變其整個服務(wù)系 統(tǒng)。
另一方面，當前主要的可縮放帶寬技術(shù)選擇性地應(yīng)用各種帶寬選 項。對于這樣的可縮放帶寬協(xié)議，它比固定的帶寬協(xié)議更易于改變帶 寬和控制服務(wù)質(zhì)量。然而，在提供了實際服務(wù)的情況下，可縮放帶寬 系統(tǒng)運行的方式與固定的帶寬系統(tǒng)相同。綜上，可縮放帶寬系統(tǒng)的優(yōu)點在于通過可縮放帶寬技術(shù)，使得 即使當頻帶已經(jīng)變寬或變窄時，在系統(tǒng)中釆用的技術(shù)也不改變。因為 即使頻帶改變，所采用的技術(shù)也不改變，所以可縮放帶寬系統(tǒng)在不增 加硬件復(fù)雜性的情況下也能夠改變服務(wù)的質(zhì)量。
一種作為以上技術(shù)替代的新技術(shù)是認知無線電(Cognitive Radio) (CR)技術(shù)。Mitola在1999年提出CR技術(shù)，意在有效地使用頻帶。CR 技術(shù)基本上基于軟件定義的無線電(SDR)來實施。CR技術(shù)掃描(或 搜索)頻帶以選擇不在用的頻譜，并將選出的頻譜設(shè)置為基本的通信 頻帶。就是說，CR技術(shù)可以執(zhí)行頻譜感測(sensing)。根據(jù)CR技術(shù)， 系統(tǒng)可以做出關(guān)于以下的獨立決定根據(jù)通過搜索發(fā)現(xiàn)的服務(wù)類型而 是否改變SDR結(jié)構(gòu)、是否改變服務(wù)類型或服務(wù)質(zhì)量。
考慮到當前提供的各種無線服務(wù)以及CR技術(shù)的基本目標概念的 事實，我們可以看出未來的無線終端將具有集成的形式。就是說，期 望未來的無線電終端根據(jù)CR技術(shù)來運行。IEEE 802.22當前采用CR技術(shù) 作為共享TV頻帶的方法，以提供無線局域網(wǎng)(WRAN)服務(wù)。
CR技術(shù)的一些特征類似于使用工業(yè)科學醫(yī)學(ISM)頻帶的某些 通信標準(或協(xié)議)的特征。使用ISM頻帶來執(zhí)行通信的一些標準提供 協(xié)議以識別頻帶并且使用稱為"共存"的方法來防止在無線(或無線 電)資源中的沖突。共存方法還通過頻率檢測來使用多種無線資源， 并且具有與CR技術(shù)共同的特征。
總之，如果根據(jù)頻率管理技術(shù)來劃分通信方法，則可以將通信方 法劃分為固定帶寬通信方法、可縮放帶寬通信方法以及CR通信方法。 現(xiàn)將參照附圖來對根據(jù)各種技術(shù)的通信方法進行介紹。
首先，對固定帶寬通信方法進行介紹。圖l說明示出了在固定帶寬通信方法中無線資源的使用。
諸如當前的移動通信系統(tǒng)(CDMA、 GSM等)、無線LAN (IEEE 802.11、 HiperLAN等)、或無線PAN (IEEE 802.15)的系統(tǒng)使用在初 始標準化階段所確定的固定帶寬來提供服務(wù)。這些帶寬是一些公用帶 寬或其頻率的使用是經(jīng)過政府授權(quán)的帶寬。固定帶寬通信方法的特征 在于頻率帶寬不隨著時間增加或減少。所以，在固定帶寬中提供的服 務(wù)對該帶寬而言是最優(yōu)的。就是說，不論當前的業(yè)務(wù)量如何，固定帶 寬通信方法均使用預(yù)定的帶寬。
現(xiàn)在將對可縮放帶寬通信方法進行介紹。
可以將使用可縮放帶寬的服務(wù)分為兩類。第一類服務(wù)在終端使用 可變帶寬而基站使用固定帶寬的情形下提供。第二類服務(wù)在終端和基 站均使用可變帶寬的情形下提供。
在圖2中示出第一類的示例。圖2的示例可以是使用OFDM的IEEE 802.16或802.20協(xié)議的服務(wù)。圖2的示例也可以是3GPP長期演進(LTE) 等的服務(wù)。在CDMA模式中，圖2的示例可以是演進-僅是數(shù)據(jù)(EV-DO) 或演進-數(shù)據(jù)和語音(EV-DV)的服務(wù)，這是將信道進行分組和分配到 終端的方法。在圖2的示例中，基站所使用的全部帶寬是固定的，并且 基站將特定帶寬分配給終端。終端通過所分配的帶寬來接收服務(wù)?；?站所使用的帶寬在系統(tǒng)的安裝期間確定。
現(xiàn)在將對合并了CR技術(shù)的一些特征的可縮放帶寬通信方法進行 介紹。
圖3示出了在合并了CR技術(shù)的一些特征的可縮放帶寬通信方法中 使用無線(或無線電)資源的方法。如圖3所示，基站提供服務(wù)的帶寬 可以隨著時間而變化。圖3的示例可以是IEEE 802.22協(xié)議的示例。正EE802.22協(xié)議是通過合并CR技術(shù)的特征所創(chuàng)建的服務(wù)模型。就是說，在 每個時間單元中檢測可用頻帶并且基站在可用帶寬中擴展其服務(wù)。因
此，IEEE 802.22標準(或協(xié)議)的終端必須能夠適應(yīng)所有變化的帶寬。 在IEEE 802.22標準中，通過共享TV頻帶來提供無線局域網(wǎng)(WRAN) 服務(wù)，并且基本上根據(jù)信道組合/分離方法，使用未在其他服務(wù)中使用 的信道來提供每個服務(wù)單元。就是說，當基站檢測到未在用的TV信道 時，基站使用該TV信道來提供WRAN服務(wù)。如果在標準中規(guī)定的范圍 內(nèi)連續(xù)的TV信道是可用的，則將這些信道分組來用作為單個頻帶，并 且可以使用整個頻帶來提供服務(wù)。終端必須識別基站的信道的所有這 樣的狀態(tài)，并相應(yīng)地提高其接收能力。
現(xiàn)在對CR技術(shù)進行介紹。CR技術(shù)的特征在于其不受限于特定的頻 率管理方法。就是說，CR技術(shù)的特征在于為了更有效地使用當前頻 譜(即頻率資源)，終端的構(gòu)造根據(jù)頻率資源進行改變。
圖4示出當一些無線資源沒有在用時，根據(jù)CR技術(shù)的終端(以下 稱為"CR終端")如何使用無線資源。
如圖4所示，CR終端自由地檢查并選擇頻譜。就是說，CR終端監(jiān) 測如圖4所示的頻譜，于是可以檢測頻帶401到406的無線資源沒有在 用。因此，首先，CR終端能夠通過在頻帶401和402中顯示名稱為"具 有CR的傳統(tǒng)服務(wù)"的頻帶來接收普通CR服務(wù)。CR終端還能夠通過頻 帶401和402來創(chuàng)建新服務(wù)。
如果在時間"tl"之后，CR終端檢測出頻帶401和402的無線資源 不再可用，則在時間"tl"之后，CR終端能夠通過頻帶403的無線資源 來接收服務(wù)或提供新服務(wù)。如圖4所示，如果在時間"t2"之后，頻帶 403的無線資源不再可用，則在時間"t2"之后，CR終端能夠選擇頻帶 406的無線資源來繼續(xù)接收或提供服務(wù)。如果存在要被監(jiān)測的頻譜頻帶，并且在該頻帶中檢測出未使用的 區(qū)域，則CR終端通過該區(qū)域接收根據(jù)CR技術(shù)所提供的通信服務(wù)。當然，
提供的服務(wù)可以是固定帶寬的服務(wù)也可以是可縮放帶寬的服務(wù)。CR技
術(shù)的特征在于因為相比傳統(tǒng)服務(wù)，在用的頻率資源隨著時間而改變， 所以需要管理頻率資源的改變的協(xié)議以及學習頻率資源的過程。具有
CR技術(shù)的特征的當前標準的示例是IEEE 802.22 WRAN系統(tǒng)。
CR技術(shù)的一個特征是相比其他技術(shù)，其自由地使用頻帶。在可 縮放帶寬通信方法中，盡管使用的帶寬隨著時間變化，但預(yù)置了在通 信系統(tǒng)中可用的帶寬，并且當使用的帶寬在預(yù)置的帶寬內(nèi)變化時，執(zhí) 行通信。然而，CR技術(shù)不受預(yù)置的限制，自由地對頻帶進行掃描。CR 技術(shù)的特征還在于如果檢測出可用頻帶，則通過檢測出的頻帶來接 收或創(chuàng)建服務(wù)。
使用固定帶寬技術(shù)和可擴展帶寬技術(shù)的通信協(xié)議有以下問題。
當未來有用戶的要求時，則需要修改當前系統(tǒng)。為了滿足用戶的 要求，必須創(chuàng)建新的標準并提供新的系統(tǒng)。換言之，使用固定帶寬的 系統(tǒng)和使用可縮放帶寬的系統(tǒng)必須一直隨著用戶的要求來改變其協(xié) 議。然而，因為很難通過單個服務(wù)來完全滿足用戶的要求，所以提供 了各種類型的服務(wù)，因此頻譜效率降低了。具體而言，在用戶的受限 要求時，頻譜的使用局部地和臨時地變化。就是說，問題是當有用戶 的這類受限要求時，頻譜的使用是低效率的。所以，為了滿足變化的 用戶要求并適應(yīng)各種通信技術(shù)，無線終端將基于CR技術(shù)而演進。
然而，尚無人提出用于CR技術(shù)的頻帶利用方法和通信方法。當前 的討論集中于在不改變的情況下，在適應(yīng)傳統(tǒng)類型無線系統(tǒng)的SDR終端 中如何實施識別和確定頻率環(huán)境的重新配置。盡管該CR運行方案由于 集成所有無線終端而具有優(yōu)點，但是其問題是未能考慮到在完全滿足 用戶的變化要求的同時有效使用頻譜的演進。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
為了解決以上問題，本發(fā)明的一個實施例提出一種能夠利用空閑 頻譜的通信方法和設(shè)備。
本發(fā)明的另一實施例提出一種有效解決用戶要求的頻率利用方法 和通信設(shè)備。
技術(shù)方案
本發(fā)明的目的可以通過提供一種移動終端來實現(xiàn)，該移動終端包 括通信模塊，該通信模塊包括認知引擎，用于基于特定頻率策略和 用戶所選服務(wù)兩者來搜索頻帶，并且從所搜索的頻帶中選擇特定頻帶； 以及通信系統(tǒng)塊，該通信系統(tǒng)塊包括用于對所選擇的頻帶執(zhí)行配置的 平臺塊以及根據(jù)該平臺塊的配置基于特定協(xié)議來執(zhí)行數(shù)據(jù)處理的至少 一個組件塊。
優(yōu)選地，移動終端是基于CR技術(shù)。
優(yōu)選地，移動終端進一步包括用于獲取特定頻率策略的策略引擎。 優(yōu)選地，平臺塊執(zhí)行頻譜感測和頻譜配置。 優(yōu)選地，組件塊對應(yīng)于特定的通信協(xié)議。 優(yōu)選地，組件塊在平臺塊的控制下執(zhí)行通信。
根據(jù)本發(fā)明的通信方法是用于在發(fā)射方發(fā)射和接收服務(wù)數(shù)據(jù)的方 法，該方法能夠動態(tài)分配頻率并且包括基于特定頻率策略和用戶所選 的服務(wù)兩者來搜索頻帶；根據(jù)搜索結(jié)果確定發(fā)射方要使用的頻帶，并為對確定的頻帶執(zhí)行配置的平臺塊建立連接；以及通過確定的頻帶為 發(fā)射和接收服務(wù)數(shù)據(jù)的至少一個組件塊建立連接。
有益效果
本發(fā)明可實現(xiàn)以下優(yōu)點。首先，本發(fā)明使得可以有效使用空閑頻 譜。本發(fā)明的一個特定實施例還允許不同提供商共享分配給提供商的 頻譜。
本發(fā)明的實施例定義了用于CR終端的綜合MAC/PHY格式。該實 施例可以提供各種服務(wù)質(zhì)量(QoS),因為在平臺MAC/PHY塊 (MAC/PHY)中實施了在CR通信設(shè)備中可使用的服務(wù)類型。根據(jù)實施 例，相比降低提供給用戶的QoS的方法，其可以有效消除用戶對突發(fā)業(yè) 務(wù)所感覺到的信道阻塞。
本發(fā)明的每一個實施例提出了可以自我演進的標準協(xié)議形式。就 是說，本發(fā)明可以對當前的無線通信技術(shù)和未來的通信技術(shù)兩者提供 具有綜合框架的CR終端。


被包括來提供對本發(fā)明的進一步理解的附圖示出了本發(fā)明的實施 例，并且與說明書一起來解釋本發(fā)明的原理，其中
圖l示出了在固定帶寬的通信方法中無線資源的使用。 圖2示出了當在基站使用固定帶寬的情況下終端使用可變帶寬時，
無線資源的使用。
圖3示出了在合并了CR技術(shù)的一些特征的可縮放帶寬通信方法中
使用無線資源的方法。
圖4示出了CR終端如何掃描和使用無線資源。 圖5A是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的CR通信設(shè)備的示例的框圖。 圖5B是示出根據(jù)實施例的CR通信設(shè)備的另一示例的框圖。 圖6是示出根據(jù)實施例的包括在CR通信設(shè)備中的CR處理模塊的配置的示例框圖。
圖7A是示出根據(jù)實施例的包括在CR通信設(shè)備中的通信系統(tǒng)塊的 示例的框圖。
圖7B是示出根據(jù)實施例的包括在CR通信設(shè)備中的通信系統(tǒng)塊的
另一示例的框圖。
圖8示出了根據(jù)實施例的認知學習方法的示例。 圖9示出了根據(jù)實施例的認知學習方法的另一示例。 圖10示出了平臺MAC/PHY根據(jù)CR通信設(shè)備要處理的數(shù)據(jù)量而確 定的頻率帶寬。
圖11示出了由CR通信設(shè)備所執(zhí)行的信道配置的概念。 圖12示出了在具有不同用戶人口數(shù)量的區(qū)域中使用的頻帶。
具體實施例方式
本發(fā)明的實施例提出用于在基于CR技術(shù)的終端和支持CR技術(shù)的 基站之間進行通信的協(xié)議的基本結(jié)構(gòu)。因為用一個協(xié)議定義整個通信 系統(tǒng)，所以傳統(tǒng)的通信協(xié)議具有的問題是由于公司的策略或用戶需 求的變化而需要在系統(tǒng)中進行改變，將導致對協(xié)議進行定義。就是說， 傳統(tǒng)的通信協(xié)議具有的問題是必須根據(jù)在要求或策略中的變化來安裝 新系統(tǒng)。
本發(fā)明的實施例提出即使當要求或策略已改變時，也不需要對協(xié) 議進行改變的CR技術(shù)的細節(jié)。就是說，該實施例提出不受由于要求或 策略改變而使頻帶(即頻譜)改變所影響的通信技術(shù)。
本發(fā)明的實施例提出下一代通信終端和系統(tǒng)具有的基本結(jié)構(gòu)，還 提出下一代通信協(xié)議需要具有的頻率利用方法和基本結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在將對在實施例中提出的CR通信設(shè)備(例如，終端和基站)的 硬件結(jié)構(gòu)進行介紹。與傳統(tǒng)的終端相比，除了射頻(RF)處理塊之外，CR通信設(shè)備的 塊是數(shù)字化的并基于軟件來運行。
圖5A是示出CR通信設(shè)備的示例的框圖。
因為CR通信設(shè)備自由地掃描(或搜索)頻帶，以從特定頻帶接收 或創(chuàng)建服務(wù)，所以CR通信設(shè)備可能需要濾波模塊501，該濾波模塊501 選擇是整個頻帶的一部分的特定頻帶?？梢允褂脦V波器來實施濾 波模塊501，該帶通濾波器由CR處理模塊503或控制CR通信設(shè)備的一般 操作的控制器(未示出)進行控制。帶通濾波器可以用可縮放(或可 變)方式來通過特定頻帶。通過模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換模塊502，將從濾波 模塊501通過的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。將A/D轉(zhuǎn)換模塊502的輸出輸 入到CR處理模塊503。 CR處理模塊503根據(jù)下述的各種頻率控制技術(shù)來 執(zhí)行數(shù)據(jù)處理。CR處理模塊503由軟件來實施，并且加載了特定無線協(xié) 議的模塊以按需求來執(zhí)行期望的CR處理。就是說，該CR通信設(shè)備基于 SDR。
然而，在實施圖5A的通信設(shè)備中可能存在困難。還可以通過如圖 5B所示的CR通信設(shè)備來執(zhí)行CR技術(shù)。對于當前的技術(shù)水平而言，很難 立刻將從無線信道接收的無線信號轉(zhuǎn)換為基帶信號，并且也可能很難 執(zhí)行寬帶處理，所以需要另一濾波器和通過混合器的基帶轉(zhuǎn)換。如所 示，圖5B的CR通信設(shè)備通過RF接收模塊511接收RF信號。通過縮混 (downmbdng)模塊512將RF信號轉(zhuǎn)換為中頻(IF)信號，并隨后通過 濾波模塊513對其進行濾波。就是說，濾波模塊513的輸出信號是從將 由CR通信設(shè)備所使用的頻帶獲取的信號。將濾波模塊513的輸出輸入到 A/D轉(zhuǎn)換模塊502，并且將A/D轉(zhuǎn)換模塊502的輸出輸入到CR處理模塊 503。縮混模塊512可以將信號縮混為基帶，并且可以對縮混的信號進 行濾波并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并隨后輸入到CR處理模塊503。
現(xiàn)在將參照圖6來詳細介紹CR處理模塊503的結(jié)構(gòu)和運行。CR處理模塊503通過軟件實施，所以圖6的圖示出了CR處理模塊的軟件結(jié)構(gòu)。
如圖6所示，CR處理模塊的軟件結(jié)構(gòu)包括通信系統(tǒng)塊601、認知引 擎602和策略引擎603。
由于處理通信信號的軟件模塊在CR通信設(shè)備中，所以每個通信系 統(tǒng)塊601對實際通信執(zhí)行數(shù)據(jù)處理。就是說，通信系統(tǒng)塊601使用過去 提出的傳統(tǒng)通信協(xié)議或者將在未來提出的新通信協(xié)議，對通過A/D轉(zhuǎn)換 模塊502的轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的數(shù)字信號執(zhí)行數(shù)據(jù)處理。通信系統(tǒng)塊601包括 平臺MAC/PHY (即平臺MAC/PHY塊)和隨后將描述的組件MAC/PHY (即組件MAC/PHY塊)?？梢酝ㄟ^認知引擎602來選擇包括在平臺 MAC/PHY中的組件MAC/PHY。具體而言，如果決定通過由認知引擎 602的頻帶掃描(或搜索)所選擇的特定頻帶來執(zhí)行通信，則可以加載 特定通信系統(tǒng)塊中的一個來執(zhí)行通信。因為通信系統(tǒng)塊601對實際通信 執(zhí)行數(shù)據(jù)處理，所以優(yōu)選地是通信系統(tǒng)塊601根據(jù)諸如PHY和MAC的每 個層來執(zhí)行不同的數(shù)據(jù)處理。
示出的通信系統(tǒng)塊601包括應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、MAC/LINK 層以及PHY層。應(yīng)用層是位于最靠近用戶的頂層，并提供與數(shù)據(jù)通信 的應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的普通服務(wù)。應(yīng)用層的主要功能包括文件傳輸、電子 郵件、遠程登錄、網(wǎng)絡(luò)管理、電子表格、字處理等。傳輸層負責在相 互通信的兩個用戶之間的端到端通信。具體而言，傳輸層提供允許在 從發(fā)送端到接收端之間沒有錯誤的情況下進行無縫和可靠的數(shù)據(jù)傳輸 的功能。就是說，傳輸層提供在用戶之間建立連接、傳輸維護、連接 釋放、流量控制、誤差控制、順序(次序)控制等。網(wǎng)絡(luò)層在位于不 同位置的兩個系統(tǒng)之間提供連通性和路由選擇。網(wǎng)絡(luò)層將分組從源路 由到目的地。路由協(xié)議通過在源和目的地之間連接的網(wǎng)絡(luò)選擇最優(yōu)路 由，并且網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議通過所選擇的路由來發(fā)送信息。
網(wǎng)絡(luò)層的主要功能包括數(shù)據(jù)傳送、中繼、路由選擇以及用于建立通信線路的地址確定。
可以在單個層中實施應(yīng)用、傳輸和網(wǎng)絡(luò)層的功能。就是說，可以 提供包括應(yīng)用、傳輸和網(wǎng)絡(luò)層的單個上部層。
MAC層用于通過物理鏈路的可靠數(shù)據(jù)傳輸。當特定通信設(shè)備通過 特定服務(wù)來相互通信時，鏈路層用于維持在通信設(shè)備之間的連接信息。
PHY層執(zhí)行通過在通信設(shè)備之間的物理介質(zhì)來建立連接的功能。通過 隨后將描述的平臺MAC來實施MAC和鏈路層，并且通過隨后將描述的 平臺PHY來實施PHY層。
圖6的策略引擎603執(zhí)行對頻率策略的管理。頻率策略是包括以下 的信息關(guān)于可以掃描哪些頻帶以及不可以掃描哪些頻帶的信息、關(guān) 于在特定頻帶上提供哪種服務(wù)的信息、關(guān)于可以用其來在特定頻帶中 執(zhí)行通信的信號功率的信息等等。頻率策略指示認知引擎602可以掃描 的頻帶的各種控制信息。由于CR技術(shù)的基本概念是自由掃描(或搜索) 頻帶，并通過掃描所發(fā)現(xiàn)的頻帶來接收并創(chuàng)建服務(wù)，所以需要關(guān)于通 信設(shè)備所處的國家或地區(qū)的頻率策略的信息。策略引擎603從策略域 604獲取諸如關(guān)于是否可以監(jiān)測特定頻帶的信息、關(guān)于是否可以使用特
定頻帶的信息、以及關(guān)于通過每個頻帶可以提供或創(chuàng)建的服務(wù)的信息。 策略引擎603可以基于從策略域604獲取的信息來控制通信系統(tǒng)塊601、 認知引擎602等的運行。例如，當決定了提高用于通過從認知引擎602 所獲取的特定頻帶來執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的發(fā)射功率時，可能會與區(qū)域或國 家的頻率策略相沖突，所以優(yōu)選地是在由策略引擎603的控制下所確定 的發(fā)射功率來執(zhí)行通信。
認知引擎602追蹤瞬時頻帶變化并執(zhí)行適當?shù)拇胧?。就是說，認知 引擎602根據(jù)策略引擎603提供的信息以及當前頻譜(即頻帶)的使用 狀態(tài)來確定通過哪個頻帶執(zhí)行哪種服務(wù)，并執(zhí)行通信系統(tǒng)塊601的通信 協(xié)議控制和優(yōu)化。認知引擎602可以從用戶域605接收CR通信設(shè)備的用戶的特定請 求，并且可以使用從無線信道獲取的數(shù)字信號對外部環(huán)境和RF信道606 進行掃描。即使通過該掃描決定了接收特定服務(wù)時，也可以應(yīng)用策略 引擎603等的控制。認知引擎602可以選擇特定的通信系統(tǒng)塊601，并將 特定配置應(yīng)用到該通信系統(tǒng)塊601，并且還可以執(zhí)行對外部環(huán)境和RF信 道606的數(shù)據(jù)處理。根據(jù)頻率策略，還可以通過策略引擎603來控制通 信系統(tǒng)塊601的運行。
如果通信系統(tǒng)塊601具有能夠適應(yīng)變化頻帶的協(xié)議，則認知引擎 602可以通過通信系統(tǒng)塊601的特定配置，根據(jù)變化的頻帶環(huán)境來執(zhí)行 通信。如果通信系統(tǒng)塊601不能適應(yīng)變化的頻帶，則認知引擎602不能 控制通信系統(tǒng)塊601的配置，以使得其僅作用為選擇特定通信系統(tǒng)塊 601。就是說，CR通信設(shè)備選擇和使用傳統(tǒng)協(xié)議中的一種，于是其將執(zhí) 行支持多模式服務(wù)的操作。
現(xiàn)在將對通信系統(tǒng)塊601的結(jié)構(gòu)進行詳細介紹。如上所述，提供多 個通信系統(tǒng)塊601，并且認知引擎602可以選擇通信系統(tǒng)塊601中的一 個。在此情形中，該實施例提出將通信系統(tǒng)塊劃分為一個平臺塊以及 包括在該平臺塊中的多個組件塊。
圖7A示出了根據(jù)該實施例的通信系統(tǒng)塊的示例。如所示，通信系 統(tǒng)塊601的MAC和PHY塊分別包括平臺MAC和PHY塊。平臺MAC包括 多個組件MAC (即組件MAC塊)(組件MAC1、 2、 3)。平臺PHY包 括多個組件PHY (即組件PHY塊)(組件PHY1、 2、 3)。
為了允許通信系統(tǒng)模塊支持變化的頻帶，所以不希望如在傳統(tǒng)技 術(shù)中那樣，通信系統(tǒng)模塊包括對整體進行規(guī)定的單個協(xié)議。希望通過 各個組件MAC或PHY來定義實際支持特定服務(wù)的協(xié)議，并且分別定義 管理每個組件的平臺MAC或PHY。就是說，定義了支持MAC和PHY的平臺MAC和PHY的各個協(xié)議，并且創(chuàng)建了可以在每個平臺協(xié)議中適應(yīng) 的組件形式的協(xié)議。
平臺MAC/PHY提供了用來實施通信系統(tǒng)的基本協(xié)議和接口。也就 是，如果認知引擎602發(fā)現(xiàn)特定頻率并選擇服務(wù)，則將該信息傳送到平 臺MAC/PHY。
平臺MAC/PHY確定使用何種通信協(xié)議來在由認知引擎602所確定 的頻帶中執(zhí)行通信。就是說，平臺MAC/PHY選擇多個組件MAC/PHY 中的一個。在此情形中，組件MAC/PHY可以提供受限于特定頻帶的協(xié) 議和接口。在此情形中，平臺MAC/PHY可以設(shè)置配置，以允許在認知 引擎602確定的頻帶中進行通信。就是說，平臺MAC/PHY是支持通信 結(jié)構(gòu)來根據(jù)CR技術(shù)執(zhí)行通信的實體，并且組件MAC/PHY是對實際通信 執(zhí)行數(shù)據(jù)處理等的實體。
圖7B示出了根據(jù)該實施例的通信系統(tǒng)塊的另一示例。如圖7A所 示，根據(jù)該實施例的通信系統(tǒng)塊可以包括一個上部層以及對應(yīng)的平臺 MAC/PHY，并且如圖7B所示，還可以包括多個上部層(第一、第二和 第三上部層)以及平臺MAC/PHY。根據(jù)該實施例的移動終端可以提供 各種服務(wù)，并且于是根據(jù)所提供的服務(wù)，可以包括多個上部層。
現(xiàn)在將參照圖6、 7A和7B對CR終端的具體運行進行介紹。例如， CR終端的用戶可以選擇接收3GPP移動通信服務(wù)和無線LAN (WLAN) 服務(wù)兩者。通過用戶域605將用戶的該選擇提供給認知引擎602。認知 引擎602在策略引擎603的控制下，基于國家或地區(qū)的頻率策略來對頻 帶進行掃描，并且在CR終端所處的的地區(qū)中，發(fā)現(xiàn)3GPP移動通信服務(wù) 和WLAN服務(wù)。在此情形中，認知引擎602將該信息發(fā)送給平臺 MAC/PHY 。平臺MAC/PHY加載處理協(xié)議的組件MAC/PHY和用于傳統(tǒng) 3GPP移動通信服務(wù)的接口，以及處理協(xié)議的組件MAC/PHY和用于傳統(tǒng) WLAN服務(wù)的無線接口。平臺MAC/PHY執(zhí)行頻率配置，以通過由認知引擎602所發(fā)現(xiàn)的頻帶來提供3GPP和WLAN服務(wù)。通過這一系列操作， 用戶可以接收3GPP移動通信服務(wù)和無線LAN服務(wù)兩者。
該實施例提出了如圖7所示的用于處理數(shù)字信號的CR通信設(shè)備的 協(xié)議模型?？梢詮囊陨厦枋鲋欣斫馄脚_MAC/PHY和組件MAC/PHY的特征。
根據(jù)包括在組件MAC/PHY中的功能，可以將平臺MAC/PHY的特
性劃分為符號的和具體協(xié)議的特性。
如果每個組件MAC/PHY獨立地執(zhí)行用于掃描頻帶并選擇特定頻 帶的操作的頻譜感測并根據(jù)感測的頻譜對接口進行定義，則平臺 MAC/PHY運行為符號協(xié)議。就是說，如果每個組件MAC/PHY支持CR 技術(shù)，則平臺MAC/PHY執(zhí)行諸如控制將從認知引擎602接收的數(shù)據(jù)發(fā) 送到每個組件MAC/PHY的基本控制。
如果每個組件MAC/PHY不支持CR技術(shù)，即如果每個組件 MAC/PHY不具有與CR通信設(shè)備進行通信以識別并估計變化頻率環(huán)境 (即隨著時間變化的頻帶的使用狀態(tài))的功能，則平臺MAC/PHY運行 為具體協(xié)議。如果平臺MAC/PHY運行具體協(xié)議，則組件MAC/PHY提 供接口以接收或提供實際服務(wù)。
平臺MAC/PHY運行為用于提供實際服務(wù)的組件MAC/PHY的操作 平臺。就是說，作為具體協(xié)議，平臺MAC/PHY與CR通信設(shè)備進行通信， 并執(zhí)行用于識別和估計頻帶環(huán)境的操作的頻譜感測，并隨后對感測的 頻譜執(zhí)行配置。例如，平臺MAC/PHY可以在特定頻帶中設(shè)置特定控制 信道，并且可以對由該控制信道所指示的特定數(shù)據(jù)信道進行設(shè)置。組 件MAC/PHY可以使用由平臺MAC/PHY所設(shè)置的頻譜(例如，特定數(shù) 據(jù)信道)來接收服務(wù)。另一方面，組件MAC/PHY提供與用戶所期望的特定服務(wù)相對應(yīng)的 接口，例如，與諸如WLAN、移動通信、WPAN、 GPS、 TV和無線電 的無線服務(wù)相對應(yīng)的接口。組件MAC/PHY可以根據(jù)特定通信標準(例 如，WLAN、 3GPP、 WPAN、 GPS和TV)來對由CR通信設(shè)備所接收的 數(shù)字數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)處理，并且因此可以提供與特定無線服務(wù)相對應(yīng)的 接口?？梢栽谄脚_MAC/PHY的控制下，自由地選擇組件MAC/PHY的 各種接口 (例如，與WLAN、 3GPP、 WPAN、 GPS和TV相對應(yīng)的接口 )。如上所述，平臺MAC/PHY可以執(zhí)行頻譜感測以及對組件 MAC/PHY的配置。就是說，平臺MAC/PHY可以執(zhí)行用于掃描和分析 頻帶的操作的頻譜感測和用于根據(jù)感測結(jié)果來執(zhí)行頻率配置的操作的 頻譜配置。組件MAC/PHY用作為提供和創(chuàng)建實際服務(wù)?，F(xiàn)在將對用于執(zhí)行頻譜感測的詳細方法和平臺MAC/PHY的頻譜 配置進行介紹。平臺MAC/PHY執(zhí)行以下四個操作。第一，平臺 MAC/PHY與認知引擎602相結(jié)合來執(zhí)行認知學習。第二，平臺 MAC/PHY執(zhí)行動態(tài)服務(wù)頻譜控制。第三，平臺MAC/PHY執(zhí)行信道配 置。第四，平臺MAC/PHY對組件MAC/PHY執(zhí)行有效負荷管理。首先，將對平臺MAC/PHY的認知學習進行介紹。認知學習是CR技術(shù)的通信的重要部分，其是用于在頻帶中的正在 用的頻率區(qū)域和未在用的頻率區(qū)域之間進行區(qū)分并確定在哪個頻譜中 正在使用哪個協(xié)議的過程。為了執(zhí)行認知學習，期望CR通信設(shè)備監(jiān)視 和估計頻帶，并將對應(yīng)的信息提供給其他CR通信設(shè)備。例如，如果在 CR終端和CR基站之間的通信有問題時，CR終端獨立地監(jiān)視頻帶，則 可被監(jiān)控的頻帶是受限制的(例如，由于處理能力或隨著距離的信號 衰減帶來的限制)，。即使當CR基站獨立地監(jiān)視頻帶時，CR基站也不能 監(jiān)視所有的頻帶。因此，CR終端和CR基站可以共享其頻帶監(jiān)視結(jié)果。 就是說，可以將認知學習劃分為基于每個CR終端的獨立確定(或估計)的本地學習以及基于由在整個網(wǎng)絡(luò)上的多個CR終端所提供的信息的分 布式學習。
圖8示出了在包括CR終端和CR基站的網(wǎng)絡(luò)上的認知學習的方法。 如所示，每個CR終端和CR基站的平臺MAC/PHY建立連接以相互通信 服務(wù)(S801)。就是說，為了靠近基站，CR終端監(jiān)視自己的頻譜并識 別由基站的平臺MAC/PHY所發(fā)送的信號。隨后，CR終端訪問基站以獲 取其他服務(wù)參數(shù)。也可以在步驟S802或S803之后執(zhí)行步驟S801。
S802表示本地學習的步驟。每個CR終端和CR基站監(jiān)視可縮放頻帶 (頻譜)，并確定在哪個頻帶中提供哪種服務(wù)。
S803表示分布式學習的步驟。此處，通過本地學習步驟，每個CR 終端和CR基站可以交換關(guān)于哪個頻帶是空的信息或者關(guān)于可以使用哪 個頻帶來接收服務(wù)的信息。通過步驟S803，每個終端將其獨立監(jiān)視的 頻譜信息發(fā)送到基站，以使得該基站可以收集全面的頻譜信息。
當通過步驟S801到S803在平臺MAC/PHY之間建立了連接時，平臺 MAC/PHY根據(jù)提供的服務(wù)確定和加載組件MAC/PHY ，并在組件 MAC/PHY之間建立連接(S804)。隨后，CR終端訪問特定服務(wù)的組件 MAC/PHY，以接收服務(wù)，并在接收服務(wù)的同時繼續(xù)與平臺MAC/PHY 通信。
CR終端按以下順序來執(zhí)行用于認知學習的操作。首先，平臺 MAC/PHY獲取從無線信道接收的信息，并將接收的信號的信息轉(zhuǎn)發(fā)給 認知引擎602。在策略引擎603等的控制下，認知引擎602將頻帶掃描結(jié) 果和關(guān)于哪個服務(wù)是可用的信息發(fā)送給平臺MAC/PHY 。平臺 MAC/PHY完成認知學習并將反饋信息給予認知引擎602，并且加載組 件MAC/PHY來接收實際服務(wù)。就是說，認知引擎602和平臺MAC/PHY 共同作用來執(zhí)行認知學習，并且基于認知學習的結(jié)果，可以確定實際要提供的組件MAC/PHY，并且還對確定的組件MAC/PHY的參數(shù)進行 設(shè)置。
圖9示出了在包括CR終端和傳統(tǒng)基站的網(wǎng)絡(luò)上的認知學習的方法。
在圖9的情形中，由于基站不支持CR技術(shù)，所以CR終端不需要執(zhí) 行本地學習和分布式學習。平臺MAC/PHY加載可以與基站進行通信的 組件MAC/PHY，并且對每個組件MAC/PHY執(zhí)行配置，并隨后接收服 務(wù)(S804)。
現(xiàn)在將對平臺MAC/PHY的動態(tài)服務(wù)頻譜控制進行介紹。
平臺MAC/PHY通過認知學習確定頻譜，并隨后對CR通信設(shè)備將 如何設(shè)置頻譜進行設(shè)置。就是說，平臺MAC/PHY基于頻帶分析結(jié)果、 與提供的服務(wù)相關(guān)聯(lián)的組件MAC/PHY的數(shù)目以及業(yè)務(wù)的總數(shù)來動態(tài) 確定所需的頻率帶寬。
圖10示出了平臺MAC/PHY根據(jù)CR通信設(shè)備要處理的數(shù)據(jù)量而確 定的頻率帶寬。
在傳統(tǒng)的通信技術(shù)的情形中，對于頻帶存在限制，所以如果在使 用了所有頻率之后，對服務(wù)的需求仍在增加，則服務(wù)質(zhì)量(例如QoS) 降低。
然而，平臺MAC/PHY基于CR技術(shù)，該CR技術(shù)自由地掃描頻帶以 發(fā)現(xiàn)期望的服務(wù)，并使用未在用的頻帶。因此，平臺MAC/PHY可以根 據(jù)業(yè)務(wù)的增加來自由地控制頻率帶寬。也就是，CR通信設(shè)備的帶寬形 成瞬時的借/貸關(guān)系。當必須傳輸更大量的業(yè)務(wù)時，平臺MAC/PHY可以 執(zhí)行動態(tài)分配，以允許使用更多的頻率資源。如果業(yè)務(wù)量減少，則平臺MAC/PHY還可以減少使用的帶寬。平臺MAC/PHY根據(jù)業(yè)務(wù)總量和 頻譜狀態(tài)來控制頻率帶寬。因此，在不與國家或地區(qū)的頻率策略相沖 突的情況下，如果有足夠的頻帶可供使用，則平臺MAC/PHY可以將頻 帶增加到能夠處理所有業(yè)務(wù)的最大帶寬。平臺MAC/PHY可以根據(jù)所需 服務(wù)的類型、信道狀態(tài)以及業(yè)務(wù)總量，來重新設(shè)置使用的頻帶。
另一方面，如果多個CR終端與一個CR基站進行通信，那么可能會 造成的問題是無線終端所使用的頻帶沖突。因此，優(yōu)選地是每個CR通 信設(shè)備提供用于共享特定頻帶的協(xié)議，以在不與其他CR通信設(shè)備沖突 的情況下，實現(xiàn)頻帶使用的共存。
如圖10所示，如果業(yè)務(wù)增加，則CR通信設(shè)備可以通過上述的認知 學習監(jiān)視頻帶，并可以確定要使用的服務(wù)和頻帶。在此情形中，平臺 MAC/PHY可以對每個組件MAC/PHY進行設(shè)置，以便基于通過認知學 習的頻帶監(jiān)視結(jié)果、在服務(wù)中使用的組件MAC/PHY的數(shù)量以及業(yè)務(wù)的 增加量，通過更寬的頻帶來執(zhí)行通信。CR技術(shù)具有的優(yōu)點是假定其 不與地區(qū)或國家的頻率策略相沖突，根據(jù)CR技術(shù)的特性，因為對頻帶 沒有限制，所以其通過寬的頻帶來處理業(yè)務(wù)。
現(xiàn)在將對平臺MAC/PHY的信道配置進行介紹。
優(yōu)選地是每個CR通信設(shè)備的平臺MAC/PHY對控制信道和基本數(shù) 據(jù)信道執(zhí)行信道配置，以與其他CR通信設(shè)備進行通信。在以下描述中， 通過由CR基站的平臺MAC/PHY所配置的控制信道和基本數(shù)據(jù)信道來 舉例說明該信道配置。
控制信道定義CR通信設(shè)備要使用的帶寬以及用于該帶寬的服務(wù) 類型。控制信道用于在多個CR終端的平臺MAC/PHY和基站的平臺 MAC/PHY之間的連接。術(shù)語"基本數(shù)據(jù)信道"指作用為基本數(shù)據(jù)信道 和控制信道兩者的信道。圖11示出了由CR通信設(shè)備所執(zhí)行的信道配置的概念。
在圖11中的控制信道904提供了關(guān)于要由平臺MAC/PHY所使用的 頻率資源的數(shù)量，即頻譜數(shù)量，的信息。圖11中的控制信道卯4還提供 了多個數(shù)據(jù)信道卯l、 902、卯3、 905和906的信道信息。就是說，與CR 基站通信的CR終端的平臺MAC/PHY通過控制信道卯4，與CR基站的平 臺MAC/PHY建立連接。通過該連接，CR終端可以確定通過其可以執(zhí)行 通信的頻帶，并確定通過該頻帶提供哪些服務(wù)?？刂菩诺?04還包含關(guān) 于CR終端必須訪問每個信道的方式的信息。優(yōu)選地是由CR通信設(shè)備根 據(jù)頻帶掃描的結(jié)果來確定控制信道904。
圖11的基本數(shù)據(jù)信道903可以包括可包括在控制信道904中的信 息。就是說，基本數(shù)據(jù)信道903可以是從控制信道擴展的信道。例如， 當CR基站必須通過寬帶提供服務(wù)時，可能產(chǎn)生的問題是不能通過控制 信道904來發(fā)送所有的控制信息。在此情形中，基本數(shù)據(jù)信道903可以 作用為控制信道903的一部分。基本數(shù)據(jù)信道903還可以作用為數(shù)據(jù)信 道，類似于其他擴展數(shù)據(jù)信道卯l、卯2、卯5和906。通過基本數(shù)據(jù)信 道903所提供的服務(wù)可以是必須由通信協(xié)議本質(zhì)上提供的強制服務(wù)。
如圖11所示，CR技術(shù)的特征在于由于CR技術(shù)不限于特定頻帶， 所以信道所使用的頻帶隨著時間而改變。在圖ll的情形中，由不同的 組件MAC/PHY來使用數(shù)據(jù)信道901、 902、 903、 905和906。就是說， 通過數(shù)據(jù)信道901和905，由第二組件MAC/PHY (組件2MAC/PHY)提 供特定服務(wù)中的第一個。通過數(shù)據(jù)信道902，由第三組件MAC/PHY(組 件3 MAC/PHY)來提供第二服務(wù)。通過數(shù)據(jù)信道903，由第一組件 MAC/PHY(組件1 MAC/PHY)來提供第三服務(wù)，并且通過數(shù)據(jù)信道906， 由第四組件MAC/PHY (組件4MAC/PHY)來提供第四服務(wù)。
如所示，可以根據(jù)平臺MAC/PHY的配置(或設(shè)置)，通過相鄰的頻帶或通過分離的頻帶來提供每種服務(wù)。相類似地，單個組件
MAC/PHY可以根據(jù)平臺MAC/PHY的配置通過相鄰的頻帶或通過分離 的頻帶來通信。
現(xiàn)在將對組件MAC/PHY的有效負荷管理進行介紹。
如上所示，如果平臺MAC/PHY確定要使用的頻譜數(shù)量，則該數(shù)據(jù) 是標準化的，并通過諸如圖11的信道904的控制信道進行廣播，以將已 確定的頻譜數(shù)量通知給所有的終端。通過該廣播數(shù)據(jù)，CR終端從對應(yīng) 的基站接收其期望的服務(wù)。
實際上，CR終端通過組件MAC/PHY接收服務(wù)。就是說，CR終端 的組件MAC/PHY提供用于服務(wù)的接口 。根據(jù)組件MAC/PHY是否具有 獨立的傳輸信號協(xié)議(即RF信號協(xié)議)，可以將其劃分為兩種模式。 在第一模式的情形中，組件MAC/PHY的物理傳輸信號協(xié)議符合平臺 MAC/PHY的協(xié)議，而僅有內(nèi)部有效負荷結(jié)構(gòu)使用組件MAC/PHY來實 施。在第二模式的情形中，獨立地定義組件MAC/PHY的物理傳輸信號 協(xié)議。第一模式是非獨立的組件MAC/PHY定義方法，而第二模式是獨 立的組件MAC/PHY定義方法。
以下是對非獨立的組件MAC/PHY定義方法的描述。在此情形中， 因為根據(jù)平臺MAC/PHY的協(xié)議來定義終端的組件MAC/PHY的物理信 號協(xié)議，所以終端的組件MAC/PHY可以直接訪問服務(wù)，而不用根據(jù)每 個服務(wù)經(jīng)歷諸如單獨物理同步或虛擬基站掃描的過程。然而，優(yōu)選地 是定義非獨立的組件MAC/PHY，其提供的接入結(jié)構(gòu)能夠根據(jù)支持的業(yè) 務(wù)類型來提供不同的服務(wù)質(zhì)量(QoS)，同時提供根據(jù)服務(wù)協(xié)議而定義 的上行/下行鏈路的傳輸鏈的單獨定義。傳輸鏈對應(yīng)于從上部層(例如， 在MAC層上提供的層)發(fā)送的分組的順序，并且直到其作為物理信號 發(fā)送之前均為有效。傳輸鏈的示例包括重新傳輸、調(diào)度、信道編碼、 混合ARQ、 MIMO和分段。根據(jù)傳輸鏈發(fā)送的分組的QoS是根據(jù)分組的傳輸格式或結(jié)構(gòu)來確定的。可以根據(jù)協(xié)議類型來對每個QoS進行分類。 例如，WLAN不支持實時傳輸，而IEEE 802.16e支持實時傳輸。因此， 優(yōu)選地是根據(jù)支持的業(yè)務(wù)類型來提供能夠提供不同QoS的接入結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在將對獨立組件MAC/PHY的定義方法進行介紹。在此情形中， 在平臺MAC/PHY確定頻帶之后，在控制信道中標記特定服務(wù)在特定頻 帶中使用的事實。例如，在圖11中，通過信道904提供通過頻帶901到 906來提供特定服務(wù)的通知。在每個組件MAC/PHY中定義了用于訪問
每個頻帶以接收服務(wù)的物理傳輸信號協(xié)議。就是說，獨立組件 MAC/PHY定義方法是平臺MAC/PHY執(zhí)行通過控制信道提供關(guān)于每個 頻帶的信息的操作并且組件MAC/PHY執(zhí)行其他操作的方法。優(yōu)選該方 法，因為其可以適應(yīng)各種當前的無線通信設(shè)備而不用改變。在此情形 中，因為每個組件MAC/PHY提供用于傳統(tǒng)受限帶寬(例如，在傳統(tǒng) CDMA通信協(xié)議中使用的特定帶寬)的接口，所以平臺MAC/PHY必須 提供關(guān)于每個組件MAC/PHY必須訪問的信道的信息。就是說，平臺 MAC/PHY需要對必須被定義的用于控制信道(例如，圖11的信道904) 和數(shù)據(jù)信道(例如，信道903或包括在信道904中的數(shù)據(jù)信道)的接口 進行定義，并對要用于擴展頻帶(例如，圖11的信道901、 902、 905或 906)的特定組件MAC/PHY進行指導。
平臺MAC/PHY概念對于將服務(wù)提供給具有不同人口數(shù)量的地區(qū) 的通信提供商是有利地。就是說，平臺MAC/PHY概念使得不僅可以提 供如上所述根據(jù)業(yè)務(wù)量來提供服務(wù)的方法，而且可以根據(jù)提供服務(wù)的 地區(qū)來提供不同的服務(wù)。例如，可以在考慮鄉(xiāng)村和城市區(qū)域具有不同 的用戶人口數(shù)量的事實之下來提供新的服務(wù)競爭模式。
圖12示出了在具有不同用戶人口數(shù)量的區(qū)域中使用的頻帶。
在圖12中，"提供商l"和"提供商2"表示市場中主要的提供商。 根據(jù)CR技術(shù)，不同的提供商可以在為CR終端提供特定服務(wù)的頻帶內(nèi)共存。在此情形中，市場中的主要提供商可以在具有較高用戶人口數(shù)量 的所有區(qū)域內(nèi)和具有較低用戶人口數(shù)量的所有區(qū)域內(nèi)安裝CR通信設(shè) 備，以將服務(wù)提供給所有區(qū)域。然而，對于一般提供商，盡管他們希 望將自己的服務(wù)對所有區(qū)域提供，但是也很難在具有較高用戶人口數(shù) 量的所有區(qū)域內(nèi)和具有較低用戶人口數(shù)量的所有區(qū)域內(nèi)安裝CR通信設(shè) 備。在此情形中， 一般提供商可能僅在具有較高用戶人口數(shù)量的區(qū)域
內(nèi)安裝其CR通信設(shè)備(例如，CR基站)，同時在具有較低用戶人口數(shù) 量的區(qū)域內(nèi)通過主要提供商的CR通信設(shè)備提供服務(wù)。具體而言，不同 的提供商可以通過CR技術(shù)來共享相同的頻帶，并且每個提供商可以在 將其多余的頻帶租借給其它提供商之后，就他們的多余頻帶向其他提 供商進行計費。在另一可能方法中，為了進一步使用可以提供服務(wù)的 頻帶，特定提供商從其他提供商借用頻帶。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不偏離本發(fā)明的精神和基本特征的 情況下，可以用不同于此處描述的其它特定形式來具體實施本發(fā)明。 所以，以上描述在所有方面都應(yīng)被認為是說明性的而不是限制性的。 本發(fā)明的范圍應(yīng)當由所附權(quán)利要求的合理解釋所確定，并且意欲將在 本發(fā)明的等效范圍內(nèi)出現(xiàn)的所有改變都涵蓋于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
工業(yè)可應(yīng)用性
本發(fā)明可實現(xiàn)以下優(yōu)點。首先，本發(fā)明允許空閑頻譜的有效使用。 本發(fā)明的一個具體實施例還允許不同提供商共享分配給這些提供商的 頻譜。
本發(fā)明的實施例定義了用于CR終端的綜合MAC/PHY格式。該實 施例可以提供各種服務(wù)質(zhì)量(QoS),因為可在CR通信設(shè)備中使用的服 務(wù)類型被實施在平臺MAC/PHY中。根據(jù)實施例，相比降低提供給用戶 的QoS的方法，其可以有效消除用戶對突發(fā)業(yè)務(wù)所感覺到的信道阻塞。
本發(fā)明的每一個實施例均提出了可以自我演進的標準協(xié)議形式。也就是，本發(fā)明對當前的無線通信技術(shù)和未來的通信技術(shù)兩者，均可 以向CR終端提供綜合框架。
權(quán)利要求
1. 一種用于動態(tài)分配無線電資源的裝置，所述裝置包括認知引擎，用于基于特定頻率策略和服務(wù)來搜索頻帶，并用于在所搜索的頻帶中選擇一個或多個頻帶；以及通信系統(tǒng)塊，包括用于對所選擇的頻帶執(zhí)行配置的平臺塊，以及用于根據(jù)所述平臺塊的所述配置基于協(xié)議來執(zhí)行數(shù)據(jù)處理的一個或多個組件塊。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，進一步包括無線電信號處理模塊，用于改變通過無線電信道接收的無線電信 號的頻帶；以及模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器模塊，用于將通過所述改變的頻帶接收的模擬信號改變?yōu)閿?shù)字信號。
3. 如權(quán)利要求l所述的裝置，進一步包括策 略引擎，用于獲取所述裝置所處的地區(qū)的頻率策略，并且用于 為所述認知引擎管理頻率策略。
4. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述平臺塊向所述認知引擎提供用于對頻帶進行所述搜索和所述選擇的信息。
5. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述平臺塊確定在所選擇的頻帶之中所述裝置使用的頻譜的大小。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其中根據(jù)需要處理的業(yè)務(wù)量來確定 所述頻譜的大小。
7. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述裝置是移動終端，并且所 述平臺塊通過控制信道來建立到基站的平臺塊的連接。
8. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述控制信道包括用于一個或多個數(shù)據(jù)信道的信息，通過所述一個或多個數(shù)據(jù)信道來發(fā)射和接收服 務(wù)數(shù)據(jù)。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述組件塊對通過所述數(shù)據(jù)信 道發(fā)射和接收的所述服務(wù)數(shù)據(jù)進行處理。
10. —種用于在發(fā)射方發(fā)射和接收服務(wù)數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括基于特定頻率策略和服務(wù)來對頻帶進行搜索； 根據(jù)所述搜索結(jié)果，選擇要由所述發(fā)射方所使用的一個或多個頻帶；為平臺塊建立連接，所述平臺塊對所選擇的頻帶執(zhí)行配置；以及 為一個或多個組件塊建立連接，所述一個或多個組件塊通過所選 擇的頻帶來發(fā)射和接收所述服務(wù)數(shù)據(jù)。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，進一步包括 獲取所述發(fā)射方所處地區(qū)的頻率策略。
12. 如權(quán)利要求10所述的方法，進一步包括 將所述搜索的結(jié)果發(fā)射給接收方。
13. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中對所述頻帶的所述搜索是搜 索可用頻帶，并且確定是否通過所述頻帶提供特定服務(wù)。
14. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述為所述平臺塊建立連接 是在所述發(fā)射方的所述平臺塊和接收方的平臺塊之間建立連接。
15. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中根據(jù)業(yè)務(wù)的大小來選擇所選擇的頻帶。
16. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述為所述平臺塊建立連接 是通過控制信道來執(zhí)行的。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述控制信道包括關(guān)于一個 或多個數(shù)據(jù)信道的信息，通過所述一個或多個數(shù)據(jù)信道來發(fā)射和接收 所述服務(wù)數(shù)據(jù)。
18. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述為所述組件塊建立連接 是通過由控制信道指示的數(shù)據(jù)信道來執(zhí)行的。
19. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述一個或多個組件塊根據(jù) 所述平臺塊的所述配置基于協(xié)議來執(zhí)行數(shù)據(jù)處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及動態(tài)使用頻率資源的通信設(shè)備和方法，并且更具體地，涉及可以動態(tài)地分配頻率的移動終端和通信方法?？梢詣討B(tài)地分配頻率的移動終端包括包含認知引擎和通信系統(tǒng)塊的通信模塊。認知引擎基于特定頻率策略和由用戶選擇的服務(wù)兩者來對頻帶進行搜索，并從搜索的頻帶中選擇特定頻帶。該通信系統(tǒng)塊包括用于對選擇的頻帶執(zhí)行配置的平臺塊，以及用于根據(jù)該平臺塊的配置基于特定協(xié)議來執(zhí)行數(shù)據(jù)處理的至少一個組件塊。
文檔編號H04W88/06GK101536573SQ200780028623
公開日2009年9月16日 申請日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者盧珉錫, 尹愛蘭, 樸賢花, 權(quán)榮炫, 李玹佑, 金東哲, 韓承希 申請人:Lg電子株式會社