电视空白区中设备访问、启用和控制的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了TV空白区中设备访问、启用和控制的方法和装置。提供了通过与启用设备的工作带宽无关地使用启用设备的频道内的预定地点上的5MHz测量导频帧缩短扫描时间的由设备进行的频道扫描的方法和装置。还提供了在信息的一个可访问帧内定位有关启用设备支持的监管类别和频道号的信息以及提供请求和响应消息以便为启用网络上的请求设备作安排的多频带动态站启用的方法和装置。并且还提供了通过提供来自DSE注册地点元素内部的增加信息识别网络上的干扰设备的方法和装置。

Method and Device for Accessing, Enabling and Controlling Equipment in TV Blank Zone

The invention provides a method and device for accessing, enabling and controlling equipment in TV blank area. Provides a method and device for channel scanning by the device by shortening the scanning time by measuring the pilot frame at 5MHz at a predetermined location in the channel of the enabled device independent of the operating bandwidth of the enabled device. It also provides information about the supervisory category and channel number of the enabled device support within an accessible frame of the information, and methods and devices for enabling multi-band dynamic stations that provide request and response messages to schedule the enablement of requesting devices on the network. Also provided are methods and devices for identifying interference devices on the network by providing additional information from within elements of the DSE registration site.

【技术实现步骤摘要】
电视空白区中设备访问、启用和控制的方法和装置本申请是申请日为2011年6月22日、申请号为201610320423.0的专利技术专利申请“电视空白区中设备访问、启用和控制的方法和装置”的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求如下申请的权益：2010年6月22日提交的专利技术名称为“NORMATIVETEXTFORREGULATORYID”的美国临时申请第61/398153号；2010年6月22日提交的专利技术名称为“NORMATIVETEXTFOR5MHZMEASUREMENTPILOTFRAME”的美国临时申请第61/398152号；以及2010年7月7日提交的专利技术名称为“NORMATIVETEXTFORMULTI-BANDENABLEMENT”的美国临时申请第61/399105号，在此通过引用全文并入本文中。
本原理涉及用于电视(TV)空白区中设备的网络访问、启用和控制的方法和装置。
技术介绍
最近，美国联邦通信委员会(FCC)已经批准让无执照无线电发送器在某些规则下工作在像电视台或无线麦克风运营商那样的有执照服务商未使用那个频谱的地点上的广播电视频谱中。这个未使用TV频谱常常被称为“空白区”。为了实现协商或伺机的频谱共享以便提高这些频率的频谱效率，人们提出了叫做认知无线电的概念。可以预期，在TV空白区中实现认知无线电(CR)将是未来无线通信领域内的主要课题，并且对无线频谱的稀缺问题提供了一种可行的解决方案。在2004年，根据对TV空白区的无执照使用的预期，在IEEE802标准委员会的规章下，成立了名为IEEE802.22的工作组来开发在已经分配给TV广播服务商的频谱中基于不干扰地供免照设备使用的基于认知无线电PHY/MAC/空中接口的标准。IEEE802.22工作组也叫做WRAN组，因为它主要开发在大至30英里的范围内无线区域网(WRAN)的空中接口。一种替代想法是将这种频谱的使用标准化，以便提供与传统IEEE802.11WiFi标准类似的服务。这种将TV空白区用于WiFi访问的成果被称为802.11af。传统802.11标准与802.11af之间的差异是802.11af将使WiFi工作在TV空白区中。TV空白区(TVWS)由TV频道的片段组成。因此，取决于TV广播和无线麦克风的使用，假设TV频道具有6MHz的宽度，则频谱机会可能是6MHz，12MHz，18MHz，......。另外，频谱机会可以出现在TV频带的任何一个中。因此，TVWS中的频谱机会与2.4GHz，3.6GHz和5GHz的传统802.11频带的不同之处在于中心频率和频道带宽都是可变的。由于TVWS中的频带和可变中心频率的综合影响，频道访问延迟和寻找可用带宽的复杂性可能很大。另外，作为寻找可用频带的处理的一部分，希望起依赖站作用的无执照802.11设备须得到频道许可和监管控制。一旦发送，这些无执照设备需要在它们干扰其他授权设备的情况下可被数据库管理人员识别出来。
技术实现思路
工作在TV空白区中的站的频道访问、启用和控制通过本原理来解决，本原理针对TV空白区中设备的访问、启用和控制的方法和装置。当使用本文所述的原理时，通过与工作频道带宽是5MHz，10MHz还是20MHz无关地利用5MHz带宽的测量导频帧的快速被动扫描，使访问TV空白区媒体具有较短频道扫描时间。通过采用多频带动态站启用(DSE)和两个新信息帧，在本原理下允许工作在多个频带上。另外，在本原理下提供了增加的站标识信息，以便识别网络内的干扰设备。按照本原理的一个方面，提供了由与启用设备的工作带宽无关地使用启用设备的频道内的预定地点上的5MHz测量导频帧缩短扫描时间的设备进行的频道扫描的方法。按照本原理的另一个方面，提供了由网络内与其工作带宽无关地在其频道内的预定地点上发送5MHz测量导频帧的启用设备进行的频道扫描的方法。按照本原理的另一个方面，提供了在信息的一个可访问帧内发送有关启用设备的受支持监管类别和频道号的信息以及提供请求和响应消息以便为启用网络上的请求设备作安排的多频带动态站启用的方法。按照本原理的另一个方面，提供了由网络上的启用设备进行的多频带动态站启用的方法。该方法在信息的一个可访问帧内发送有关启用设备的受支持监管类别和频道号的信息以及交换请求和响应消息以便为启用网络上的请求设备作安排。按照本原理的另一个方面，提供了将来自DSE注册地点元素内部的增加信息用于改进网络上的干扰设备的识别的方法。按照本原理的另一个方面，提供了由与启用设备的工作带宽无关地使用启用设备的频道内的预定地点上的5MHz测量导频帧缩短扫描时间的设备进行的频道扫描的装置。按照本原理的另一个方面，提供了由网络内与其工作带宽无关地在其频道内的预定地点上发送5MHz测量导频帧的启用设备进行的频道扫描的装置。按照本原理的另一个方面，提供了在信息的一个可访问帧内发送有关启用设备的受支持监管类别和频道号的信息以及提供请求和响应消息以便为启用网络上的请求设备作安排的多频带动态站启用的装置。按照本原理的另一个方面，提供了用于网络上请求设备的多频带动态站启用的装置。该装置在信息的一个可访问帧内发送有关启用设备的受支持监管类别和频道号的信息以及与试图变成启用的设备交换请求和响应消息以便为启用网络上的那个请求设备作安排。按照本原理的另一个方面，提供了将来自DSE注册地点元素内部的增加信息用于改进网络上的干扰设备的识别的装置。本原理的这些和其他方面、特征和优点将从结合附图阅读的示范性实施例的如下详细描述中明显看出。附图说明图1示出了IEEE802.11媒体访问控制(MAC)架构。图2示出了一种类型的802.11管理帧，即信标(Beacon)帧的格式。图3示出了在本原理下的公开动作字段值的列表。图4a示出了常规测量导频帧的压缩能力信息。图4b示出了在本原理下使用5MHz测量导频帧时的压缩能力信息。图5示出了时隙子字段。图6示出了在本原理下的DSE注册地点元素(DSERegisteredLocationelement)的格式。图7示出了在本原理下的监管类别和频道号字段的例子。图8示出了在本原理下用在802.11管理帧中的公开动作字段值的进一步例子。图9示出了在本原理下的多频带DSE请求帧的格式。图10示出了在本原理下的多频带DSE响应帧的格式。图11示出了802.11管理帧的DSE注册地点元素的监管ID字段的格式；图12(a)和(b)分别示出了在本原理下由试图访问网络的设备和由可以授权访问的设备进行的频道扫描的方法的实施例。图13(a)和(b)分别示出了在本原理下用于试图访问网络的设备和由可以授权访问的设备的频道扫描的装置的实施例。图14(a)和(b)分别示出了在本原理下由试图启用网络的设备和由网络上可以授权启用的设备进行的多频带动态站启用的方法的实施例。图15(a)和(b)分别示出了在本原理下用于试图启用网络的设备和由网络上可以授权启用的设备的多频带动态站启用的装置的实施例。图16示出了在本原理下识别干扰TV空白区设备的方法的实施例。图17示出了在本原理下识别干扰TV空白区设备的装置的实施例。具体实施方式最近，根据FCC的批准，无执照无线电发送器可以按照IEEE信息技术标准-局部系统和大城市区网络之间电信和信息交换的特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空白区中的网络中多频带动态站启用的方法，该方法包含，在请求设备处：接收包括来自启用设备的数据元素的窄带测量导频帧，该数据元素包含有关启用设备支持的一个或多个监管类别和频道的信息；基于在数据元素中接收的信息和请求设备的资源，确定是否发送启用请求；一旦确定发送启用请求，向启用设备发送启用请求，该启用请求包含请求者媒体访问控制(MAC)地址；以及接收来自启用设备的启用响应，其指示：是否已经在网络中允许启用，请求者MAC地址，启用设备的MAC地址，启用标识符，监管类别以及已经允许启用的频道。

【技术特征摘要】
2010.06.22 US 61/398,152;2010.06.22 US 61/398,153;1.一种空白区中的网络中多频带动态站启用的方法，该方法包含，在请求设备处：接收包括来自启用设备的数据元素的窄带测量导频帧，该数据元素包含有关启用设备支持的一个或多个监管类别和频道的信息；基于在数据元素中接收的信息和请求设备的资源，确定是否发送启用请求；一旦确定发送启用请求，向启用设备发送启用请求，该启用请求包含请求者媒体访问控制(MAC)地址；以及接收来自启用设备的启用响应，其指示：是否已经在网络中允许启用，请求者MAC地址，启用设备的MAC地址，启用标识符，监管类别以及已经允许启用的频道。2.如权利要求1所述的方法，其中所述数据元素是IEEE802.11管理帧的动态站启用(DSE)注册地点元素。3.如权利要求1所述的方法，其中所述启用请求包含监管类别信息。4.如权利要求1所述的方法，其中所述启用请求是多频带动态站启用请求。5.如权利要求1所述的方法，其中所述启用响应是多频带动态站启用响应。6.如权利要求1所述的方法，其中所述启用请求和所述启用响应已经在第二频道中交换，该第二频道不同于已经允许启用的所述频道。7.如权利要求1所述的方法，其中所述启用请求和所述启用响应是IEEE802.11公开动作帧。8.一种用于空白区中的网络中多频带动态站启用的装置，该装置包含：第一接收器，其接收包括来自启用设备的数据元素的窄带测量导频帧，该数据元素包含有关启用设备支持的一个或多个监管类别和频道的信息；发送器，用于一旦基于在数据元素中接收的信息和该装置的资源确定是否发送启用请求，向启用设备发送启用请求，该启用请求包含请求者媒体访问控制(MAC)地址；以及第二接收器，用于接收来自启用设备的启用响应，其指示：是否已经在网络中允许启用，请求者MAC地址，启用设备的MAC地址，启用标识符，监管类别以及已经允许启用的频道。9.如权利要求8所述的装置，其中所述数据元素是IEEE802.11管理帧的动态站启用(DSE)注册地点元素。10.如权利要求8所述的装置，其中所述启用请求包含监管类别信息。11.如权利要求8所述的装置，其中所述启用请求是多频带动态站启用请求。12.如权利要求8所述的装置，其中所述启用响应是多频带动态站启用响应。13.如权利要求8所述的装置，其中所述启用请求和所述启用响应已经在第二频道中交换，该第二频道不同于已经允许启用的所述频道。14.如权利要求8所述的装置，其中所述启用请求和所述启用响应是IEEE802.11公开动作帧。15....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈厚昕，高文，
申请(专利权)人：汤姆森特许公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR