用于认知无线电网络的网络进入和设备发现制造技术

设备（４００）扫描频道（２１５－２７０）频谱内的每个频道并且将其分类为被占用的或未占用的（２５５），并且如果被占用，则被主要用户（２４０）、次要用户（２３０）或者未知用户（２６０）占用。作为次要设备（４００），避免在由主要用户（４９０）占用的频道上传输。设备基于频道可以提供的服务质量（ＱｏＳ）和／或其他因素有选择地加入次要设备的现有网络或者在未占用的频道（１２５）上建立新网络。如果设备与目标设备（１１５）配对，那么该配对的设备在至少与扫描所有频道所需的时间一样长的时段内在选择的频道（３４５－３６０）上自我广告，以便在目标识别也处于搜索模式的情况下有利于发现。广告持续时间在扫描持续时间的整数倍之间随机地终止（３４５）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及认知无线电通信领域，特别地涉及用于通过TV频带进行局部/个人区 域无许可操作的网络进入和设备发现的方法和系统。认知无线电是一种通信方案，其中设备监控有许可频道的活动，并且仅在不活动 的频道上建立通信。它是用于向诸如家庭网络之类的局部区域通信网络提供未使用的通信 带宽的特别可行的解决方案。这样的家庭网络通常用来允许家庭内的设备和电器通常在用 户的直接或预编程的命令下彼此通信和交互。这样的通信的范围可以从预加热烤箱的用户 命令到在照相机、记录器、显示器等等之间交换音频/视觉信息。由于可以通过局部网络通信的设备中的许多设备是移动的，由于同一个设备可以 是在不同位置或者甚至相同位置的不同网络的成员，并且由于网络的操作频道可以根据可 用频道上的活动而变化，因而这种网络的配置、成员关系以及甚至仅仅其存在都是高度动 态的。因此，必须提供允许设备发现这样的动态网络的存在性、加入建立的网络和/或在可 用频道上建立新网络的技术。已经提出了若干允许在动态认知网络中进行设备发现和网络进入的不同技术，其 通常基于随机或者穷举搜索技术，很少考虑到效率和可靠性。例如，考虑两个设备在常规的 电视广播频带上发现彼此并且建立(无许可)操作所需的时间。出于本公开的目的，频带 的授权用户(例如有许可广播台)称为频带/频道的主要用户，并且频带上的所有其他通 信设备称为次要用户。TV频带上的无许可操作要求设备确保在其试图在频道上通信之前不 存在主要用户，这可能花费长的时间。而且，由于频道占用的时间变化且不可预测的性质， 搜寻设备通常不能预先假定其中可以找到目标设备或设备组的预分配频道。典型地，可用 TV频带的数量为大约30，并且即使目标设备在搜索时段期间在单个频道上主动地传输，定 位目标的时间也可能达到数秒，如果目标设备也在这30个频道之间搜索且不在单个频道 上主动地传输，那么这个时间将大为增加。有利的是，提供一种在动态网络环境中有利于高效的设备发现和网络进入的协 议。同样有利的是，提供一种在动态网络环境中有利于高效的对等设备发现的协议。这些优点和其他优点可以通过一种方法和系统来实现，其中设备扫描和分类频道 频谱中的每个频道，然后基于确定的频道分类并且基于频道可以提供的服务质量(QoS)和 /或其他因素加入现有的网络或者建立新网络。如果设备与目标设备配对，那么当找到目标 设备时终止扫描。如果未找到目标设备，那么配对的设备在选择的频道上自我广告至少与 扫描所有频道所需时间一样长的时段，以便在目标设备也处于搜索模式的情况下有利于发 现。广告持续时间优选地在扫描持续时间的整数倍之间随机地交替。下面，更详细地且通过举例的方式参照附图解释本专利技术，在附图中附图说明图1说明了用于设备发现和网络进入的实例流程图。图2说明了用于扫描和分类频道的实例流程图。图3说明了用于配对目标发现的实例流程图。图4说明了在主要用户环境下操作的动态可重定位的次要用户设备的实例系统。在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件，或者执行基本上相同功能的元件。这些附图被包括以用于说明目的，并且并非意在限制本专利技术的范围。在以下描述中，出于解释而不是限制的目的，陈述了诸如特定架构、接口、技术之 类的特定细节，以便提供对于本专利技术的彻底理解。然而，技术人员应当清楚的是，可以在脱 离这些特定细节的其他实施例中实施本专利技术。为了简单和清楚起见，省略了对于公知设备、 电路和方法的详细描述以便不致因不必要的细节而使本专利技术的描述晦涩难懂。如上面所讨论的，本专利技术涉及在各种可能的频道之间动态可重定位的设备和网 络。在一个典型的实施例中，这些可能的频道是通常分配或许可给主要用户(例如电视广 播台)的频道，但是每个频道的实际占用率是变化的。例如，由于干扰的可能性，在给定区 域内将电视频道分配给广播台受限于每隔一个频道，留下可用频谱中的一半频道为空。在 其他环境下，主要用户对频道的占用率随着时间而变化。动态可重定位网络可以通过在未 使用的频道上建立自身来利用低效利用的频谱。为了便于理解，使用限定的频道之间的 一一对应以及次要用户网络对频道的利用来给出本专利技术。然而，本领域技术人员应当认识 到，可能在一个频道内可支持多个网络，或者可能需要多个频道支持一个网络，这没有脱离 本专利技术的目的和范围。图1示出了用于设备发现和网络进入的实例流程图。搜索过程开始于110处。如 果在115处，设备不是配对(例如主-从配对或者对等配对)的一部分，那么在120处执行 通常的频道搜索和分类。如下面进一步讨论的，将搜索频谱中的每个频道分类为未占用的， 或者由主要用户、次要用户或未知类别用户占用的。主要用户是频道的授权/有许可用户； 搜索设备，作为频道的次要用户，被配置成避免在分类为主要频道的任何频道上启动传输。 通过类似的方式，搜索设备还被配置成避免在正由未知类别用户使用的频道上传输。如下 面进一步讨论的，次要用户使用的协议优选地包括网络上每个设备的自我标识或者至少特 定网络的标识的方式。在典型的基于信标的协议中，由网络中的每个设备广播的信标信号 优选地被配置成包括设备标识符以及可选地包括网络标识符。在125处，设备或者在正由其他次要用户使用的频道上加入现有的网络，或者在 未使用的频道上建立新网络。各种协议中的任何一种可以用来实现新网络的建立和/或控 制对网络的访问以及网络的成员之间的后续通信。在基于信标的系统中，设备通过以下方 式建立新网络广播包括前述设备标识符和网络标识符或者网络类型的设备信标，作为给 其他设备的加入该网络的邀请。网络中的成员关系可以是开放的或有选择的，这取决于当 创建网络时建立的参数。选择是否建立新网络或者加入现有的网络通常基于各种各样的因素，包括特定设 备的特性，以及可用网络和频道的特性。在一个实例实施例中，基于规则的算法用来实现所 述选择。用于确定是否加入发现的网络的实例规则集合包括例如，如果设备识别出与网 络中的一个或多个次要用户的关联或者基于网络标识符的关联，那么建立与网络的连接。 例如，设备可以是建立了与用户家庭网络中的设备的关联的蜂窝电话；无论何时蜂窝电话 被带回到这些设备中的一个或多个的附近，蜂窝电话将缺省地加入新发现的/重新发现的 这些设备的网络。类似地，如果没有识别出关联，或者如果识别出与多个网络的关联，那么 对要加入的网络的选择可以基于每个可用网络提供希望的服务质量(QoS)的能力，包括基 于对每个频道上的当前业务的监控评估可用吞吐量。如果设备包括显示器，那么可以显示可用网络以便用户直接选择。加入或建立网络的选择也可以取决于设备的特定类型或类别。如果例如设备是典 型地提供对其他设备的控制的设备，例如用户的PDA，那么所述缺省可以是建立新网络，除 非基于网络上其他类型的设备的存在或不存在，清楚现有网络是要加入的适当网络。例如， 控制类别设备可以避免加入包括另一控制类别设备的网络。相反地，诸如家庭电器之类的 受控类别设备可以被配置成优先考虑包括控制类别设备的任何网络。本领域技术人员应当认识到，也可以使用其他选择方案。例如，设备可以被配置成 基于每个网络的成员关系和可用的服务质量使用评分系统。基于分数，设备可以被配置成 选择具有最高分数的网络，或者如果该最高分数低于某个最小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：选择（２１５）多个可用频道中的频道；监控（２２０）该频道以便将该频道的分类确定为下列项之一：由主要用户使用（２４０），由一个或多个次要用户使用（２３０），由未知类别用户使用（２６０），以及未使用（２５５）；存储（４４０）该频道的分类，以及重复（２７０）所述选择和监控，直到对所述多个可用频道中的每一个进行了分类。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-11-27 60/990,312一种方法，包括选择(215)多个可用频道中的频道；监控(220)该频道以便将该频道的分类确定为下列项之一由主要用户使用(240)，由一个或多个次要用户使用(230)，由未知类别用户使用(260)，以及未使用(255)；存储(440)该频道的分类，以及重复(270)所述选择和监控，直到对所述多个可用频道中的每一个进行了分类。2.权利要求1的方法，其中将频道确定(230)为由一个或多个次要用户使用包括检 测到一个或多个信标信号。3.权利要求2的方法，其中将频道确定(240)为由主要用户使用(490)包括检测到 作为主要用户特性的特征。4.权利要求3的方法，其中将频道确定(260)为由未知类别用户使用包括检测到不 对应于一个或多个信标并且不对应于作为主要用户特性的特征(490)的阈值以上的能量。5.权利要求1的方法，包括向用户通知所述多个可用频道中的一个或多个频道的分类。6.权利要求1的方法，包括(125)如果至少一个频道正由一个或多个次要用户使用， 则在所述至少一个频道上加入网络。7.权利要求6的方法，其中加入网络是基于用户指示、与所述一个或多个次要用户中 的至少一个的关联、与网络的关联、网络的QoS特性以及网络上的业务量之一。8.权利要求1的方法，包括如果至少一个频道未使用，则在所述至少一个频道上发送 广告信标(125)。9.权利要求1的方法，包括如果该频道正由一个或多个次要用户使用，则存储(440) 该频道上所述一个或多个次要用户的标识(235)。10.权利要求9的方法，包括访问每个次要用户的存储的标识以便定位目标用户 (335)，并且在与目标用户的标识关联的频道上加入网络。11.权利要求1的方法，包括从次要用户之一接收所述多个频道中的频道的其他分类， 并且基于所述其他标识修改该频道的分类。12.权利要求1的方法，包括将所述多个频道中的一个或多个频道的分类发送到次要 用户中的一个或多个。13.一种方法，包括在扫描持续时间内针对目标设备的信标扫描(330)多个频道，以及 如果(335)未检测到目标设备的信标，则 从一组预先定义的持续时间中随机地选择(345)广告持续时间， 在该广告持续时间期间在选择频道(340)上发送(350)广告信标，以及 如果(355)没有从目标设备接收到对于广告信标的响应，则重复(365)对于所述多个频道中的一个或多个信道的扫描(330)以及在另一选择频道 上发送(350)广告信标；否则建立与目标设备的通信(375)。14.权利要求13的方法，包括终止(365)所述重复，并且在所述多个可用频道之一上发 送广告信标(370)。15.权利要求14的方法，其中终止(365)所述重复是基于预先定义的时间限制、预先定 义的重复次数、目标设备的角色以及用户输入中的至少一项。16.权利要求13的方法，其中选择(340)所述选择频道包括从所述多个频道当中的并 不表现出由主要用户使用的频道中选择所述选择频道。17.权利要求13的方法，其中所述重复(365)包括存储(440)每个扫描的频道的记 录，其为由主要用户使用(240)、由一个或多个次要用户使用(230)、由未知类别用户使用 (260)以及未使用(255)之一。18.权利要求13的方法，其中所述预先定义的持续时间组的值取决于扫描持续时间 (345)。19.权利要求18的方法，其中所述预先定义的持续时间组的值包括扫描持续时间以及 扫描持续时间的两倍(345)。20.权利要求13的方法，其中所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：J王，K查拉帕利，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]