[发明专利]一种信标设备及信标状态指示方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种信标设备及信标状态指示方法及系统。

背景技术

随着无线技术的发展，将出现多种无线技术共享一个频段的场景。SP(频谱共享)就是其中一种多种无线技术共享一个频段的系统，该系统包括一个LU(许可用户)系统和一个SU(第二用户)系统，其中，LU系统优先享受该频段的使用；SU系统在保证自身不对LU系统造成影响的前提下使用该频段。

对于短距离的低功率的LU系统，如part 74设备，其无线覆盖半径为500米左右，使用频段的随机性高，SU系统很难有效地保护LU系统，因此对于此类LU系统，除了由SU系统的设备通过无线感知来防止对LU系统的产生干扰外，还需要布置一些信标(beacon)设备来保护LU用户的业务不受到影响。

IEEE 802.22技术(WRAN技术)就是属于一类SU系统，目前对于此类SU系统，业界提出了一个信标技术规范，来保护在电视频段上的低功率LU不受到干扰。下面，简要介绍该技术规范：

为了较好地保护LU设备，需要在LU设备附近设置多个信标设备或者保护设备。信标设备检测和获取LU设备的信道占用信息，并在一个无线空口信道上交换检测到的信道占用信息，并将所述信道占用信息最终传送到SU，例如WRAN设备，SU根据LU设备的信道占用信息开展业务，以避免对LU系统造成干扰。

在所述为保护LU设备而设置的多个信标设备中，首先要选举一个信标设备作为PPD(第一保护设备)，用于对一定范围内信标设备的信标发送进行控制管理；其他的信标设备都归为SPD(第二保护设备)。所述PPD可以合并其他SPD信息，控制其他SPD信标的发送。

如图1所示为信标设备的发送信号的超帧结构，所述超帧结构大致可以分为四部分：

1)同步突发阶段，所述同步突发阶段包括一系列由PPD设备发送的同步突发，每个同步突发由一个同步头和一个递减的指示组成，其中，每个同步突发的指示取值逐一递减，一直从N减到1；

2)信标阶段，所述信标阶段为保护设备发送的信标，信标包括一个同步突发、一个信标PSDU(物理业务数据单位)，其中同步突发的指示等于0，PPD或SPD都可以发送信标以交换LU占用信道信息。

3)Rx period，SPD通过该阶段发送一个RTS(发送请求)通知PPD，希望发送一个信标给PPD；

4)ANP阶段(ACK或者NACK阶段)，PPD在此阶段可以通过ANP发送一个ACK，表示同意在本超帧上的Rx period上发送RTS的SPD在下一超帧的信标阶段发送请求；PPD也可以通过ANP发送一个NACK，表示拒绝在本超帧上的Rx period上发送RTS的SPD在下一超帧的信标阶段发送信标的请求。

图2为信标设备的发送信号的另一种超帧结构，其信标的发送控制与图1不同之处在于：同步阶段和信标阶段同时进行，分别调制到信号的I路和Q路上。

PPD与SPD之间的信息交互的具体实例如图3及图4所示，其中图3为PPD单独向SPD发送信标的过程；图3为SPD在PPD的控制下向PPD发送信标过程。

上述过程对应到超帧的发送上，其过程如图5所示，图5是PPD和SPD设备之间的信息交换的一个过程：

图5-A及5-A1表示了PPD发送同步阶段以及信标，在Rx period上PPD接收到一个SPD发送的RTS，然后PPD在本超帧ANP上发送一个ACK，同意SPD在下一个超帧上发送信标。

图5-B及5-B1表示PPD发送同步阶段，由SPD(被PPD在上一超帧上同意发送信标)发送信标。但是在Rx period上没有接收到一个RTS，所以在ANP上，PPD发送NACK，拒绝在下一个超帧上任何SPD发送信标。

图5-C及5-C1表示在第三个超帧上，PPD设备发送同步阶段，由于上一超帧上没有接收到RTS，因此自行发送信标；如果PPD在Rx period上没有接收到一个RTS，则PPD在ANP上发送NACK，如果PPD在Rx period上接收到一个RTS，则PPD在ANP上发送ACK。

可以看出，在每个Rx period里，每个SPD都需要发送RTS来争取在下一个超帧上向PPD发送数据和业务。如果存在多个SPD在Rx period里面发送RTS，此时将发生冲突，PPD将不允许任何一个SPD在下一个超帧上发送信标。