[发明专利]用于检测无线网络中信道可用性的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及认知无线网络，具体涉及一种用于检测诸如无线区域网络 (WRAN)之类的认知无线网络中信道可用性的方法和设备。

背景技术

在无线区域网络(WRAN)中，基站(BS)和相关联的用户端设备(CPE) 在由基站和CPE当前使用的操作频带/信道中有效地检测现任(incumbent) 授权用户或其他WRAN系统的存在。如果检测到授权的现任用户，则 WRAN必须切换到另一个信道以避免与现任者的冲突。如果检测到其他 WRAN，则WRAN还可切换到另一个信道以避免WRAN之间的冲突并使 得WRAN共存于频谱中。

WRAN必须停止在当前用于操作(发送/接收)的信道上发送，即变 为静止，以探测/检测是现任者还是另一个WRAN也在相同的信道上操作。 这会导致业务/操作中断以及WRAN吞吐量的减小。此外，该过程引入了 延迟，且BS/CPE必须在静止/检测期间对数据进行缓冲。

在某些提议中，周期性地调度静止时段。WRAN系统在静止时间检测 信道。该方法导致业务中断。WRAN系统不能在静止时期发送数据。数据 必须在基站和CPE处缓冲，这就引入了延迟和较高的缓冲需求。延迟可能 不被诸如语音和视频应用之类的实时通信业务所容许。

在另一个提议中，使用了周期性信道跳变。在该方案中，WRAN周期 性地改变其操作信道。当WRAN跳到新信道时，对旧的操作信道执行信 道检测。利用该方法，WRAN在跳到另一个信道之前在一个信道上以固定 时间而操作。如果有多个WRAN共享多个信道，则该方法需要用于信道 跳频的复杂调度方案。否则，两个或更多个WRAN会跳到相同的信道， 这会导致在整个跳频时段内WRAN之间的碰撞和冲突。

发明内容

本发明是一种用于在不中断WRAN的发送操作的情况下检测/探测信 道可用性的方法和设备。首先，WRAN从其当前操作信道(Cop)切换到 另一个信道(从候选/备份信道的列表中选择)。然后，WRAN在使用候选 信道(Cca)进行操作(发送/接收)时检测原来的当前操作信道(Cop)。 如果原来的当前操作信道(Cop)被确定为可用(没有现任者或其他WRAN 被检测到在使用原来的当前信道(Cop))，则WRAN切换回到原来的当前 操作信道(Cop)。

WRAP周期性地扫描信道并探测/检测授权现任者和其他WRAN的存 在。如果检测到授权现任用户，则WRAN切换到另一个信道以避免与现 任用户的冲突。如果检测到其他WRAN，则WRAN解决互相之间引入的 冲突以便允许公平的资源共享。因此，本发明所解决的问题是执行信道检 测以避免与现任用户或其他WRAN的冲突，同时避免延迟和业务中断以 及避免对附加缓冲的需要。

描述了一种用于检测无线网络中信道可用性的方法和设备，包括：切 换到用于操作数据发送和接收的第一候选信道；检测先前的操作信道的可 用性；确定先前的操作信道是否可用；在先前的操作信道可用的情况下切 换回到先前的操作信道；以及以下几个之一：继续使用用于操作数据的发 送和接收的候选信道、立即切换到用于操作数据发送和接收的第二候选信 道、在预先确定的时段之后切换到用于操作数据发送和接收的第二候选信 道。还描述了用于检测认知网络中信道可用性的系统，包括用于切换信道 的RF单元、用于检测信道可用性的检测单元、以及用于控制检测单元和 RF单元的媒体接入控制单元。

附图说明

在结合附图阅读时，从以下详细描述中最合适地理解本发明。所述图 包括下文中简要描述的图，其中，图中相同的数字表示相似的元件：

图1A是典型认知网络(无线区域网络)的示意图。

图1B是示出了根据本发明原理的信道检测过程的流程图。

图2A是示出了根据本发明原理在候选信道(Cca)和当前操作信道 (Cop)可用时的基站与用户端设备之间的信道检测过程以及信令的阶梯 图。

图2B是图2A中所示的方法的时序图。

图3A是示出了根据本发明原理在候选信道(Cca)不可用时的基站与 用户端设备之间的信道检测过程以及信令的阶梯图。

图3B是图3A中所示的方法的时序图。