[发明专利]在存在或不存在信标信号情况下使用的通信方法和装置

说明书

相关申请

本申请要求根据下列申请而享有优先权：2006年1月11提交的名为“(自 组织无线网络中使用信标信号进行标识、同步或捕获的方法和装置) METHODS AND APPARATUS FOR USING BEACON SIGNALS FOR IDENTIFICATION，SYNCHRONIZATION OR ACQUISITION IN AN AD HOC WIRELESS NETWORK”的美国临时专利申请S/N.60/758,011，2006年1月 11提交的名为“(有助于使用信标信号进行标识、同步或捕获的方法和装置) METHOD S AND APPARATUS FOR FACILITATING IDENTIFICATION， SYNCHRONIZATION OR ACQUISITION USING BEACON SIGNALS”的美国 临时专利申请S/N.60/758,010，2006年1月11日提交的名为“METHODS AND APPARATUS FOR USING BEACON SIGNALS IN A COGNITIVE RADIO NETWORK(认知无线电网络中使用信标信号的方法和装置)”的美国临时专 利申请S/N.60/758,012，2006年10月27日提交的美国临时专利申请S/N. 60/863,304，2006年9月15日提交的美国临时专利申请S/N.60/845,052，以及 2006年9月15日提交的美国临时专利申请60/845,051，这其中的每一份申请 都通过引用包括于此，并且所有这些申请全都转让给了本申请的受让人。

领域

本发明涉及的是无线通信中用于信令的方法和装置，尤其涉及的是在诸如 认知无线电网络等无线电网络中使用信标信号来检测频谱可用性的方法和装 置。

背景

无线频谱是一种昂贵和有价值的资源，但是通常有很大一部分频谱并未使 用。认知无线电的概念允许无线设备发现本地可得并可用于通信的频谱。无线 设备应该能够感测包括其位置在内的环境，然后改变其包括功率和载波频率在 内的通信参数，从而动态地重新使用可用频谱。对认知无线电来说，它的一个 关键性技术难题是以稳健且功率效益合算的方式来检测频谱可用性。举个例 子，当终端刚刚通电并且移动到新的区域时，该终端可能还未知晓当前可以在 该地理区域附近使用的通信参数乃至技术。检测方法必须足够健壮，例如以便 对抗包括缺少时基和频率同步在内的各种不确定性。此外，功率效率对终端电 池寿命具有极大影响，因此它也是无线系统的另一个重要问题。

依据以上论述可以了解，目前需要的是能在无线电网络中检测频谱可用性 的全新和改进的方式。

概要

依照各种实施例，在无线终端开始使用频谱带之前，无线终端将扫描频谱 带，以确定该频谱带是否可用。该扫描步骤包括在该频谱带中搜索信标信号。

在一个示例性实施例中，信标信号包括频谱带中的信标信号突发序列，并 且其中每一个信标信号突发包括一个或多个信标码元。信标码元是使用信标码 元传输单元来传送的。信标信号突发包括一个或多个个信标码元，其中该数个 信标码元占用该信标信号突发的信标码元传输单元的一较小分数，例如≤10％。 在某些示例性的正交频分复用(OFDM)系统中，每个信标码元是OFDM码元 周期上的单个频调。而在某些正交频分复用(OFDM)系统中，每个信标码元 是较小数目个——例如一个、两个、三个或四个连续OFDM码元周期上的单 个频调。在某些实施例中，信标信号突发包括诸如一个或两个码元周期等较小 数目个传输码元周期上的一个或多个频调——例如单个频调或诸如两个、三个 或四个频调等较少数目个频调，这些频调被用于传送信标码元。信标信号突发 以间歇(非连续)方式被发射，由此在第一与第二信标信号突发之间存在多个 码元周期。连续的信标信号突发可以并且有时候确实依照预定或伪随机频调跳 变序列来为信标码元使用不同频调。

根据各种实施例，信标信号可以用于携带少量信息。在示例性OFDM系 统中，信息可以包含在信标码元的频调在一给定突发中的频率、连续突发之间 的时间间隔和/或频调跳变序列中。在各种实施例中，信标信号携带的信息包括 关于发射机的下列各项信息中的至少一项：标识符、类型、优先级、当前发射 功率值以及最大功率信息——例如发射机能够发射的最大功率。