[发明专利]用于使用中信道监视的静默期的分布式调度

说明书

本发明涉及认知无线电通信的领域，并且尤其涉及用于在分布式用户之间调度(安排)静默期(quiet-period)以促进信道监视的方法和系统。

认知无线电是这样一种通信方案，在该通信方案中，设备监视得到许可的(licensed)信道的活动，并且只在不活动信道上建立通信。这是用于为局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，诸如允许本地(家庭)网络(home network)操作在未使用的电视广播信道上。这样的本地网络通常用于一般地依照用户的直接的或预先编程的指令、允许家庭内的设备与电气用具相互通信和交互作用。这样的通信的范围可以是用户预热烤箱的指令直至在照相机、录像机、显示器等设备之间的音频/视觉信息的交换。

出于本公开的目的，诸如电视广播公司的信道的被授权的用户和/或被许可的用户被称为该信道的主要用户，而没有被主要用户正在使用的信道的用户则被称为次要用户。

由次要用户成功共享未使用信道的必需元素是确定信道实际上没有被主要用户正在使用的能力。静默期(QP)被定义为这样的时间，在该时间期间所有的次要用户都避免在信道上发送；这样的静默期可以定期地进行调度，或按需(on-demand)进行调度。通常，定期调度的静默期允许快速的感测，这是因为设备只需要在安排的时间上启用其感测设备；然而，静默期的持续时间对某些设备而言可能太短，或如果该持续时间对大多数设备而言是太长的话，则可能导致低效率。另一方面，按需感测(on-demand sensing)需要在请求设备与所有其他设备之间的协调，但这允许设备将被请求的静默期的持续时间设置为对于该特定设备而言是最佳的长度。

定期调度和按需调度在借助集中式控制进行操作的网络上实施是相当容易的，但是其在具有分布式控制的网络上实施却是显著地困难得多。在跨越多跳距离的网络中，这种困难被进一步加剧，这是因为并非所有的设备都将彼此进行直接通信。

提供允许定期的和按需的静默期在分布式控制网络中有效地进行调度的调度方案将是有利的。提供允许定期的和按需的静默期在多跳网络中有效地进行调度的调度方案也将是有利的。

这些优点以及其他的优点可以通过一种方法和系统来实现，其中在分布式控制的认知无线电网络中，网络中的每一个次要用户广播参数，所述参数指示该设备为了可靠的主要用户的检测而需要的对于定期静默期的最低静默期感测要求。网络中的每一个设备调整其静默期感测(速)率，以适应最高的最低感测要求，由此提供与静默期支持相关的最佳效率，同时保证：至少为该网络中的所有设备提供其最低的静默期感测要求。在定期静默期之间的间隔以及这些静默期的持续时间在该网络上的设备之间进行协商。静默期索引被用于将所有的设备同步到公共时基。

进一步具体地并利用示例、参考附图来解释本发明，其中：

图1示出在具有分布式控制的多跳网络的各节点之间保证会聚(收敛)并同步到公共集合的静默期参数的静默期处理的示例流程图。

图2示出根据本发明的具有静默期处理器的节点的示例框图。

在这些附图中，相同的参考数字指的是相同的部件或执行实质上相同功能的部件。包括这些附图是用于说明性的目的，并且这些附图并不打算来限制本发明的范围。

在下面的描述中，出于解释而非限制的目的，阐述特定的细节，诸如特定的架构、接口、技术等等，以提供本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说，本发明也可以在背离这些特定细节的其他实施例中进行实施，这是显然的。出于简明的目的，众所周知的设备、电路和方法的详细描述将被省略，以免本发明的描述被不必要的细节所混淆。

如上所述，本发明针对的是在各种可能的信道之间动态地可重新定位的设备和网络。在典型的实施例中，可能的信道是通常被分配或被许可给诸如电视广播公司之类的主要用户的信道，但是每个信道的实际占用率不同。例如，由于干扰的可能性，因此电视信道至给定区域中的广播公司的分配被限制于每隔一个信道，导致可用频谱中的一半信道为空。在其他的环境中，主要用户对信道的占用率随着时间而改变。动态地可再定位网络能够通过将其自身建立在未使用的信道上来利用低效使用的频谱。为了易于理解，使用所定义的信道与次要用户网络对信道的使用之间的一一对应(关系)来介绍本发明。然而，本领域的技术人员将认识到，在不脱离本发明的意图和范围的情况下，在一个信道内可以支持多个网络，或者可以需要多条信道来支持一个网络。