[发明专利]在白空间带中的信道化方法及其设备

说明书

公开一种无线通信系统。具体地，公开一种在白空间中的信道化方法及其设备。一种用于提供白空间操作信息的方法包括：通过第一站(STA)将包括TV白空间高吞吐量(TVHT)操作信息字段的帧发送到第二STA。TVHT操作信息字段包括主信道编号、信道宽度、信道中心频段0以及信道中心频段1子字段。基于信道开始频率来确定频段0或者频段1的信道中心频率。信道开始频率被确定为与频段0相对应的TV信道索引或者与频段1相对应的TV信道索引的函数。

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统，并且更加具体地，涉及一种白空间带中的信道化方法及其设备。

背景技术

通过IEEE 802.11标准委员会建立无线局域网(WLAN)技术标准。IEEE 802.11a和11b使用2.4.GHz和5GHz的未经许可带来分别提供11Mbps和54Mbps的最大数据速率。IEEE802.11g采用OFDM(正交频分复用)并且提供54Mbps的最大数据速率。IEEE 802.11n采用MIMO-OFDM并且提供用于4个空间流的300Mbps的最大数据速率。

用于在TV白空间(TVWS)带中定义未经许可装置的操作的IEEE 802/11af标准目前正在发展中。

TVWS包括为TV广播分配的VHF(特高频率)带(54至60、76至88以及174至216MHz)和UHF(超高频率)带(470至698MHz)，并且指的是在相应的频带中操作的被许可装置(用于TV广播的装置、无线麦克风等)的通信没有被阻碍的条件下允许未经许可装置使用的频带。

虽然在除了一些特殊情况之外的512至608MHz和614至698MHz的范围中允许进行所有的未经许可装置的操作，但是仅允许54至60MHz、76至88MHz、174至216MHz和470至512MHz用于在固定装置之间的通信。固定装置指定的是仅在固定的位置处执行传输的装置。在下面的描述中，虽然TVWS带包括在上面提及的TVWS，但是本发明不限于此。

想用使用TV白空间带的未经许可装置需要提供被许可装置保护功能。因此，未经许可装置必须在TV白空间带中开始传输之前检查是否被许可装置占用相应的TV带。即，仅当在白空间带中没有使用被许可装置时，允许未被许可装置在白空间带中使用。

为了实现此，未经许可装置需要通过因特网或者专用网络访问地理位置数据库(GDB)以获得关于在相应的区域中可用信道的列表的信息。地理位置数据库存储和管理关于被注册在其中的被许可装置的信息和关于根据被许可装置的地理位置和被许可装置使用的时间来动态地改变的信道的信息。为了使用白空间解决未经许可装置的共存的问题，能够使用诸如公共信标帧和频谱感测机制的信令协议。

在IEEE 802.11中，TVWS终端能够指的是使用IEEE 802.11媒体访问控制(MAC)层和物理(PHY)层在TVWS频谱中操作的未经许可装置。在本说明书中，站(STA)指的是在TVWS频谱中操作的TVWS终端，除非另有明文规定。

STA需要提供保护包括被许可用户(TV用户、无线麦克风等)的被允许执行现任接入的现任用户或者主要用户的功能。即，当现任用户在使用TVWS时，STA不得不停止TVWS的使用。因此，STA需要检测通过未经许可装置能够使用的可用信道(被许可装置没有使用的信道)并且在可用信道中操作。

STA能够通过频谱感测机制或者通过访问GDB检测可用信道以确定TV信道时间表。能量检测(当接收到的信号的强度比预定值高时确定现任用户正在使用TVWS的方法)和特征检测(当数字TV前导被检测到时确定现任用户正在使用TVWS的方法)能够被用作频谱感测机制。另外，STA需要访问GDB以基于其位置获取GDB信息以检查是否被许可装置在该位置中使用信道。STA应访问GDB并且通过充分的频率来获取信息以保护被许可装置。

当通过频谱感测机制或者GDB来确定现任用户正在使用与当前使用的信道紧接地相邻的信道时，终端(或者STA)和基站(或者接入点(AP))能够通过减少发射功率来保护现任用户。