[发明专利]使用高概率区域和可用性概率而确定空白频道的系统和方法

说明书

本发明公开了一种确定候选空白频道的系统和方法，其确定一个设备的高概率区域并根据一个概率模型计算频道的可用性概率。空白频道设备(WSD)可以使用频谱扫描仪的感测结果去确定WSD位置的一个或多个粗略的高概率区域(HPA)。进一步对感测结果进行分析，细化HPA，并得到WSD位于HPA中的位置概率信息。然后，WSD位于HPA中的位置概率信息可以和空白频道数据库的信息一起使用，以确定一个或多个空白频道的可用性概率。根据可用性概率，一个或多个空白频道可以被确定和/或选择以供WSD使用。

【技术领域】

本发明涉及无线通信。更具体地，本发明涉及使用高概率区域确定和频道可用性概率判定来识别和/或选择空白信道。

【背景技术】

无线通信已经在世界各地普及，并用来传输各种信息。例如，数据、语音和图像(静止的和运动的)都是通过无线通信装置来传送的。这种通信利用射频(RF)频谱资源进行无线发送。

为了能规范使用RF频谱，以及减少潜在的部分射频频谱内的无线通信冲突，通常有一些频带被标识，它们的使用被限制。例如，RF频谱的某些频带是免执照频段(unlicensed bands)，其由相应政府机构来指定和控制，只要无线设备符合一定的限制(例如，满足传输功率限制、遵循特定的信道要求、接收来自其他此类设备的干扰等)，那么无线设备就可以在该频段内运行。此外，RF频谱的某些频带是执照频段(licensed bands)，同样由相应政府机构来指定和控制，只有执照持有者运营的并符合执照限制的无线设备才能在该频段内运行。

无线通信的使用规模之大，世界上许多地区的RF频谱可用性经常是个挑战，无论通信质量、可靠性和/或可用性都是挑战。尽管业界对有效地和高效地规范频谱的使用做出过很多努力，但还是有部分RF频谱的利用率低下。电视(TV)频道通常有相对较宽的频段(例如在美国有6MHz的频宽，在欧洲和亚洲的部分地区有8MHz的频宽)，总带宽可达几百MHz(例如在美国是836MHz，在香港是336MHz)并且是执照频段，其中根据地理区域分配特定的执照频道，以避免冲突和干扰。通常的执照频道分配技术会导致在各个地理区域内都有一个或多个未使用的电视频道(称为电视空白频道(TVWS))。这种未使用频道会导致相应地理区域未有效利用RF频谱。但是，如果这些TVWS被用于其它形式的通信(例如不同于电视节目广播的通信)，那么在TVWS频段内传输数据的空白频道装置(WSD)或电视频段装置(TVBD)绝不能干扰现有电视频道的用户。

有两种常用的方法用于获取TVWS频道，一种是通过TVWS地理位置信息数据库获取，另一种是TVWS频道感测。根据TVWS地理位置数据库的方法，WSD使用地理位置检测器(如全球定位系统(GPS)设备)以确定其精确的地理位置并报告该地理位置信息到TVWS地理位置数据库，确定在该特定位置里预定的TVWS频道。在TVWS频道感测方法中，WSD使用频谱扫描仪检测一个电视频道列表，并选择一个或多个未被检测到的电视频道作为TVWS频道。

但是上述方法都有缺点。例如，TVWS地理位置信息数据库方法需要由WSD提供一个非常准确的位置(如美国联邦通信委员会(FCC)要求位置精度达到50m内)。虽然定位设备，例如GPS定位装置，能够提供高精确的位置，但是在某些特定情况下往往无法提供位置。例如，WSD在室内或被高大建筑物或其他结构遮挡，这会使定位信号受阻和/或反射，无法精确地确定位置，从而使WSD不能利用所述TVWS地理位置信息数据库。