專利名稱：用于rf頻譜管理的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及無線通信，尤其涉及對無線通信環(huán)境中使用的無線頻譜的管理。
背景技術(shù)：
由于信息的使用價值和用途不斷增加，個人和商業(yè)機構(gòu)致力于尋找其它的方式來處理和保存信息。用戶可利用的一個選項是信息處理系統(tǒng)。信息處理系統(tǒng)一般處理、編譯、保存和/或交互信息或數(shù)據(jù)，用于商務、個人或者其它目的，從而允許用戶利用信息的價值。由于不同用戶或應用之間技術(shù)和信息處理的需要和要求不同，信息處理系統(tǒng)也視所處理的信息、如何處理信息、處理、保存或者交互信息的多少、以及信息應當多么快多么有效地被處理、保存或者交互而不同。信息處理系統(tǒng)的多樣化考慮到信息處理系統(tǒng)作為通用或者作為特定用戶或者為諸如金融交易、航線預定、企業(yè)數(shù)據(jù)保存或者全球通信之類的特定用途而配置。此外，信息處理系統(tǒng)可包括各種硬件和軟件部件，這些硬件和軟件可以配置成處理、保存和交互信息，并且可以包括一個或多個計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲裝置和聯(lián)網(wǎng)裝置。
信息處理系統(tǒng)用于網(wǎng)絡通信環(huán)境。寬帶網(wǎng)絡通信市場的持續(xù)增長超出了預期，并且在2005年可望達到5億個用戶。高速因特網(wǎng)訪問促使開發(fā)新應用和新的使用模式以用于傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)服務和應用，尤其是在正在進行的數(shù)字家庭、企業(yè)和小型和中型公司(SMB)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中。這樣的一個實例是新級別的多媒體裝置，支持高清晰度電視(HDTV)和高速因特網(wǎng)訪問。
目前，存在多種基于路由器的產(chǎn)品和無線網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，這些產(chǎn)品可以用來形成高速寬帶接入網(wǎng)(例如，有線，DSL)和家里和其它地方的本地有線和802.11Wi-Fi網(wǎng)絡之間的橋。這些產(chǎn)品的技術(shù)特定于所使用的接入方法、嵌入式控制器、網(wǎng)絡地址翻譯(NAT)、安全和路由選擇軟件。有許多方法和裝置可用來通過使用基于以太網(wǎng)的協(xié)議和同軸電纜(cabling)系統(tǒng)將高速設備連接到有線網(wǎng)絡環(huán)境。然而，在使用無線介質(zhì)以相同的結(jié)構(gòu)來提供漫游和獨立布置多媒體和諸如存儲器、顯示器和I/O外設之類的其它數(shù)字家庭設備的位置時，會面臨許多挑戰(zhàn)。
在現(xiàn)代無線通信環(huán)境中，有各種類型的外設和設備可以互相無線連接以及連接到環(huán)境中的網(wǎng)絡，并在未許可的免責(exempt)RF頻率上通信。包括在同一無線通信環(huán)境中共存的各種無線技術(shù)之中的是那些涉及網(wǎng)絡的無線技術(shù)，這些無線技術(shù)實現(xiàn)為無線廣域網(wǎng)(WWAN)、無線局域網(wǎng)(WLAN)、無線城域網(wǎng)(WMAN)和無線個人網(wǎng)絡(WPAN)的一部分。這里還有其它無線設備(例如，無繩電話、微波爐、軍用雷達等等)，使用非網(wǎng)絡無線技術(shù)在網(wǎng)絡相關(guān)設備和外設的范圍之中發(fā)射或接收信息。這些不同網(wǎng)絡和非網(wǎng)絡相關(guān)技術(shù)可能的運行頻率通常在可利用的未許可無線射頻(RF)頻譜內(nèi)相重疊，這在設備之間產(chǎn)生了干擾電位(potential)。同時，在未許可頻譜中增加和布置許多的無線設備，例如無繩電話、WLAN、WPAN等等。由于未許可的無線RF頻譜是不規(guī)則的并且不受規(guī)則的保護，因此遇到干擾問題的概率更高。
至少部分利用了未許可RF頻譜的涉及無線技術(shù)的特定網(wǎng)絡的例子包括，但不僅限于諸如802.11無線逼真(WiFi)(2.4GHz和5.0GHz)WLAN技術(shù)，諸如藍牙(2.4GHz)和UWB(3.1-10.6GHz)之類的基于WPAN技術(shù)，諸如GSM/EDGE、HSDPA、W-CDMA、CDMA-2000(800MHz-900MHz，1800MHz-1900MHz和2.1GHz)之類的基于WWAN的技術(shù)；諸如802.16WiMax(2GHz-11GHz)之類的基于WMAN的技術(shù)等等。
在嘗試解決在802.11aWLAN網(wǎng)絡通信和其它設備(例如，其它WiFiWLAN接入點分段，以及最初使用的諸如軍用雷達系統(tǒng)或者衛(wèi)星設備之類的設備)之間潛在的干擾時，IEEE802.1h+d標準被開發(fā)來實現(xiàn)動態(tài)頻率選擇(DFS)和發(fā)射功率控制(TPC)。檢測使用同一RF信道的其它設備，并且DFS被無線網(wǎng)絡接入點用來將當前的WLAN運行的RF信道切換到另一個RF信道以避免干擾。TPC調(diào)整RF發(fā)射功率以降低對其它設備的干擾，并且TPC被無線網(wǎng)絡接入點用來管理功率消耗，和/或控制接入點和無線設備之間的范圍。

發(fā)明內(nèi)容
于此公開的系統(tǒng)和方法是用來管理由在同一無線通信環(huán)境中運行的(例如，在同一物理位置運行等等)兩個或多個網(wǎng)絡計算無線技術(shù)使用的RF頻譜(例如，RF頻譜分配，RF傳輸功率等等)的方法和裝置?？傊_的裝置和方法可以用來智能地監(jiān)視指定無線通信環(huán)境的指定RF頻譜的使用特性(例如，識別在RF頻譜之中使用和未使用的RF信道，至少一個在RF頻譜中運行的網(wǎng)絡計算無線技術(shù)的傳輸功率特性，在RF頻譜中的非網(wǎng)絡或干擾信號的出現(xiàn)等等)，并用于動態(tài)地調(diào)整指定RF頻譜使用，所述調(diào)整通過由在指定的無線通信環(huán)境中通信的兩個或更多同存的網(wǎng)絡計算無線技術(shù)，至少部分根據(jù)檢測到的使用特性(例如，在兩種或更多同存網(wǎng)絡計算無線技術(shù)之間調(diào)整RF頻譜的位置，調(diào)整兩種或更多同存網(wǎng)絡計算無線技術(shù)中的至少一個的RF信道傳輸功率等級等等)?？傊?，公開的系統(tǒng)和方法可以有利地實現(xiàn)廣泛的多種多樣的聯(lián)網(wǎng)計算無線技術(shù)的頻譜管理，因為它們可以布置來促進廣泛的多種多樣的網(wǎng)絡類型的網(wǎng)絡通信，例如WWAN、WLAN、WMAN、WPAN等等。公開的系統(tǒng)和方法也可以有利地實施用于本地頻譜管理，即在設備所在地的頻譜管理。
公開的系統(tǒng)和方法可以在一個實施例中實現(xiàn)，使用了一種方法和結(jié)構(gòu)性模型，有利地促進了跨越異構(gòu)無線平臺信息處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和多媒體內(nèi)容的分享，所述異構(gòu)無線平臺在其它競爭和干擾RF噪聲源出現(xiàn)時，在公用無線通信環(huán)境中運行(例如，家庭或者辦公計算無線通信環(huán)境)。例如，這樣的結(jié)構(gòu)性模型和方法可以實施來提供對時間敏感的多媒體內(nèi)容的有保證的傳送，以及公用無線通信環(huán)境之中運行在終端站和基站和相應信息處理系統(tǒng)之間的盡力而為數(shù)據(jù)訪問。終端站信息處理系統(tǒng)可以是適于用作網(wǎng)絡計算終端站的許多種信息處理系統(tǒng)中的任意一種，所述網(wǎng)絡計算終端站比如是多媒體PC、智能HDTV子系統(tǒng)、多媒體適配器等等。基站信息處理系統(tǒng)可以是適于用作網(wǎng)絡計算基站的許多種信息處理系統(tǒng)中的任意一種，所述網(wǎng)絡計算基站比如是無線路由器、無線接入點、具有多種無線技術(shù)的“智能交換機”、無線機頂盒、無線數(shù)字設備(例如，無線家庭游戲控制臺)等等。
在無線通信環(huán)境中，當將指定的RF頻譜分配用于網(wǎng)絡計算通信時，公開的系統(tǒng)和方法有利地利用現(xiàn)有頻率選擇方式中的一個或更多方面來管理用于指定無線技術(shù)的頻譜分配。例如，在一個示例實施例中，公開的系統(tǒng)和方法可以實施來管理在指定無線通信環(huán)境中的80211WiFi網(wǎng)絡和超寬帶(UWB)通信的RF頻譜分配。在這樣的示例實施例中，公開的系統(tǒng)和方法可以實施以有利地利用IEEE802.11h和/或802.11d標準的一個或更多方面用于頻譜管理和/或信道重用，因此以其固有的802.11h+d特征和UVB來杠桿平衡高速802.11WiFi以促使可用頻譜的分割，例如，分割成下列兩種使用模式1)IEEE802.11a/b/g/n用于高速WLAN數(shù)據(jù)傳送；并且2)UWB用于點對點室內(nèi)高速多媒體鏈路。因此，公開的裝置和方法可以實施以促使無線使用模式根據(jù)多種無線傳輸方法、面向不同的應用類型的智能分割。
在公開的系統(tǒng)和方法的一個實施例中，無線通信頻譜管理的方法可以實現(xiàn)成1)確定和協(xié)商無線頻譜使用；2)改變無線功率和信道分配(例如，使用802.11h+d)；和3)使用適當?shù)臒o線傳輸以根據(jù)諸如優(yōu)先權(quán)、等待時間(latency)和帶寬要求之類的一種或更多應用特征來改變應用。例如，公開的系統(tǒng)和方法可以實現(xiàn)為一個例示實施例，以提供包括天線陣的無線通信頻譜管理結(jié)構(gòu)，天線陣被配置成檢測可用來同時運行兩種或更多不同的無線技術(shù)(例如，802.11和UWB技術(shù))的頻譜。以多輸入多輸出(MIMO)天線結(jié)構(gòu)，所述構(gòu)造被實現(xiàn)來根據(jù)使用模式和應用來協(xié)商可用的無線頻譜和預先指定的特定頻譜(框架)掩碼(mask)。在配置成管理用于802.11和UWB技術(shù)的頻譜分配的實施例中，所述構(gòu)造可以利用802.11abgn標準來提供在2.4和5GHz許可免責頻帶上的無線傳輸運行，以用于數(shù)據(jù)訪問。智能無線交換機可以在例如無線網(wǎng)絡接入點中實現(xiàn)，該無線網(wǎng)絡接入點利用802.11h+d來支持在802.11abgn標準中提供的DFS和TPC，以映射出并管理兩個競爭802.11和UWB無線技術(shù)的頻譜使用，同時保證在多個發(fā)射機和接收機之間的共存。
通過利用現(xiàn)有的由802.11h+d標準提供的支持動態(tài)頻率分配和功率譜密度，所公開的系統(tǒng)和方法可以在一個實施例中實現(xiàn)來提供可升級的無線智能RF頻譜管理，例如，智能無線交換特征，用于在多種規(guī)則限制域中的WLAN運行，并用于提供在躲避雷達和發(fā)射功率控制中的智能無線活動。因此，802.11WLAN標準的特征可以結(jié)合在UWB中的頻率重疊而有利地杠桿平衡，以提供RF頻譜的智能重用和管理。在這一點上，帶有其本身固有的服務質(zhì)量(QoS)支持的UWB，結(jié)合其低功率和噪聲閾值而使它成為典型的無線傳輸?shù)却龝r間敏感的多媒體內(nèi)容，尤其在相對短的自約1到5米(例如，在一個房間里)的距離上。
在一個示例實施例中，公開的系統(tǒng)和方法可以實施來促使遠端多媒體平臺分布在個人房間周圍來共享來自基站實體的多媒體內(nèi)容，或者相似的寬帶終接平臺。由兩種無線技術(shù)結(jié)構(gòu)智能重用共享頻譜有利地保證了雙重運行，并在短距離上傳送時間敏感的高帶寬內(nèi)容，此外還保證可靠的WLAN網(wǎng)絡的可用性，這是在固定和移動模式中共享的高速因特網(wǎng)所要求的。
一方面，在此公開的是一個無線網(wǎng)絡接入點，包括信息處理系統(tǒng)，配置成管理在同一種無線通信環(huán)境中運行的兩種或更多網(wǎng)絡計算無線技術(shù)使用的RF頻譜。
另一方面，在此公開的是信息處理系統(tǒng)，配置成無線網(wǎng)絡接入點，該信息處理系統(tǒng)包括第一無線網(wǎng)絡技術(shù)通信部件，配置成使用第一網(wǎng)絡技術(shù)無線技術(shù)進行通信；第二無線網(wǎng)絡技術(shù)通信部件，配置成使用第二網(wǎng)絡計算機無線技術(shù)進行通信；和RF頻譜控制器，耦合到第一和第二無線網(wǎng)絡技術(shù)通信部件的控制運行。
另一方面，在此公開的是一種RF頻譜管理方法，包括使用信息處理系統(tǒng)，被配置成無線網(wǎng)絡接入點來管理由一種或更多在同一無線通信環(huán)境中運行的網(wǎng)絡計算無線技術(shù)所使用的RF頻譜。


圖1是根據(jù)公開的裝置和方法的一個示例實施例的無線通信環(huán)境的簡化框圖； 圖2是根據(jù)公開的裝置和方法的一個示例實施例的無線網(wǎng)絡接入點的簡化框圖； 圖3圖示了根據(jù)公開的裝置和方法的一個示例實施例的RF頻譜管理方法。
圖4圖示了根據(jù)公開的裝置和方法的一個示例實施例的RF頻譜管理方法。
具體實施例方式圖1是無線通信環(huán)境100的框圖，其中公開的系統(tǒng)和方法可以根據(jù)一個示例實施例實現(xiàn)來管理未許可RF頻譜的使用(例如，RF頻譜分配，RF傳輸功率等等)。如所示，無線通信環(huán)境100包括信息處理系統(tǒng)102，配置成作為智能交換機的網(wǎng)絡計算接入點設備，智能交換機耦合到與因特網(wǎng)120形式的外部網(wǎng)絡通信(例如，通過諸如DSL，衛(wèi)星或者電纜調(diào)制解調(diào)器之類的寬帶連接)并和多個示例網(wǎng)絡計算客戶無線設備104、106、108、110和112通信，這些示例網(wǎng)絡計算客戶無線設備是指定無線網(wǎng)絡的用戶在特定的物理位置(例如，家庭、辦公室等等)遇到的設備。在這一點上，可以理解無線網(wǎng)絡接入點(諸如接入點102之類)可以根據(jù)公開的系統(tǒng)和方法配置成耦合到一個或更多外部網(wǎng)絡(可以包括也可以不包括因特網(wǎng))，或者作為選擇，不耦合到這樣的外部網(wǎng)絡(即，一個接入點可以配置成以單獨的模式運行)。雖然該實施例是關(guān)于未許可的RF頻譜使用的管理來描述的，可以理解，公開的系統(tǒng)和方法也可以實現(xiàn)為管理許可的RF頻譜使用。
如圖1的示例實施例所示，接入點102被配置成通過UWB和WiFi無線技術(shù)和客戶無線設備通信，并管理客戶無線設備之間的設備間通信，比如，諸如圖1所示的客戶無線裝置104和106之間的通信，和/或圖1的任何其它設備104、106、108、110和112之間的通信。這樣，單個客戶無線設備之間的通信通過接入點102經(jīng)由合適的無線和處理部件被路由。具體地，接入點102包括UWB通信部件150，UWB通信部件150借助UWB無線技術(shù)和多媒體個人計算機(PC)104和多媒體和數(shù)據(jù)PC106通信。接入點102還包括WiFi通信部件140，WiFi通信部件140借助802.11WiFi無線技術(shù)和多媒體和數(shù)據(jù)PC106、打印機108、數(shù)據(jù)PC110和個人數(shù)字助理(PDA)112通信。如所示，接入點102還包括天線陣列形式的無線環(huán)境監(jiān)控器，監(jiān)控器包括監(jiān)控無線通信環(huán)境100的RF特性(例如，RF信號的存在以及強度，RF干擾的存在及強度等等)的天線單元130a至130n。應當理解，無線環(huán)境監(jiān)控器可以采取在此的其它地方描述的任何其它監(jiān)控結(jié)構(gòu)的形式或者適于監(jiān)控無線通信環(huán)境的設備。
可以理解，圖1所示的實施例只是例示，智能交換機的特征可以在其它實施例中實現(xiàn)來和圖示類型的客戶無線設備和/或其它類型的客戶無線設備通信，所述通信使用圖示類型的無線技術(shù)和/或任何其它類型的適用于網(wǎng)絡通信的無線技術(shù)。還可以理解，智能交換機的特征可以使用無線部件實現(xiàn)，所述無線部件配置成使用任何兩種或更多不同類型的無線技術(shù)的組合(例如，三種或更多不同類型的無線技術(shù)，四種或者更多不同類型的無線技術(shù)等等)在指定的無線通信環(huán)境中和客戶無線設備通信。
圖1中所示的是RF設備114和116，它們表示非網(wǎng)絡相關(guān)RF能量源，在圖1的在網(wǎng)絡計算環(huán)境100中運行的無線設備的范圍內(nèi)。這些RF設備/源頭可以包括，例如，微波爐116和商用或者軍用雷達114，它們具有和圖1的無線網(wǎng)絡設備使用的UWB和WiFi RF頻譜相重疊的運行頻率，對這些無線網(wǎng)絡設備產(chǎn)生干擾電位。從網(wǎng)絡計算環(huán)境的角度，這樣的設備的RF發(fā)射其特征一般是不可控制?？梢岳斫?，設備114和116只是示例，任何一個或多個這些或者其它類型的非網(wǎng)絡相關(guān)RF能量源(例如，其它干擾寬帶通信技術(shù))可以在圖1所示的所有或部分無線聯(lián)網(wǎng)通信環(huán)境中出現(xiàn)。
這里還要進一步地描述，一個或多個無線網(wǎng)絡接入點(例如，接入點102)可以根據(jù)公開的裝置和方法的一種實施例配置成管理兩種或更多種無線通信技術(shù)(例如，UWB和WiFi)和在同一無線通信環(huán)境(例如，無線通信環(huán)境100)中運行的相關(guān)的無線客戶設備(例如，無線客戶設備104、106、108、110和112)使用的RF頻譜。這樣，無線網(wǎng)絡接入點可以被配置成控制由一個或多個連接的無線客戶設備用來通信的通信信道，例如，通過動態(tài)地啟動通信信道改變來實現(xiàn)本地動態(tài)頻譜分配，所述的啟動通信信道改變是以這樣的方式，即使一個或更多連接的無線客戶設備跟隨信道變化。
圖2圖示了圖1的接入點102的例示實施的框圖。所圖所示，接入點102包括UWB通信部件150，在該實施例中其包括UWB無線(例如，收發(fā)信機)電路202，耦合在UWB天線250和UWB網(wǎng)絡軟件棧處理電路204之間。接入點102還包括WiFi通信部件140，在此實施例中包括WiFi無線(例如，收發(fā)信機)電路206，耦合在WiFi天線240和WiFi網(wǎng)絡軟件棧處理電路208之間。如圖所示，UWB無線電路202經(jīng)由硬件通信路徑210和WiFi無線電路206通信，例如，為了交互RF頻譜計劃信息。為了交互RF信息和使用/應用信息，UWB軟件棧204經(jīng)由軟件通信路徑212和WiFi軟件棧208通信。在圖示實施例中，UWB通信部件150使用UWB天線250和UWB客戶無線設備通信，并且WiFi通信部件140使用WiFi天線240和WiFi客戶無線設備通信。如圖所示，在圖示的示例實施例中出現(xiàn)的接入點102是可選的外部網(wǎng)絡接口220，它可以出現(xiàn)以在外部網(wǎng)絡(例如，因特網(wǎng)120)和每個UWB通信部件150和WiFi通信部件140之間通過信號路徑222和224和外部網(wǎng)絡通信(例如，諸如因特網(wǎng)120或其它有線以太網(wǎng)設備或網(wǎng)絡等等)交互。
如圖2所示，接入點102還包括RF頻譜控制器216，用來控制每個UWB通信部件150和WiFi通信部件140的運行，例如，控制RF信道選擇以及控制RF傳輸強度，等等。在此實施例中，RF頻譜控制器216也圖示出通過接收機電路218耦合到天線陣列單元130a-130n。正如將要進一步描述的，RF頻譜控制器216可以通過控制路徑219和217耦合來至少部分地根據(jù)由天線陣列單元130監(jiān)控的周圍無線通信環(huán)境的特征來控制相關(guān)的通信部件150和140。作為選擇或者額外地，RF頻譜控制器216可以至少部分地根據(jù)由天線陣列單元240和250監(jiān)控的周圍無線通信環(huán)境的特征來控制相關(guān)通信部件150和140的運行。如圖所示，可以提供可選擇的用戶接口230來允許用戶和RF頻譜監(jiān)控器216通信。作為選擇或者額外地，RF頻譜控制器可以被配置成以任何其它合適的方式和一個用戶或多個用戶通信，例如，通過外部網(wǎng)絡和/或UWB或WiFi網(wǎng)絡通信。
可以理解，每個UWB網(wǎng)絡軟件棧204、WiFi網(wǎng)絡軟件棧208、外部網(wǎng)絡接口220和RF頻譜控制器216的處理邏輯可以利用任何一個或更多微處理器的合適配置和任何合適的相關(guān)部件實現(xiàn)，例如，內(nèi)存，存儲器等等。每個UWB網(wǎng)絡軟件棧204、WiFi網(wǎng)絡軟件棧208、外部網(wǎng)絡接口220和RF頻譜控制器216的處理邏輯也可能在分離的微處理器、和/或任何可以在通用微處理器上實現(xiàn)的其它兩個或更多其它處理邏輯實體上實現(xiàn)。例如，雖然在圖2中圖示成分離的處理部件，應當理解，頻譜控制器216的功能可以實現(xiàn)成UWB通信部件150或者WiFi通信部件140的一部分。在這樣的替換實施例中，選出的一個UWB通信部件150或者WiFi通信部件140可以配置成作為控制其它通信部件運行的主設備(master)，例如，經(jīng)由硬件通信路徑210和/或軟件通信路徑212。
圖3圖示了RF頻譜管理方法300，如同它可以根據(jù)公開的系統(tǒng)和方法的一個示例實施例實現(xiàn)，例如，使用無線通信環(huán)境100的接入點102。示例方法300在步驟302開始，其中運行參數(shù)由用戶配置，例如，通過使用用戶接口230從用戶到接入點102的頻譜控制器216交互信息。該運行參數(shù)可包括涉及指定網(wǎng)絡計算無線網(wǎng)絡通信環(huán)境的一個或多個固有特征的信息，涉及在網(wǎng)絡計算無線網(wǎng)絡通信環(huán)境中會遇到的無線設備的標識或者其它特征的信息，無線網(wǎng)絡運行協(xié)議信息等等。例如，在步驟302，用戶可以規(guī)定當前運行的國家和在網(wǎng)絡計算無線網(wǎng)絡通信環(huán)境中會遇到的UWB和WiFi無線客戶列表。
根據(jù)在步驟302提供的信息，可以在步驟304確定無線網(wǎng)絡通信運行的一個或多個允許的RF頻率范圍。例如，可允許的一個或多個允許的(法定的)頻率范圍可以根據(jù)規(guī)則限制的數(shù)據(jù)來確定，所述數(shù)據(jù)用于當前規(guī)定的運行無線技術(shù)(例如，UWB和WiFi)的指定國家。在圖2的實施例中，這樣的規(guī)則限制的信息可以包含在由接入點102的頻譜控制器216訪問的內(nèi)存中(例如，固件)?？稍试S頻率的范圍還可以根據(jù)其它信息來確定，例如，用戶規(guī)定的無線客戶設備的特定的頻率容量，特定的用戶規(guī)定的對頻率范圍的限制，規(guī)定的無線聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(例如，802.11h 802.11d)及其組合等等。
如在步驟306中所示，可選擇地監(jiān)控當前的網(wǎng)絡計算無線網(wǎng)絡通信環(huán)境的雷達信號，干擾信號或者其它可能會出現(xiàn)的非網(wǎng)絡信號。這樣，可以理解，方法300在這里關(guān)于監(jiān)控雷達信號來描述，但是類似的方法可以實施來監(jiān)控其它類型的信號以及信號的組合(例如，由本地頻譜中出現(xiàn)的其它RF干擾源產(chǎn)生的信號，所述本地頻譜是由合并在指定接入點的無線通信技術(shù)使用的頻譜，所述指定接入點以在此描述的方式配置成多無線技術(shù)智能交換機)。在任何情況下，可以使用任何合適的RF檢測設備或者RF檢測設備的組合來執(zhí)行無線通信環(huán)境的監(jiān)控，在配置了頻譜控制器的無線網(wǎng)絡接入點或者其它信息處理系統(tǒng)設備的外部和/或內(nèi)部監(jiān)控，例如，諸如圖2的將接收到的RF信號信息通過接收機電路218饋送到頻譜控制器216的天線單元130。
在監(jiān)控當前的網(wǎng)絡計算無線網(wǎng)絡通信環(huán)境的諸如雷達之類的非網(wǎng)絡信號時，可以根據(jù)檢測的非網(wǎng)絡信號的存在和識別，使用諸如信號強度，頻帶，功率等級，信噪比(S/N)等等之類的屬性，實施一種或多種政策來為無線通信技術(shù)管理頻譜分配。這些政策可以是標準政策(例如，在諸如雷達信號、衛(wèi)星信號或者另一個接近WLAN的重疊信號或者在隔壁辦公室或者家庭中運行的另一種無線網(wǎng)絡之類的干擾信號出現(xiàn)時實施的802.11h規(guī)則)，或者可以是定制的政策(例如被設計來通過避開這些頻率而優(yōu)化無線網(wǎng)絡通信的定制政策，所述的頻率是在其上檢測到非網(wǎng)絡干擾信號在運行)。重新參見圖3的步驟306，如果檢測到雷達信號(例如，軍用雷達，商用雷達，航空雷達等等)，在步驟308采取行動來消除對雷達的干擾，通過命令受影響的無線通信技術(shù)的無線客戶設備來避開那些信道或者從那些信道移開，那些信道是會干擾檢測到的雷達信號的信道，例如，通過改變到不會受到干擾困擾的替換網(wǎng)絡通信頻率，或者如果沒有這樣的替換頻率可利用，就通過阻塞所有的網(wǎng)絡通信。在一個示例實施例中，接入點102的頻率控制器216可以通過使用消息發(fā)送協(xié)議來命令UWB和/或WiFi無線客戶設備移至不干擾檢測到的雷達信號的信道來實現(xiàn)步驟308。相似的方法可以實施來命令無線客戶移至似乎不會干擾檢測到的非網(wǎng)絡干擾信號(例如，諸如來自微波爐的之類的信號，等等)UWB和/或WiFi信道。
除了分配無線網(wǎng)絡通信的RF頻譜來避免和在指定的網(wǎng)絡計算無線網(wǎng)絡通信環(huán)境中檢測到的非網(wǎng)絡信號的干擾之外，可以理解，無線網(wǎng)絡通信的其它特征可以額外或者可替換地被管理，例如，在步驟308和/或者圖3的其它步驟。這樣，可以實施政策來調(diào)整無線客戶設備的RF傳輸功率電平以便使對可以檢測到的或者猜測在附近運行的其它分開的無線通信系統(tǒng)(例如，WLAN等等)的干擾電位最小化。這樣，標準化的政策(例如，802.11h)和/或定制的政策可以實施來執(zhí)行該功能。
在步驟312，可以在由配置了頻譜控制器的無線網(wǎng)絡接入點或者其它信息處理系統(tǒng)設備支持的多種無線技術(shù)之間分配信道，例如使用諸如在這里和下列描述的頻譜分配政策。在步驟314命令無線客戶設備哪個/哪些信道被阻塞來由指定的無線技術(shù)使用，且根據(jù)步驟312的信道分配利用哪些信道。在一個實施例中，這樣的指令可以使用公知的UWB和/或WiFi技術(shù)(例如，802.11h，802.d等等)來執(zhí)行，或者使用適于將信道改變指令傳送到無線客戶設備的任何其它協(xié)議。無線客戶設備接著在步驟316根據(jù)步驟314的指令來改變信道。如圖3的環(huán)路320所示，繼續(xù)執(zhí)行對無線環(huán)境的監(jiān)控以便信道可以必要地重新分配以適應無線網(wǎng)絡條件的改變。
見步驟312，例如，可以根據(jù)一種或多種預定/默認的政策或用戶規(guī)定的一種或多種政策來使使用這些技術(shù)通信的網(wǎng)絡設備(例如，無線客戶設備)之間的干擾最小化或者基本消除這些干擾。例如，圖4圖示了可以在步驟312中利用的頻譜管理方法的示例實施例。這樣，圖4表示了圖1的無線網(wǎng)絡接入點102以及相關(guān)的無線客戶設備運行的無線技術(shù)，包括可利用的UWB頻譜范圍402(在此例中，2.1-10.7GHz的可用范圍)和可利用的802.11WiFi WLAN頻率范圍404(即2.4-2.4835GHz可用范圍)和406(即4.9-5.9GHz可用范圍)。在圖4所示的實施例中，圍繞運行范圍408和410的WiFi信道當前正由圖1的部分無線客戶設備用于無線通信?？梢岳斫?，圖4的頻譜范圍只是示例，公開的系統(tǒng)和方法可以其它頻譜范圍實施。這樣，頻譜范圍可以隨規(guī)則在時間上的變化而改變，隨受規(guī)則限制的環(huán)境的變化而改變(例如，在世界的不同國家)等等。例如，當前的FCC規(guī)則規(guī)定了從3.1-10.6GHz的UWB頻譜范圍，雖然在其它的國家存在對于低功率UWB運行在低于3.1GHz和高于10.6GHz的頻率上的建議。
仍然參見圖4的示例實施例，將頻譜分配政策設置成根據(jù)由窄帶(例如，WiFi)無線技術(shù)選來使用的RF信道408和410，在寬帶(例如，UWB)和窄帶(例如，WiFi)無線技術(shù)之間分配RF頻譜。這樣，與對應的正在使用的WiFi信道408和410的頻率相應的UWB信道420和422已經(jīng)被阻塞或者不允許由UWB無線技術(shù)使用，正如圖4中的由“X”標記的這些信道。這樣，UWB頻譜402的所有其它信道可供使用，除非基于另一原因被阻塞或者不允許使用。這樣的頻譜分配政策是合乎需要的，例如，因為可利用的UWB頻譜范圍402比可利用的窄帶WiFi頻譜范圍404或者406寬得多，這意味著在有必要避免兩種技術(shù)之間信道互相重疊時，與尋找替換WiFi信道相比更易于找到替換的UWB信道。然而，可以理解，適于減少或者基本上消除兩種或更多種無線技術(shù)之間的重疊的任何其它政策都可以使用，包括在寬帶(例如，UWB)和窄帶(例如，WiFi)無線技術(shù)之間分配RF頻譜，所述分配根據(jù)由寬帶無線技術(shù)而不是窄帶無線技術(shù)選擇來使用的RF信道。頻譜分配政策可選擇地并額外地實施以選擇合適的無線技術(shù)(例如，UWB對WiFi)，至少部分基于在網(wǎng)絡設備上執(zhí)行的并在無線環(huán)境中傳送的特定應用的參數(shù)，例如，選擇合適的無線通信技術(shù)以滿足特定應用的優(yōu)先權(quán)、等待時間和/或帶寬要求。
圖4還圖示了UWB信道430和WiFi信道432，它們因其它原因可選擇地被阻塞，例如，以避免來自非網(wǎng)絡源的干擾或者防止干擾在步驟306檢測的雷達信號。如上所述，無線客戶設備可以在步驟314根據(jù)步驟312的信道分配被指令哪個/些信道(例如，信道432)被阻塞來由WiFi無線技術(shù)使用，哪個/些信道(例如，信道420、422和430)被阻塞來由UWB無線技術(shù)使用。在步驟314，無線客戶設備還被命令哪個/些保留的可用信道用于每個WiFi和UWB通信(例如，以便所有UWB無線客戶設備在同一個選定的UWB頻率上通信并且以便所有的WiFi無線客戶設備在同一個選定的WiFi頻率上通信)。在一個實施例中，可以使用用于UWB和/或WiFi技術(shù)(例如，802.11h，802.11d，等等)的公知協(xié)議，或者使用適于將信道變化指令傳送到無線客戶設備的其它合適的協(xié)議將所述指令從信息處理系統(tǒng)(例如，無線網(wǎng)絡接入點102)的頻譜控制器傳送到無線客戶設備。接著無線客戶設備可以在步驟316根據(jù)步驟314的指令改變信道。
可以理解，圖3的方法300只是示例，更多的或者更少的步驟的組合也可以利用，和/或圖示的步驟可以以任何其它順序執(zhí)行，這適于實施公開的系統(tǒng)和方法的一種或多種頻譜管理特性，如同在這里或別處描述。還可以理解，關(guān)于圖4圖示和描述的無線技術(shù)頻譜實施例只是例示，公開的系統(tǒng)和方法可以實現(xiàn)來管理用于多種聯(lián)網(wǎng)無線技術(shù)的多個無線技術(shù)頻譜，因為它們可以實施來促使用于任何無線計算網(wǎng)絡類型及其組合的網(wǎng)絡計算無線通信，包括WWAN、WLAN、WMAN、WMAN等等，但是不僅限于此。特定的例子包括但不限于諸如802.11WiFi(2.4GHz和5.0GHz)之類的基于WLAN的技術(shù)，諸如藍牙(2.4GHz)和UWB(3.1-10.6GHz)之類的基于WPAN的技術(shù)；諸如GSM/EDGE，HSDPA，W-CDMA，CDMA-2000(800-900MHz，1800-1900MHz和2.1GHz)之類的基于WWAN的技術(shù)；諸如802.16WiMax(2-11GHz)之類的基于WMAN的技術(shù)等等。
為了該公開的內(nèi)容，一種信息處理系統(tǒng)包括任意的手段和手段的集合，可運行來計算，分類、處理、發(fā)射、接收、恢復、發(fā)起、交換、保存、顯示、表明、檢測、記錄、再現(xiàn)、處理或者利用任何形式的信息、智能化或者數(shù)據(jù)用于商業(yè)、科學、控制、娛樂或者其它目的。例如，信息處理系統(tǒng)可以是個人計算機、PDA、消費電子設備、網(wǎng)絡存儲設備或者任何其它合適的設備，并且可以在尺寸、形狀、性能、功能和價格上有所不同。信息處理系統(tǒng)可包括內(nèi)存，一個或更多諸如中央處理單元(CPU)之類的處理資源或者硬件或軟件控制邏輯。信息處理系統(tǒng)的其它部件可以包括一個或更多存儲設備，用來和外部設備以及各種輸入和輸出(I/O)設備通信的一個或多個通信端口，比如鍵盤、鼠標和視頻顯示器。信息處理系統(tǒng)還可以包括一條或多條總線，可操作地在各種硬件部件之間傳送通信。
由于本發(fā)明可適于各種修改和替換形式，通過例示的方式表示了特定的實施例，并在此描述。然而，應當理解本發(fā)明不是想局限于公開的特定形式。而本發(fā)明是想覆蓋落在所附權(quán)利要求書限定的發(fā)明的精神和范圍之中的所有修改、等價物以及替換物。此外，公開的裝置和方法的不同方面可以以各種組合和/或單獨的形式使用。因此本發(fā)明并不局限于在此示出的組合，而是可以包括其它組合。
權(quán)利要求
1.一種包括信息處理系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡接入點，配置成管理由兩種或更多種在同一無線通信環(huán)境中運行的網(wǎng)絡技術(shù)無線技術(shù)使用的RF頻譜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡接入點，其中至少部分所述RF頻譜是未許可的，并且其中所述信息處理系統(tǒng)被配置成監(jiān)控所述RF頻譜的使用特性，并且根據(jù)至少部分所述監(jiān)控到的所述RF頻譜的使用特性來調(diào)整所述兩種或更多種網(wǎng)絡計算無線技術(shù)中至少之一的所述RF頻譜使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線網(wǎng)絡接入點，其中所述監(jiān)控的所述RF頻譜使用特性包括在所述RF頻譜之中由所述兩種或更多種網(wǎng)絡計算無線技術(shù)中的至少之一使用的RF信道的標識，在所述RF頻譜之中運行的所述兩種或更多無線技術(shù)之一的傳輸功率特性，在所述RF頻譜中的非網(wǎng)絡或者干擾信號或者其組合的出現(xiàn)；其中所述信息處理系統(tǒng)被配置成至少部分根據(jù)所述監(jiān)控到的所述RF頻譜的使用特性，通過調(diào)整所述RF頻譜在所述兩種或更多網(wǎng)絡計算無線技術(shù)之間的分配，通過調(diào)整所述兩種或更多網(wǎng)絡計算無線技術(shù)中至少之一的RF信號傳輸功率電平，或者通過其組合來調(diào)整所述RF頻譜的使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線網(wǎng)絡接入點，其中所述監(jiān)控的所述RF頻譜使用特性包括在所述RF頻譜之中由所述兩種或更多種網(wǎng)絡計算無線技術(shù)中的至少之一使用的RF信道的標識；其中所述信息處理系統(tǒng)被配置成至少部分根據(jù)所述監(jiān)控到的所述RF頻譜的使用特性，通過調(diào)整所述RF頻譜在所述兩種或更多網(wǎng)絡計算無線技術(shù)之間的分配來調(diào)整所述RF頻譜的使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡接入點，其中所述兩種或更多網(wǎng)絡計算無線技術(shù)包括超寬帶UWB和無線逼真WiFi網(wǎng)絡計算技術(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡接入點，其中所述兩種或更多網(wǎng)絡計算無線技術(shù)包括至少一種無線局域網(wǎng)WLAN技術(shù)和至少一種無線個人域網(wǎng)技術(shù)WPAN。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線網(wǎng)絡接入點，其中所述信息處理系統(tǒng)進一步被配置成至少部分根據(jù)所述的一種或更多種應用特性，選擇所述兩種或更多種網(wǎng)絡計算無線技術(shù)之一來用于在所述無線通信環(huán)境中的應用通信。
8.一種信息處理系統(tǒng)，配置成無線網(wǎng)絡接入點，所述的信息處理系統(tǒng)包括第一無線網(wǎng)絡技術(shù)通信部件，配置成使用第一網(wǎng)絡計算無線技術(shù)通信；第二無線網(wǎng)絡技術(shù)通信部件，配置成使用第二網(wǎng)絡計算無線技術(shù)通信；和RF頻譜控制器，配置成控制所述第一和第二無線網(wǎng)絡技術(shù)通信部件的運行。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信息處理系統(tǒng)，還包括外部網(wǎng)絡接口，耦合在外部網(wǎng)絡和所述每個所述第一無線網(wǎng)絡技術(shù)通信部件和所述第二無線網(wǎng)絡技術(shù)通信部件之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信息處理系統(tǒng)，還包括耦合至所述RF頻譜控制器的無線環(huán)境監(jiān)控器。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信息處理系統(tǒng)，其中至少部分所述RF頻譜是未許可的，并且其中所述頻譜控制器被配置成監(jiān)控所述RF頻譜的使用特性，并且至少部分地根據(jù)所述監(jiān)控到的所述RF頻譜的使用特性來調(diào)整所述兩種或更多種網(wǎng)絡計算無線技術(shù)中至少之一的所述RF頻譜使用。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信息處理系統(tǒng)，其中所述監(jiān)控到的所述RF頻譜使用特性包括在所述RF頻譜之中由所述兩種或更多種網(wǎng)絡計算無線技術(shù)中的至少之一使用的和非使用的RF信道的標識，在所述RF頻譜之中運行的所述兩種或更多無線技術(shù)之一的傳輸功率特性，在所述RF頻譜中的非網(wǎng)絡或者干擾信號或者其組合的出現(xiàn)；其中所述信息處理系統(tǒng)被配置成至少部分根據(jù)所述監(jiān)控到的所述RF頻譜的使用特性，通過調(diào)整所述RF頻譜在所述第一和第二網(wǎng)絡計算無線技術(shù)之間的分配，通過調(diào)整所述兩種或更多網(wǎng)絡計算無線技術(shù)中至少之一的RF信號傳輸功率電平，或者通過其組合來調(diào)整所述第一和第二網(wǎng)絡計算無線技術(shù)對所述RF頻譜的使用。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信息處理系統(tǒng)，其中所述監(jiān)控到的RF頻譜使用特性包括在所述RF頻譜中由所述第一和第二網(wǎng)絡計算無線技術(shù)中的至少一種使用的一個或更多RF信道的標識；其中所述信道處理裝置被配置成至少部分根據(jù)所述RF頻譜的所述監(jiān)控到的使用特性，通過調(diào)整所述RF頻譜在第一和第二網(wǎng)絡計算無線技術(shù)之間的分配來調(diào)整所述RF頻譜的使用。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信息處理系統(tǒng)，其中所述第一網(wǎng)絡計算技術(shù)包括無線局域網(wǎng)WLAN計算技術(shù)；其中所述第二網(wǎng)絡計算技術(shù)包括無線個人域網(wǎng)絡WPAN計算技術(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信息處理系統(tǒng)，其中所述第一網(wǎng)絡計算技術(shù)包括超寬帶UWB計算技術(shù)；并且其中所述第二網(wǎng)絡計算技術(shù)包括無線逼真WiFi網(wǎng)絡計算技術(shù)。
16.一種RF頻譜管理方法，包括使用配置成無線網(wǎng)絡接入點的信息處理系統(tǒng)來管理由在同一無線通信環(huán)境中運行的兩種或更多種網(wǎng)絡計算無線技術(shù)使用的RF頻譜。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中至少部分所述的RF頻譜是未許可的；并且其中所述方法還包括監(jiān)控所述RF頻譜的使用特性，并至少部分根據(jù)所述監(jiān)控到的所述RF頻譜的使用特性來調(diào)整由所述兩種或更多種網(wǎng)絡計算無線技術(shù)的所述RF頻譜使用。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述監(jiān)控到的所述RF頻譜使用特性包括在所述RF頻譜之中由所述兩種或更多種網(wǎng)絡計算無線技術(shù)中的至少之一使用的RF信道的標識，在所述RF頻譜之中運行的所述兩種或更多無線技術(shù)之一的傳輸功率特性，在所述RF頻譜中的非網(wǎng)絡或者干擾信號或者其組合的出現(xiàn)；其中所述方法包括至少部分根據(jù)所述監(jiān)控到的所述RF頻譜的使用特性，通過調(diào)整所述RF頻譜在所述第一和第二網(wǎng)絡計算無線技術(shù)之間的分配，通過調(diào)整所述兩種或更多網(wǎng)絡計算無線技術(shù)中至少之一的RF信號傳輸功率電平，或者通過其組合來調(diào)整所述第一和第二網(wǎng)絡計算無線技術(shù)對所述RF頻譜的使用。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述監(jiān)控到的RF頻譜使用特性包括在所述RF頻譜中由所述第一和第二網(wǎng)絡計算無線技術(shù)中的至少一種使用的一個或更多RF信道的標識；其中所述方法包括至少部分根據(jù)所述RF頻譜的所述監(jiān)控到的使用特性，通過調(diào)整所述RF頻譜在第一和第二網(wǎng)絡計算無線技術(shù)之間的分配來調(diào)整所述RF頻譜的使用。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述兩種或更多種網(wǎng)絡計算技術(shù)包括超寬帶UWB和無線逼真WiFi網(wǎng)絡計算技術(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述兩種或更多種網(wǎng)絡計算無線技術(shù)包括至少一種無線局域網(wǎng)WLAN計算技術(shù)和至少一種無線個人域網(wǎng)絡WPAN計算技術(shù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述方法還包括至少部分根據(jù)所述應用的一種或更多種特性來選擇所述兩種或更多種網(wǎng)絡計算無線技術(shù)之一來由在所述通信環(huán)境中的通信應用使用。
全文摘要
一種裝置和方法，用來管理由在同一無線通信環(huán)境中運行的兩種或更多種網(wǎng)絡計算無線通信技術(shù)使用的RF頻譜。
文檔編號H04B7/005GK1881828SQ20061010607
公開日2006年12月20日 申請日期2006年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月6日
發(fā)明者L·B·奎因, P·M·梅赫塔 申請人:戴爾產(chǎn)品有限公司