專利名稱：在基于認(rèn)知無線電的無線通信系統(tǒng)中發(fā)送共存信標(biāo)協(xié)議包的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于認(rèn)知無線電(CR)的寬帶無線通信系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及用 于在基于CR的無線通信系統(tǒng)中發(fā)送共存信標(biāo)協(xié)議(CBP)包的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
無線通信的發(fā)展已經(jīng)導(dǎo)致了幾種通信系統(tǒng)共存的情況。系統(tǒng)的例子包括稱作第 二代技術(shù)的使用碼分多址(CDMA)方案的無線通信系統(tǒng)、稱作第三代技術(shù)的使用國際無線 通信(IMT)-2000方案的無線通信系統(tǒng)以及稱作第四代技術(shù)的使用正交頻分多址(OFDM)方 案的系統(tǒng)。在該情況中，共存的系統(tǒng)通過使用不同的頻帶來使用不同的通信方案并提供服 務(wù)。然而，由于無線通信使用有限的頻率資源，所以存在頻率資源不足以允許大量系統(tǒng)共存 的問題。因此，存在對認(rèn)知無線電(CR)技術(shù)進(jìn)行的研究，其中認(rèn)知無線電技術(shù)利用使用中 的預(yù)分配的頻帶中的臨時未使用的頻帶(信道)。即，即使得到授權(quán)的系統(tǒng)使用指定頻帶， 也并不總是使用整個帶寬。因此，基于CR的無線通信系統(tǒng)搜索由得到授權(quán)的系統(tǒng)臨時未使 用的信道，然后在服務(wù)范圍內(nèi)，通過找到的信道向用戶設(shè)備(UE)提供服務(wù)。例如，在為電視 (TV)信號發(fā)送而分配的頻帶中使用臨時未使用的頻帶。當(dāng)無線通信系統(tǒng)使用CR技術(shù)時，管理其各自小區(qū)的基站(BS)必須對其他BS共享 通信信息以便有效共享頻率資源。為此，在基于CR的無線通信系統(tǒng)中，BS使用同步的自共 存窗口(SCW)時隙以向相鄰的BS發(fā)送包括其通信信息的共存信標(biāo)協(xié)議(CBP)包，并且相鄰 的BS通過接收CBP包來共享通信信息。SCW時隙位于每幀的預(yù)定位置。CBP包包括涉及自 共存算法的多種信息，例如相應(yīng)BS的位置、感測結(jié)果、進(jìn)度信息、備用信道列表等。如上所述，在基于CR的無線通信系統(tǒng)中，BS通過發(fā)送和接收CBP包來使用SCW以 共享對每個小區(qū)必需的信息。然而，由于SCW是數(shù)量有限的資源，所以當(dāng)多個BS發(fā)送CBP 包時沖突出現(xiàn)。如果由于CBP包的發(fā)送中的沖突BS未能從相鄰的BS正確地接收CBP包， 則不能正常管理系統(tǒng)操作。因此，存在對以下方法的需求，即沒有沖突或錯誤地發(fā)送和接收 CBP包以正確地操作基于CR的無線通信系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面是用于解決至少上述問題和/或不足，并且以提供至少下述的 優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明的一個方面是提供用于避免共存信標(biāo)協(xié)議(CBP)包的發(fā)送中的沖突的 裝置和方法，其中共存信標(biāo)協(xié)議包是在基于認(rèn)知無線電(CR)的無線通信系統(tǒng)中。本發(fā)明的另一個方面是提供用于通過標(biāo)識基于CR的無線通信系統(tǒng)中的相鄰的無 線小區(qū)網(wǎng)絡(luò)(WRAN)的自共存窗口(SCW)常規(guī)模式以選擇適當(dāng)?shù)母偁幷叩难b置和方法。本發(fā)明的另一個方面是提供用于在基于CR的無線通信系統(tǒng)中通過爭用來共享 SCff時隙的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個方面是提供用于在基于CR的無線通信系統(tǒng)中通過WRAN參與爭用 以提高SCW使用時段從而共享SCW時隙的裝置和方法。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種操作基于CR的無線通信系統(tǒng)中的CBP包發(fā)送方 的方法。該方法包括標(biāo)識相鄰的WRAN的SCW常規(guī)模式；如果空閑SCW時隙沒有正在周期 性地出現(xiàn)，則從相鄰的WRAN中選擇WRAN作為競爭者；在由WRAN占用的SCW時隙內(nèi)，執(zhí)行與 競爭者的用于發(fā)送CBP包的爭用；以及當(dāng)在爭用中勝出時，配置SCW使用模式使得CBP包發(fā) 送方的SCW使用時段是競爭者的SCW使用時段的兩倍。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了用于發(fā)送基于無線通信系統(tǒng)中的CBP包的裝 置。該裝置包括分析器，用于標(biāo)識相鄰的WRAN的SCW常規(guī)模式；選擇器，如果空閑SCW時 隙沒有正在周期性出現(xiàn)，則用于從相鄰的WRAN中選擇WRAN作為競爭者；以及控制器，用于 在WRAN占有的SCW時隙中執(zhí)行與競爭者的用于發(fā)送CBP包的爭用，并且配置SCW使用模式 使得當(dāng)贏得爭用時，CBP包發(fā)送方的SCW使用時段是競爭者的SCW使用時段的兩倍對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，通過結(jié)合附圖的下述具體的說明，本發(fā)明的其他特征、優(yōu)點(diǎn) 和顯著的特征將變得明顯，其中結(jié)合了附圖的下述具體的說明公開了本發(fā)明的示范性實(shí)施 例。


從結(jié)合附圖的下述說明中，本發(fā)明的特定示范性實(shí)施例的上述和其他方面、特征 和優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯，附圖中圖1例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，在基于認(rèn)知無線電(CR)的寬帶無線通信系 統(tǒng)中新接入的無線小區(qū)網(wǎng)絡(luò)(WRAN)的例子；圖2A和圖2B例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，通過在基于CR的寬帶無線通信系 統(tǒng)中新接入的WRAN來標(biāo)識相鄰的WRAN的結(jié)果的例子；圖3例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，獲得基于CR的寬帶無線通信系統(tǒng)中的自共 存窗口(SCW)時隙的例子；圖4A至圖5C例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，當(dāng)在基于CR的寬帶無線通信系統(tǒng) 中釋放WRAN時，改變SCW使用時段的方法；圖6例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，在基于CR的寬帶無線通信系統(tǒng)中新接入的 WRAN的例子；圖7A和圖7B例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，通過在基于CR的寬帶無線通信系 統(tǒng)中新接入的WRAN來標(biāo)識相鄰WRAN的結(jié)果的例子；圖8例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，獲得基于CR的寬帶無線通信系統(tǒng)中的SCW 時隙的例子；圖9例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，用于基于CR的寬帶無線通信系統(tǒng)中的SCW 時隙的爭用的例子；圖10和圖11例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的基于CR的無線通信系統(tǒng)中的CBP 包發(fā)送方的操作；圖12是例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，當(dāng)在基于無線通信系統(tǒng)中釋放相鄰的 WRAN時CBP包發(fā)送方的操作的流程圖13是例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的基于CR的無線通信系統(tǒng)中的CBP包發(fā) 送方的結(jié)構(gòu)的方框圖。貫穿附圖，應(yīng)該注意，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的或相似的元件、特征和結(jié) 構(gòu)。
具體實(shí)施例方式提供參考附圖的下述說明以助于對權(quán)利要求及其等效物所限定的本發(fā)明的示范 性實(shí)施例的綜合理解。其包括多種具體細(xì)節(jié)以幫助理解，但是將認(rèn)為這些僅是示范性的。因 此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚只要不脫離本發(fā)明的范圍和精神可以對此處說明的實(shí)施例做出 多種變化和修改。此外，為了清楚和簡潔，省略公知功能和構(gòu)造的說明。在下述說明和權(quán)利要求中使用的術(shù)語和字詞不限于書面含義，而是僅由發(fā)明者使 用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的清楚和一致的理解。因此，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚地是，提供本發(fā)明的 示范性實(shí)施例的下述說明僅用于說明目的而不是限制如所附權(quán)利要求及其等效物所限的 發(fā)明的目的。將理解單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”包括復(fù)數(shù)指代物，除非上下文另外明確指出。 這樣，例如，涉及“組件表面”包括涉及一個或多個該表面。通過術(shù)語“基本的”表示所引述的特征、參數(shù)或數(shù)值不是精確獲得的，而是包括例 如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的公差、測量誤差、測量精確度限定和其他因素的誤差或變化可以 以不妨礙意圖提供的特性的效果的量出現(xiàn)。下面說明的本發(fā)明的示范性實(shí)施例涉及用于避免在基于認(rèn)知無線電(CR)的無線 通信系統(tǒng)中的共存信標(biāo)協(xié)議(CBP)包的發(fā)送中的沖突的技術(shù)。雖然將在下文中以基于正交 多路復(fù)用/正交頻分多址(OFDMA)的無線通信系統(tǒng)為例進(jìn)行說明，但是本發(fā)明同樣可以使 用其他類型的無線通信系統(tǒng)。在基于CR的無線通信系統(tǒng)中，不但可以通過基站(BS)，還可以通過用戶設(shè)備(UE) 來發(fā)送CBP包。換句話說，在服務(wù)中的BS的控制下，UE可以發(fā)送CBP包。此外，不但可以通 過BS，還可以通過用戶設(shè)備(UE)來接收CBP包，并且UE向服務(wù)中的BS遞送所接收的CBP。 即，當(dāng)發(fā)送和接收CBP包時，在BS的小區(qū)中存在的BS和UE如一個實(shí)體一樣操作。換句話 說，用于發(fā)送/接收CBP包的邏輯實(shí)體不是一個節(jié)點(diǎn)(例如BS、UE等)而是包括存在于BS 的小區(qū)中的所有UE的無線小區(qū)網(wǎng)絡(luò)(WRAN)。出于說明的方便，在本發(fā)明的示范性實(shí)施例的 下述說明中，將WRAN視為一個實(shí)體。在本發(fā)明的示范性實(shí)施例的基于CR的無線通信系統(tǒng)中，如果需要，WRAN通過與相 鄰WRAN的爭用，確定其自共存窗口(SCW)使用模式。如果WRAN在爭用中失敗，則WRAN在 另一個SCW時隙中重新嘗試爭用。否則，如果WRAN贏得爭用，則在爭用中已經(jīng)失敗的WRAN 將其SCW使用時段加倍并且與已經(jīng)在爭用中勝出的WRAN共享SCW時隙。"SCff使用模式”表示一個WRAN中的SCW時隙的使用類型，并且包括使用中的SCW 時隙的使用時段和SCW時隙的偏移兩者。在下述說明中，“SCW常規(guī)模式”表示W(wǎng)RAN組中 SCff時隙的使用類型，是屬于一個組的各個WRAN的所有SCW使用模式的聚集。下面將參考圖1更詳細(xì)地說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的使用SCW的方法。圖1例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，在基于CR的寬帶無線通信系統(tǒng)中新接入WRAN的例子。參考圖1，WRAN-1110、WRAN-2120、WRAN-3130 和 WRAN-4140 彼此相鄰，并且通過位 于相同頻帶中的信道A執(zhí)行通信。在該狀態(tài)中，WRAN-N 100新接入信道A。當(dāng)信道變化時 或當(dāng)設(shè)備從掉電狀態(tài)轉(zhuǎn)換成上電狀態(tài)時或當(dāng)重新建立信道時，新的接入出現(xiàn)。新接入信道A的WRAN-N 100監(jiān)控從相鄰WRAN 110、120、130和140發(fā)送的CBP包。 即，WRAN-N 100從每個SCW接收CBP包，并且確定哪個WRAN發(fā)送CBP包。然后，WRAN-N100 標(biāo)識相鄰的WRAN 110、120、130和140的SCW常規(guī)模式。換句話說，WRAN-N 100確定WRAN 110、120、130和140的每一個何時使用SCW。圖2A和圖2B例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，通過在基于CR的寬帶無線通信系 統(tǒng)中新接入的WRAN來標(biāo)識相鄰的WRAN的結(jié)果的例子。將在上述關(guān)于圖1的例子的上下文 中說明圖2A和圖2B。如果分析結(jié)果顯示空閑SCW時隙如圖2A所示周期性出現(xiàn)，則WRAN-N100配置使用 模式使得其SCW使用時段與空閑SCW時隙的出現(xiàn)時段一致，并且根據(jù)所配置的SCW使用模 式發(fā)送CBP包。在這種情況下，如圖2A所示，在每5個SCW時隙中WRAN-1100至WRAN-4140 的每一個占用一個SCW時隙，從而SCW使用時段是5。因此，WRAN-1100能夠根據(jù)5個SCW 時隙的SCW使用時段，使用空閑SCW時隙以發(fā)送CBP包。另一方面，如圖2B所示，如果相鄰 的WRAN 110、120、130和140使用所有SCff時隙，則WRAN-N 100通過與具有最短SCff使用 時段的WRAN的爭用，試圖獲得SCW時隙。當(dāng)在爭用中勝出時，WRAN-N 100配置SCW使用模 式使得其SCW使用時段兩倍于其競爭者的SCW使用時段。在爭用中已經(jīng)失敗的WRAN使其 SCW使用時段加倍。將參考圖3詳細(xì)說明通過爭用獲得SCW時隙的方法。圖3例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，在基于CR的寬帶無線通信系統(tǒng)中獲得SCW 時隙的例子。將在上面關(guān)于圖1、圖2A和圖2B描述的例子的場景中說明圖3。相鄰的WRAN 110、120、130和140使用相同的SCW使用時段。WRAN-mOO選擇 WRAN-2120作為競爭者。接著,在SCW時隙#2302中，WRAN-N100與WRAN-2120競爭CBP包發(fā) 送。在該情況下，WRAN-N 100在與WRAN-2120的爭用中失敗。在爭用失敗后，WRAN-N 100重 新選擇其競爭者。如果重新選擇了 WRAN-2120 JUWRAN-N 100可在下一時段與WRAN-2120再 次競爭。在該情況下，WRAN-N 100重新選擇WRAN-3130作為其競爭者。在SCW時隙#3303， WRAN-N 100與WRAN-3130競爭CBP包發(fā)送。在該情況下，WRAN-N 100在與WRAN-3130的 爭用中勝出，并且由此使用SCW時隙#3303以發(fā)送CBP包。因此，WRAN-3130使SCW使用時 段加倍，并且WRAN-N 100配置SCW使用時段使得其SCW使用時段是WRAN-3130的先前SCW 使用時段的兩倍。換句話說，WRAN-N 100和WRAN-3130將SCW使用時段設(shè)置為8個SCW時 隙。結(jié)果，WRAN-N 100根據(jù)時段，使用SCW時隙#11 311以發(fā)送CBP包，并且WRAN-3130 根據(jù)時段，使用SCW時隙#7307和SCW時隙#15 315以發(fā)送CBP包。因此，WRAN-N 100和 WRAN-3130 共享 WRAN-3130 占用的 SCW 時隙。在如圖3所例示設(shè)置條件之后，可以釋放已經(jīng)占有SCW時隙的WRAN。艮口， WRAN-1100、WRAN-2120、WRAN-3130、WRAN-4140 和 WRAN-N100 中的一個可以停止其操作，或 者可以將操作中的信道改變成其它信道。在該情況下，空閑SCW時隙可以出現(xiàn)在與被釋放的WRAN占有的時段相同的時段。
8當(dāng)空閑SCW時隙生成時，當(dāng)前使用相應(yīng)信道的WRAN通過使用空閑SCW時隙來試圖縮短其 SCW使用時段。在該情況下，為了避免多個WRAN占用空閑SCW時隙的情形，試圖占用空閑 SCff時隙的WRAN歸還自身占用的SCW時隙。換句話說，從新接入的WRAN的觀點(diǎn)來看，多個 WRAN競爭以占有由于被釋放的WRAN而出現(xiàn)的空閑SCW時隙。由于SCW時隙的歸還，預(yù)計 WRAN將試圖占有空閑SCW時隙。然而存在以下情形，其中在沒有SCW時隙的歸還的情況下 能夠額外占用空閑SCW時隙。當(dāng)空閑SCW時隙位于先前占用的SCW時隙的中心時，出現(xiàn)該 情形。換句話說，當(dāng)通過將先前占用的SCW時隙與空閑SCW時隙進(jìn)行組合來配置一個周期 性SCW時隙時，有可能添加空閑SCW時隙而不必須歸還SCW時隙。通過與參考圖3描述的 相同的爭用，執(zhí)行占用空閑SCW時隙的嘗試。不同于新接入的WRAN，在爭用中已經(jīng)失敗的 WRAN不能重新嘗試爭用。這是因?yàn)槌志脿幱玫膰L試會損害SCW共享的基本原則。圖4A至圖5C例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，當(dāng)在基于CR的寬帶無線通信系統(tǒng) 中釋放WRAN時，改變SCW使用時段的方法。將在上面關(guān)于圖1、圖2A、圖2B和圖3描述的例 子的上下文和已經(jīng)釋放了 WRAN-2120的情形中說明圖4A至圖5C。如圖4A所示，WRAN-1110、 WRAN-2120和WRAN-4140使用具有4個SCW時隙的時段的SCW時隙，并且WRAN-3130和 WRAN-N 100使用具有8個SCW時隙的時段的SCW時隙。在該情況下，如果如圖4B所示釋放 WRAN-2120，則空閑SCW時隙出現(xiàn)在與WRAN-2120的SCW使用時段相同的時段。WRAN-3130 和WRAN-N 100具有8個SCW時隙的SCW使用時段，其比WRAN-1110和WRAN-4140的時段 長，從而WRAN-3130和WRAN-N 100試圖縮短其SCW使用時段。如圖4B所示的空閑SCW允 許CBP包在4個SCW時隙內(nèi)被發(fā)送。因此，WRAN-3130和WRAN-N 100試圖爭用以占用空閑 SCW時隙。在該情況下，如圖4C所示，WRAN-N 100在爭用中勝出。然后，WRAN-N 100不再 能夠占用由其自身占用的SCW時隙。因此，如圖5A所示，WRAN-N 100釋放由其自身占用的 SCW時隙，并且使用通過贏得爭用獲得的SCW時隙。結(jié)果，具有與WRAN-N 100的先前時段相 同的時段的空閑SCW時隙新出現(xiàn)。在該情況下，新出現(xiàn)的空閑SCW時隙位于WRAN-3130占用 的時隙的中央。這是因?yàn)閃RAN-N 100通過爭用，已經(jīng)占有由WRAN-3130所占有的SCW時隙 的一半。該情形出現(xiàn)在示范性實(shí)施例中，在該示范性實(shí)施例中，作為SCW時隙爭用的結(jié)果， WRAN以2的指數(shù)為間隔來調(diào)節(jié)SCW使用時段。因此，當(dāng)WRAN-3130額外占用新出現(xiàn)的空閑 SCW時隙時，有可能加上先前所占用的時隙一起將SCW使用時段減半。在該情況下，不再歸 還先前所占用的時隙，從而，如圖5B所示，WRAN-3130額外占有空閑SCW時隙而不歸還SCW 時隙。在圖5C的情況中，由于沒有其他的競爭者，因此WRAN-3 130獲得SCW時隙，并且再 次將SCW使用時段減半。因此，由于如WRAN-2 120的釋放，所以WRAN-3 130和WRNA-N 100 的SCW使用時段從8個SCW時隙縮短到4個SCW時隙。此外，在如圖6所示的情形中，根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例也可獲得SCW時隙。圖6例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，在基于CR的寬帶無線通信系統(tǒng)中新接入的 WRAN的例子。如圖6所示，當(dāng)兩個獨(dú)立的WRAN組(即組A 510和組B 520)存在時，WRAN-N 500 新接入受組A 510和組B 520兩者影響的位置。圖7A和圖7B例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，通過基于CR寬帶無線通信系統(tǒng)中 新接入的WRAN來標(biāo)識相鄰的WRAN的結(jié)果的例子。將在上面關(guān)于圖6描述的例子的上下文 中說明圖7A和圖7B。
屬于組A 510 的 WRAN-Al 51UWRAN-A2 512.WRAN-A3 513 以及 WRAN-A4 514 和屬 于組 B 520 的 WRAN-Bl 52UWRAN-B2 522.WRAN-B3 523 以及 WRAN-B4 524 當(dāng)前使用信道 A 中的圖7A的SCW。然而，WRAN-N500的分析結(jié)果如圖7B所示。S卩，由于地理位置距離的差 異，WRAN-N 500不能從WRAN-A4 514接收CBP包和從WRAN-B3 523接收CBP包。在該情況 中，能夠使用相同的SCW時隙來同時標(biāo)識不同組的SCW常規(guī)模式，這是因?yàn)樵诓煌恢贸霈F(xiàn) 的UE標(biāo)識各自的組。即，在屬于WRAN-N 500的UE中，與組A 510相鄰的UE標(biāo)識組A 510 的SCW常規(guī)模式，與組B 520相鄰的UE標(biāo)識組B 520的SCW常規(guī)模式。在標(biāo)識了組A 510和組B 520的SCW常規(guī)模式之后，WRAN-N 500選擇可最小化爭 用的競爭者。當(dāng)WRAN-N 500獲得SCW時隙時，其對組A 510和組B 520兩者有影響。因 此，WRAN-N 500選擇競爭者使得由至少一組使用空閑SCW時隙。當(dāng)在爭用中勝出時，WRAN-N 500配置SCW使用模式使得其SCW使用時段是競爭者的SCW使用時段的兩倍。在爭用中已 經(jīng)失敗的WRAN使其SCW使用時段加倍?，F(xiàn)在，下面將參考圖8更詳細(xì)地描述通過爭用獲得SCW的方法。圖8例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，在基于CR的寬帶無線通信系統(tǒng)中獲得SCW 時隙的例子。將在上面關(guān)于圖6、圖7A和圖7B描述的例子的上下文中說明圖8。如圖8所示，WRAN-N 500在SCW時隙#5705中與WRAN-B1 521競爭。在該情況 下，與WRAN-Bl 521的爭用對組A 510沒有影響。在該情況下，WRAN-N 500在與WRAN-Bl 521的爭用中勝出，由此使用SCW時隙#5705以發(fā)送CBP包。因此，WRAN-Bl 521使SCW使 用時段加倍，并且WRAN-N 500配置SCW使用模式使得其SCW使用時段是WRAN-Bl 521的先 前SCW使用時段的兩倍。換句話說，WRAN-N 500和WRAN-Bl 521將SCW使用時段設(shè)置為8 個SCW時隙。因此，對于CBP包發(fā)送，WRAN-N500使用SCW時隙#13 713，并且WRAN-Bl 521 使用SCW時隙#9 709。因此，沒有對組A 510的影響，WRAN-N 500和WRAN-Bl 521共享由 WRAN-Bl 521所占有的SCW時隙。在獲得SCW時隙的前述方法中，新接入的WRAN執(zhí)行爭用，并且確定其在爭用中是 已經(jīng)勝出還是失敗。下面提供爭用、爭用勝出、爭用失敗的說明。在發(fā)送CBP包前，WRAN設(shè)置隨機(jī)退避時間(random backoff time)。隨機(jī)退避時 間是CBP包的發(fā)送時延時間。在從SCW時隙的開始時間起經(jīng)過隨機(jī)退避時間之后，WRAN發(fā) 送CBP包。因此，即使兩個WRAN使用一個SCW時隙以發(fā)送CBP包，也是在不同的時間發(fā)送 CBP包。此外，上述兩個WRAN能夠識別由另外的WRAN發(fā)送的CBP包。即，當(dāng)兩個WRAN使用 相同SCW時隙以發(fā)送CBP包時，意味著爭用，當(dāng)CBP包被首先發(fā)送時，意味著贏得爭用，并且 當(dāng)由另外的WRAN發(fā)送CBP包時，意味著爭用失敗。圖9例示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的用于基于CR的寬帶無線通信系統(tǒng)中的SCW 時隙的爭用的例子。將在上面關(guān)于圖6、圖7A、圖7B和圖8描述的例子的上下文中說明圖 9。如圖9所示，如果WRAN-I 810的隨機(jī)退避時間少于WRAN-2 820的隨機(jī)退避時間， 則在WRAN-2 820發(fā)送CBP包之前，WRAN-I 810發(fā)送CBP包。因此，由于WRAN-I 810不能 識別先于WRAN-I 810的CBP包發(fā)送的由另外的WRAN引起的CBP包發(fā)送，所以WRAN-I 810 確定其在爭用中勝出。此外，由于WRAN-2 820識別出先于WRAN-2 820的CBP包發(fā)送的由 另外的WRAN引起的CBP包，所以WRAN4820確定其已經(jīng)爭用失敗。
除了如圖1或圖6所示的WRAN新接入的例子外，可以存在釋放WRAN的例子。艮口， 當(dāng)WRAN移動到具有另一個頻率的信道時或當(dāng)電源斷電時，由被釋放的WRAN占用的SCW時 隙處于空閑狀態(tài)。在該情況中，剩余的WRAN能夠額外使用空閑時隙。在獲得SCW時隙的上述過程中，新接入的WRAN需要首先識別相鄰WRAN的SCW常規(guī) 模式。為此，新接入的WRAN必須在幾幀期間監(jiān)測WRAN的CBP包。當(dāng)通過監(jiān)測在信道上發(fā) 送的CBP包來確定SCW常規(guī)模式時，新接入的WRAN對每個WRAN至少兩次接收CBP包。艮口， 監(jiān)測時間至少是相鄰WRAN的CBP發(fā)送時段中的最大值。因此，為了減少識別SCW常規(guī)模式所需的時間，每個WRAN將其SCW使用模式信息 附加到CBP包。因此，即使從每個WRAN僅接收到一個CBP包，新接入的WRAN也能夠了解相 應(yīng)WRAN的SCW使用模式。例如，可以在CBP包的信標(biāo)媒體存取控制(MAC)頭部中或在特定 信息元(IE)中包括SCW使用模式信息。例如，以模式時段的類型或在其中將要發(fā)送下一個 CBP包的SCW時隙的位置的類型來表示SCW使用模式信息。在該情況下，SCff使用模式信息 可以以下面表1表示。表 1[表 1]
權(quán)利要求
1.一種在基于認(rèn)知無線電CR的無線通信系統(tǒng)中的操作共存信標(biāo)協(xié)議CBP包發(fā)射器的 方法，所述方法包括標(biāo)識相鄰的無線小區(qū)網(wǎng)絡(luò)WRAN的自共存窗口 SCW常規(guī)模式； 如果空閑SCW時隙沒有正在周期性地出現(xiàn)，則從所述相鄰的WRAN中選擇WRAN作為競爭者；在由所述WRAN占用的SCW時隙內(nèi)，執(zhí)行與所述競爭者的用于發(fā)送CBP包的爭用；以及 當(dāng)贏得所述爭用時，配置SCW使用模式使得CBP包發(fā)送方的SCW使用時段是所述競爭 者的SCW使用時段的兩倍。
2.一種在基于認(rèn)知無線電CR的無線通信系統(tǒng)中的用于發(fā)送共存信標(biāo)協(xié)議CBP包的設(shè) 備，所述設(shè)備包括分析器，用于標(biāo)識相鄰的無線小區(qū)網(wǎng)絡(luò)WRAN的自共存窗口 SCW常規(guī)模式； 選擇器，用于如果空閑SCW沒有正在周期性地出現(xiàn)，則從所述相鄰的WRAN中選擇WRAN 作為競爭者；控制器，用于在由所述WRAN占用的SCW時隙內(nèi)，執(zhí)行與所述競爭者的用于發(fā)送CBP包 的爭用，并且當(dāng)贏得所述爭用時，用于配置SCW使用模式使得CBP包發(fā)送方的SCW使用時段 是所述競爭者的SCW使用時段的兩倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法或根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述競爭者是在所 述相鄰的WRAN中具有最短的SCW使用時段的WRAN。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法或根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中如果標(biāo)識了多個組 的不同的SCW常規(guī)模式，并且空閑SCW時隙正在周期性地出現(xiàn)在所述SCW常規(guī)模式的至少 一個中，則選擇所述競爭者以使用所述至少一個組的空閑SCW時隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法或根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中通過下述執(zhí)行所述 爭用在所述競爭者發(fā)送CBP包的SCW時隙的開始時間，生成用于與所述競爭者爭用的隨機(jī) 退避時間；當(dāng)在從所述競爭者接收到所述CBP包之前經(jīng)過了所述隨機(jī)退避時間時，發(fā)送CBP包；以及確定贏得所述爭用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括當(dāng)在所述隨機(jī)退避時間逝去之前從所述競爭者接收到CBP包時，確定所述爭用失敗；以及重新選擇所述競爭者。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中當(dāng)在所述隨機(jī)退避時間逝去之前從所述競爭者接 收到CBP包時，所述控制器確定所述爭用失敗，并且重新選擇所述競爭者。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4、5和6的其中任意項(xiàng)所述的方法，還包括在配置所述SCW使用模式之后，當(dāng)用于發(fā)送CBP包的與另一個WRAN的爭用失敗時，將 所述SCW使用時段加倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4、5、6和8的其中任意項(xiàng)所述的方法，還包括如果空閑SCW時隙正在周期性地出現(xiàn)，則通過占用至少一個空閑SCW時隙來改變SCW使用模式。
10.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5和7的其中任意項(xiàng)所述的設(shè)備，其中在配置所述SCW使用模 式之后，當(dāng)用于發(fā)送CBP包的與另一個WRAN的爭用失敗時，所述控制器將所述SCW使用時 段加倍。
11.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5、7和10的其中任意項(xiàng)所述的設(shè)備，其中如果空閑SCW時隙 正在周期性地出現(xiàn)，則所述控制器通過占用至少一個空閑SCW時隙來改變SCW使用模式。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的方法或根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中所述SCW使用模式通過以 下來改變確定所述空閑SCW時隙的出現(xiàn)時段是否短于所述CBP包發(fā)送方的所述SCW使用時段， 并且所述SCW使用模式和所述空閑SCW時隙的出現(xiàn)模式的組合是否構(gòu)成單個時段；在所述空閑SCW時隙的開始時間生成隨機(jī)退避時間以占用所述空閑SCW時隙；當(dāng)在從另一個WRAN接收到CBP包之前經(jīng)過了所述隨機(jī)退避時間時，發(fā)送所述CBP包；以及配置所述CBP包發(fā)送方的SCW使用模式以包括所述空閑SCW時隙的出現(xiàn)模式。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括如果所述空閑SCW時隙的出現(xiàn)時段短于所述CBP包發(fā)送方的SCW使用時段，則釋放所 述CBP包發(fā)送方的SCW時隙。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括如果在所述隨機(jī)退避時間逝去之前，從另一個WRAN接收到CBP包，則恢復(fù)所述爭用前 使用的SCW使用模式。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中如果所述空閑SCW時隙的出現(xiàn)時段短于所述 CBP包發(fā)送方的SCW使用時段，則所述控制器釋放所述CBP包發(fā)送方的SCW時隙。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中如果在所述隨機(jī)退避時間逝去之前從所述另一 個WRAN接收到CBP包，則所述控制器恢復(fù)所述爭用前使用的SCW使用模式。
17.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4、5、6、8、9、12、13和14其中任意項(xiàng)所述的方法或根據(jù)權(quán)利要求 2、3、4、5、6、7、10、11、12、15和16的其中任意項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述CBP包包括SCW使用 模式信息，以及此外，其中所述SCW使用模式信息包括第一參數(shù)和第二參數(shù)中的至少一個，其中所述 第一參數(shù)指示模式信息的類型，并且所述第二參數(shù)以所述模式信息的類型的形式表示所述 SCW使用模式。
18.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4、5、6、8、9、12、13、14和17其中任意項(xiàng)所述的方法或根據(jù)權(quán)利 要求2、3、4、5、6、7、10、11、12、15、16和17的其中任意項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述第二參數(shù)包 括所述SCW使用模式的時段的值和直接下一個SCW時隙的位置的其中之一，以及此外，其中所述位置包括從當(dāng)前時隙到將要發(fā)送下一個CBP包的時隙的偏移。
19.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4、5、6、8、9、12、13、14、17和18其中任意項(xiàng)所述的方法或根據(jù)權(quán) 利要求2、3、4、5、6、7、10、11、12、15、16、17和18的其中任意項(xiàng)所述的設(shè)備，其中通過讀取從 相鄰的WRAN接收的CBP包中包括的相鄰的WRAN的SCW使用模式信息的每一個，來標(biāo)識所 述SCW常規(guī)模式。
20.根據(jù)權(quán)利要求18和19的其中任意項(xiàng)所述的方法，還包括發(fā)送包括所述SCW使用模式信息的CBP包。
21.根據(jù)權(quán)利要求18和19的其中任意項(xiàng)所述的設(shè)備，還包括所述控制器控制以發(fā)送包括所述SCW使用模式信息的CBP包。
22.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4、5、6、8、9、12、13、14、17、18、19和20的其中任意項(xiàng)所述的方法 或根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5、6、7、10、11、12、15、16、17、18、19和21的其中任意項(xiàng)所述的設(shè)備， 其中所述CBP包包括涉及自共存算法的信息，其中所述自共存算法的信息包括基站BS的位 置、感測結(jié)果、進(jìn)度信息和備用信道列表中的至少一個。
23.所述根據(jù)權(quán)利要求1、3、4、5、6、8、9、12、13、14、17、18、19、20和22的其中任意項(xiàng)所 述的方法，還包括在標(biāo)識所述相鄰的WRAN的SCW常規(guī)模式之前，搜索經(jīng)授權(quán)的系統(tǒng)未使用的信道；以及接入經(jīng)授權(quán)的系統(tǒng)未使用的所述信道。
24.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4、5、6、8、9、12、13、14、17、18、19、20、22和23的其中任意項(xiàng)所述 的方法，還包括向BS發(fā)送標(biāo)識所述相鄰的WRAN的SCW常規(guī)模式的結(jié)果。
25.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4、5、6、8、9、12、13、14、17、18、19、20、22、23 和 24 的其中任意項(xiàng) 所述的方法，還包括接收由至少一個用戶設(shè)備UE標(biāo)識的所述相鄰的WRAN的SCW常規(guī)模式。
26.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5、6、7、10、11、12、15、16、17、18、19、21 和 22 的其中任意項(xiàng)所 述的設(shè)備，還包括傳感器，用于在標(biāo)識所述相鄰的WRAN的SCW常規(guī)模式之前，搜索經(jīng)授權(quán)的系統(tǒng)未使用 的信道，其中所述控制器控制以接入經(jīng)授權(quán)的系統(tǒng)未使用的所述信道。
27.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5、6、7、10、11、12、15、16、17、18、19、21、22和洸的其中任意項(xiàng) 所述的設(shè)備，還包括發(fā)射器，用于向BS發(fā)送標(biāo)識所述相鄰的WRAN的SCW常規(guī)模式的結(jié)果。
28.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5、6、7、10、11、12、15、16、17、18、19、21、22和27的其中任意項(xiàng) 所述的設(shè)備，還包括接收器，用于接收由至少一個用戶設(shè)備UE標(biāo)識的所述相鄰的WRAN的SCW常規(guī)模式。
全文摘要
本發(fā)明提供了在基于認(rèn)知無線電的無線通信系統(tǒng)中用于操作共存信標(biāo)協(xié)議(CBP)包發(fā)射器的方法和設(shè)備。該方法包括標(biāo)識相鄰的無線小區(qū)網(wǎng)絡(luò)(WRAN)的自共存窗口(SCW)常規(guī)模式；如果空閑SCW時隙沒有正在周期性地出現(xiàn)，則從相鄰的WRAN中選擇作為競爭者的WRAN；在由WRAN占用的SCW時隙內(nèi)，執(zhí)行與競爭者的用于發(fā)送CBP包的爭用；以及當(dāng)贏得爭用時，配置SCW使用模式使得CBP包的發(fā)送方的SCW使用時段是競爭者的SCW使用時段的兩倍。
文檔編號H04W84/02GK102100016SQ200980127382
公開日2011年6月15日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月14日
發(fā)明者單成, 宋周妍, 樸宰翌, 樸用浩, 李根鎬, 林恩澤, 禹政秀, 金相范, 金鎬同 申請人:三星電子株式會社