通信系統(tǒng)、通信裝置、程序和通信控制方法
【專利說明】通信系統(tǒng)、通信裝置、程序和通信控制方法
[0001]本申請是申請?zhí)枮?01010002314.7、申請日為2010年1月7日、題為“通信系統(tǒng)、
通信裝置、程序和通信控制方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)、通信裝置、程序以及通信控制方法。
【背景技術】
[0003]最近已經在進行關于以下問題的討論:依據分配給一次利用(primary usage)的頻譜的使用狀況，對該頻譜進行二次利用(secondary usage)，以提供二次通信服務。例如，用于允許美國數字TV廣播(TV白空間)的頻譜中包含的未用信道可用于無線電通信的標準規(guī)范已經在IEEE802.22工作組中有所研究("IEEE802.22WG on WRANs "，[在線]，[2009 年1月 5 曰檢索]，cf.1nternet<URL:http://www.1eee802.0rg/22/>)。另夕卜，根據2008年11月來自聯邦通信委員會(FCC)的報告，討論涉及以下問題:通過使用因為符合一定的標準而被授權的特定通信裝置，來允許對TV白空間的二次利用("SecondReport and Order and Memorandum Opin1n and Order"，[在線]，[2009 年 1 月 5 日檢索]，cf.1nternet〈URL:http://hraunfoss.fee.gov/edocs_public/attachmatch/FCC-08-260A1.pdf>)。此外，EU領導著這樣的行動，即，普遍地分配一專用控制信道，該專用控制信道被稱為認知導頻信道(cognitive pilot channel，CPC)，用于進行動態(tài)頻譜接入(dynamic spectrum access, DSA) 0對于進行DSA的二次利用系統(tǒng)的技術研究在IEEE標準協(xié)調委員會(SCC)41中也在進展著。

【發(fā)明內容】

[0004]然而，在二次利用系統(tǒng)的實現中，還沒有報告這樣的情況，即給出一種系統(tǒng)模型，該系統(tǒng)模型對要被結合到加入系統(tǒng)的通信裝置中的功能進行分類，以便能夠基于這種分類來高效實現頻譜的二次利用。
[0005]鑒于以上情況，希望提供一種使能高效實現頻譜的二次利用的新穎且改進的通信系統(tǒng)、通信裝置、程序和通信控制方法。
[0006]根據本發(fā)明的一個實施例，提供了一種通信系統(tǒng)，包括:第一通信裝置，該第一通信裝置感測該第一通信裝置周圍的通信環(huán)境；第二通信裝置，該第二通信裝置獲取由第一通信裝置所感測的感測數據(sensed data);以及第三通信裝置，該第三通信裝置基于從第二通信裝置發(fā)送來的感測數據，判定使用被分配給第一通信服務的頻譜的一部分或全部的第二通信服務的利用的可行性。
[0007]基于感測數據，當第二通信服務要使用的頻譜未被第一通信服務實際使用時，第三通信裝置可判定頻譜可用于第二通信服務。
[0008]當第三通信裝置判定第二通信服務的利用可行時，第三通信裝置可請求另一通信裝置允許開始第二通信服務的利用。
[0009]第三通信裝置可以是被預先允許決定開始第二通信服務的利用的裝置，并且，當第三通信裝置判定第二通信服務的利用可行時，第三通信裝置可開始第二通信服務。
[0010]第三通信裝置還可從能夠判定第二通信服務的利用的可行性的另一通信裝置接收由該另一通信裝置獲取的感測數據，并且基于所接收的感測數據來判定第二通信服務的服務區(qū)域的擴展的可行性。
[0011]由該另一通信裝置獲取的感測數據可以是由再另一個通信裝置感測的感測數據。
[0012]第二通信裝置可把由另一通信裝置獲取的感測數據和由第二通信裝置獲取的感測數據發(fā)送到第三通信裝置。
[0013]第三通信裝置可把從第一通信裝置或第二通信裝置發(fā)送的用于第一通信服務的通信分組中繼到另一通信裝置。
[0014]第三通信裝置可從另一通信裝置獲取規(guī)章信息，并且還基于該規(guī)章信息來判定第二通信服務的利用的可行性。
[0015]第三通信裝置可把關于感測數據的硬判決的結果發(fā)送到向之請求允許開始第二通信服務的利用的通信裝置。
[0016]第三通信裝置可通過相互比較由多個通信裝置獲取的感測數據來評估每個感測數據的可靠性。
[0017]第二通信裝置可通過使用自治分布式通信協(xié)議來與獲取感測數據的那另一通信裝置執(zhí)行通信。
[0018]根據本發(fā)明的另一實施例，提供了一種通信裝置，包括:通信單元，該通信單元接收由另一通信裝置感測到的與該另一通信裝置周圍的通信環(huán)境有關的感測數據；以及判定單元，該判定單元判定使用被分配給第一通信服務的頻譜的一部分或全部的第二通信服務的利用的可行性。
[0019]根據本發(fā)明的另一實施例，提供了一種程序，該程序使得控制通信裝置的計算機實現包括以下各單元的功能:通信單元，該通信單元接收由另一通信裝置感測到的與該另一通信裝置周圍的通信環(huán)境有關的感測數據；以及判定單元，該判定單元判定使用被分配給第一通信服務的頻譜的一部分或全部的第二通信服務的利用的可行性。
[0020]根據本發(fā)明的另一實施例，提供了一種通信控制方法，包括以下步驟:利用第一通信裝置感測該第一通信裝置周圍的通信環(huán)境；利用第二通信裝置獲取由第一通信裝置所感測的感測數據；以及利用第三通信裝置基于所獲取的感測數據來判定使用被分配給第一通信服務的頻譜的一部分或全部的第二通信服務的利用的可行性。
[0021]根據上述的本發(fā)明的實施例，可以提供使能高效實現頻譜的二次利用的通信系統(tǒng)、通信裝置、程序和通信控制方法。
【附圖說明】
[0022]圖1是示出根據一實施例的通信裝置的硬件配置的示例的框圖。
[0023]圖2是示出根據第一實施例的通信系統(tǒng)的配置的示意圖。
[0024]圖3是示出圖2的通信系統(tǒng)中的功能布局的示例的框圖。
[0025]圖4是示出根據第一實施例的替換示例的通信系統(tǒng)的配置的示意圖。
[0026]圖5是示出圖4的通信系統(tǒng)中的功能布局的示例的框圖。
[0027]圖6是示出根據第二實施例的通信系統(tǒng)的配置的示意圖。
[0028]圖7是示出圖6的通信系統(tǒng)中的功能布局的示例的框圖。
[0029]圖8是示出根據第三實施例的通信系統(tǒng)的配置的示意圖。
[0030]圖9是示出圖8的通信系統(tǒng)中的功能布局的示例的框圖。
[0031]圖10是示出根據第四實施例的通信系統(tǒng)的配置的示意圖。
[0032]圖11是示出圖10的通信系統(tǒng)中的功能布局的示例的框圖。
[0033]圖12是示出根據第五實施例的通信系統(tǒng)的配置的示意圖。
[0034]圖13是示出圖12的通信系統(tǒng)中的功能布局的示例的框圖。
[0035]圖14是示出實現頻譜的二次利用的一般通信系統(tǒng)的配置的示意圖。
[0036]圖15是示出圖14的通信系統(tǒng)中的功能布局的示例的框圖。
【具體實施方式】
[0037]下面，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。注意，在本說明書和附圖中，具有基本相同的功能和結構的結構元件用相同的標號來表示，并且對這些結構元件的重復說明被省略。
[0038]下面將按以下順序來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0039]1.頻譜的二次利用的功能分類
[0040]2.通信裝置的示例性配置
[0041]3.通信系統(tǒng)的示例性配置
[0042]4.節(jié)點之間交換的數據的示例
[0043]<1.頻譜的二次利用的功能分類〉
[0044]首先，下面列出了為了實現頻譜的二次利用而將被結合到加入系統(tǒng)的通信裝置中的主要功能(FC:功能類)。加入系統(tǒng)的通信裝置結合了以下列出的七個功能(FC1至FC7)中的一個或多個。
[0045]FC1: 二次通信認證節(jié)點
[0046]FC2:—次通信中繼節(jié)點
[0047]FC3:高級判定節(jié)點(advanced determinat1n node)
[0048]FC4:判定節(jié)點
[0049]FC5:智能感測節(jié)點(smart sensor node)
[0050]FC6:感測節(jié)點
[0051]FC7:通信節(jié)點
[0052][1-1.二次通信認證節(jié)點(FC1)]
[0053]二次通信認證節(jié)點(FC1)在下文中描述的高級判定節(jié)點或判定節(jié)點判定頻譜的二次利用可行時，根據頻譜策略來允許與二次利用有關的通信服務(以下稱為第二通信服務)的開始或擴展。例如，二次通信認證節(jié)點保存有一黑名單，該黑名單列出了過去曾進行過不正當的頻譜利用的裝置的認證ID、終端ID、裝置ID、傳感器ID等等。二次通信認證節(jié)點隨后對照該黑名單來核對請求了開始或擴展第二通信服務的節(jié)點的ID，并且當該節(jié)點的ID不存在于黑名單上時，可以允許第二通信服務的開始或擴展。如果知曉第一通信服務的流量的基站是該二次通信認證節(jié)點，則該二次通信認證節(jié)點可以基于用戶流量的歷史來識別出許多信道空閑的時間段或區(qū)域。二次通信認證節(jié)點隨后可通過允許在許多信道空閑的時間段或區(qū)域允許二次利用，來嘗試對頻譜進行高效使用。另外，二次通信認證節(jié)點可以生成、獲取或更新將被高級判定節(jié)點或判定節(jié)點用于判定二次利用的可行性的信息，并將該信息提供給高級判定節(jié)點或判定節(jié)點。將被用于判定二次利用的可行性的信息例如包含基于地域或者基于服務區(qū)域的規(guī)章信息，例如可用于感測的電力水平以及由鄰近基站提供的系統(tǒng)信息(例如，當前使用的頻帶或帶寬)。二次通信認證節(jié)點因此可充當第二通信服務的所謂協(xié)調者。
[0054]存在兩種二次通信認證節(jié)點:永久二次通信認證節(jié)點和臨時二次通信認證節(jié)點。永久二次通信認證節(jié)點是因為其符合由法令等等設定的預定標準而被授權協(xié)調第二通信服務的通信裝置。另一方面，臨時二次通信認證節(jié)點是因為其根據通信環(huán)境等等符合特定標準而接收來自永久二次通信認證節(jié)點的授權并從而在所授予的權限的范圍內(例如，在有限的頻率信道或資源塊的范圍內，或者在特定最大值以下的發(fā)送功率的范圍內)臨時協(xié)調第二通信服務的通信裝置。這里，對通信服務的“協(xié)調”例如可包括為該通信服務分配資源。臨時二次通信認證節(jié)點例如可通過與永久二次通信認證節(jié)點相互交換調度信息，來為第二通信服務執(zhí)行合作式資源分配。另外，永久二次通信認證節(jié)點在向臨時二次通信認證