Устройство и способ для передачи пакета протокола маяковых сигналов совместимости в системе беспроводной связи на основе когнитивного радио
Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности каналов передачи. Для этого обеспечиваются способ и устройство для функционирования передатчика пакетов протокола маяковых сигналов совместимости (СВР) в системе беспроводной связи на основе когнитивного радио (CR). Этот способ включает в себя идентификацию регулярной схемы окна самосовместимости (SCW) соседних беспроводных региональных сетей (WRAN), если свободные слоты SCW не появляются периодически, выбор WRAN в качестве претендента из соседних WRAN, проведение состязания для передачи пакета СВР с претендентом в пределах слотов SCW, занятых WRAN, и конфигурирование схемы использования SCW таким образом, чтобы период использования SCW передатчика пакетов СВР вдвое превышал период использования SCW претендента при выигрыше состязания. 2 н. и 36 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл.
2420-174221RU/018
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к системе широкополосной беспроводной связи на основе Когнитивного радио (CR). В частности, настоящее изобретение относится к устройству и способу для передачи пакета Протокола маяковых сигналов совместимости (СВР) в системе беспроводной связи на основе CR.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Усовершенствования в области беспроводной связи привели к ситуации, в которой одновременно существует несколько типов систем связи. К примерам таких систем относятся система беспроводной связи с использованием сети Многостанционного доступа с кодовым разделением (CDMA), называемая техникой 2-го поколения, система беспроводной связи с использованием сети Международных мобильных телекоммуникаций (IMT)-2000, называемая техникой 3-го поколения, и система с использованием сети доступа с Мультиплексированием с ортогональным делением частот (OFDM), называемая техникой 4-го поколения. В такой ситуации одновременно существующие системы используют различные схемы связи и предоставляют услуги с использованием различных диапазонов частот. Однако, поскольку используемые для связи частотные ресурсы ограничены, существует проблема, состоящая в том, что частотные ресурсы недостаточны для обеспечения совместимости большого числа систем.
В соответствии с этим в настоящее время проводятся исследования метода когнитивного радио (CR), которое использует временно неиспользуемую полосу частот (или канал) из предварительно выделенных используемых полос частот. То есть, даже если система лицензирована для использования конкретной полосы частот, вся полоса используется не всегда. Поэтому система беспроводной связи на основе CR ищет канал, временно неиспользуемый лицензированной системой, а затем предоставляет пользовательскому оборудованию (UE) услугу через найденный канал в зоне обслуживания. Например, могут использоваться временно неиспользуемые полосы частот из полос частот, выделенных для передачи телевизионного (TV) сигнала.
При использовании метода CR системой беспроводной связи Базовые станции (BS), которые осуществляют управление своими соответствующими сотами, должны совместно использовать информацию связи для других BS с целью эффективного совместного использования частотных ресурсов. Для этого в системе беспроводной связи на основе CR BS используют синхронизированный слот Окна самосовместимости (SCW) для передачи пакета Протокола маяковых сигналов совместимости (СВР), содержащего их информацию связи, соседним BS, а соседние BS совместно используют эту информацию связи, принимая пакет СВР. Слот SCW располагается в заданном положении в каждом кадре. Пакет СВР содержит различную информацию, относящуюся к алгоритму самосовместимости, например положение соответствующей BS, результат обнаружения, информацию о планировании, список резервных каналов и т.д.
Как описано выше, в системе беспроводной связи на основе CR BS используют SCW для совместного использования информации, необходимой для каждой соты, посредством передачи и приема пакета СВР. Однако, поскольку SCW является ресурсом, объем которого ограничен, возникает конфликт, когда пакет СВР передается множеством BS. Если BS не могут корректно принять пакет СВР от соседних BS из-за конфликта при передаче пакета СВР, управление работой системы не может осуществляться надлежащим образом. В соответствии с этим существует потребность в способе передачи и приема пакета СВР без конфликтов или ошибок с целью осуществления надлежащего управления системой беспроводной связи на основе CR.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническое решение
Один аспект настоящего изобретения заключается в решении, по меньшей мере, вышеупомянутых проблем и/или недостатков и обеспечении, по меньшей мере, описанных ниже достоинств. В соответствии с этим одним аспектом настоящего изобретения является создание устройства и способа для избегания конфликтов при передаче пакета Протокола маяковых сигналов совместимости (СВР) в системе беспроводной связи на основе Когнитивного радио (CR).
Другим аспектом настоящего изобретения является создание устройства и способа для выбора подходящего претендента посредством идентификации регулярной схемы окон самосовместимости (SCW) соседней беспроводной региональной сети (WRAN) в системе беспроводной связи на основе CR.
Другим аспектом настоящего изобретения является создание устройства и способа для совместного использования слота SCW посредством состязания в системе беспроводной связи на основе CR.
Другим аспектом настоящего изобретения является создание устройства и способа для увеличения периода использования SCW с целью совместного использования слота SCW посредством участия WRAN в состязании в системе беспроводной связи на основе CR.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предлагается способ функционирования передатчика пакетов СВР в системе беспроводной связи на основе CR. Данный способ включает в себя идентификацию регулярной схемы SCW соседних WRAN, если свободные слоты SCW не появляются периодически, выбор WRAN в качестве претендента из соседних WRAN, проведение состязания для передачи пакета СВР с претендентом в пределах слотов SCW, занятых WRAN, и конфигурирование схемы использования SCW таким образом, чтобы период использования SCW передатчика пакетов СВР вдвое превышал период использования SCW претендента при выигрыше состязания.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается устройство для передачи пакета СВР в системе беспроводной связи на основе CR. Данное устройство содержит анализатор для идентификации регулярной схемы SCW соседних WRAN, селектор для выбора WRAN в качестве претендента из соседних WRAN, если свободные слоты SCW не появляются периодически, и контроллер для проведения состязания для передачи пакета СВР с претендентом в пределах слотов SCW, занятых WRAN, и для конфигурирования схемы использования SCW таким образом, чтобы период использования SCW передатчика пакетов СВР вдвое превышал период использования SCW претендента при выигрыше состязания.
Другие аспекты, достоинства и отличительные признаки будут ясны специалистам из нижеследующего подробного описания, которое в сочетании с прилагаемыми чертежами раскрывает примерные варианты осуществления настоящего изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Описанные выше и другие варианты осуществления, признаки и достоинства некоторых примерных вариантов осуществления настоящего изобретения будут более ясны из нижеследующего описания в сочетании с прилагаемыми чертежами, среди которых:
На фиг.1 показан пример вновь осуществляющей доступ Беспроводной региональной сети (WRAN) в системе широкополосной беспроводной связи на основе Когнитивного радио (CR) в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
На фиг.2А и 2В показан пример результата идентификации соседних WRAN вновь осуществляющих доступ WRAN в системе широкополосной беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
На фиг.3 показан пример получения слота Окна самосовместимости (SCW) в системе широкополосной беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
На фиг.4А-5С иллюстрируется процесс изменения периода использования SCW при освобождении WRAN в системе широкополосной беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
На фиг.6 показан пример вновь осуществляющей доступ WRAN в системе широкополосной беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
На фиг.7А и 7В показан пример результата идентификации соседних WRAN вновь осуществляющей доступ WRAN в системе широкополосной беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
На фиг.8 показан пример получения слота SCW в системе беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
На фиг.9 показан пример состязания за получение слота SCW в системе широкополосной беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
На фиг.10 и 11 показано функционирование передатчика пакетов СВР в системе беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;
На фиг.12 показана функциональная схема, иллюстрирующая функционирование передатчика пакетов СВР при освобождении соседней WRAN в системе беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения; и
На фиг.13 показана блок-схема, иллюстрирующая структуру передатчика пакетов СВР в системе беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Следует отметить, что на всех чертежах одинаковые позиционные номера используются для обозначения одинаковых или аналогичных элементов, признаков и структур.
НАИЛУЧШИЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Нижеследующее описание со ссылкой на прилагаемые чертежи представлено с целью содействия во всестороннем понимании примерных вариантов осуществления настоящего изобретения в соответствии с формулой изобретения и ее эквивалентами. Оно содержит отдельные подробности, содействующие в понимании, но их следует рассматривать всего лишь в качестве примеров. В соответствии с этим специалисты поймут, что в описанные здесь варианты осуществления могут быть внесены различные изменения в пределах объема и сущности настоящего изобретения. Кроме того, описания хорошо известных функций и конструкций для ясности и краткости опущены.
Термины и слова, используемые в нижеследующем описании и формуле изобретения, не ограничиваются библиографическими значениями, а лишь используются изобретателем для обеспечения ясного и последовательного понимания изобретения. В соответствии с этим специалистам должно быть ясно, что нижеследующее описание примерных вариантов осуществления настоящего изобретения представлено только для наглядности, а не с целью ограничения изобретения в соответствии с формулой изобретения и ее эквивалентами.
Следует понимать, что артикли единственного числа обозначают также и множественное число за исключением случаев, когда контекстом четко определено иное. Так, например, ссылка на «составную поверхность» включает в себя ссылку на одну или более таких поверхностей.
Под термином «практически» подразумевается, что перечисленная характеристика, параметр или значение не обязательно должны быть достигнуты в точности, но отклонения или вариации, включая, например, допуски, ошибку измерения, ограничения по точности измерения и прочие известные специалистам факторы, могут встречаться в количествах, не препятствующих эффекту, который предполагалось обеспечить с помощью указанной характеристики.
Описанные ниже примерные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к способу избегания конфликтов при передаче пакета Протокола маяковых сигналов совместимости (СВР) в системе беспроводной связи на основе Когнитивного радио (CR). Несмотря на то, что ниже в качестве примера описана система беспроводной связи на основе Мультиплексирования с ортогональным делением частот (OFDM)/ множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), настоящее изобретение может в равной степени распространяться и на другие типы систем беспроводной связи.
В системе беспроводной связи на основе CR пакет СВР может передаваться не только Базовой станцией (BS), но и пользовательским оборудованием (UE). Иными словами, UE может передавать пакет СВР под управлением обслуживающей BS. Кроме того, пакет СВР может приниматься не только BS, но и UE, а UE передает принятый пакет СВР в обслуживающую BS. То есть при передаче и приеме пакета СВР BS и UE, существующие в соте BS, действуют, как если бы они составляли единую сущность. Иными словами, логической сущностью для передачи/приема пакета СВР является не один узел (например, BS, UE и т.д.), а Беспроводная региональная сеть (WRAN), включающая все UE, существующие в соте BS. Для удобства объяснения в нижеследующем описании примерных вариантов осуществления настоящего изобретения WRAN будет рассматриваться как единая сущность.
В системе беспроводной связи на основе CR согласно примерным вариантам осуществления настоящего изобретения WRAN при необходимости обеспечивает свою схему использования Окна самосовместимости (SCW) посредством состязания с соседней WRAN. Если WRAN проигрывает в состязании, WRAN повторяет попытку состязания в другом слоте SCW. В противном случае, если WRAN выигрывает в состязании, проигравшая в состязании WRAN удваивает период использования SCW и совместно использует слот SCW вместе с WRAN, которая выиграла в состязании.
«Схема использования SCW» означает тип использования слота SCW в одной WRAN и включает в себя как период использования слота SCW, так и смещение используемого слота SCW. В нижеследующем описании «регулярная схема SCW» означает тип использования слота SCW в группе WRAN и является комбинацией схем использования SCW соответствующих WRAN, принадлежащих одной группе.
Способ использования SCW в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения описан ниже более подробно со ссылкой на фиг.1.
На фиг.1 показан пример вновь осуществляющей доступ WRAN в системе беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
В соответствии с фиг.1 WRAN-1 110, WRAN-2 120, WRAN-3 130 и WRAN-4 140 расположены рядом друг с другом и осуществляют связь по каналу А, находящемуся в той же полосе частот. В этом состоянии WRAN-N 100 вновь осуществляет доступ к каналу А. Новое осуществление доступа происходит при переключении канала, либо при переходе устройства из выключенного состояния во включенное, либо при новом установлении канала.
WRAN-N 100, вновь осуществляет доступ к каналу А, контролирует пакеты СВР, передаваемые от соседних WRAN 110, 120, 130 и 140. То есть WRAN-N 100 принимает пакет СВР от каждого SCW и определяет, какие WRAN передают пакеты СВР. Затем WRAN-N 100 идентифицирует регулярную схему SCW соседних WRAN 110, 120, 130 и 140. Иными словами, WRAN-N 100 определяет, когда каждая из WRAN 110, 120, 130 и 140 использует SCW.
На фиг.2А и 2В показан пример результата идентификации соседних WRAN вновь осуществляющих доступ WRAN в системе беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг.2А и 2В описаны ниже применительно к примеру, описанному выше со ссылкой на фиг.1.
Если результаты анализа показывают, что свободные слоты SCW появляются периодически, как показано на фиг.2А, WRAN-N 100 конфигурирует схему использования SCW таким образом, что ее период использования SCW совпадает с периодом появления свободного слота SCW, и передает пакет СВР согласно сконфигурированной схеме использования SCW. В этом случае, как показано на фиг.2А, каждая из WRAN-1 100 - WRAN-4 140 занимает один слот SCW в каждых 5 слотах SCW, при этом период использования SCW равен 5. Следовательно, WRAN-1 100 может использовать свободный слот SCW для передачи пакета СВР в соответствии с периодом использования SCW величиной 5 слотов SCW. С другой стороны, как показано на фиг.2В, если все слоты SCW используются соседними WRAN 110, 120, 130 и 140, WRAN-N 100 пытается получить слот SCW посредством состязания с WRAN, имеющей наименьший период использования SCW. При выигрыше в этом состязании WRAN-N 100 конфигурирует схему использования SCW таким образом, чтобы ее период использования SCW вдвое превышал период использования SCW ее претендента. Проигравшая в состязании WRAN удваивает свой период использования SCW.
Процесс получения слота SCW посредством состязания подробно описан ниже со ссылкой на фиг.3.
На фиг.3 показан пример получения слота SCW в широкополосной системе беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг.3 описана ниже применительно к примерам, описанным выше со ссылкой на фиг.1, 2А и 2В.
Соседние WRAN 110, 120, 130 и 140 используют одинаковый период использования SCW. WRAN-N 100 выбирает WRAN-2 120 в качестве претендента. Затем в слоте SCW №2 302 WRAN-N 100 состязается с WRAN-2 120 за передачу пакета СВР. В этом случае WRAN-N 100 проигрывает в состязании с WRAN-2 120. После поражения в состязании WRAN-N 100 вновь выбирает своего претендента. Если WRAN-2 120 выбирается вновь, WRAN-N 100 может вновь состязаться с WRAN-2 120 в следующем периоде. В этом случае WRAN-N 100 вновь выбирает WRAN-3 130 в качестве своего претендента. В слоте SCW №3 303 WRAN-N 100 состязается с WRAN-3 130 за передачу пакета СВР. В этом случае WRAN-N 100 выигрывает в состязании с WRAN-3 130 и поэтому использует слот SCW №3 303 для передачи пакета СВР. В соответствии с этим WRAN-3 130 удваивает период использования SCW, а WRAN-N 100 конфигурирует схему использования таким образом, чтобы ее период использования SCW вдвое превышал период использования предыдущего SCW WRAN-3 130. Иными словами, WRAN-N 100 и WRAN-3 130 устанавливают период использования SCW равным 8 слотам SCW. В результате WRAN-N 100 использует слот SCW № 11 311 для передачи пакета СВР в соответствии с этим периодом, а WRAN-3 130 использует слот SCW № 7 307 и слот SCW № 15 315 для передачи пакета СВР в соответствии с этим периодом. Следовательно, WRAN-N 100 и WRAN-3 130 совместно используют слоты SCW, занимаемые WRAN-3 130.
Как показано на фиг.3, после установления условия WRAN, занимающая слот SCW, может быть освобождена. То есть одна из WRAN-1 110, WRAN-2 120, WRAN-3 130, WRAN-4 140 и WRAN-N 100 может прекратить свою работу, либо рабочий канал может быть переключен на другой канал.
В этом случае свободные слоты SCW могут появляться с тем же периодом в качестве периода, занимаемого освободившейся WRAN. После формирования свободных слотов SCW WRAN, в настоящее время использующие соответствующий канал, предполагают сократить свои периоды использования SCW посредством использования свободных слотов SCW. В этом случае во избежание ситуации, в которой множество WRAN занимает свободные слоты SCW, WRAN, предполагающие занять свободные слоты SCW, возвращают слоты SCW, которые они сами занимают. Иными словами, с точки зрения вновь осуществляющих доступ WRAN, WRAN состязаются за занятие свободных слотов SCW, которые появляются из-за освобождающихся WRAN. Однако существует ситуация, в которой свободный слот SCW может быть дополнительно занят без возврата слота SCW. Такая ситуация возникает, когда свободный слот SCW расположен в центре ранее занимаемых слотов SCW. Иными словами, когда один периодический слот SCW формируется посредством объединения ранее занятых слотов SCW со свободными слотами SCW, можно добавлять свободный слот SCW без необходимости возврата слота SCW. Попытка занять свободные слоты SCW осуществляется в том же состязании, как описано выше со ссылкой на фиг.3. В отличие от вновь осуществляющих доступ WRAN, проигравшая в состязании WRAN не может повторно попытаться принять участие в состязании. Это связано с тем, что систематические попытки принять участие в состязании могут нарушить основное правило совместного использования SCW.
На фиг.4А-5С иллюстрируется процесс изменения периода использования SCW при освобождении WRAN в системе широкополосной беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг.4А-5С описаны ниже применительно к примерам, описанным выше со ссылкой на фиг.1, 2А, 2В и 3 и ситуации, в которой WRAN-2 120 освобождена. Как показано на фиг.4А, WRAN-1 110, WRAN-2 120 и WRAN-4 140 используют слоты SCW с периодом 4 слота SCW, а WRAN-3 130 и WRAN-N 100 используют слоты SCW с периодом 8 слотов SCW. В этом случае, если WRAN-2 120 освобождается, как показано на фиг.4В, свободные слоты SCW появляются с тем же периодом, что и период использования SCW WRAN-2 120. WRAN-3 130 и WRAN-N 100 имеют период использования SCW величиной 8 слотов SCW, который превышает период WRAN-1 110 и WRAN-4 140, и поэтому предполагают сократить свои периоды использования SCW. Как показано на фиг.4В, свободные слоты SCW позволяют осуществлять передачу пакетов СВР с периодом 4 слота SCW. В соответствии с этим WRAN-3 130 и WRAN-N 100 пытаются принять участие в состязании за занятие свободных слотов SCW. В этом случае, как показано на фиг.4С, WRAN-N 100 выигрывает в этом состязании. После этого WRAN-N 100 больше не способна занять слоты SCW, занимаемые ей самой. В соответствии с этим, как показано на фиг.5А, WRAN-N 100 освобождает слоты SCW, занимаемые ей самой, и использует слоты SCW, полученные посредством выигрыша в состязании. В результате вновь появляются слоты SCW с тем же периодом, что и предыдущий период WRAN-N 100. В этом случае вновь возникающие свободные слоты SCW располагаются в центре слотов, занимаемых WRAN-3 130. Это вызвано тем, что WRAN-N 100 занял половину слотов SCW, занятых WRAN-3 130 посредством состязания. Такая ситуация возникает в примерном варианте осуществления, в котором WRAN регулируют период использования SCW с шагом 2 в некоторой степени в результате состязания слотов SCW. Поэтому когда WRAN-3 130 дополнительно занимает вновь появляющиеся слоты SCW, период использования SCW вместе с ранее занимаемыми слотами можно уменьшить вдвое. В этом случае ранее занимаемые слоты не возвращаются, и таким образом, как показано на фиг.5В, WRAN-3 130 дополнительно занимает свободные слоты SCW без возврата слота SCW. В случае фиг.5С, поскольку другого претендента нет, WRAN-3 130 получает слоты SCW и вновь уменьшает период использования SCW вдвое. Следовательно, ввиду освобождения WRAN-2 120 период использования SCW WRAN-3 130 и WRAN-N 100 сокращается с 8 до 4 слотов SCW.
Кроме того, слот SCW может быть также получен в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения в ситуации, показанной на фиг.6.
На фиг.6 показан пример вновь осуществляющей доступ WRAN в системе широкополосной беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг.6, при наличии двух независимых групп WRAN (т.е. группы-А 510 и группы-В 520) WRAN-N 500 вновь осуществляет доступ в месте, на которое влияют как группа-А 510, так и группа-В 520.
На фиг.7А и 7В показан пример результата идентификации соседних WRAN вновь осуществляющей доступ WRAN в системе широкополосной беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг.7А и 7В описаны ниже применительно к примеру, описанному выше со ссылкой на фиг.6.
WRAN-А1 511, WRAN-А2 512, WRAN-А3 513 и WRAN-А4 514, которые принадлежат группе-А 510, и WRAN-В1 521, WRAN-В2 522, WRAN-В3 523 и WRAN-В4 524, которые принадлежат группе-В 520, в настоящее время используют SCW, показанное на фиг.7А в канале А. Однако результат анализа WRAN-N 500 получается таким, как показано на фиг.7В. То есть ввиду различия в расстояниях геопозиционирования WRAN-N 500 не может принимать пакет СВР от WRAN-А4 514 и пакет СВР от WRAN-В3 523. В этом случае один и тот же слот SCW может использоваться для одновременной идентификации регулярных схем SCW различных групп, поскольку UE, существующие в различных местах, идентифицируют соответствующие группы. То есть среди UE, принадлежащих WRAN-N 500, смежная с группой-А 510 UE идентифицирует регулярную схему группы-А 510, а смежная с группой-В 520 UE идентифицирует регулярную схему группы-В 520.
После идентификации регулярной схемы SCW группы-А 510 и группы-В 520 WRAN-N 500 выбирает претендента, который может минимизировать состязание. Когда WRAN-N 500 получает слот SCW, он влияет как на группу-А 510, так и на группу-В 520. При этом WRAN-N 500 выбирает претендента таким образом, чтобы свободный слот SCW использовался, по меньшей мере, одной группой. При выигрыше в состязании WRAN-N 500 конфигурирует схему использования SCW таким образом, чтобы ее период использования SCW вдвое превышал период использования SCW претендента. Проигравшая в состязании WRAN удваивает свой период использования SCW.
Процесс получения слота SCW посредством состязания описан ниже более подробно со ссылкой на фиг.8.
На фиг.8 показан пример получения слота SCW в системе беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг.8 описана ниже применительно к примерам, описанным выше со ссылкой на фиг.6, 7А и 7В.
Как показано на фиг.8, WRAN-N 500 состязается с WRAN-В1 521 в слоте SCW № 5 705. В этом случае состязание с WRAN-В1 521 не влияет на группу-А 510. В этом случае WRAN-N 500 выигрывает в состязании с WRAN-В1 521 и поэтому использует слот SCW № 5 705 для передачи пакета СВР. В соответствии с этим WRAN-В1 521 удваивает период использования SCW, а WRAN-N 500 конфигурирует схему использования SCW таким образом, чтобы ее период использования SCW вдвое превышал период использования предыдущего SCW WRAN-В1 521. Иными словами, WRAN-N 500 и WRAN-В1 521 устанавливают период использования SCW равным 8 слотам SCW. для передачи пакета СВР WRAN-N 500 использует слот SCW № 13 713, а WRAN-В1 521 использует SCW № 9 709. Следовательно, без влияния на группу-А 510 WRAN-N 500 и WRAN-В1 521 совместно используют слоты SCW, занимаемые WRAN-В1 521.
В вышеупомянутом процессе получения слота SCW вновь осуществляющая доступ WRAN проводит состязание и определяет, выиграла ли она в состязании или проиграла. Описания состязания, выигрыш в состязании и проигрыш в состязании изложены ниже.
Перед осуществлением передачи пакета СВР WRAN устанавливает случайное время выдержки. Случайное время выдержки - это время задержки передачи пакета СВР. WRAN передает пакет СВР по истечении случайного времени выдержки с момента времени начала слота SCW. Следовательно, даже если две WRAN используют один слот SCW для передачи пакетов СВР, пакеты СВР передаются в различные моменты времени. Кроме того, две WRAN могут распознать пакет СВР, переданный другой WRAN. То есть, когда две WRAN используют один и тот же слот SCW для передачи пакетов СВР, это предполагает состязание, когда сначала передается пакет СВР, это предполагает выигрыш в состязании, а когда пакет СВР передается другой WRAN, это предполагает проигрыш в состязании.
На фиг.9 показан пример состязания за получение слота SCW в системе широкополосной беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг.9 описана ниже применительно к примерам, описанным выше со ссылкой на фиг.6, 7А, 7В и 8.
Как показано на фиг.9, если случайное время выдержки WRAN-1 810 меньше случайного времени выдержки WRAN-2 820, WRAN-1 810 передает пакет СВР до того, как WRAN-2 820 передает пакет СВР. Следовательно, поскольку WRAN-1 810 не может обнаружить передачу пакета СВР, вызванную другой WRAN, до передачи пакета СВР WRAN-1 810, WRAN-1 810 решает, что она выиграла в состязании. Кроме того, поскольку WRAN-2 820 обнаруживает передачу пакета СВР, вызванную другой WRAN, до передачи пакета СВР WRAN-2 820, WRAN-2 820 решает, что она проиграла состязание.
Помимо случая, в котором WRAN вновь осуществляет доступ, как показано на фиг.1 или фиг.6, возможен случай, в котором WRAN освобождается. То есть, когда WRAN переходит на канал с другой частотой или когда отключается питание, слоты SCW, занимаемые освобожденной WRAN, находятся в свободном состоянии. В этом случае остальные WRAN могут дополнительно использовать свободные слоты.
В вышеупомянутом процессе получения слота SCW вновь осуществляющей доступ WRAN необходимо сначала обнаружить регулярную схему SCW соседних WRAN. Для этого осуществляющая доступ WRAN должна контролировать пакет СВР WRAN в течение нескольких кадров. Когда регулярная схема SCW определяется посредством контроля пакетов СВР, передаваемых по каналу, вновь осуществляющая доступ WRAN принимает пакет СВР, по меньшей мере, дважды для каждой WRAN. То есть время контроля является, по меньшей мере, максимальной величиной среди периодов передачи СВР соседних WRAN.
Следовательно, чтобы уменьшить время, необходимое для обнаружения регулярной схемы SCW, каждая WRAN присоединяет информацию о схеме использования SCW к пакету СВР. В соответствии с этим вновь осуществляющая доступ WRAN может знать схему использования SCW соответствующей WRAN, даже если от каждой WRAN принимается только один пакет. Например, информация о схеме использования SCW может быть включена в заголовок маякового сигнала Управления доступом к среде (МАС) пакета СВР или в специальный Информационный элемент (IE). Например, информация о схеме использования SCW выражается либо в типе периода схемы, либо в положении слота SCW, в котором будет передаваться следующий пакет СВР. В этом случае информация о схеме использования SCW может выражаться расположенной ниже Таблицей 1.
| Таблица 1 | ||
| Синтаксис | Размер | Примечания |
| Индикатор типа | 1 бит | 0: Тип, указывающий на величину периода 1: Тип, указывающий непосредственно на положение следующего слота SCW |
| Значение | х бит | Величина периода схемы или числа кадров от текущего слота до слота, в котором будет передаваться следующий пакет СВР |
В приведенной выше Таблице 1 поле «Индикатор типа» указывает на то, является ли информация информацией о схеме или информацией о положении слота SCW, в котором будет передаваться следующий пакет СВР, и в соответствии со значением в поле «Индикатор типа» поле «Значение» указывает на величину периода схемы или числа оставшихся кадров от текущего слота до слота, в котором будет передаваться следующий пакет СВР. При этом х означает число битов поля «Значение» и может определяться максимальным значением периода схемы.
Описанные выше операции BS и UE по получению слота SCW более подробно поясняются ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. Для удобства пояснения сущности для передачи пакетов СВР, например BS и UE, будут носить общее название «Передатчик пакетов СВР».
На фиг.10 и 11 показано функционирование передатчика пакетов СВР в системе беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
В соответствии с фиг.10 и 11 передатчик пакетов СВР осуществляет доступ к новому каналу на шаге 901. Например, передатчик пакетов СВР осуществляет доступ к новому каналу посредством перехода из выключенного состояния во включенное состояние или посредством изменения рабочего канала в соответствии с результатом обнаружения спектра.
После осуществления доступа к новому каналу, переходя к шагу 903, передатчик пакетов СВР идентифицируют регулярную схему SCW соседних WRAN. То есть передатчик пакетов СВР принимает пакет СВР от каждого SCW и оценивает WRAN, которая передает пакет СВР, для обнаружения регулярной схемы SCW соседних WRAN. Если передатчиком пакетов СВР является UE, UE сообщает о результатах анализа в BS. В противном случае, если передатчиком пакетов СВР является BS, BS объединяет свои результаты анализа с результатами анализа, сообщенными UE. Когда соседние WRAN передают информацию о своей схеме использования SCW с помощью пакета СВР, передатчик пакетов СВР принимает пакет СВР соседних WRAN однократно по каждой WRAN для оценки схемы использования SCW каждой WRAN и определяет регулярную схему SCW. Например, схема использования SCW, входящая в пакет СВР, конфигурируется так, как показано в приведенной выше Таблице 1.
После определения регулярной схемы SCW каждой WRAN, переходя к шагу 905, передатчик пакетов СВР определяет, появляются ли периодически свободные слоты SCW. Иными словами, передатчик пакетов СВР определяет, может ли слот SCW быть получен без влияния на другие WRAN.
Если свободные слоты SCW появляются периодически, переходя к шагу 907, передатчик пакетов СВР конфигурирует свою схему использования SCW таким образом, чтобы период появления свободного слота SCW совпадал с периодом использования SCW. То есть, передатчик пакетов СВР конфигурирует свою схему использования SCW, чтобы она была практически идентичной схеме формирования свободного слота SCW.
В противном случае, если свободные слоты SCW не появляются периодически, переходя к шагу 909, передатчик пакетов СВР выбирает претендента на получение слота SCW. В этом случае передатчик пакетов СВР выбирает WRAN, имеющую наименьший период использования SCW, в качестве претендента. Если идентифицированы различные регулярные схемы SCW множества групп, а свободные слоты SCW периодически появляются, по меньшей мере, в одной регулярной схеме SCW, передатчик пакетов СВР выбирает претендента на использование свободного слота SCW, по меньшей мере, одной группы.
После выбора претендента, переходя к шагу 911, передатчик пакетов СВР генерирует случайное время выдержки для состязания. То есть, когда претендент начинает свое SCW для передачи пакета СВР, передатчик пакетов СВР генерирует случайное время выдержки.
Затем, переходя к шагу 913, передатчик пакетов СВР определяет, истекает ли случайное время выдержки. Иными словами, передатчик пакетов СВР определяет, истекает ли случайное время выдержки с момента времени начала SCW, в котором претендент передает пакет СВР.
Если случайное время выдержки не истекает, переходя к шагу 915, передатчик пакетов СВР определяет, принят ли пакет СВР претендента. То есть передатчик пакетов СВР определяет, проиграл ли передатчик пакетов СВР в состязании. Если пакет СВР претендента принят до истечения случайного времени выдержки, передатчик пакетов СВР обнаруживает, что он проиграл в состязании, и процедура возвращается к шагу 909. В этом случае может быть вновь выбран тот же претендент. В противном случае, если пакет СВР претендента не принят, шаг 913 и шаг 915 повторяются, чтобы передатчик пакетов СВР определил, истекает ли случайное время выдержки или принят ли пакет СВР претендента.
Если результат определения на шаге 913 состоит в том, что случайное время выдержки истекает до приема пакета СВР претендента, то, переходя к шагу 917, передатчик пакетов СВР передает свой пакет СВР. Данный пакет СВР содержит различную информацию, относящуюся к алгоритму самосовместимости, например положение соответствующей BS, результат обнаружения, информацию о планировании, список резервных каналов и т.д. Кроме того, пакет СВР может дополнительно содержать информацию о схеме использования SCW передатчика пакетов СВР. Например, схема использования SCW, входящая в пакет СВР, может быть сконфигурирована так, как показано в приведенной выше Таблице 1.
После передачи пакета СВР, переходя к шагу 919, передатчик пакетов СВР обнаруживает, что он выиграл состязание, и конфигурирует свою схему использования SCW таким образом, чтобы его период использования SCW вдвое превышал период использования претендента. В соответствии с этим передатчик пакетов СВР и претендент совместно используют слоты SCW.
После этого, переходя к шагу 921 (на фиг.11), передатчик пакетов СВР определяет, настало ли время для передачи пакета СВР. То есть передатчик пакетов СВР определяет, истекает ли время, соответствующее периоду использования SCW, с момента предыдущей передачи пакета.
Если настало время передачи пакета СВР, то, переходя к шагу 923, передатчик пакетов СВР генерирует случайное время выдержки. То есть передатчик пакетов СВР определяет конкретное время задержки, после которого будет передан пакет СВР, с момента времени начала SCW.
После этого, переходя к шагу 925, передатчик пакетов СВР определяет, истекает ли случайное время выдержки с момента времени начала SCW.
Если случайное время выдержки истекает, переходя к шагу 927, передатчик пакетов СВР передает свой пакет СВР, и процедура возвращается к шагу 921. Пакет СВР содержит различную информацию, относящуюся к алгоритму самосовместимости, например положение соответствующей BS, результат обнаружения, информацию о планировании, список резервных каналов и т.д. Кроме того, пакет СВР может дополнительно содержать информацию о схеме использования SCW передатчика пакетов СВР. Например, схема использования SCW, входящая в пакет СВР, может быть сконфигурирована так, как показано в приведенной выше Таблице 1.
В противном случае, если случайное время выдержки не истекает, переходя к шагу 929, передатчик пакетов СВР определяет, принят ли пакет СВР другой WRAN. Если пакет СВР другой WRAN не принят, шаг 925 и 929 повторяются, чтобы передатчик пакетов СВР определил, истекает ли случайное время выдержки или принят ли пакет СВР другой WRAN.
Если пакет СВР другой WRAN принят до истечения случайного времени выдержки, переходя к шагу 931, передатчик пакетов СВР обнаруживает, что он проиграл состязание, и удваивает текущий период использования SCW. После этого, возвращаясь к шагу 921, передатчик пакетов СВР определяет, настало ли время для передачи пакета СВР в соответствии со вновь сконфигурированной схемой использования SCW.
На фиг.12 показана функциональная схема, иллюстрирующая функционирование передатчика пакетов СВР при освобождении соседней WRAN в системе беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Изображенное на фиг.12 функционирование - это функционирование передатчика пакетов СВР, который в настоящее время занимает слоты SCW. То есть изображенное на фиг.12 функционирование - это функционирование, осуществляемое после операций, изображенных на фиг.10 и фиг.11, и исключительно по результатам шагов, предшествующих шагу 921 в изображенных на фиг.10 и фиг.11 операциях.
В соответствии с фиг.12 на шаге 1001 передатчик пакетов СВР определяет, появляются ли периодически свободные слоты SCW. Периодический свободный слот SCW появляется, когда WRAN освобождается или когда другая WRAN занимает слоты SCW, занятые освобожденной WRAN.
Если свободные слоты SCW появляются периодически, переходя к шагу 1003, передатчик пакетов СВР определяет, составляет ли период появления свободного слота SCW менее периода использования SCW. То есть передатчик пакетов СВР определяет, может ли его период использования SCW быть сокращен посредством занятия свободного слота SCW.
Если период появления свободного слота SCW менее его периода использования SCW, переходя к шагу 1007, передатчик пакетов СВР пытается принять участие в состязании за занятие свободного слота SCW и возвращает свои слоты SCW. Иными словами, передатчик пакетов СВР устанавливает, что доступный слот SCW отсутствует. Далее процедура переходит к шагу 1009.
В противном случае, если период появления свободного слота SCW более его периода использования SCW или равен ему, переходя к шагу 1005, передатчик пакетов СВР определяет, образует ли комбинация его схемы использования SCW и схемы формирования свободного слота SCW один период. То есть передатчик пакетов СВР определяет, располагается ли место, в котором появляется свободный слот SCW, в центре слотов SCW, занимаемых передатчиком пакетов СВР. Если комбинация его периода использования SCW и периода свободного слота SCW не составляет один период, изображенная на фиг.12 процедура завершается.
В противном случае, если комбинация его периода использования SCW и периода свободного слота SCW образует один период, переходя к шагу 1009, передатчик пакетов СВР генерирует случайное время выдержки для состязания. То есть, когда начинается свободный слот SCW, передатчик пакетов СВР генерирует случайное время выдержки.
Далее, переходя к шагу 1011, передатчик пакетов СВР определяет, истекает ли случайное время выдержки. Иными словами, передатчик пакетов СВР определяет, истекает ли случайное время выдержки с момента времени начала свободного слота SCW.
Если случайное время выдержки не истекает, переходя к шагу 1013, передатчик пакетов СВР определяет, принят ли пакет СВР другой WRAN. То есть передатчик пакетов СВР определяет, проиграл ли передатчик пакетов СВР состязание. В противном случае, если пакет СВР претендента не принят, шаг 1011 и шаг 1013 повторяются, чтобы передатчик пакетов СВР определил, истекает ли случайное время выдержки или принят ли пакет СВР претендента.
Если определение на шаге 1013 показывает, что пакет СВР претендента принят до истечения случайного времени выдержки, переходя к шагу 1015, передатчик пакетов СВР обнаруживает, что он проиграл состязание, и устанавливает схему использования SCW, используемую до состязания, в качестве своей схемы использования SCW. То есть передатчик пакетов СВР восстанавливает схему использования SCW, используемую до состязания.
Если определение на шаге 1011 показывает, что случайное время выдержки истекает до принятия пакета СВР претендента, переходя к шагу 1017, передатчик пакетов СВР передает свой пакет СВР. Данный пакет СВР содержит различную информацию, относящуюся к алгоритму самосовместимости, например положение соответствующей BS, результат обнаружения, информацию о планировании, список резервных каналов и т.д. Кроме того, пакет СВР может дополнительно содержать информацию о схеме использования SCW передатчика пакетов СВР. Например, схема использования SCW, входящая в пакет СВР, может быть сконфигурирована так, как показано в приведенной выше Таблице 1.
После передачи пакета СВР, переходя к шагу 1019, передатчик пакетов СВР обнаруживает, что он выиграл состязание, и конфигурирует свою схему использования SCW таким образом, чтобы она включала в себя схему формирования свободного слота SCW. В этом случае, если шаг 1005 был выполнен, передатчик пакетов СВР конфигурирует свою схему формирования SCW, чтобы она была идентичной схеме формирования свободного слота SCW. В противном случае, если шаг 1005 не был выполнен, передатчик пакетов СВР конфигурирует схему, в которой его схема использования SCW и схема формирования свободного слота SCW объединяются в новую схему использования SCW.
На фиг.13 показана блок-схема, иллюстрирующая структуру передатчика пакетов СВР в системе беспроводной связи на основе CR в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
В соответствии с фиг.13 передатчик пакетов СВР содержит устройство обнаружения спектра 1102, контроллер полосы 1104, радиочастотный (RF) приемник 1106, демодулятор OFDM 1108, устройство обратного отображения поднесущей 1110, демодулятор символов 1112, декодер 1114, анализатор СВР 1116, генератор СВР 1118, кодер 1120, модулятор символов 1122, устройство отображения поднесущей 1124, модулятор OFDM 1126, RF-передатчик 1128 и контроллер СВР 1130.
Устройство обнаружения спектра 1102 осуществляет поиск сигнала лицензированной системы. Устройство обнаружения спектра 1102 оценивает состояние использования полосы лицензированной системы для поиска канала, который не используется лицензированной системой. Устройство обнаружения спектра 1102 передает результат обнаружения в контроллер полосы 1104.
Контроллер полосы 1104 выбирает рабочий канал в соответствии с результатом обнаружения устройства обнаружения спектра 1102 и осуществляет управление полосой обработки RF-приемника 1106 и RF-передатчика 1128 для передачи и приема сигнала в полосе, соответствующей выбранному каналу. То есть контроллер полосы 1104 осуществляет управление для осуществления доступа к каналу, который не используется лицензированной системой.
RF-приемник 1106 преобразует с понижением частоты принятый через антенну сигнал радиочастотного диапазона в групповой сигнал. Демодулятор OFDM 1108 делит этот групповой сигнал для каждого символа OFDM, удаляет циклический префикс (CP), а затем восстанавливает сигналы радиочастотного диапазона посредством выполнения операции быстрого преобразования Фурье (FFT). Устройство обратного отображения поднесущей 1110 делит сигналы радиочастотного диапазона для каждой обработки. Например, устройство обратного отображения поднесущей 1110 выделяет пакет СВР, принятый с использованием слота SCW. Демодулятор символов 1112 демодулирует сигналы для преобразования их в битовый поток. Декодер 1114 декодирует этот битовый поток.
Анализатор СВР 1116 анализирует пакет СВР, принятый от соседней WRAN. То есть анализатор СВР 1116 оценивает WRAN, которая передает пакет СВР, и информацию, относящуюся к алгоритму самосовместимости для WRAN, которая передает пакет СВР. В частности, если WRAN передают информацию о своей схеме использования SCW с использованием пакета СВР, анализатор СВР 1116 определяет схему использования SCW WRAN, которая передает пакет СВР, посредством анализа пакета СВР, а затем передает оцененную схему использования SCW в контроллер СВР 1130. Например, схема использования SCW, входящая в пакет СВР, может быть сконфигурирована, как показано в приведенной выше Таблице 1.
Генератор СВР 1118 генерирует подлежащий передаче пакет СВР. Данный пакет СВР содержит различную информацию, относящуюся к алгоритму самосовместимости, например положение соответствующей BS, результат обнаружения, информацию о планировании, список резервных каналов и т.д. Кроме того, пакет СВР может дополнительно содержать информацию о схеме использования SCW передатчика пакетов СВР. Например, схема использования SCW, входящая в пакет СВР, может быть сконфигурирована так, как показано в приведенной выше Таблице 1. В этом случае генератор СВР 1118 передает пакет СВР под управлением контроллера СВР 1130.
Кодер 1120 кодирует битовый поток пакета СВР. Модулятор символов 1122 модулирует битовый поток для преобразования его в комбинированные символы. Устройство отображения поднесущей 1124 отображает комбинированные символы в частотную область. Модулятор OFDM 1126 преобразует сигналы, отображенные в частотную область, в сигнал во временной области посредством выполнения операции Обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), вставляет СР, а затем конфигурирует символы OFDM группового сигнала. RF-передатчик 1128 преобразует с повышением частоты символы OFDM группового сигнала в сигнал RF-полосы и передает сигнал RF-полосы через антенну.
Контроллер СВР 1130 обеспечивает управление, относящееся к передаче СВР. То есть контроллер СВР 1130 управляет функцией получения слота SCW в момент осуществления доступа к каналу, функцией передачи пакетов СВР и т.д. Для этого контроллер СВР 1130 содержит анализатор схем 1132, селектор претендентов 1134, таймер выдержки 1136 и конфигуратор схем 1138.
Анализатор схем 1132 анализирует регулярную схему SCW соседних WRAN с использованием пакетов СВР, идентифицированных анализатором СВР 1116. То есть анализатор схем 1132 определяет период использования SCW и регулярную схему SCW соседних WRAN посредством использования информации WRAN, которая передает пакет СВР, принимаемый в каждом SCW и передаваемый анализатором СВР 1116. Если соседние WRAN передают информацию о своей схеме использования SCW посредством использования пакета СВР, анализатор схем 1132 определяет схему использования SCW каждой соседней WRAN, определяемую анализатором СВР 1116, и обнаруживает регулярную схему SCW. Например, схема использования SCW, входящая в пакет СВР, может быть сконфигурирована, как показано в приведенной выше Таблице 1.
Если результат анализа анализатора схем 1132 показывает, что свободный слот SCW не существует, селектор претендентов 1134 выбирает претендента на получение слота SCW. В этом случае селектор претендентов 1134 выбирает WRAN, имеющую наименьший период использования SCW, в качестве претендента. Кроме того, если идентифицированы различные регулярные схемы SCW множества групп, а свободные слоты SCW периодически появляются, по меньшей мере, в одной регулярной схеме SCW, селектор претендентов 1134 выбирает претендента на использование свободного слота SCW, по меньшей мере, одной группы. Кроме того, селектор претендентов 1134 сообщает таймеру выдержки 1136 время начала слота SCW, в котором выбранный претендент передает пакет СВР.
Когда передан пакет СВР и когда проведено состязание за получение слота SCW, таймер выдержки 1136 генерирует случайное время выдержки и определяет, истекает ли случайное время выдержки. То есть, когда проведено состязание за получение слота SCW, таймер выдержки 1136 генерирует случайное время выдержки в момент времени начала слота SCW, в который претендент передает пакет СВР, и определяет, истекает ли случайное время выдержки. После получения слота SCW таймер выдержки 1136 генерирует случайное время выдержки в момент времени начала слота SCW, в котором пакет СВР передается в соответствии со схемой использования SCW, определенной конфигуратором схем 1138, и определяет, истекает ли случайное время выдержки.
Конфигуратор схем 1138 конфигурирует схему использования SCW. Если состязание не является необходимым, конфигуратор схем 1138 конфигурирует схему использования SCW в соответствии с периодом свободного слота SCW. В противном случае, если состязание необходимо, при выигрыше в состязании за получение слота SCW с претендентом конфигуратор схем 1138 конфигурирует схему использования SCW таким образом, чтобы его период использования SCW вдвое превышал период использования SCW претендента. После выигрыша в состязании, проиграв в состязании с другой WRAN, конфигуратор схем 1138 удваивает период использования SCW. Кроме того, конфигуратор схем 1138 сообщает таймеру выдержки 1136 время начала слота SCW, в котором пакет СВР передается в соответствии с определенной схемой использования SCW.
То есть контроллер СВР 1130 осуществляет управление анализатором схем 1132 для анализа регулярной схемы SCW соседних WRAN, осуществляет управление селектором претендентов 1134 для выбора претендента, осуществляет управление таймером выдержки 1136 для генерирования случайного времени выдержки и осуществляет управление конфигуратором схем 1138 для конфигурирования схемы использования SCW. В этом случае процесс конфигурирования схемы использования SCW осуществляется посредством установления различия между случаем, в котором передатчик пакетов СВР вновь осуществляет доступ к каналу, и случаем, в котором после осуществления доступа к каналу появляется свободный слот SCW.
Во-первых, когда передатчик пакетов СВР вновь осуществляет доступ к каналу, анализатор пакетов 1132, селектор претендентов 1134, таймер выдержки 1136 и конфигуратор схем 1138 взаимодействуют для получения слота SCW и для передачи пакета СВР, как описано ниже.
После осуществления доступа к новому каналу посредством операций устройства обнаружения спектра 1102 и контроллера полосы 1104 контроллер СВР 1130 осуществляет управление анализатором схем 1132 для анализа регулярной схемы SCW соседних WRAN. Если передатчиком пакетов СВР является UE, контроллер СВР 1130 сообщает BS о результатах анализа. То есть, хотя это и не показано, UE дополнительно содержит генератор сообщений, который генерирует сообщение для описания результатов анализа, передаваемых контроллером СВР 1130. В противном случае, если передатчиком пакетов СВР является BS, контроллер СВР 1130 объединяет свои результаты анализа с результатами анализа, сообщенными UE. То есть, хотя это и не показано, BS дополнительно содержит анализатор сообщений, который оценивает результаты анализа, сообщенные UE, посредством использования принимаемого от UE сообщения и который передает результаты анализа в контроллер СВР 1130. Если WRAN передают информацию о своей схеме использования SCW посредством использования пакета СВР, контроллер СВР 1130 оценивает схему использования SCW WRAN, которая передает пакет СВР, посредством анализа пакета СВР и анализирует оцененную схему использования SCW.
Если результат, полученный посредством идентификации регулярной схемы SCW, показывает, что свободные слоты SCW появляются периодически, контроллер СВР 1130 управляет конфигуратором схем 1138 для конфигурирования схемы использования SCW таким образом, чтобы период свободного слота SCW совпадал с его периодом использования SCW. В противном случае, если свободный слот SCW не появляется периодически, контроллер СВР 1130 управляет селектором претендентов 1134 для выбора претендента на получение слота SCW и управляет таймером выдержки 1136 для генерирования случайного времени выдержки для состязания.
После этого, если пакет СВР претендента принимается до истечения случайного времени выдержки с момента времени начала слота SCW, в котором претендент передает пакет СВР, контроллер СВР 1130 обнаруживает, что он проиграл состязание, и поэтому управляет селектором претендентов 1134 для повторного выбора претендента. В этом случае тот же претендент может быть выбран повторно. Иными словами, если пакет СВР претендента не принимается до истечения случайного времени выдержки с момента времени начала слота SCW, в котором претендент передает пакет СВР, контроллер СВР 1130 управляет генератором СВР 1118 для выдачи пакета СВР. В соответствии с этим контроллер СВР 1130 обнаруживает, что он выиграл состязание, и поэтому управляет конфигуратором схем 1138 для конфигурирования схемы использования SCW таким образом, чтобы период использования SCW вдвое превышал период использования SCW претендента. В результате передатчик пакетов СВР и претендент совместно используют слоты SCW.
После этого при наступлении времени передачи пакета СВР в соответствии с установленной схемой использования SCW контроллер СВР 1130 управляет таймером выдержки 1136 для генерирования случайного времени выдержки. После истечения случайного времени выдержки контроллер СВР 1130 выдает команду генератору СВР 1130 на выдачу пакета СВР. В этом случае, если пакет СВР другой WRAN принимается до истечения случайного времени выдержки, контроллер СВР 1130 обнаруживает, что он проиграл состязание, и поэтому управляет конфигуратором схем 1138 для удвоения периода использования SCW.
Далее, в случае, если свободный слот SCW появляется, когда WRAN освобождается от канала или когда другая WRAN занимает слоты SCW, занимаемые освобожденной WRAN, анализатор пакетов 1132, селектор претендентов 1134, таймер выдержки 1136 и конфигуратор схем 1138 взаимодействуют для получения слота SCW и для передачи пакета СВР, как описано ниже.
В состоянии, когда слоты SCW появляются периодически, контроллер СВР 1130 управляет анализатором схем 1132 для осуществления постоянного анализа регулярной схемы SCW. Если передатчиком пакетов СВР является UE, контроллер СВР 1130 сообщает BS о результатах анализа. То есть, хотя это и не показано, UE дополнительно содержит генератор сообщений, который генерирует сообщение для описания результатов анализа, передаваемых контроллером СВР 1130. В противном случае, если передатчиком пакетов СВР является BS, контроллер СВР 1130 объединяет свои результаты анализа с результатами анализа, сообщенными UE. То есть, хотя это и не показано, BS дополнительно содержит анализатор сообщений, который оценивает результаты анализа, сообщенные UE, посредством использования принимаемого от UE сообщения и который передает результаты анализа в контроллер СВР 1130.
Если результат, полученный посредством идентификации регулярной схемы SCW, показывает, что свободные слоты SCW появляются периодически, контроллер СВР 1130 устанавливает, меньше ли период появления свободного слота SCW, чем его период использования SCW. Если период появления свободного слота SCW меньше его периода использования SCW, контроллер СВР 1130 решает изменить свой период использования SCW на период появления свободного слота SCW проведением состязания на занятие свободного слота SCW и восстанавливает свои слоты SCW. В противном случае, если период появления свободного слота SCW больше его периода использования SCW, контроллер СВР 1130 определяет, образует ли комбинация его схемы использования SCW и схемы формирования свободного слота SCW один период. Если результат этого определения показывает, что комбинация его схемы использования SCW и схемы формирования свободного слота SCW образует один период, контроллер СВР 1130 решает использовать не только занятые в настоящее время слоты SCW, но и свободные слоты SCW. В этом случае слоты SCW не возвращаются.
Далее контроллер СВР 1130 управляет таймером выдержки 1136 для генерирования случайного времени выдержки для состязания. После этого, если пакет СВР претендента принимается до истечения случайного времени выдержки с момента времени начала свободного слота SCW, контроллер СВР 1130 обнаруживает, что он проиграл состязание, и восстанавливает период использования SCW, используемый до состязания. В противном случае, если пакет СВР претендента не принимается до истечения случайного времени выдержки с момента времени начала свободного слота SCW, контроллер СВР 1130 управляет генератором СВР 1118 для выдачи пакета СВР. В соответствии с этим контроллер СВР 1130 обнаруживает, что он выиграл состязание, и поэтому управляет конфигуратором схем 1138 для конфигурирования своей схемы использования SCW с целью введения схемы формирования свободного слота SCW. Если слоты SCW в этом случае возвращаются, контроллер СВР 1130 конфигурирует свою схему использования SCW, чтобы она была идентичной схеме формирования свободного слота SCW. В противном случае, если слоты SCW не возвращаются, контроллер СВР 1130 устанавливает комбинацию своей схемы использования SCW и схемы формирования свободного слота SCW в качестве новой схемы использования SCW.
В соответствии с примерными вариантами осуществления настоящего изобретения в системе беспроводной связи на основе CR надлежащий претендент выбирается посредством анализа соседних WRAN, при этом WRAN, проигравшая состязание, увеличивает свой период использования SCW. Следовательно, может быть сконфигурирована высоконадежная регулярная схема SCW и при этом избегаются конфликты между пакетами СВР.
Несмотря на то, что настоящее изобретение продемонстрировано и описано со ссылкой на некоторые его примерные варианты осуществления, специалистам понятно, что в его форму и детали могут быть внесены различные изменения в пределах сущности и объема изобретения в соответствии с прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.
1. Способ функционирования передатчика пакетов протокола маяковых сигналов совместимости (СВР) в системе беспроводной связи на основе когнитивного радио (CR), содержащий этапы, на которых: генерируют информацию о схеме использования окна самосовместимости (SCW); генерируют пакет СВР, содержащий информацию о схеме использования SCW; и передают пакет СВР посредством SCW, причем схема использования SCW содержит информацию о положении, по меньшей мере, одного слота SCW из множества слотов SCW, в которых передатчик пакетов СВР передает пакет СВР.
2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых: идентифицируют регулярную схему SCW соседних беспроводных региональных сетей (WRAN) и передают пакет СВР посредством состязания, если свободные слоты SCW не появляются периодически.
3. Способ по п.2, в котором передача пакета СВР посредством состязания содержит этапы, на которых: выбирают WRAN в качестве претендента из соседних WRAN; проводят состязание для передачи пакета СВР с претендентом в пределах слотов SCW, которые заняты WRAN; и конфигурируют схему использования SCW таким образом, чтобы период использования SCW передатчика пакетов СВР вдвое превышал период использования SCW претендента при выигрыше состязания.
4. Способ по п.3, в котором выбор WRAN в качестве претендента содержит этап, на котором выбирают WRAN, имеющую наиболее короткий период использования SCW, в качестве претендента из соседних WRAN.
5. Способ по п.3, в котором выбор претендента содержит этап, на котором выбирают претендента для использования свободного слота SCW, по меньшей мере, одной из групп, если идентифицируют различные регулярные схемы SCW множества групп, и свободные слоты SCW появляются периодически, по меньшей мере, в одной из регулярных схем SCW.
6. Способ по п.3, в котором проведение состязания содержит этапы, на которых: генерируют случайное время выдержки для состязания с претендентом в момент времени начала слота SCW, в котором претендент передает пакет СВР; передают пакет СВР, когда случайное время выдержки истекает до приема пакета СВР от претендента; и определяют, что состязание выиграно.
7. Способ по п.6, дополнительно содержащий этапы, на которых: определяют, что состязание проиграно после приема пакета СВР от претендента до того, как истечет случайное время выдержки; и повторно выбирают претендента.
8. Способ по п.3, дополнительно содержащий этап, на котором после конфигурирования схемы использования SCW удваивают период использования SCW, когда состязание за передачу пакета СВР с другой WRAN проиграно.
9. Способ по п.3, дополнительно содержащий этап, на котором изменяют схему использования SCW путем занятия, по меньшей мере, одного свободного слота SCW, если свободные слоты SCW периодически появляются.
10. Способ по п.9, в котором изменение схемы использования SCW содержит этапы, на которых: определяют одно из следующего: является ли период появления свободных слотов SCW меньшим, чем период использования SCW передатчика пакетов СВР, и образует ли комбинация схемы использования SCW и схемы появления свободных слотов SCW один период; генерируют случайное время выдержки для занятия свободного слота SCW в момент времени начала свободного слота SCW; передают пакет СВР, когда случайное время выдержки истекает до приема пакета СВР от другой WRAN; и конфигурируют схему использования SCW передатчика пакетов СВР для введения схемы появления свободных слотов SCW.
11. Способ по п.10, дополнительно содержащий этап, на котором освобождают слоты SCW передатчика пакетов СВР, если период появления свободного слота SCW меньше периода использования SCW передатчика пакетов СВР.
12. Способ по п.10, дополнительно содержащий этап, на котором восстанавливают схему использования SCW, использованную перед состязанием, если пакет СВР от другой WRAN принимают до того, как истечет случайное время выдержки.
13. Способ по п.1, в котором информация о схеме использования SCW содержит, по меньшей мере, одно из первого параметра, который указывает тип информации о схеме, и второго параметра, который представляет схему использования SCW в виде типа информации о схеме.
14. Способ по п.13, в котором второй параметр содержит одно из значения периода схемы использования SCW и положения следующего слота SCW и в котором дополнительно положение содержит смещение от текущего слота к слоту, в котором должен передаваться следующий пакет СВР.
15. Способ по п.13, в котором идентификация регулярной схемы SCW содержит этап, на котором считывают информацию о схеме использования SCW каждой из соседних WRAN, содержащуюся в пакете СВР, принятом от соседних WRAN.
16. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых: ищут канал, который не используется лицензированной системой, до того как будет идентифицирована регулярная схема SCW соседних WRAN; и осуществляют доступ к каналу, который не используется лицензированной системой.
17. Способ по п.1, в котором пакет СВР содержит информацию, относящуюся к алгоритму самосовместимости, содержащую, по меньшей мере, одно из положения базовой станции (BS), результата обнаружения, информации о планировании и списка резервных каналов.
18. Способ по п.2, дополнительно содержащий этап, на котором передают результат идентификации регулярной схемы SCW соседних WRAN в BS.
19.Способ по п.2, дополнительно содержащий этап, на котором принимают регулярную схему SCW соседних WRAN, идентифицированную, по меньшей мере, одним пользовательским оборудованием (UE).
20. Устройство для передачи пакета протокола маяковых сигналов совместимости (СВР) в системе беспроводной связи на основе когнитивного радио (CR), содержащее: генератор для генерации информации о схеме использования окна самосовместимости (SCW) и для генерации пакета СВР, содержащего информацию о схеме использования SCW; и передатчик для передачи пакета СВР посредством SCW, причем схема использования SCW содержит информацию о положении, по меньшей мере, одного слота SCW из множества слотов SCW, в которых передатчик передает пакет СВР.
21. Устройство по п.20, дополнительно содержащее: контроллер для идентификации регулярной схемы SCW соседних беспроводных региональных сетей (WRAN) и управления для передачи пакета СВР посредством состязания, если свободные слоты SCW не появляются периодически.
22. Устройство по п.21, в котором контроллер выбирает WRAN в качестве претендента из соседних WRAN, проводит состязание для передачи пакета СВР с претендентом в пределах слотов SCW, которые заняты WRAN, и конфигурирует схему использования SCW таким образом, чтобы период использования SCW передатчика пакетов СВР вдвое превышал период использования SCW претендента при выигрыше в состязании.
23. Устройство по п.22, в котором селектор выбирает WRAN, имеющую наиболее короткий период использования SCW, в качестве претендента из соседних WRAN.
24. Устройство по п.22, в котором селектор выбирает претендента для использования свободного слота SCW, по меньшей мере, одной из групп, если идентифицируются различные регулярные схемы SCW множества групп, и свободные слоты SCW появляются периодически, по меньшей мере, в одной из регулярных схем SCW.
25. Устройство по п.22, в котором контроллер генерирует случайное время выдержки для состязания с претендентом в момент времени начала слота SCW, в котором претендент передает пакет СВР, передает пакет СВР, когда случайное время выдержки истекает до приема пакета СВР от претендента, и определяет, что состязание выиграно.
26. Устройство по п.25, в котором контроллер определяет, что состязание проиграно после приема пакета СВР от претендента до того, как истечет случайное время выдержки, и повторно выбирает претендента.
27. Устройство по п.22, в котором контроллер после конфигурирования схемы использования SCW удваивает период использования SCW, когда состязание за передачу пакета СВР с другой WRAN проиграно.
28. Устройство по п.22, в котором контроллер изменяет схему использования SCW путем занятия, по меньшей мере, одного свободного слота SCW, если свободные слоты SCW периодически появляются.
29. Устройство по п.28, в котором контроллер определяет одно из следующего: является ли период появления свободных слотов SCW меньшим, чем период использования SCW передатчика пакетов СВР, и образует ли комбинация схемы использования SCW и схемы появления свободных слотов SCW один период, генерирует случайное время выдержки для занятия свободного слота SCW в момент времени начала свободного слота SCW, передает пакет СВР, когда случайное время выдержки истекает до приема пакета СВР от другой WRAN, и конфигурирует схему использования SCW передатчика пакетов СВР для введения схемы появления свободных слотов SCW.
30. Устройство по п.29, в котором контроллер освобождает слоты SCW передатчика пакетов СВР, если период появления свободного слота SCW меньше периода использования SCW передатчика пакетов СВР.
31. Устройство по п.29, в котором контроллер восстанавливает схему использования SCW, использованную перед состязанием, если пакет СВР от другой WRAN принимается до того, как истечет случайное время выдержки.
32. Устройство по п.19, в котором информация о схеме использования SCW содержит, по меньшей мере, одно из первого параметра, который указывает тип информации о схеме, и второго параметра, который представляет схему использования SCW в виде типа информации о схеме.
33. Устройство по п.32, в котором второй параметр содержит одно из значения периода схемы использования SCW и положения следующего слота SCW и в котором дополнительно положение содержит смещение от текущего слота к слоту, в котором должен передаваться следующий пакет СВР.
34. Устройство по п.32, дополнительно содержащее: контроллер для считывания информации о схеме использования SCW каждой из соседних WRAN, содержащейся в пакете СВР, принятом от соседних WRAN для идентификации регулярной схемы SCW.
35. Устройство по п.19, дополнительно содержащее: устройство обнаружения для поиска канала, который не используется лицензированной системой, до того как будет идентифицирована регулярная схема SCW соседних WRAN; и контроллер для управления для осуществления доступа к каналу, который не используется лицензированной системой.
36. Устройство по п.19, в котором пакет СВР содержит информацию, относящуюся к алгоритму самосовместимости, содержащую, по меньшей мере, одно из положения базовой станции (BS), результата обнаружения, информации о планировании и списка резервных каналов.
37. Устройство по п.21, дополнительно содержащее: передатчик для передачи результата идентификации регулярной схемы SCW соседних WRAN в BS.
38. Устройство по п.21, дополнительно содержащее: приемник для приема регулярной схемы SCW соседних WRAN, идентифицированной, по меньшей мере, одним пользовательским оборудованием (UE).
