频段自适应的无线通信的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请号为200680035788. 3、申请日为2006年7月21日、发明名称为"频 段自适应的无线通信"的专利申请的分案申请。
[0002] 相关申请
[0003] 本发明专利申请要求根据35United States Code § 119(e)而享有2005年7月27 日提交的美国临时专利申请60/702, 883的优先权，其中该申请在这里全部引入作为参考。
技术领域
[0004] 本公开主要涉及一种用于多频段无线通信的系统、设备和方法。其中，可以在用于 无线通信的范围以内使用的频段和/或传输格式将被识别。此外，通过评估每一个可用频 段的信号质量度量，可以选择至少一个被识别频段，以便根据确定的信号质量来进行通信。
【背景技术】
[0005] 常规的无线设备被设计成使用受限的发射功率电平而在特定频率范围或频段以 内工作或执行操作。对受联邦通信委员会（FCC)管制的频段来说，这其中的主要类型的频 段包括许可频段、半许可频段、无牌照频段和重叠频段。FCC为所述每一个频段都规定了发 射功率限度，由此提供了公共安全性，并且降低了潜在的同频段或相邻频段干扰电平。
[0006] 例示的许可频段包括蜂窝电话或个人通信服务（PCS)频段。美国的蜂窝通信通 常工作在824~849MHz以及869~894MHz的频率范围以内。美国的宽带PCS通信通常 工作在1850~1910MHz以及1930~1990MHz的频率范围以内，而窄带PCS则通常工作 在901~902MHz、930~931MHz以及940~941MHz的频率范围以内。近来，附加的50MHz 频段（4940-4900MHZ)已经可以使用，该频段被称为4. 9GHz许可频段，它是FCC为了支持 公共安全性而指定的。此外，本发明还设想了其他许可频段，例如所谓的第三代（3G)无 线通信，这其中包括如下频段，例如1710~1755MHz、2110~2155MHz、2305~2320MHz、 2345-2360MHz (无线通信服务，WCS带宽）以及2500~2690MHz (多信道多点分发服务，MMDS 频段）。通常，许可频段的许可证持有者具有在指定地理区域以及在规定期限和指定时间以 内使用该频段提供服务的专有权。从通常不允许其他服务供应方在相同时间、相同频段和 相同区域提供服务的意义上讲，该许可是独占的。此外，所预期的其他许可频段包括但不局 限于被识别成为WiMAX分配的许可频段（WiMAX被定义为全球微波接入互操作性）。
[0007] 近来，FCC开放了 3. 65GHz~3. 7GHz范围的半许可频段。这个半许可频段是一个 可供所有许可证持有者依照非独占条款使用的全国性频段。半许可频段的许可证持有者需 要在他们之间进行协调，以便在共存于相同区域时降低互扰等级以及同等地共享频段。这 个半许可频段对所有许可证持有者来说都是免费的，并且对许可证持有者的数量也没有限 制。
[0008] 对无牌照频段、例如，工业、科学及医疗（ISM)频段以及无牌照国家信息基础架构 (UNII)频段来说，这些频段是众多周知的，并且是可以由任何数量的设备共享的。一般来 说，这些无牌照频段包含的是例如900MHz、2. 4GHZ、5. OGHz以及5. 8GHz的频率，并且这些频 率通常被用于无绳电话、无线局域网（WLAN)以及蓝牙设备。
[0009] 重叠频段是处于3. IGHz~10. 6GHz的范围以内的频段。例示的重叠频段是为了 供所谓的超宽带（UWB)设备使用而被分配的。UWB频段是一个无牌照频段，该频段在其频率 范围以内与很多许可频段是重叠的。
【发明内容】
[0010] 本公开标识的是一种系统、设备和方法，其中所述系统、设备和方法对所有可用频 段的用途加以利用，以便根据其对每个可用频段的总体信号质量等级的判定来选择至少一 个用于通信的可用频段。根据本公开，无论是许可、半许可还是无牌照频段，所有这些频段 都被认为是有价值的，并且这些频段可以用于实现最大的频谱效率。
[0011] 本发明的一个方案提供了一种频段自适应无线通信系统。该频段自适应无线通信 系统包括接收机，其构造成：从发射机为无线电通信链路接收可用频段的识别，其中所述发 射机至少部分地基于多个频段的信号电平来从所述多个频段中识别所述可用频段；至少部 分地基于与每个所述可用频段的链路相关联的一个或多个无线电信号质量度量来评估所 述可用频段；至少部分地基于所述可用频段的评估来为所述无线电通信链路选择所述可用 频段中的至少两个频段；并且使得所述无线电通信链路通过使用所述至少两个频段得以建 立。
[0012] 优选地，其中所述信号电平包括干扰电平。
[0013] 优选地，其中所述一个或多个无线电信号质量度量包括噪声电平、干扰电平、噪声 加干扰电平、接收机信号强度指示符（RSSI)电平、信噪比、信号噪声干扰比、比特差错率 (BER)、符号差错率（SER)、块差错率（BLER)、帧差错率（FER)、均方误差（MSE)、频谱完整性 或数据吞吐率中的至少一个。
[0014] 优选地，其中所述至少两个频段中的至少一个与许可频段、无牌照频段、半许可频 段、或重叠频段中的至少一个相对应。
[0015] 优选地，其中所述接收机进一步构造成至少部分地基于传输目标来评估所述可用 频段。
[0016] 优选地，其中所述传输目标包括最大数据吞吐量、最大覆盖距离、或最高链路可靠 性中的至少一个。
[0017] 优选地，其中所述接收机进一步构造成监视所述已建立的无线电通信链路的至少 一个传输性能度量。
[0018] 优选地，其中所述至少一个传输性能度量包括比特差错率（BER)、帧差错率 (FER)、块差错率（BLER)、或均方误差（MSE)中的至少一个。
[0019] 优选地，其中至少部分地基于所述至少一个传输性能度量没有达到性能阈值的判 定，所述接收机进一步构造成重新评估所述可用频段。
[0020] 本发明的另一个方案提供了一种方法，其包括：从发射机为无线电通信链路接收 可用频段的识别，其中所述发射机至少部分地基于多个频段的信号电平来从所述多个频段 中识别所述可用频段；至少部分地基于与每个所述可用频段的链路相关联的一个或多个无 线电信号质量度量来评估所述可用频段；至少部分地基于所述可用频段的评估来为所述无 线电通信链路选择所述可用频段中的至少两个频段；并且使得所述无线电通信链路通过使 用所述至少两个频段得以建立。
[0021] 优选地，其中所述一个或多个无线电信号质量度量包括噪声电平、干扰电平、噪声 加干扰电平、接收机信号强度指示符（RSSI)电平、信噪比、信号噪声干扰比、比特差错率 (BER)、符号差错率（SER)、块差错率（BLER)、帧差错率（FER)、均方误差（MSE)、频谱完整性 或数据吞吐率中的至少一个。
[0022] 优选地，其中所述至少两个频段中的至少一个与许可频段、无牌照频段、半许可频 段、或重叠频段中的至少一个相对应。
[0023] 优选地，其中所述接收机进一步构造成至少部分地基于最大数据吞吐量、最大覆 盖距离、或最高链路可靠性中的至少一个来评估所述可用频段。
[0024] 优选地，其中所述接收机进一步构造成监视所述已建立的无线电通信链路的至少 一个传输性能度量。
[0025] 优选地，所述至少一个传输性能度量包括比特差错率（BER)、帧差错率（FER)、块 差错率（BLER)、或均方误差（MSE)中的至少一个。
[0026] 优选地，所述方法进一步包括至少部分地基于所述至少一个传输性能度量没有达 到性能阈值的判定来重新评估所述可用频段。
[0027] 本发明的另一个方案提供了一种频段自适应无线通信系统。该频段自适应无线通 信系统包括：装置，用于为无线电通信链路识别多种传输格式的一种或多种可用传输格式； 装置，用于为所述无线电通信链路获取传输目标；装置，用于基于所述传输目标来评估所述 一种或多种可用传输格式，所述一种或多种可用传输格式的每一种包括由至少两个频段构 成的可行组合，其中所述一种或多种可用传输格式的所述评估至少部分地基于与所述至少 两个频段的每一个相关联的无线电信号质量度量；装置，用于至少基于所述一种或多种传 输格式的所述评估来为所述无线电通信链路选择传输格式；以及装置，用于使得所述无线 电通信链路通过使用所述已选择的传输格式得以建立。
[0028] 优选地，其中所述一种或多种可用传输格式中的至少一种为所述无线电通信链路 同时使用至少两个频段。
[0029] 优选地，其中所述可用传输格式进一步包括包含单传输频率格式、多频率传输格 式、传输频段格式、多频段复合格式、频率分集格式、频率跳变格式、频段跳变格式、以及 802. 11格式的组中的至少一种。
[0030] 优选地，频段自适应无线通信系统进一步包括装置，其用于监视与所述无线电通 信链路相关联的无线电信号质量度量。
[0031] 优选地，其中所述用于监视的装置构造成为噪声电平、干扰电平、噪声加干扰电 平、接收机信号强度指示符（RSSI)电平、信噪比、信号噪声干扰比、比特差错率（BER)、符号 差错率（SER)、块差错率（BLER)、帧差错率（FER)、均方误差（MSE)、频谱完整性以及数据吞 吐率中的至少一个评估所述无线电信号质量度量。
[0032] 优选地，其中所述用于选择的装置被配置为选择至少两种传输格式。
[0033] 优选地，其中所述用于评估的装置包括专用集成电路（ASIC)、微处理器、微控制 器、CISC处理器、RISC处理器、数字信号处理器（DSP)、以及基带处理器中的至少一个。 [0034] 优选地，其中所述传输目标包括最大化链路数据吞吐量、最大化覆盖距离、最小化 功率损耗、最大化链路可靠性、以及最小化信号干扰中的至少一个。
[0035] 优选地，其中所述两个频段中的至少一个与许可频段、无牌照频段、半许可频段、 以及重叠频段中的至少一个相对应。
[0036] 本发明的另一个方案提供了一种用于在频段自适应无线通信系统中选择传输格 式的方法，其包括：从多种传输格式中为无线电通信链路识别一种或多种可用传输格式； 为所述无线电通信链路识别传输目标；基于所述传输目标评估所述一种或多种可用传输格 式，所述一种或多种可用传输格式的