无线局域网设备的空白空间使用
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2010年8月26日、申请号为201080068783. 7的中国专利申请 ("无线局域网设备的空白空间使用"）的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明设及一种针对无线局域网（WLAN)设备的方法和装置，W在数字广播电视 频谱的未占用（unoccupied)部分中操作。
【背景技术】
[0003] 在组播和广播应用中，通过有线和/或无线网络将数据从服务器传输到多个接收 机。本文所使用的组播系统是一种其中服务器向多个接收机同时传输相同数据的系统，在 该系统中，多个接收机形成一直到所有接收机并包括所有接收机的子集。广播系统是一种 其中服务器向所有接收机同时传输相同数据的系统。目P，所定义的组播系统可W包括广播 系统。
[0004] 尚未解决没有得到许可证的无线电发射机对未占用数字电视频谱的使用，运是由 于最近才实现从模拟到数字的电视广播过渡。 阳0化]FCC已经发布了如果满足特定要求则允许使用电视空白空间（whitespace)(即， 目前用户没有使用的电视信道2-51)的规定。具体地，WLAN设备需要感测目前使用，需要 用于共存和资源共享的机制，并且需要改变它们的传输特性W适合于一个或多个数字电视 值TV)信道。
【发明内容】
[0006] 当多个电视空白空间（TVW巧设备期望访问相同电视信道时，需要资源共享机制。 运被称作TVWS中异质系统的共存问题。
[0007] 描述了一种方法和装置，包括：定义每个接入点的邻域集合；选择第一接入点中 的第一时钟，选定的时钟具有作为重要（grand)主时钟的最高精度；建议邻域接入点与选 定的重要主时钟同步；并且基于重要主时钟传输用于调度寂静（quiet)期的消息。如果多 个时钟具有相同最高精度，则从多个时钟之中选择具有最低媒体访问控制（MAC)地址的时 钟。上述会在多于一个AP能够接收GI^或原子时钟的情况下发生。还描述了一种方法和 装置，包括：接收信标消息，检查信标消息中的时钟描述符；响应于检查选择最佳主时钟， 并且基于选定的最佳主时钟传输消息来调度寂静期。
【附图说明】
[0008] 当结合附图阅读时，根据W下详细描述更好地理解本发明。附图包括W下简要描 述的W下附图：
[0009] 图1示出了用于信道接合的S个邻接DTV信道。
[0010] 图2示出了通过去除边缘载波减小WLAN信令带宽。
[0011] 图3是用于经修改的WLAN传输的正交频率分多址（OFDM)符号的示例。 阳01引 图4是多个WLAN网络的示意图。
[0013] 图5是多个接入点（AP)的同步的示意图。
[0014] 图6示出了示例性经修改的信标帖。
[0015] 图7是根据本发明原理的全局时钟选择方法的示例性实施例的流程图。
[0016] 图8是根据本发明原理的局部时钟选择方法的示例性实施例的流程图。
[0017] 图9是根据本发明原理操作的设备的框图。
【具体实施方式】
[001引在解决WLAN设备使用电视空白空间（TVW巧的问题时，存在要考虑的两个主要方 面。第一方面是修改WLAN传输特性，第二方面是频谱感测和寂静期（QP)同步。
[0019] 已知，I邸E802.lla/g传输要求20MHz的信道带宽，而IE邸802.Iln传输根据对 调制编码方案（MC巧的选择要求20MHz或40MHz信道带宽。然而，在DTV频谱中，信道带宽 在美国是6MHz，在欧洲或亚洲是7或8MHz。为了示例性目的，在所有示例和说明中本文使用 6MHzDTV信道。相同构思同样适用于7或8MHzDTV信道。此外，存在各种WLAN设备，例如 与IE邸802.lla/g/n标准相兼容的设备。为了示意性目的，为了说明使用IE邸802. 11曰。
[0020] 为了解决大多数WLAN设备所使用的20MHz(或40MHz)带宽与用于DTV信道的6MHz 带宽之间的信道失配，W下描述和分析了两种方法。第一选项是信道接合，第二选项是信道 缩放。 阳02U 图1示出了^个邻接空白空间DTV信道的接合，从而形成18MHz信道。在IE邸 802.Ila中，从-26到26的载波索引用于数据传输和导频载波。IE邸802.Ila设备的总占 用带宽是20MHz。在S个信道接合的情况下，由于带宽已经减少了（20-18)/20 = 10%，因 此可用载波的总数相应地减少到索引从-24到24的集合，如图2所示。运样，载波数目减 少了 2/26 > 8%。
[0022] 在经修改的IE邸802.Ila发射机中，除了去除载波-26、-25、25、26W外，经修改 的前同步码的形成与规则前同步码相同。数据符号的形成应当考虑载波的数目减少。还应 当相应地修改针对每个调制编码方案的对应数据速率。因此，需要修改传输时间的计算。 阳02引该方法的优点是对IE邸802.IlaPHY和MAC层的修改最小。缺点是在美国的大 多数地区难W找到S个连续（邻接）的空白空间DTV信道。此外，由于每个经修改的WLAN 传输要求S个信道，因此由于可能形成的18MHz信道的数目有限，导致也难W有助于资源 共享和WLAN传输之中的共存。
[0024] 在本发明的备选实施例中，通过去除载波-24和24集合中可使用的载波的总数进 一步减少，使得载波的数目减少了 3/26 = 12%。
[0025] 第二选项是信道缩放。针对IE邸802.Ila设备的采样率是每秒20兆采样，并且 对应占用信道带宽也是20MHz。因此，能够修改采样率，W便改变经修改的WLAN传输的占用 -W- fiV 巧见。
[0026] 例如，能够将采样率变为每秒6兆采样，获得6MHz的占用信道带宽。因此，WLAN 传输适合于单个DTV空白空间信道。类似地，如果存在可用的两个连续DTV空白空间信道， 可W将采样率修改到每秒12兆采样。对于=个连续空白空间信道，采样率是每秒18兆采 样。该方法的优点是对WLAN收发机的修改最小，即，采样时钟的修改最小。通常，从锁相环 任LU电路中导出采样时钟或其他系统时钟。可W改变化L的参数，来修改采样时钟和其他 对应时钟信号。由于要求对电视空白空间的任何使用不会干扰目前用户，因此应当使用脉 冲整形滤波器对电视空白空间中来自WLAN设备的传输信号执行滤波。因此，需要基于可用 信道带宽和采样率来修改脉冲整形滤波器。
[0027] 注意，还改变经修改的WLAN传输中的OFDM符号的持续时间。基于使用64点快速 傅立叶逆变换（IFFT)，符号具有64个采样点。例如，如图3所示，如果采样率是每秒6兆采 样，则OFDM符号的持续时间是
[0028]
[0029] 由于循环前缀是（OFDM)符号的长度的1/4,因此将1/4与1相加，W获得没有前缀 的OFDM符号的5/4总符号长度。在添加循环前缀之后，因此OFDM符号的总长度变为
[0030]
[0031] 还相应地改变前同步码。因此也改变了传输时间的计算。
[0032] 第二个问题是频谱感测和寂静期怕巧同步。基于FCC规则确定，电视空白空间设 备应当访问地理位置数据库，来识别电视电台未占用的地区（地理位置）。由于无线麦克风 同样是电视信道中得到许可证的副用户，因此电视空白空间中的WLAN设备应当能够识别 无线麦克风传输所使用的电视信道。如果给定地理位置中的无线