空白利用
【专利说明】空白利用
[0001]背景
[0002]不断增加的无线设备数量正被引入和出售。如此，可用于这些无线设备来传送的射频(RF)频谱不断变得越来越拥挤。对RF频谱的更高效使用和共享未被充分利用的RF频谱对于满足无线设备不断增长的数量是很重要的。RF频谱的未被充分利用的一个部分是为广播(诸如电视(TV)广播)保留的部分。政府监管机构将TV部分或范围(和/或其他部分)分为多个信道。然而，对于任何给定地理区域，这些信道中的许多信道未被用于TV或无线电广播。
[0003]RF频谱的保留TV部分的未使用的信道或频率可被称为TV空白(white space)。将这些TV空白用于其它用途是可能的，然而，它们的使用通常被政府机构(诸如美国的联邦通信委员会)严格监管。
[0004]这些政府机构正建立将信道或频率利用映射到地理位置的数据库。换言之，对于任何指定位置，该数据库可指示被用于(或被分配给)TV广播和其他许可用途(诸如在一些国家中的无线话筒)的频率的子集和/或作为TV空白的不同频率子集。
[0005]想要通过无线电空白频率(诸如TV空白频率)传递数据的无线设备必须这样做来符合政府机构所建立的规则。例如，设备不能在被分配的频率上传送，因为传输可能干扰被许可用途。
[0006]概述
[0007]所描述的实现涉及无线电空白利用。如本文使用的，术语“无线电空白”可包括TV空白和/或任何其他无线电空白。一个示例可获得关于设备的位置的信息。该示例可访问空白数据库来获得与该位置有关的无线电空白频率。本示例还可执行对该位置处的无线电空白频率中的至少一些的主动扫描以及不对被分配的频率执行主动扫描。
[0008]另一示例可包括存储器和被配置成执行存储在存储器上的指令的处理器。本示例还可包括被配置成获得由监管数据库提供的因位置而异的无线电空白频率集合。该通信组件可被进一步配置成扫描各个体无线电空白频率来标识可用网络。
[0009]以上列出的示例旨在提供快速参考以帮助读者，并且不旨在限定此处所描述的概念的范围。
[0010]附图简述
[0011]附图示出了本文档中传达的方案的实现。示出的实现的特点将参考以下描述并结合附图来更容易地理解。各个附图中的类似附图标记被用于指示类似的元素。此外，每一个如图标记的最左边的数字传达其中首次引入该附图标记的附图及相关联的讨论。
[0012]图1-6示出了根据本概念的一些实现的被配置成利用无线电空白频率的系统的示例。
[0013]图7-8是根据本概念的一些实现的无线电空白频率利用技术的示例的流程图。
[0014]详细描述
[0015]概览
[0016]本专利涉及利用无线电空白频率。更具体而言，本专利涉及设备发现可在其上实现数据通信的个体空白频率的能力。该设备可能想要执行对无线电空白频率的主动扫描来标识可用于数据通信的一个或多个个体频率。
[0017]如同上面提及的，无线电空白频率可包括TV空白频率和/或其他无线电空白频率。如在此处使用，“TV空白频率”指为TV广播保留但是在特定地理区域中并未实际用于TV广播的频率或频率范围。类似的，“无线电空白频率”指为TV广播、其它无线电广播、或双向无线电通信保留但在特定地理区域中并未实际如此使用的频率或频率范围。换言之，无线电空白可指被分配但未使用的频谱。
[0018]系统示例
[0019]出于解释的目的，考虑介绍性的图1，其示出了涉及系统100的场景，其中无线电空白频率的利用可被实现。
[0020]在此情况下，系统100包括移动设备102和用作无线接入点(AP) 104的另一设备。系统100还包括监管网站或数据库106。假定移动设备102想要利用无线电空白频率来通信。换言之，移动设备想要找到正使用无线电空白频率的网络。该移动设备可访问该网络以通过该无线电空白频率传递数据。在一些情况下，该移动设备可能想要使用无线电空白频率，因为该无线电空白频率相对于对该移动设备可用的其他无线电频率而言可提供成本和/或带宽优势。
[0021]简言之，假定AP 104用其(该AP的)位置来查询监管数据库106。监管数据库可提供可用无线电空白频率集合以及相关联约束集合，诸如使用历时和使用功率。该AP随后可使用符合约束的可用无线电空白频率的一个或多个(例如，在个体可用无线电空白频率上建立网络)。
[0022]在实例I中，移动设备102想要标识它可用于数据通信的一个或多个可用无线电空白频率。换言之，该移动设备可寻找利用它能加入的无线电空白频率的一个或多个网络。可用于该移动设备的其他频率可能拥挤、比无线电空白频率提供更少的带宽、和/或可与导致使用的附加成本的费用结构相关联。(此时，移动设备可能不知晓AP 104 (至少关于无线电空白频率)，如由被用于描绘该AP的虚线或“鬼影”线所指示的)。该移动设备可通过对无线电频谱(诸如TV频率)的一范围内的频率进行被动扫描来标识个体无线电空白频率。(本示例是关于该频谱的TV范围解释的，但也适用于具有空白的其他无线电频谱范围)。
[0023]被动扫描可被表征为监听各个体频率上的广播以推断什么无线电空白可用于使用。然而，与主动扫描相比，被动扫描通常是相对能量密集且相对耗时的。如果移动设备在电池电力上操作，这是尤其有问题的。
[0024]与被动扫描相比，主动扫描可减少发现可用频率的功率和/或时间。在主动扫描中，移动设备102主动地乒网(ping)可用频率，诸如用探针请求。然而，此时，移动设备102不能在TV频谱上执行主动扫描，因为这将导致在已分配TV频率上的传送。回忆一下，在给定位置，此范围中的一些频率被分配而其他频率未被分配。继续回忆，此时移动设备102不知晓哪些频率在其位置被分配。换言之，该移动设备不知晓它被允许在该TV频谱内的哪些频率上传送(例如，空白频率)以及出于干扰原因而不被允许在该TV频谱范围内的哪些其他频率上传送(例如，已分配频率)。
[0025]在实例1，移动设备102可确定其位置并查询监管数据库106，如在108所指示的。该移动设备可使用任何可用接口来查询监管数据库(下面关于图2-5描述了具体示例)。监管数据库可在110基于位置(以及其他用户约束)返回可用TV空白频率集合。如同上面提到的，尽管此示例与TV空白频率有关，然而本概念可被应用于其他无线电空白频率。
[0026]实例2示出了移动设备102在从实例I中的监管数据库获得的个体无线电空白频率上执行主动扫描(例如，发送探针请求)112。探针请求可被定址到任何网络或特定网络。该移动设备可执行对多个个体无线电空白频率的主动扫描以搜索响应。对多个个体无线电空白频率的主动扫描可按并行或串行方式执行。
[0027]实例3示出了 AP 104发送与该个体无线电空白频率有关的响应(例如，探针响应)114。该响应可由移动设备102接收。
[0028]实例4示出了完成关联和认证过程后的移动设备102和AP 104，该过程开始于上面描述的探针请求和探针响应。该过程的完成可允许移动设备使用由AP在个体无线电空白频率上建立的网络。注意，AP 104现在用实线示出以指示该AP已经被移动设备102发现。此时，移动设备102可通过该个体无线电空白频率完成与AP 104的数据通信，如在116所指示的。
[0029]图2-5解说了用于实现关于图1介绍的概念以及附加概念的系统。
[0030]图2示出了移动设备202、两个AP 204(I)和204(2)、监管数据库206、以及与蜂窝服务提供商(在图3中示出)相关联的三个蜂窝塔208(1) ,208(2)和208(3)。
[0031]在实例I，假定移动设备202想要使用无线电空白频率。该移动设备可，诸如用GPS技术或蜂窝塔三角测量，来确定其位置。该移动设备可用该位置数据查询监管数据库206。在此情况下，该移动设备可通过蜂窝塔208利用蜂窝技术(例如，3G、4G、4G-LTE等)的数据信