專利名稱：在擁塞的協(xié)作系統(tǒng)中操作認(rèn)知無線電的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這里的教導(dǎo)一般涉及無線網(wǎng)絡(luò)和在這些網(wǎng)絡(luò)上操作的設(shè)備，并且尤其涉及認(rèn)知無 線電，認(rèn)知無線電投機性地使用當(dāng)前沒被網(wǎng)絡(luò)使用的頻譜部分工作，而對其它網(wǎng)絡(luò)有極小 干擾或沒有干擾，其中所述網(wǎng)絡(luò)具有指定的無線電資源。
背景技術(shù)：
認(rèn)知無線電中，需要用頻譜感知以找到無線電頻譜中的空頻隙，該空頻隙可隨后 以投機性的方式使用。認(rèn)知無線電必須能夠檢測處于低功率水平的主要用戶并避免造成對 它的干擾。一般認(rèn)為，使用在網(wǎng)絡(luò)中操作的實際移動終端作為認(rèn)知無線電，該認(rèn)知無線電還 感知頻譜質(zhì)量。通過各種建議方式認(rèn)知無線電可以發(fā)現(xiàn)可供使用的頻譜，并且這些教導(dǎo)從 如下假設(shè)出發(fā)認(rèn)知無線電的確發(fā)現(xiàn)了一些可用的頻譜，其可以使用這些頻譜而不干擾現(xiàn) 存網(wǎng)絡(luò)(可以是分級網(wǎng)絡(luò)或ad-hoc網(wǎng)絡(luò))，這些現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)被特別授權(quán)使用無線電頻譜整體 的一部分。認(rèn)知無線電系統(tǒng)的發(fā)展處于早期階段，并且未來認(rèn)知無線電系統(tǒng)可以具有分配 的特定頻譜帶，甚至可能有一些中央節(jié)點。無論無線電頻譜帶是只分配給主網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還是 額外地分配給認(rèn)知系統(tǒng)，認(rèn)知無線電終端本身投機性地使用一個頻譜帶內(nèi)的頻率。將在那些主要網(wǎng)絡(luò)中操作的，具有分配給用戶的頻率資源的無線電稱為主要用 戶，并且將基于投機性使用頻率資源的認(rèn)知無線電稱為次要用戶。次要用戶有義務(wù)避開主 要用戶正在使用的頻率，這就是按定義為什么它們是認(rèn)知無線電；它們必須尋找可供使用 的頻譜。次要用戶中頻譜必須以這樣一種方式使用，即使得一個次要系統(tǒng)的傳輸(例如，一 對認(rèn)知無線電終端相互通信)對另一次要系統(tǒng)傳輸?shù)母蓴_最小。就頻譜使用而言，所有這 些次要用戶地位平等；它們互相競爭，以找到頻譜的一部分供操作之用?？沙霈F(xiàn)這樣的情況，頻譜可能是如此擁擠，以至于一個次要用戶不能找到一個空 頻隙供其使用。這樣的情況可能發(fā)生，例如，如果主要用戶占據(jù)了它們網(wǎng)絡(luò)的頻譜的絕大部 分，留下極少頻譜給認(rèn)知用戶利用，或者同時有大量認(rèn)知用戶，導(dǎo)致對可利用的頻譜的競爭 激烈。由于這種情形下認(rèn)知無線電/用戶是在同一等級，且根據(jù)定義認(rèn)知系統(tǒng)沒有分級，其 中根據(jù)分級來分配稀有的可利用的頻譜，這將導(dǎo)致一個問題。一個認(rèn)知無線電如何獲得傳 輸機會，并且特別是以一種不干擾其它可能正在或可能尚未在通信的認(rèn)知用戶的方式？如 果沒有一些解決辦法，結(jié)果似乎是，會存在平等次要用戶之間的多種干擾，浪費了稀有的可 用頻譜，并加劇所述問題。這些教導(dǎo)便針對解決這個問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，一種方法，包括在第三通信終端處，確定第一通信終 端和第二通信終端之間在用的頻帶的鏈路質(zhì)量，基于該鏈路質(zhì)量決定該頻帶可以支持另一 用戶，并在其后自主地從該第三通信終端在該頻帶內(nèi)傳輸。根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式，一種裝置，包括接收器、處理器和發(fā)射器。接收器 配置為接收關(guān)于第一通信終端和第二通信終端之間的鏈路的信息。處理器配置為根據(jù)接收到的信息確定該鏈路上在用的頻帶的鏈路質(zhì)量，并基于該鏈路質(zhì)量自主地決定該頻帶可以 支持另一用戶。發(fā)射器配置為基于該決定在該頻帶內(nèi)傳輸。根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式，一種計算機可讀存儲器，包含可被數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理 器執(zhí)行的機器可讀指令程序，以執(zhí)行針對確定何時自主地傳輸?shù)膭幼鳌Ｔ谶@一實施方式中， 該動作包括在第三通信終端處確定第一通信終端和第二通信終端之間在用的頻帶的鏈路 質(zhì)量，基于該鏈路質(zhì)量決定該頻帶可以支持另一用戶，并在其后自主地從該第三通信終端 在該頻帶內(nèi)傳輸。根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式，一種設(shè)備，包括接收裝置，用于接收關(guān)于第一通 信終端和第二通信終端之間的鏈路的信息；處理裝置，用于根據(jù)接收到的信息確定該鏈路 上在用的頻帶的鏈路質(zhì)量，并基于該鏈路質(zhì)量自主地決定該頻帶可以支持另一用戶；以及 發(fā)射裝置，用于基于該決定在該頻帶內(nèi)傳輸。在一種特定的實施方式中，所述接收裝置是接 收器，所述處理裝置是處理器，所述發(fā)射裝置是發(fā)射器。本發(fā)明的這些和其它方面在下文具體詳細(xì)描述。


這些教導(dǎo)的上述和其它方面在以下的具體實施方式
中當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時變 得更為明了。圖1是次要用戶的決策過程的示意流程圖，該決策過程是為允許兩個次要用戶同 時操作。圖2A是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的包括鏈路質(zhì)量估計器的接收器功能塊的框圖。圖2B是與其它兩個認(rèn)知終端有關(guān)的認(rèn)知無線電終端的高層示意框圖，其未使用 任何種類的接入節(jié)點。圖3A-圖3B圖示出了兩種不同的使用情景，用于說明本發(fā)明的方面，其中終端1 和終端2之間的鏈路質(zhì)量被重新估計以確定由終端3和終端4之間的通信對所述鏈路質(zhì)量 造成干擾的程度。圖4是示意過程流程圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的推斷出給對方認(rèn)知終 端造成干擾的量的其它特征。
具體實施例方式關(guān)于上述歸納的問題，本發(fā)明的諸實施方式提供了一種方法用于找到另一次要用 戶正在其上發(fā)射的頻譜部分，并以沒有嚴(yán)重打攪/干擾那個次要用戶的方式使用該頻譜部 分。根據(jù)這些教導(dǎo)，兩個次要用戶可以同時在一個頻譜部分上操作，從而提高了認(rèn)知無線電 系統(tǒng)的頻譜效率。這提高了認(rèn)知無線電系統(tǒng)的協(xié)同操作?？紤]三個認(rèn)知無線電終端，通信終端1、通信終端2和通信終端3。每個都采用自 適應(yīng)調(diào)制，這意味著，對于良好的鏈路質(zhì)量，相應(yīng)終端將使用一種調(diào)制(例如64QAM調(diào)制)， 對于較差的鏈路質(zhì)量，終端將使用不同的調(diào)制(例如QPSK調(diào)制)。根據(jù)這些教導(dǎo)的一個方面，認(rèn)知無線電終端確定兩個其它認(rèn)知無線電終端之間的 鏈路質(zhì)量，并基于該鏈路質(zhì)量的知識決定它是否可以使用相同的頻帶。例如，如果觀察到終 端1和終端2之間的通信在良好質(zhì)量的鏈路上操作，終端3可以以這樣一種方式使用相同
5的頻帶使得終端1和終端2之間的鏈路質(zhì)量降低，不過通過改變調(diào)制它們?nèi)匀荒軌虿僮?。有好幾種方法，其中第三終端可以確定鏈路質(zhì)量。在一個實施方式中，通過終端3 檢測鏈路正使用的調(diào)制或其它信號特性，終端3可以估計終端1和終端2之間的鏈路質(zhì)量。 例如，如果終端1和終端2之間的鏈路中使用QPSK，終端3檢測該調(diào)制并估計該鏈路質(zhì)量 差。另一方面，如果終端3檢測到使用的是64QAM，它估計鏈路質(zhì)量是好的。在后一種情況 下鏈路質(zhì)量估計為好，終端3合理假設(shè)，終端1和終端2之間的鏈路在信號傳輸中有足夠的 開銷，并且如果該鏈路在某種程度上被來自終端3本身的額外傳輸干擾，則該干擾可以由 終端1和終端2自適應(yīng)地減小數(shù)據(jù)速率并且將其傳輸調(diào)整到較低的數(shù)據(jù)速率而降低。正如 下文將詳述的，一旦終端3的通信干擾達(dá)到終端1和終端2改變其調(diào)制的程度，終端3可以 推斷它的干擾過大并采取措施以減輕或消除這種干擾。終端3可以例如通過采用本領(lǐng)域公 知的盲調(diào)制檢測算法估計鏈路質(zhì)量。作為一個例子，這些算法在下列論文詳述"An Efficient Blind Modulation Detection Algorithm for Adaptive OFDM Systems”，S. B. Reddy，T. Yucek，和H. Arslan，電機及電子學(xué)工程師聯(lián)合會第58界車輛技術(shù) 會議(IEEE 58th Vehicular Technology Conference)，2003 年 10 月 6 日至 9 日，卷 3，第 1895-1899 頁。"Likelihood ratio tests for modulation classification", P.Panagiotou, A. Anastasopoulos，和 A. Polydoros,MILCOM 2000。第 21 界世紀(jì)軍事通信會議論文集(21st Century Military Communications Conference Proceedings),2000年 10 月 22-25 日，卷 2，第 670-674 頁。"Constellation shape as a robust signature for digital modulation recognition", B. G. Mobasseri,電機及電子學(xué)工程師聯(lián)合會軍事通信會議論文集(IEEE Military Communications Conference Proceedings), MILCOM 1999，1999 年 10 月 31 日 至11月3日，卷1，第442-446頁。"Blind-detection assisted sub-band adaptive turbo-coded OFDM schemes", T. Keller和L. Hanzo,電機及電子學(xué)工程師聯(lián)合會第49界車輛技術(shù)會議(IEEE 49th Vehicular Technology Conference)，1999 年 5 月 16-20 日，卷 1，第 489-493 頁。在另一種實施方式中，第三終端可以根據(jù)其從其它認(rèn)知用戶(比如終端1和/或 終端2)接收的鏈路質(zhì)量報告確定鏈路質(zhì)量。所述鏈路質(zhì)量報告可從活躍的認(rèn)知用戶被周 期性發(fā)送，或終端3可以要求/請求特定的認(rèn)知用戶發(fā)送這樣的報告，比如通過利用認(rèn)知用 戶監(jiān)測的控制信道。這些給終端3的鏈路質(zhì)量報告的可用性依賴于次要用戶之間在用的具 體協(xié)作方案，并可以不時改變以及隨在不同的地理區(qū)域而改變。此外，這些教導(dǎo)闡述了繼終端3第一次傳輸之后的功能，該第一次傳輸發(fā)生在一 旦終端3確定終端1和終端2之間的信道有過多的開銷的情況下。假設(shè)終端3發(fā)送其傳輸 給第四終端_終端4，并且其使用的頻帶與終端1和終端2之間所用的頻帶相同，并且終端 3確定了該頻帶的鏈路質(zhì)量是好的。一旦終端3已經(jīng)開始在一個頻帶上傳輸，其中該頻帶與 終端1之前已在其上操作的頻帶相同，則終端1的一個或多個通信參數(shù)(例如傳輸功率、數(shù) 據(jù)速率、調(diào)制等)被檢測。為了允許直觀的比較，在從終端3到終端4的第一次傳輸之前，終 端3也從終端1檢測這個/這些相同的通信參數(shù)，并且將結(jié)果存儲在其本地存儲器中?，F(xiàn)在 利用終端3到終端4的傳輸之前和之后二者的終端1參數(shù)的測量結(jié)果，終端3能夠測出其傳輸對終端1的影響，并推斷是否其傳輸帶來實質(zhì)性的干擾。例如，如果終端1增加其傳輸 功率或降低其數(shù)據(jù)速率，則終端3可以推斷出其對終端1造成的干擾的量。當(dāng)更先進(jìn)的協(xié) 作手段不可用時，這給予了在終端3設(shè)備中做出自主決策的機會，從而提高整體頻譜效率。然而相對于新傳輸終端3，終端1不必是完全被動的。根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 當(dāng)終端3已開始在相同的頻率信道上傳輸后，其它認(rèn)知終端(終端1)有機會抱怨終端3。 如果例如終端1的服務(wù)需要使用最高的調(diào)制，則這一點可能變得很重要。在這種情況下， 較低的調(diào)制實際意義上對終端1不可用；而終端3可能推斷出有多余的系統(tǒng)容量，實際上 并沒有，因為終端1需要較高的調(diào)制以獲取必要的數(shù)據(jù)速率，并且來自終端3的傳輸造成 過度的干擾。終端1可以向終端3發(fā)送抱怨，該抱怨可以是任何形式的指示，說明該終端 3的傳輸造成干擾。該抱怨消息可以通過固定的控制信道發(fā)送，所述固定的控制信道在某 些認(rèn)知無線電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中是可用的?；蛘呓K端1可以通過其自己傳輸?shù)男盘柦?jīng)由報警服 務(wù)發(fā)送抱怨消息到終端3。當(dāng)不存在固定的控制信道時，次要用戶之間通信的例子參見題 目為"Cyclostationary Signatures for Rendezvous in OFDM-Based Dynamic Spectrum Access Networks”的論文，由 P. D. Sutton,K. Ε. Nolan 和 L. Ε. Doyle 所著，第二屆 IEEE 國際 學(xué)術(shù)研討會-在動態(tài)頻譜接入網(wǎng)絡(luò)的新前沿(2nd IEEEInternational Symposium on New Frontiers in Dynamic Spectrum Access Networks),DySPAN 2007,2007^4^ 17-20 H, 第 220-231 頁。具有提高頻譜效率功能的認(rèn)知無線電終端可以例如像圖1中所示的工作。在框 101，用戶具有頻譜掃描能力，以便能夠找到空頻譜隙。這一點最有可能在某些認(rèn)知終端中 實施，如示例終端3。在框102，終端找到未被主要網(wǎng)絡(luò)上的用戶在用的頻譜，并且如果其是 可用的，則在框103認(rèn)知無線電/終端3使用它。從其不可用的假設(shè)出發(fā)，繼框102至框 104，各次要用戶的鏈路質(zhì)量估計階段，其中終端3估計其它兩個認(rèn)知用戶即終端1和終端 2之間通信的鏈路質(zhì)量。它們不能是主要用戶，因為這些教導(dǎo)的實施方式將讓它們調(diào)整其 調(diào)制以給終端3留出余地，而不允許次要用戶/終端3給網(wǎng)絡(luò)的主要用戶造成這樣的變化， 其中該主要用戶分配有特定的無線電資源。如上所述，鏈路質(zhì)量可以通過盲調(diào)制檢測技術(shù) (估計)或通過交換關(guān)于鏈路質(zhì)量的信息(更準(zhǔn)確)來確定。如果在框105的決定是，該 鏈路不良好(沒有多余的容量)，則在框106終端3推斷出它不能在該頻帶上傳輸，至少在 這個時候不可以。相反，如果在框105終端3的決定是，該鏈路是良好的，則在框107終端 3確定適當(dāng)?shù)膫鬏敼β剩l(fā)送其傳輸。一個示例性和非限制性的硬件實施方式示于圖2A，這僅限于認(rèn)知無線電終端的接 收器側(cè)。無線信號發(fā)送自、和接收于認(rèn)知無線電終端200的一個或多個天線202，經(jīng)帶通濾 波器204濾波并在功率放大器206增大功率。振蕩器208驅(qū)動鎖相環(huán)電路210以便在混頻 器212處根據(jù)特定的接收器結(jié)構(gòu)(所示基帶結(jié)構(gòu))將接收的信號下變頻至中頻或基帶頻 率?；鶐盘柸缓笸ㄟ^第一低通濾波器214，在模數(shù)轉(zhuǎn)換器216處被轉(zhuǎn)換成數(shù)字的，并通過 另一低通濾波器218，在這里它最終拆分到三個功能塊。認(rèn)知無線電基帶物理塊220用來 測量諸如來自終端1的傳輸?shù)耐ㄐ艆?shù)，旨在由終端200確定是否其對終端1的干擾太大， 如上所述。頻譜檢測器塊222用于檢測是否存在對于次要/認(rèn)知用戶可用的頻譜。鏈路質(zhì) 量估計器224在該實施方式中由兩個子塊組成調(diào)制檢測器224A和決策邏輯224B，決策邏 輯224B基于所檢測的終端1和終端2之間在用的調(diào)制決定該鏈路的好與壞。如上所述，調(diào)制檢測器224A可以使用盲調(diào)制檢測算法實現(xiàn)，比如本領(lǐng)域公知的或尚待開發(fā)的算法。這些 算法可以這樣實施例如使用定制的專用集成電路ASIC、可編程邏輯(現(xiàn)場可編程門陣列 FPGA)或存儲在終端200的本地存儲器232上的計算機程序。由于相當(dāng)高的計算要求，目前 考慮到現(xiàn)有的硅技術(shù)狀況，前兩個選項被認(rèn)為是更實際的實施方式。決策邏輯224B關(guān)于終 端的鏈路質(zhì)量做出決定。使用該鏈路質(zhì)量的知識，終端3 (所描述的終端200)所采取的動 作根據(jù)響應(yīng)速度要求被輸出到認(rèn)知無線電MAC(介質(zhì)訪問控制)層228或PHY(物理)層中 的認(rèn)知無線電系統(tǒng)邏輯226。圖2B示出了在沒有網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點的情況下進(jìn)行操作的終端1 (240)和終端2 (242) 的背景中的終端3(200)的高層框圖。這些終端200、240、242是認(rèn)知無線電，其基于投機性 操作，而不是根據(jù)依賴網(wǎng)絡(luò)專用無線電資源的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議操作。認(rèn)知無線電終端200包括數(shù) 據(jù)處理器(DP)230、存儲程序(PR0G)234的存儲器(MEM) 232和適當(dāng)?shù)纳漕l(RF)收發(fā)器236， 射頻收發(fā)器236耦合到一個或多個天線202 (顯示了 1個)用于通過一個或多個無線鏈路 248,250與其它認(rèn)知用戶240、242進(jìn)行雙向無線通信。鏈路質(zhì)量估計器224可體現(xiàn)為存儲 在終端200的本地MEM 232上的軟件PROG 234，或作為ASIC/FPGA 238耦合到DP 230或作 為DP 230的一部分。另外，圖2B也示出了其它兩個認(rèn)知用戶240、242之間的鏈路246，其 中該鏈路的質(zhì)量由第三終端200確定，比如通過盲調(diào)制估計。可以理解，其它終端240、242 也有類似于第三終端200中所示的硬件，它們也可以有圖2A所示的鏈路質(zhì)量估計器224，但 是它們僅適于第三終端200的操作并不是必要的。術(shù)語“連接”、“耦合”或其任何變體，是指兩個或兩個以上元件之間的直接或間接 的任何連接或耦合，并可以包含“連接”或“耦合”在一起的兩個元件之間的一個或多個中 間元件的存在。元件之間的耦合或連接的內(nèi)容可以是物理的、邏輯的、或兩者兼而有之。作 為非限制性的例子，本文所用的兩個元件可被認(rèn)為是通過使用一根或多根電線、電纜和印 刷電路連接以及通過使用電磁能(諸如具有射頻范圍、微波范圍和光學(xué)(可見和不可見二 者)范圍內(nèi)波長的電磁能)“連接”或“耦合”在一起。假設(shè)PROG 234包括程序指令，當(dāng)該指令被DP 230執(zhí)行時，啟用認(rèn)知無線電終端 200以根據(jù)本發(fā)明示例性的實施方式操作，如以上詳述的。DP 230固有一個時鐘(其可以 是振蕩器208)，實現(xiàn)各終端間的同步，這在某些認(rèn)知無線電結(jié)構(gòu)中是很重要的。PROG 234 可實現(xiàn)為合適的軟件、固件和/或硬件。通常，本發(fā)明示例性的實施方式可以實現(xiàn)為存儲 在MEM 232中并可被終端200的DP 230執(zhí)行的計算機軟件、或硬件、或終端200中的軟件 和/或固件和硬件的組合。一般地，終端200的各實施方式可以包括但不限于移動終端/移動臺、蜂窩電話、 具有無線通信能力的個人數(shù)字助理(PDA)、具有無線通信能力的便攜式計算機(例如，膝上 型計算機)、具有無線通信能力的圖像捕獲設(shè)備如數(shù)碼相機、具有無線通信能力的游戲設(shè) 備、具有無線通信能力的音樂存儲和播放設(shè)備、支持無線互聯(lián)網(wǎng)接入和瀏覽的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備 以及包含了這些功能和傳感器網(wǎng)絡(luò)的組合的便攜式單元或終端。MEM 232可以是適合本地技術(shù)環(huán)境的任何類型，并且可以使用合適的數(shù)據(jù)存儲技 術(shù)實施，諸如基于半導(dǎo)體的存儲器設(shè)備、磁存儲器設(shè)備和系統(tǒng)、光存儲器設(shè)備和系統(tǒng)、固定 存儲器和可移動存儲器。DP 230可以是適合本地技術(shù)環(huán)境的任何類型，并且作為非限制性 的例子，可以包括通用計算機、專用計算機、微處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)和基于多核
8處理器結(jié)構(gòu)的處理器中的一個或多個?；貞浬鲜鍪纠缘那榫?，其中終端1在某一頻帶上工作，終端3要利用相同的頻譜 部分而不阻礙終端1的傳輸。終端3檢測到終端1正使用例如64QAM。因而，終端3知道終 端1的鏈路質(zhì)量良好，并且終端3的功率水平可以被調(diào)整到足夠低以不影響終端1或通過 使終端1切換到例如16QAM的方式增大對終端1的干擾水平。終端1的傳輸質(zhì)量在某種程 度上有所下降，但另一方面終端3可以同時操作。圖3A-圖3B顯示了兩個示例性的使用情景。在每個情景中終端1正與終端2通 信，終端3在估計終端1和終端2之間的鏈路質(zhì)量以便能夠與終端4通信。若終端1和終 端2之間的鏈路質(zhì)量被估計為足夠好即它們可以如圖3A —樣被干涉，終端3和終端4之間 的通信有可能不顯著干涉終端1和終端2之間的通信，從而在同一頻帶上的操作是容許的。 在圖3B中，終端3和終端4之間的通信會給終端1和終端2之間的通信造成不可容許的干 擾量。為了獲知正在討論哪種情況，可以使用本發(fā)明的附加特征，這已在上面參照終端3在 其傳輸之前和之后測量終端1的某些通信參數(shù)進(jìn)行了解釋。這在圖4中示出。除了反饋回路，圖4的上半部分與圖1相同，因此框101至框107不再詳述。圖4 從圖1終止的地方繼續(xù)，在框108，終端3使用鏈路質(zhì)量估計器224重新估計終端1和終端 2之間的鏈路質(zhì)量，但這種重新估計是在終端3在框107處開始自己的傳輸(終端3和終端 4之間)后。在框109，如果事實上終端1使用的調(diào)制沒有改變，則在框110終端3可以增 加其傳輸功率并且終端1和終端2之間的鏈路可以經(jīng)由反饋線112再次在框108被檢查， 看是否功率的加大已經(jīng)導(dǎo)致了終端1的調(diào)制的改變。在某些時候終端1會改變其調(diào)制，則 框109將導(dǎo)向框113，有關(guān)干擾量的更加定量的決定在框113被做出，該決定針對終端3的 傳輸對終端1和終端2之間鏈路的影響。這可以例如按以下方式做出終端1正在使用的調(diào)制在終端3已經(jīng)開始向終端4通信后并無改變一終端3沒有 造成顯著量的干擾。終端1正在使用的調(diào)制從64QAM減小到16QAM —終端3造成中等量的干擾。終端1正在使用的調(diào)制從64QAM減小到QPSK —終端3造成顯著量的干擾。以上三個例子將干擾衡量為不顯著、中等、以及顯著。這些可與框114處的決策相 關(guān)聯(lián)，該決策涉及干擾是否可以容許，其中該決策完全在終端200內(nèi)所做而無需來自終端1 或終端2的反饋(雖然上述一些實施方式使用反饋機制向終端3抱怨干擾是否過度)。在 一種實施方式中，中等干擾可以作為門限，由該門限干擾被認(rèn)為是不可容許的，而在另一實 施方式中僅顯著量的干擾被當(dāng)作為不可容許的門限。如果干擾被確定為可容許的，則傳輸 可在框117繼續(xù)。否則在框115來自終端3的進(jìn)一步傳輸不被允許，去向為兩種過程之一。 反饋回路116A用于特殊情況，其中在框110終端3增大其傳輸功率至干擾不可容許的程 度。在這種情況下終端3可能只減小它的傳輸功率至以前認(rèn)為是可容許的水平，在框107 再次以新確定的功率傳輸，并在框108重新估計鏈路質(zhì)量。可選地，可以遵循完整的反饋回 路116，并且第三終端200可以要么在相同的頻帶使用初始低功率設(shè)置再次啟動這一過程， 要么可以決定嘗試尋找另一個頻譜隙/頻帶?；诒景l(fā)明的這個附加特征，終端1和終端3可以依某些內(nèi)部認(rèn)知策略操作，而不 直接改變彼此之間的任何控制消息。出于這個原因，兩個不同的認(rèn)知系統(tǒng)，終端1&終端2 一起，以及終端3&終端4 一起，不需要相互傳送協(xié)議兼容消息。
這些教導(dǎo)被看作為加強認(rèn)知無線電系統(tǒng)的可靠性，以便即使當(dāng)次要頻譜擁塞時也 允許附加的連接。兩種不同的認(rèn)知系統(tǒng)即使在它們沒有兼容的消息收發(fā)協(xié)議時，也可以動 態(tài)地在同一頻帶內(nèi)操作。雖然鏈路質(zhì)量估計在認(rèn)知無線電終端中是額外的復(fù)雜度，但是該 技術(shù)通常要求這些終端是相當(dāng)先進(jìn)的，以發(fā)現(xiàn)和利用未使用的主要頻譜作為次要頻譜，所 以本文指出的鏈路質(zhì)量估計器和其它功能的添加，不視為實際實施的障礙。一般地，諸實施方式可以用硬件或特殊用途電路、軟件(實現(xiàn)在計算機可讀介質(zhì) 上的計算機可讀指令)、邏輯或其中的任何組合實施。舉例來說，某些方面如序列發(fā)生器可 在硬件中實現(xiàn)，而其它方面可以以固件或可由控制器、微處理器或其它計算設(shè)備執(zhí)行的軟 件實施，但是本發(fā)明不限于此。雖然本發(fā)明的各方面可以用框圖、流程圖或使用其它一些圖 形表示如圖1和圖4描述，容易理解本文所述的這些框、裝置、系統(tǒng)、技術(shù)或方法可以，作為 非限制性的例子，以硬件、軟件、固件、特殊用途電路或邏輯、通用的硬件或控制器或其它計 算設(shè)備、或其中的某些組合實現(xiàn)。本發(fā)明的實施方式可實施于不同的組件中，比如集成電路模塊。集成電路IC的設(shè) 計大體上說是一個高度自動化的過程。復(fù)雜和強大的軟件工具可供用于將邏輯級設(shè)計轉(zhuǎn)換 成半導(dǎo)體電路設(shè)計，該半導(dǎo)體電路設(shè)計準(zhǔn)備在半導(dǎo)體襯底上刻蝕并形成。圖3可以表示這 樣一種IC的具體電路功能。程序(如位于加利福尼亞州山景城的Synopsys公司和加利福尼亞州圣荷西的 Cadence Design提供的)，使用既定的設(shè)計規(guī)則以及預(yù)先儲存的設(shè)計模塊庫，在半導(dǎo)體芯片 上自動布線導(dǎo)體和定位組件。一旦半導(dǎo)體電路的設(shè)計已經(jīng)完成，由此產(chǎn)生的設(shè)計可以以標(biāo) 準(zhǔn)化的電子格式(例如，Opus、⑶SII等)傳輸?shù)桨雽?dǎo)體制造廠或“Fab”用于制造。基于上述的描述，當(dāng)結(jié)合附圖一并閱讀時，各種修改和調(diào)整對相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員 來說是顯而易見的。然而，本發(fā)明教導(dǎo)的任何和所有修改仍然屬于本發(fā)明的非限制性實施 方式的范圍。雖然在特定實施方式的上下文中進(jìn)行了描述，但是關(guān)于本發(fā)明教導(dǎo)的大量修改和 各種變化均可以得出，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。因此，雖然本發(fā)明為針 對其一個或多個實施方式被具體示出與描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不脫離如 以上所述的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，或者在不脫離附后的權(quán)利要求書的范圍的情況 下，可以做出某些修改或者改變。
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權(quán)利要求
一種方法包括在第三通信終端處，確定第一通信終端和第二通信終端之間在用的頻帶的鏈路質(zhì)量；基于所述鏈路質(zhì)量決定所述頻帶可以支持另一用戶，并在其后自主地從所述第三通信終端在所述頻帶內(nèi)傳輸。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中確定鏈路質(zhì)量包括在所述第三通信終端處接收鏈路質(zhì)量報告。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中確定鏈路質(zhì)量包括基于所述第一通信終端和所述第二通 信終端之間在用的調(diào)制來估計所述鏈路質(zhì)量。
4.如權(quán)利要求3的方法，其中估計是盲調(diào)制檢測。
5.如權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括接收表明該傳輸造成干擾的消息，并在其后采取 動作以減小或消除所述干擾，而所述第一通信終端和所述第二通信終端仍然在所述頻帶上 相互通信。
6.如權(quán)利要求5的方法，其中所述消息是從所述第一通信終端在控制信道上接收到的。
7.如權(quán)利要求5的方法，其中所述消息是從報警服務(wù)接收到的。
8.如權(quán)利要求5的方法，其中所采取的動作包括降低傳輸功率或中斷在所述頻帶上的傳輸兩者之一。
9.如權(quán)利要求1的方法，其中確定包括在所述傳輸之前檢測所述第一終端的通信參 數(shù)，所述方法進(jìn)一步包括在所述傳輸之后檢測所述第一終端的所述通信參數(shù)；以及通過比較所述傳輸之前檢測到的通信參數(shù)與所述傳輸之后檢測到的通信參數(shù)來量化 對所述第一終端的干擾。
10.如權(quán)利要求9的方法，其中所述通信參數(shù)包括傳輸功率、數(shù)據(jù)速率和調(diào)制中至少一個。
11.如權(quán)利要求9的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)于量化的干擾超過門限，自主地提高所述 第三終端處的頻譜效率。
12.如權(quán)利要求1的方法，由所述第三終端執(zhí)行，所述第三終端包括作為不受網(wǎng)絡(luò)接入 節(jié)點控制的次要用戶操作的認(rèn)知無線電。
13.一種裝置包括接收器，配置為接收與第一通信終端和第二通信終端之間的鏈路有關(guān)的信息； 處理器，配置為根據(jù)接收到的信息確定所述鏈路上在用的頻帶的鏈路質(zhì)量，并基于所 述鏈路質(zhì)量自主地決定所述頻帶可以支持另一用戶；以及 發(fā)射器，配置為基于所述決定在所述頻帶內(nèi)傳輸。
14.如權(quán)利要求13的裝置，其中接收到的信息包括鏈路質(zhì)量報告。
15.如權(quán)利要求13的裝置，其中接收到的信息包括從所述第一終端接收到的、發(fā)往所 述第二終端的信號，其中所述處理器通過基于所述第一通信終端和所述第二通信終端之間 在用的調(diào)制來估計所述鏈路質(zhì)量而確定所述鏈路質(zhì)量。
16.如權(quán)利要求15的裝置，其中估計是盲調(diào)制檢測。
17.如權(quán)利要求13的裝置，其中所述接收器進(jìn)一步配置為接收表明所述發(fā)射器的傳輸造成干擾的消息，并且所述處理器配置為隨后采取動作以減小或消除所述干擾，而所述第 一通信終端和所述第二通信終端仍然在所述頻帶上相互通信。
18.如權(quán)利要求17的裝置，其中在控制信道上從所述第一通信終端接收所述消息。
19.如權(quán)利要求17的裝置，其中所述消息是從報警服務(wù)接收到的。
20.如權(quán)利要求17的裝置，其中所述處理器通過降低傳輸功率或中斷在所述頻帶上的 傳輸兩者之一來采取動作。
21.如權(quán)利要求13的裝置，其中所述處理器配置為通過在所述發(fā)射器傳輸之前檢測所 述第一終端的通信參數(shù)來確定鏈路質(zhì)量，并在所述發(fā)射器傳輸之后檢測所述第一終端的所 述通信參數(shù)，以及通過比較所述傳輸之前檢測到的通信參數(shù)和所述傳輸之后檢測到的通信 參數(shù)來量化對所述第一終端的干擾。
22.如權(quán)利要求21的裝置，其中所述通信參數(shù)包括傳輸功率、數(shù)據(jù)速率和調(diào)制中至少 一個。
23.如權(quán)利要求21的裝置，所述處理器進(jìn)一步配置為響應(yīng)于量化的干擾超過門限，自 主地提高所述第三終端處的頻譜效率。
24.如權(quán)利要求13的裝置，所述裝置包括作為不受網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點控制的次要用戶操作 的認(rèn)知無線電。
25.計算機可讀存儲器，包含可被數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理器執(zhí)行的機器可讀指令程序，以執(zhí)行針 對確定何時自主地傳輸?shù)膭幼?，所述動作包括在第三通信終端處，確定第一通信終端和第二通信終端之間在用的頻帶的鏈路質(zhì)量；基于所述鏈路質(zhì)量決定所述頻帶可以支持另一用戶，并在其后自主地從所述第三通信 終端在所述頻帶內(nèi)傳輸。
26.如權(quán)利要求25的計算機可讀存儲器，其中確定鏈路質(zhì)量包括基于所述第一通信終 端和所述第二通信終端之間在用的調(diào)制的盲調(diào)制檢測來估計所述鏈路質(zhì)量。
27.如權(quán)利要求25的計算機可讀存儲器，其中確定鏈路質(zhì)量進(jìn)一步包括在所述傳輸之 前檢測所述第一終端的通信參數(shù)，所述動作進(jìn)一步包括在所述傳輸之后檢測所述第一終端的所述通信參數(shù)；以及通過比較所述傳輸之前檢測到的通信參數(shù)和所述傳輸之后檢測到的通信參數(shù)來量化 對所述第一終端的干擾。
28.如權(quán)利要求27的計算機可讀存儲器，其中所述通信參數(shù)包括傳輸功率、數(shù)據(jù)速率 和調(diào)制中至少一個。
29.一種設(shè)備包括接收裝置，用于接收與第一通信終端和第二通信終端之間的鏈路有關(guān)的信息；處理裝置，用于根據(jù)接收到的信息來確定所述鏈路上在用的頻帶的鏈路質(zhì)量，并基于 所述鏈路質(zhì)量自主地決定所述頻帶可以支持另一用戶；以及發(fā)射裝置，用于基于所述決定在所述頻帶內(nèi)傳輸。
30.如權(quán)利要求29的設(shè)備，其中所述接收裝置包括接收器，所述處理裝置包括處理器， 并且所述發(fā)射裝置包括發(fā)射器，其中所述處理器通過對所述第一通信終端和所述第二通信 終端之間在用的調(diào)制的盲調(diào)制檢測來確定所述鏈路質(zhì)量。全文摘要
在至少具有三個認(rèn)知無線電終端的認(rèn)知無線電環(huán)境中，終端1和終端2具有活躍的鏈路。終端3估計鏈路質(zhì)量，并且如果鏈路質(zhì)量被認(rèn)為是好的，則終端3在所述鏈路在用的頻帶上傳輸。終端3然后監(jiān)測終端1和終端2之間的鏈路，以量化終端3對所述鏈路的干擾。如果沒有檢測到干擾終端3可以增大它的功率。如果終端1和終端2改變它們的調(diào)制，終端3視為它的干擾太嚴(yán)重，并要么降低功率要么尋找另一個頻帶。終端3可以使用用于終端1和終端2之間的鏈路的盲調(diào)制檢測，并基于在用的調(diào)制的類型估計鏈路質(zhì)量。
文檔編號H04W16/14GK101911746SQ200980101477
公開日2010年12月8日 申請日期2009年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月4日
發(fā)明者A·H·宇特南, A·T·帕爾西南 申請人:諾基亞公司