RU2424636C2 - Способы и системы для синхронизации перекрывающихся беспроводных систем - Google Patents

Способы и системы для синхронизации перекрывающихся беспроводных систем Download PDF

Info

Publication number
RU2424636C2
RU2424636C2 RU2008133594/09A RU2008133594A RU2424636C2 RU 2424636 C2 RU2424636 C2 RU 2424636C2 RU 2008133594/09 A RU2008133594/09 A RU 2008133594/09A RU 2008133594 A RU2008133594 A RU 2008133594A RU 2424636 C2 RU2424636 C2 RU 2424636C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
base station
remote
protocol
time
wireless
Prior art date
Application number
RU2008133594/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008133594A (ru
Inventor
Карлос КОРДЕЙРО (US)
Карлос КОРДЕЙРО
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В.
Publication of RU2008133594A publication Critical patent/RU2008133594A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2424636C2 publication Critical patent/RU2424636C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0602—Systems characterised by the synchronising information used
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/541—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using the level of interference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Изобретение относится к системам связи. Описываются способы и устройства для синхронизации различных независимых беспроводных систем. Технический результат заключается в снижении помех. Например, первая базовая станция (120), выполненная с возможностью осуществлять связь с первым набором удаленных абонентских устройств, используя первый протокол беспроводной связи и первый спектр, конфигурируется для взаимодействия с удаленной базовой станцией, выполненной с возможностью осуществлять связь со вторым набором удаленных абонентских устройств, используя первый протокол беспроводной связи и первый спектр. Первая базовая станция включает в себя устройство (250) физического уровня (PHY), выполненное с возможностью передачи и приема сигналов беспроводной связи первого протокола и первого спектра, устройство (240) запрещения, подключенное к устройству PHY, и устройство (230) уровня управления доступом к среде передачи (MAC), подключенное к устройству PHY и выполненное с возможностью приема удаленного набора сигналов беспроводной связи от устройства PHY. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Это описание относится к области сетей беспроводной связи и, более конкретно, к способу улучшения способности множественных независимых сетей беспроводной связи одинакового типа работать эффективно в перекрывающихся географических областях.
С появлением нелицензионных беспроводных услуг, работа с перекрытием множества возможных конкурирующих беспроводных сетей, совместно использующих одинаковый частотный спектр, становится все более обычной. Вместе с быстрым ростом беспроводных услуг, помехи среди различных совместно размещенных беспроводных сетей становится проблемой, мешающей развитию и грозящей будущему беспроводных услуг, которые совместно используют одинаковый частотный спектр.
Одним аспектом, который разрушает сосуществование перекрывающихся базовых станций (отвечающих за управление различными перекрывающимися беспроводными сетями), является слабая синхронизация. Обычно синхронизация среди перекрывающихся базовых станций достигается через транзитное соединение. Это упрощает конструкцию PHY базовой станции на физическом уровне (PHY) и уровня управления доступом к среде передачи (MAC), но этот подход тоже часто основывается на поддержке третьей стороны, которая может не быть доступной. Другой недостаток, заключается в том, что увеличение количества технологий, использующих нелицензируемую работу, эффективно предотвращает существование общей основы, необходимой для кооперации среди конкурирующих операторов, обслуживающих данное местоположение. Еще более усугубляется по мере увеличения зоны покрытия этих беспроводных технологий (например, IEEE 802.22).
Очевидно, синхронизация может быть полезной для разрешения беспроводным системам сосуществовать и работать с улучшенными рабочими характеристиками. Синхронизация является ключом эффективности, т.к. она позволяет построить поверх нее другие схемы совместного использования динамических ресурсов. Хотя синхронизация может быть трудной проблемой для решения, преимущества, получаемые от ее наличия, могут быть настолько значительными, что к ее достижению следует стремиться. Соответственно, желательна новая технология, относящаяся к синхронизации перекрывающихся и, возможно, конкурирующих систем беспроводной связи.
В первом варианте осуществления описывается первая базовая станция, выполненная с возможностью осуществлять связь с первым набором удаленных абонентских устройств, используя первый протокол беспроводной связи и первый спектр, причем первая базовая станция сконфигурирована для сосуществования с удаленной базовой станцией, выполненной с возможностью осуществлять связь со вторым набором удаленных абонентских устройств, используя первый протокол беспроводной связи и первый спектр. Первая базовая станция и первый набор удаленных абонентских станций включают в себя устройство физического уровня (PHY), выполненное с возможностью передачи и приема сигналов беспроводной связи первого протокола и первого спектра, устройство запрещения, подключенное к устройству PHY, при этом устройство запрещения выполнено с возможностью запрещения устройству PHY выполнять передачу, пока устройство PHY обнаруживает удаленный набор сигналов беспроводной связи, переданных либо упомянутой удаленной базовой станцией, либо вторым набором удаленных пользователей, и
устройство уровня управления доступом к среде передачи (MAC), подключенное к устройству PHY и выполненное с возможностью приема упомянутого удаленного набора сигналов беспроводной связи от устройства PHY, при этом устройство MAC включает в себя устройство оценки временных характеристик, выполненное с возможностью оценки временных характеристик сигнала, переданного второй базовой станцией, на основе принятых сигналов беспроводной связи удаленного устройства, и при этом устройство MAC дополнительно выполнено с возможностью регулирования своих собственных протокольных временных характеристик таким образом, чтобы содействовать уменьшению сигнальных помех между первой и удаленной базовыми станциями и первыми и удаленными абонентскими устройствами.
Во втором варианте осуществления описывается способ содействия в уменьшении помех между первой базовой станцией, выполненной с возможностью осуществлять связь с первым набором удаленных абонентских устройств, используя первый протокол беспроводной связи и первый спектр, и удаленной базовой станцией, выполненной с возможностью осуществлять связь со вторым набором удаленных абонентских устройств, используя первый протокол беспроводной связи и первый спектр.
Способ включает в себя этапы, на которых периодически запрещают выполнять передачу устройству физического уровня (PHY) первой базовой станции и первого набора абонентских станций в течение первого периода, пока имеет место обнаружение удаленного набора сигналов беспроводной связи, переданных либо упомянутой удаленной базовой станцией, либо вторым набором удаленных пользователей, при этом каждый первый период запрета длится по меньшей мере один период кадра первого протокола беспроводной связи, и регулируют протокольные временные характеристики первой базовой станции на основе обнаруженных сигналов беспроводной связи с тем, чтобы уменьшить сигнальные помехи между первой и удаленной базовыми станциями.
В третьем варианте осуществления описывается первая базовая станция, выполненная с возможностью осуществлять связь с первым набором удаленных абонентских устройств, используя первый протокол беспроводной связи и первый спектр, причем первая базовая станция сконфигурирована для сосуществования с удаленной базовой станцией, выполненной с возможностью осуществлять связь со вторым набором удаленных абонентских устройств, используя первый протокол беспроводной связи и первый спектр. Первая базовая станция и первый набор удаленных абонентских станций включают в себя устройство физического уровня (PHY), созданное для передачи и приема сигналов беспроводной связи первого протокола и первого спектра, и протокольное средство управления для регулирования протокольных временных характеристик первой базовой станции и первого набора удаленных абонентских станций таким способом, чтобы содействовать в уменьшении сигнальных помех между первой и удаленной базовыми станциями и первыми и вторыми абонентскими устройствами на основе обнаруженного удаленного набора сигналов беспроводной связи, при этом протокольное средство управления регулирует протокольные временные характеристики на основе периодически обнаруживаемых сигналов беспроводной связи, переданных либо упомянутой удаленной базовой станцией, либо вторым набором удаленных пользователей и обнаруженных устройством PHY.
Примерные варианты осуществления наилучшим образом будут понятны из последующего подробного описания при прочтении в сопровождении чертежей. Подчеркнем, что различные признаки не обязательно даны в масштабе. Фактически, размеры могут быть произвольно увеличены или уменьшены для ясности обсуждения. При любом применении и практике одинаковые ссылочные позиции ссылаются на одинаковые элементы.
Фиг.1 показывает две системы беспроводной связи, имеющие перекрывающиеся зоны обслуживания;
Фиг.2 показывает блок-схему примерной базовой станции, сконфигурированной для наилучшего сосуществования с конкурирующей базовой станцией;
Фиг.3 показывает начальный и периодический «период молчания», пригодный для обнаружения перекрывающейся беспроводной системы;
Фиг.4 показывает примерное окно сосуществования для связи между перекрывающимися беспроводными системами; и
Фиг.5 - блок-схема, обозначающая различные примерные операции, направленные на улучшение сосуществования перекрывающихся беспроводных систем.
В последующем подробном описании, для целей объяснения и не ограничения, примерные варианты осуществления, описывающие конкретные подробности, излагаются для предоставления исчерпывающего понимания варианта осуществления, соответствующего настоящим идеям. Однако специалисту, обладающему преимуществом в виде настоящего раскрытия, должно быть очевидно, что другие варианты осуществления в соответствии с настоящими идеями, которые отходят от конкретных деталей, описанных здесь, находятся в пределах объема, определяемого формулой изобретения. Кроме того, описания хорошо известных устройств и способов могут быть опущены с тем, чтобы не затенять описание примерных вариантов осуществления. Такие способы и устройства однозначно находятся в рамках объема, отвечающего настоящим идеям.
Фиг.1 показывает две перекрывающиеся системы беспроводной связи, А и В, имеющие перекрывающиеся зоны обслуживания, ЗОНА A и ЗОНА B. Как показано на фиг. 1, система A связи включает в себя первую базовую станцию 120A, имеющую антенну 130А, с помощью которой первая базовая станция 120A связывается с поддерживающей коммуникационной магистралью/сетью 110A. Аналогично, система B связи включает в себя вторую базовую станцию 120B, имеющую антенну 130B, с помощью которой вторая базовая станция 120B связывается со второй поддерживающей коммуникационной магистралью/сетью 110B. Как показано на фиг. 1, примерные коммуникационные магистрали 110A и 110B не имеют общей проводной инфраструктуры, которая может использоваться для обеспечения первой базовой станции 120A возможности синхронизироваться со второй базовой станцией 120B. Отметим, однако, что различные способы и системы согласно настоящему описанию могут применяться независимо от того, является ли такая общая магистраль доступной.
При работе первая базовая станция 120A может осуществлять связь с разнообразием абонентских устройств (например, мобильными компьютерами или оборудованием, расположенным в помещении абонента (CPE)), размещенных в ЗОНЕ A, используя, например, протокол беспроводной связи, соответствующий Множественному Доступу с Временным Разделением Каналов (TDMA) (например, IEEE 802.22), причем данный протокол имеет, в общем, непрерывную последовательность кадров, где каждый кадр разделен на различные слоты нисходящего потока и восходящего потока. Аналогично, вторая базовая станция 120B может осуществлять связь со вторым набором абонентских устройств, расположенных в ЗОНЕ B, используя такой же протокол TDMA (и такой же частотный спектр), что и первая базовая станция 120A. При наличии географического и спектрального перекрытия ЗОНЫ A и ЗОНЫ B становится очевидно, что передачи от этих двух базовых станций 120A и 120B и ассоциированных абонентских устройств могут создавать помехи друг другу, причиняя всем вред. Соответственно, перекрывающиеся системы A и B беспроводной связи могут получать выгоду посредством кооперации, когда такая кооперация приводит к малому или никакому вреду любой из них.
В настоящем варианте осуществления, конкурирующие системы связи A и B могут кооперироваться посредством взаимного отслеживания беспроводных излучений друг друга и модификации разных аспектов их собственных беспроводных излучений таким способом, который может уменьшить взаимные помехи на основе отслеживаемых излучений. Например, отслеживая систему B связи, первая система A связи может выяснять протокольные временные характеристики системы связи B и регулировать свои собственные протокольные временные характеристики таким образом, чтобы минимизировать взаимные помехи.
Для целей этого описания, термин «протокольные беспроводные характеристики», который относится к сигналу беспроводной связи, может относиться к моментам времени, в которые границы кадров и (в некоторых случаях) границы суперкадров и/или слотов имеют место и должны периодически иметь место. Протокольные временные характеристики также включают в себя временные характеристики, относящиеся к специальным битам/байтам/словам сигнализации, ожидаемым временным характеристикам восходящего потока по сравнению с пакетной передачей нисходящего потока, временным характеристикам окон связи специального назначения и т.д.
Возвращаясь к фиг. 1, следует понимать, что можно было бы также иметь лучшую кооперацию, если бы коммуникационные протоколы для систем А и В беспроводной связи могли быть спроектированы для пропускания полезной информации и команд между системами A и B беспроводной связи. Еще кооперация могла бы быть улучшена, если бы различные абонентские устройства могли аналогично пропускать полезную информацию и команды между системами A и B беспроводной связи. Для целей этого описания, такая кооперативная информация и команды могут называться аспектами «Маякового Протокола Сосуществования» (CBP).
Кроме того, информацию о протоколах CBP, а также о конкурирующих беспроводных системах, в общем, можно найти в «A Cognitive PHY/MAC Proposal for IEEE 802.22 WRAN Systems» (ноябрь 2005) Document № IEEE 802.22-05/0105r0, автор Carlos Corderio, а также в заявке на патент США № 60/733,518, включенных сюда посредством ссылки во всей своей полноте.
Фиг.2 показывает блок-схему примерной базовой станции 120, сконфигурированной для лучшего сосуществования с конкурирующей базовой станцией посредством использования эффективного обнаружения, пропускания сообщений и методик синхронизации. Как показано на фиг. 2, примерная базовая станция 120 включает в себя контроллер 210, память 220, устройство 230 уровня управления доступом к среде передачи (MAC), устройство 240 запрещения, устройство 250 физического уровня (PHY) и устройство 290 ввода/вывода. Устройство 230 MAC включает в себя устройство 232 оценки временных характеристик, устройство 234 синхронизации и устройство 236 сосуществования. Устройство 250 PHY включает в себя устройство 252 обнаружения и имеет линию, приспособленную для подключения к антенне (не показана). Устройство 290 ввода/вывода может подключаться к коммуникационной магистрали множеством методик.
Хотя примерная базовая станция 120 по фиг. 2 использует шинную архитектуру, следует понимать, что может использоваться любая другая архитектура, известная специалисту. Например, в различных вариантах осуществления различные компоненты 210-290 могут иметь форму отдельных электронных компонент, связанных друг с другом через последовательность отдельных шин, либо набора специализированных логических средств, скомпонованных в высокоспециализированной архитектуре.
Также следует понимать, что некоторые из перечисленных выше компонентов 230-290 могут иметь форму программного обеспечения/микропрограммного обеспечения, размещенного в памяти 220, и исполняться контроллером 210, либо даже процедур программного обеспечения/микропрограммного обеспечения, размещенных в отдельных модулях памяти в отдельных серверах/компьютерах и исполняемых разными контроллерами.
Еще дополнительно следует также понимать, что разные удаленные абонентские устройства могут иметь аналогичные компоненты с функциями, аналогичными функциям компонент 210-290, показанных на фиг. 2 и описанных здесь, с пониманием того, что такие компоненты в удаленном абонентском устройстве могут не иметь такой же сложности, как компоненты 210-290 базовой станции 120, так что некоторые из компонентов на фиг. 2 могут быть опущены (например, устройство 234 синхронизации).
Возвращаясь к фиг. 2, до того как примерная базовая станция 120 начинает свою регулярную работу, т.е. обеспечивает постоянные услуги связи для ее различных абонентских устройств, базовая станция 120 может инициировать период «прослушивания», соответствующий молчанию, для самой себя, для соответствующих абонентских устройств и, возможно, для всех других базовых станций, которые могут подвергаться воздействию.
Во время этого начального периода молчания устройство 240 запрещения может предотвращать выполнение передачи устройством 250 PHY, в то же время позволяя устройству 250 PHY пассивно «слушать» другие беспроводные системы, которые могут уже активно обеспечивать услуги связи. Примерное устройство 250 PHY использует свое устройство 252 обнаружения для обнаружения внешних услуг связи, используя тот же протокол и частотный спектр, что предназначены для использования базовой станцией 120 по фиг. 2. По мере того как эти сигналы обнаруживаются, они преобразуются в цифровой поток данных, который, в свою очередь, подается на устройство 232 оценки временных характеристик в установке 230 MAC.
После того, как поток данных принят, устройство 232 оценки временных характеристик может использовать этот поток данных для определения протокольных временных характеристик внешних сигналов беспроводной связи.
В случае базовой станции 120 после того, как устройство 232 оценки временных характеристик оценило протокольные временные характеристики обнаруженных сигналов беспроводной связи, устройство 234 синхронизации может предписывать устройству МАС 230 для регулирования его собственных протокольных временных характеристик таким способом, чтобы содействовать в уменьшении или минимизации потенциальных помех между любыми сигналами беспроводной связи, сгенерированными базовой станцией 120, и сигналами беспроводной связи, сгенерированными удаленной базовой станцией. В случае первого удаленного абонентского устройства, результирующие временные характеристики внешних сигналов беспроводной связи могут сообщаться первой базовой станции 120, которая может, в свою очередь, действовать, как описано ранее.
В определенных вариантах осуществления такая синхронизация может просто заключаться в выравнивании начала границ кадров так, чтобы они совпадали с началом границ кадров, сгенерированных обнаруженной удаленной базовой станцией. Этот вариант осуществления не требует, чтобы любые соответствующие локальные и удаленные кадры были выровнены (например, кадр 1 с кадром 1, кадр 2 с кадром 2 и т.д.), только чтобы границы кадров были выровнены.
В другом варианте осуществления, однако, может быть полезным выравнивать соответствующие кадры, суперкадры, наборы суперкадров и т.д. Выравнивая суперкадры, предполагается, что могут выравниваться границы кадров, а также кадры (т.е. кадр 1 с кадром 1, кадр 2 с кадром 2 и т.д.), границы слотов, специальные биты сигнализации и т.д.
Пока базовая станция 120 по настоящему изобретению способна выполнять описанный выше начальный период молчания/выравнивания, следует понимать, что даже если бы устройство 230 MAC могло изначально создать абсолютно выровненный сигнальный протокол в отношении протокола удаленной базовой станции, дрейф тактового импульса и другие системные несовершенства могут приводить к тому, что границы локальных и удаленных кадров сдвигаются относительно друг друга со временем. В дополнение, другие беспроводные системы могут начать работу, используя такие же ресурсы и в перекрывающихся географических местоположениях.
Для противодействия этим случаям, базовая станция 120 может дополнительно использовать периодические прерывающиеся периоды прослушивания, соответствующие молчанию, для повторного выравнивания локальных и удаленных протоколов временных характеристик.
Эти периодические прерывающиеся периоды прослушивания, соответствующие молчанию, также называемые как «самососуществующие периоды молчания», не обязательно должны быть частыми, и пока базовая станция может иметь полную свободу в выборе их наличия и частоты, может быть полезным регулярно планировать самососуществующие периоды молчания в каждом суперкадре, и иметь случайный характер для увеличения вероятности того, что перекрывающиеся базовые станции и/или удаленные абонентские устройства успешно обнаруживают друг друга. Продолжительность периода молчания может типично быть меньше, чем размер одного кадра, но может также быть равна одному кадру и, возможно, множеству кадров.
Фиг.3 показывает такой примерный переданный сигнал беспроводной связи, имеющий случайно/псевдослучайно сформированный выбор самососуществующего времени молчания вместе с начальным временем молчания, как описано выше. Как показано на фиг. 3, протокол примерного сигнала беспроводной связи имеет начальное время 330 молчания, за которым следует повторяющийся набор суперкадров SF0 … SFNS-1, где NS определяет количество суперкадров в наборе. Также показано на фиг. 3, что каждый суперкадр SF0 … SFNS-1 может иметь заранее заданный набор кадров F0 … FFS-1, где FS определяет количество кадров в суперкадре. Для настоящего примера, кадр FN суперкадра SFK случайно выбран таким образом, чтобы прерывающийся период молчания имел место каждые NSxFS периодов кадра.
Во время каждого кадра FN молчания, устройство 240 запрещения может запрещать устройству PHY выполнять передачу, разрешая при этом устройству 252 обнаружения обнаруживать любые удаленные сигналы беспроводной связи. Используя обнаруженные сигналы, устройство 252 оценки временных характеристик может снова оценивать протокольные временные характеристики удаленных радиосигналов, и устройство 234 синхронизации может применять процедуру сходимости для предписания устройству МАС «подкорректировать» протокольные временные характеристики так, чтобы они были ближе к (если вообще не точно соответствовали) протокольным временным характеристикам удаленной базовой станции.
Хотя любое количество возможных правил сходимости может использоваться устройством синхронизации, следует понимать, что может быть желательным ограничивать приемлемое время сходимости при обеспечении сходимости. Соответственно, разумный выбор правила(правил) сходимости может быть желателен для оптимизации рабочих характеристик.
Отметим, что всякий раз, когда протокольные временные характеристики устройства МАС 230 регулируются, следует понимать, что время для такой корректировки может быть наилучшим, в случае границы суперкадра или границы набора суперкадров. С тем чтобы корректировка временных характеристик не нарушала никакого обмена данными, устройство 230 МАС может учитывать эту корректировку при планировании последующих передач восходящего потока и передач нисходящего потока и дополнительно прикладывать усилия для осуществления связи с абонентскими устройствами и другими базовыми станциями для координации и подтверждения любых сделанных регулирований временных характеристик. Следует также отметить, что в случае централизованной системы доступа с базовой станцией 120, может быть обязанностью базовой станции 120 регулировать протокольные временные характеристики, которые объявляются и которым следуют все удаленные абонентские устройства.
На фиг. 2 устройство 236 сосуществования из состава устройства 230 MAC может использоваться для координации и подтверждения регулирования временных характеристик посредством использования «окна самососуществования». Фиг.4 показывает такое примерное окно самососуществания в качестве части ряда слотов восходящего потока, расположенного в конце кадра FM суперкадра SFL. Окну самососуществования нет необходимости быть таким же длинным, как окно молчания - обычно несколько слогов с защитными полосами на каждой стороне для учета задержки, связанной с распространением сигнала.
Указанная выше координация и подтверждение временной корректировки/синхронизации, а также другие аспекты работы системы, могут согласовываться через периодические пакетные передачи и приемы во время окна самососуществования. Например, после того как первая базовая станция выполняет регулирование протокольных временных характеристик, синхронизация может считаться завершенной и подтвержденной, после того как первый «пакет маяка» будет успешно принят из перекрывающейся соты. Для целей этого раскрытия, любые пакеты, переданные и принятые с использованием окна сосуществования, подпадают под «Маяковый Протокол Сосуществования» (CBP), обсужденный выше, и пакеты, переданные согласно CBP, могут называться как «пакеты маяка».
Фиг.5 является блок-схемой, обозначающей различные примерные операции, направленные на улучшение сосуществования конкурирующих базовых станций. Процесс начинается на этапе 502, когда начальный период прослушивания, соответствующий молчанию, выполняется базовой станцией для обнаружения сигналов, сгенерированных удаленной базовой станцией. Далее на этапе 504 оцениваются протокольные временные характеристики удаленной базовой станции и выполняются вычисления для получения необходимой синхронизации переданного базовой станцией сигнала. Процесс продолжается на этапе 506.
На этапе 506 могут быть заданы временные характеристики для периодических кадров молчания/прослушивания (или других временных периодов). Далее, на этапе 508 могут быть заданы временные характеристики для периодических периодов сосуществования. Затем на этапе 510 базовая станция может начинать передачу, используя протокольные временные характеристики, заданные на этапе 504, и имея периоды молчания и сосуществования, заданные на этапах 506 и 508. Процесс продолжается на этапе 512.
На этапе 512 запланированное время молчания реализуется, и сигналы от удаленных базовых станций или удаленных абонентских устройств могут быть обнаружены. Далее, на этапе 514, может быть реализовано запланированное окно сосуществования и может осуществляться обмен любыми соответствующими данными сосуществования. Процесс продолжается на этапе 516.
На этапе 516 могут выполняться любые необходимые оценки временных характеристик и процедуры сходимости, а также любые операции синхронизации, например, «корректировка», необходимые для выравнивания протокольных временных характеристик базовой станции с удаленной базовой станцией. Далее, на этапе 518, операции подтверждения могут выполняться, используя CBP, обсужденный выше, обычно через последующее окно сосуществования. Процесс затем переходит обратно на этап 512, и выполняется непрерывный цикл по этапам 512-518 по мере необходимости до тех пор, пока рассматриваемая базовая станция не прекратит работу.
В различных вариантах осуществления, где описанные выше системы и/или способы реализуются, используя программируемые устройства, такие как компьютерная система или программируемые логические средства следует понимать, что описанные выше системы и способы могут реализовываться, используя любые различные известные или позже разработанные языки программирования, такие как «C», «C++», «Fortran», «Pascal», «VDHL» и аналогичные.
Соответственно, различные носители данных, такие как магнитные компьютерные диски, оптические диски, электронная память и т.п., могут конфигурироваться так, чтобы содержать информацию, которая может направлять в устройство, такое как компьютер, для реализации описанных выше систем и/или способов. Если соответствующее устройство имеет доступ к информации и программам, содержащимся на носителе данных, то носитель данных может предоставлять информацию и программы данному устройству, таким образом обеспечивая устройству возможность реализовывать описанные выше системы и/или способы.
Например, если компьютерный диск, содержащий соответствующие материалы, такие как исходный файл, объектный файл, исполняемый файл или т.п., предоставлен компьютеру, компьютер может принимать информацию, соответственно конфигурировать самого себя и выполнять функции различных систем и способов, изложенных в схемах и блок-схемах, указанных выше, для реализации разных функций. А именно, компьютер может принимать разные части информации от диска, относящиеся к разным элементам описанных выше систем и/или способов, реализовать индивидуальные системы и/или способы и координировать функции индивидуальных систем и/или способов, описанных выше.
Множество признаков и преимуществ изобретения являются очевидными из подробного описания и, таким образом, подразумевается, что приложенная формула изобретения охватывает все такие признаки и преимущества изобретения, которые подпадают под истинные сущность и объем изобретения. Кроме того, поскольку разные модификации и изменения будут без труда понятны для специалиста, не подразумевается ограничение изобретения точной конструкцией и работой, показанными и описанными здесь, и, соответственно, все соответствующие модификации и эквиваленты могут считаться подпадающими под объем изобретения.

Claims (22)

1. Первая базовая станция (120), выполненная с возможностью осуществлять связь с набором первых удаленных абонентских устройств, используя первый протокол беспроводной связи и первый спектр, причем первая базовая станция сконструирована для сосуществования с удаленной беспроводной системой, имеющей удаленную базовую станцию, выполненную с возможностью осуществлять связь с набором вторых удаленных абонентских устройств, используя первый протокол беспроводной связи и первый спектр, при этом первая базовая станция содержит:
устройство (250) физического уровня (PHY), выполненное с возможностью передачи и приема сигналов беспроводной связи первого протокола и первого спектра;
устройство (240) запрещения, подключенное к устройству PHY, при этом устройство запрещения выполнено с возможностью запрещения устройству PHY осуществлять передачу, пока устройство PHY обнаруживает удаленный набор беспроводной связи сигналов, переданных по меньшей мере одной из упомянутой удаленной базовой станции и второго удаленного абонентского устройства; и
устройство (230) уровня управления доступом к среде передачи (MAC), подключенное к устройству PHY и выполненное с возможностью приема упомянутого удаленного набора сигналов беспроводной связи от устройства PHY, при этом устройство MAC включает в себя устройство (232) оценки временных характеристик, выполненное с возможностью оценки протокольных временных характеристик переданного сигнала удаленной базовой станции и/или второго удаленного абонентского устройства, на основе принятых сигналов беспроводной связи, и при этом устройство MAC дополнительно выполнено с возможностью регулирования своих собственных протокольных временных характеристик, таким образом, чтобы уменьшить сигнальные помехи между первой базовой станцией и второй беспроводной системой.
2. Первая базовая станция по п.1, в которой устройство MAC включает в себя устройство (234) синхронизации, выполненное с возможностью регулирования его собственных протокольных временных характеристик таким образом, чтобы границы кадров переданных сигналов первой базовой станции были выровнены с границами кадров переданных сигналов удаленной базовой станции.
3. Первая базовая станция по п.1, в которой устройство MAC включает в себя устройство (234) синхронизации, выполненное с возможностью регулирования его собственных протокольных временных характеристик таким образом, чтобы границы суперкадров переданных сигналов первой базовой станции были выровнены с границами суперкадров переданных сигналов удаленной базовой станции.
4. Первая базовая станция по п.1, в которой устройство запрещения выполнено с возможностью запрещения устройству PHY выполнять передачу в течение начального периода молчания до регулярной рабочей передачи первой базовой станции.
5. Первая базовая станция по п.4, в которой устройство запрещения дополнительно выполнено с возможностью запрещения устройству PHY выполнять передачу в течение ряда повторяющихся прерывистых периодов молчания во время регулярной работы первой базовой станции.
6. Первая базовая станция по п.1, в которой устройство запрещения выполнено с возможностью запрещения устройству PHY выполнять передачу в течение ряда повторяющихся прерывистых периодов молчания во время регулярной работы первой базовой станции.
7. Первая базовая станция по п.6, в которой каждый из упомянутых повторяющихся прерывистых периодов имеет продолжительность в n кадров, при этом n - целое число, большее нуля.
8. Первая базовая станция по п.7, в которой n равно единице.
9. Первая базовая станция по п.7, которая назначает случайный номер кадра для упомянутых повторяющихся прерывистых периодов молчания.
10. Первая базовая станция по п.9, которая дополнительно назначает номер суперкадра из набора суперкадров, содержащих протокол первой базовой станции, для упомянутых повторяющихся прерывистых периодов молчания.
11. Первая базовая станция по п.10, которая назначает случайный номер суперкадра.
12. Первая базовая станция по п.1, в которой устройство MAC дополнительно включает в себя устройство (236) сосуществования, выполненное с возможностью установления периода времени периодического общего сосуществования между первой и удаленной базовыми станциями, при этом каждый период времени периодического общего сосуществования может использоваться для обмена сообщениями между базовыми станциями.
13. Первая базовая станция по п.12, в которой период времени периодического общего сосуществования дополнительно может использоваться для обмена сообщениями, направленными на совместное использование ресурсов полосы пропускания между первой и удаленной базовыми станциями.
14. Первая базовая станция по п.12, в которой период времени периодического общего сосуществования состоит из одного или более временных слотов, вложенных в набор временных слотов восходящего потока конкретного назначенного кадра.
15. Первая базовая станция по п.14, в которой период времени периодического общего сосуществования дополнительно включает в себя одну или более защитных полос.
16. Первая базовая станция по п.2, в которой устройство синхронизации использует процедуру сходимости для периодического регулирования его собственных протокольных временных характеристик для сходимости к протокольным временным характеристикам удаленной базовой станции.
17. Способ уменьшения помех между первой базовой станцией (120), выполненной с возможностью осуществлять связь с набором первых удаленных абонентских устройств, используя первый протокол беспроводной связи и первый спектр, и удаленной беспроводной системой, имеющей удаленную базовую станцию, выполненную с возможностью осуществлять связь с набором вторых удаленных абонентских устройств, используя первый протокол беспроводной связи и первый спектр, при этом способ содержит этапы, на которых
периодически запрещают устройству (250) физического уровня (PHY) из состава первой базовой станции выполнять передачу в течение первого периода, пока имеет место обнаружение удаленного набора сигналов беспроводной связи, переданных по меньшей мере одним из удаленной базовой станции и вторых удаленных абонентских устройств, при этом каждый первый период запрета длится по меньшей мере один период кадра первого протокола беспроводной связи; и
регулируют протокольные временные характеристики первой базовой станции на основе обнаруженных сигналов беспроводной связи, принятых в течение, по меньшей мере, первого периода запрета, таким образом, чтобы уменьшить сигнальные помехи между первой базовой станцией и второй беспроводной системой.
18. Способ по п.17, в котором этап регулирования включает в себя этапы, на которых оценивают протокольные временные характеристики переданного сигнала удаленной базовой станции, на основе удаленных сигналов беспроводной связи, обнаруженных в течение первого периода запрета для формирования первого оцененного времени;
выполняют процесс сходимости на основе первого оцененного времени и локальных протокольных временных характеристик для определения регулирования изменения времени, подходящего для улучшения синхронизации между первой и второй базовыми станциями; и
применяют это регулирование изменения времени к локальным протокольным временным характеристикам, чтобы лучше выровнять локальные протокольные временные характеристики с удаленными протокольными временными характеристиками.
19. Способ по п.18, дополнительно содержащий этап, на котором устанавливают период времени периодического общего сосуществования между первой и удаленной базовыми станциями для обмена сообщениями между базовыми станциями и абонентскими устройствами, причем этот период времени периодического общего сосуществования состоит из одного или более временных слотов, вложенных в конкретный назначенный кадр первого протокола беспроводной связи.
20. Первая базовая станция (120), выполненная с возможностью осуществлять связь с набором первых удаленных абонентских устройств, используя первый протокол беспроводной связи и первый спектр, причем первая базовая станция сконфигурирована для сосуществования с удаленной беспроводной системой, имеющей удаленную базовую станцию, выполненную с возможностью осуществлять связь с набором вторых удаленных абонентских устройств, используя первый протокол беспроводной связь и первый спектр, при этом первая базовая станция содержит устройство (250) физического уровня (PHY) выполненное с возможностью и приема сигналов беспроводной связи первого протокола и первого спектра;
протокольное средство (250) управления для регулирования протокольных временных характеристик первой базовой станции таким образом, чтобы уменьшить сигнальные помехи между первой базовой станцией и удаленной беспроводной системой на основе удаленных сигналов беспроводной связи, обнаруженных устройством PHY, при этом протокольное средство управления регулирует протокольные временные характеристики на основе периодически обнаруживаемых сигналов беспроводной связи, переданных по меньшей мере одной удаленной базовой станции и второго удаленного пользовательского устройства.
21. Первая базовая станция по п.20, в которой протокольное средство управления дополнительно включает в себя средство (236) сосуществования для установления периода времени периодического общего сосуществования между первой базовой станцией и удаленной беспроводной системой, при этом каждый период времени периодического общего сосуществования может использоваться для обмена сообщениями между соответствующими базовыми станциями и абонентскими устройствами первой и удаленной беспроводных систем.
22. Первая базовая станция по п.20, которая является частью нелицензионной системы связи.
RU2008133594/09A 2006-01-17 2007-01-12 Способы и системы для синхронизации перекрывающихся беспроводных систем RU2424636C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US75952006P 2006-01-17 2006-01-17
US60/759,520 2006-01-17
US81620106P 2006-06-23 2006-06-23
US60/816,201 2006-06-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008133594A RU2008133594A (ru) 2010-02-27
RU2424636C2 true RU2424636C2 (ru) 2011-07-20

Family

ID=38050944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008133594/09A RU2424636C2 (ru) 2006-01-17 2007-01-12 Способы и системы для синхронизации перекрывающихся беспроводных систем

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9531490B2 (ru)
EP (1) EP1980122B1 (ru)
JP (2) JP5220618B2 (ru)
KR (1) KR101377731B1 (ru)
CN (1) CN101375619B (ru)
AU (1) AU2007206605B2 (ru)
BR (1) BRPI0706544B1 (ru)
CA (1) CA2637282C (ru)
RU (1) RU2424636C2 (ru)
TW (1) TWI439067B (ru)
WO (1) WO2007083257A1 (ru)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8780852B2 (en) * 2007-05-11 2014-07-15 Stmicroelectronics, Inc. Multi-channel inter base-station communication
US8385259B2 (en) * 2007-06-01 2013-02-26 Stmicroelectronics, Inc. Cross channel coexistence beaconing protocol for wireless dynamic spectrum access networks
WO2009061254A1 (en) * 2007-11-06 2009-05-14 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Communications unit and method
US8576747B2 (en) 2007-11-27 2013-11-05 Koninklike Philips N.V. Distributed scheduling of quiet-period for in-service channel monitoring
TWI458284B (zh) * 2007-12-07 2014-10-21 Koninkl Philips Electronics Nv 分散無線系統中的多頻道支援
US9485785B2 (en) * 2008-07-14 2016-11-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transmitting coexistence beacon protocol packet in cognitive radio based wireless communication system
CN102265662B (zh) 2008-12-23 2017-10-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于在认知无线电网中同步的方法和设备
EP2401886B1 (en) * 2009-02-27 2015-10-14 Koninklijke Philips N.V. Scheduling and protection of quiet periods in a quiet zone for incumbent signal detection
US8767711B2 (en) * 2009-10-07 2014-07-01 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Base station apparatus, base station apparatus-use signal processing apparatus, PHY processing apparatus, and MAC processing apparatus
JP2011172187A (ja) * 2010-02-22 2011-09-01 Toshiba Corp 送信装置
CN103081383B (zh) 2010-08-26 2016-08-10 汤姆森许可贸易公司 用于无线局域网设备的方法和装置
US9107232B2 (en) * 2010-12-10 2015-08-11 Qualcomm Incorporated Interference management between multiple networks
CN102547961B (zh) 2010-12-10 2016-06-08 华为技术有限公司 基站间同步的方法、装置及***
CN102651656B (zh) 2011-02-25 2014-03-12 华为技术有限公司 基于双绞线的信号处理方法及装置、***
US8462766B2 (en) * 2011-03-07 2013-06-11 Motorola Solutions, Inc. Methods and apparatus for diffusing channel timing among subscriber units in TDMA direct mode
WO2012132133A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 三洋電機株式会社 受信機および通信システムならびに店舗内機器監視システム
US20150223077A1 (en) * 2014-02-05 2015-08-06 Qualcomm Incorporated Methods for inter-operator coexistence on shared spectrum or unlicensed bands
CN113302891B (zh) * 2018-11-14 2023-06-16 索诺瓦公司 用共存窗口操作一个以上无线通信协议
JP7143240B2 (ja) * 2019-03-26 2022-09-28 本田技研工業株式会社 通信システム、管理装置及びプログラム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2159019C2 (ru) * 1994-11-15 2000-11-10 Телефонактиеболагет Лм Эрикссон Динамическое распределение каналов для секторизированных радиоустройств доступа системы радиосвязи с подвижными объектами
EP1355450A1 (en) * 2002-04-10 2003-10-22 Lucent Technologies Inc. Channel overlap mitigation in wireless LANs using a central medium access control
WO2003090037A2 (en) * 2002-04-22 2003-10-30 Cognio, Inc. System and method for management of a shared frequency band
WO2003090387A1 (en) * 2002-04-22 2003-10-30 Cognio, Inc. System and method for real-time spectrum analysis

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7151757B2 (en) * 2001-05-02 2006-12-19 Strix Systems, Inc. Wireless base station to base station synchronization in a communication system, such as a system employing a short-range frequency hopping or time division duplex scheme
WO2003026218A1 (en) * 2001-09-14 2003-03-27 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) A wireless communications system with detection of foreign radiation sources
US7280517B2 (en) * 2001-11-02 2007-10-09 At&T Corp. Wireless LANs and neighborhood capture
EP1467518A4 (en) * 2001-11-27 2006-01-18 Sharp Kk RADIO COMMUNICATION SYSTEM
US7039017B2 (en) * 2001-12-28 2006-05-02 Texas Instruments Incorporated System and method for detecting and locating interferers in a wireless communication system
US7333814B2 (en) * 2002-03-06 2008-02-19 Freescale Semiconductor, Inc. Method of accommodating overlapping or adjacent networks
AU2003216514A1 (en) * 2002-03-06 2003-09-22 Xtremespectrum, Inc. Method of accommodating overlapping or adjacent networks
JP3968514B2 (ja) * 2002-07-05 2007-08-29 ソニー株式会社 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム
JP2004128993A (ja) * 2002-10-03 2004-04-22 Ntt Docomo Inc 送信電力制御方法、基地局、移動局及び無線通信システム
AU2002368475A1 (en) * 2002-12-19 2004-07-14 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Adaptive control method for operating communications environments
CN1535037A (zh) * 2003-04-01 2004-10-06 �ʼҷ����ֵ��ӹɷ����޹�˾ 无线通信网络中的用于多跳通信管理的方法及***
JP4346996B2 (ja) * 2003-08-29 2009-10-21 株式会社日立コミュニケーションテクノロジー 移動通信システム
EP1929813B1 (en) 2005-09-16 2015-05-27 Koninklijke Philips N.V. Method for improving self-coexistence of wireless communication networks
US8576872B2 (en) * 2005-10-19 2013-11-05 Qualcomm Incorporated Multi-hop wireless mesh network medium access control protocol

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2159019C2 (ru) * 1994-11-15 2000-11-10 Телефонактиеболагет Лм Эрикссон Динамическое распределение каналов для секторизированных радиоустройств доступа системы радиосвязи с подвижными объектами
EP1355450A1 (en) * 2002-04-10 2003-10-22 Lucent Technologies Inc. Channel overlap mitigation in wireless LANs using a central medium access control
WO2003090037A2 (en) * 2002-04-22 2003-10-30 Cognio, Inc. System and method for management of a shared frequency band
WO2003090387A1 (en) * 2002-04-22 2003-10-30 Cognio, Inc. System and method for real-time spectrum analysis

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0706544A2 (pt) 2011-03-29
AU2007206605B2 (en) 2011-02-03
TW200803250A (en) 2008-01-01
CA2637282C (en) 2016-07-26
JP5220618B2 (ja) 2013-06-26
BRPI0706544B1 (pt) 2019-09-17
KR20080092367A (ko) 2008-10-15
JP2013070394A (ja) 2013-04-18
JP5519757B2 (ja) 2014-06-11
KR101377731B1 (ko) 2014-04-02
TWI439067B (zh) 2014-05-21
US20100226358A1 (en) 2010-09-09
RU2008133594A (ru) 2010-02-27
JP2009524276A (ja) 2009-06-25
CN101375619B (zh) 2012-09-26
AU2007206605A1 (en) 2007-07-26
US9531490B2 (en) 2016-12-27
EP1980122A1 (en) 2008-10-15
WO2007083257A1 (en) 2007-07-26
CA2637282A1 (en) 2007-07-26
EP1980122B1 (en) 2017-08-09
CN101375619A (zh) 2009-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2424636C2 (ru) Способы и системы для синхронизации перекрывающихся беспроводных систем
KR100861151B1 (ko) 무선 통신용 시간 도약 시스템 및 기술
JP6388966B2 (ja) 免許不要無線周波数スペクトルを介するワイヤレス通信
RU2536166C2 (ru) Способ и устройство для обеспечения совместимости множества радиостанций
TWI392312B (zh) 對於非同步無線通訊之有條件的請求
RU2339174C2 (ru) Асинхронная маршрутизация между пикосетями
US8446893B2 (en) Enhanced coexistence beacon protocol (ECBP) for precise intercell synchronization of overlapping wireless base stations
JP5583735B2 (ja) 同期および非同期干渉管理
KR101965945B1 (ko) 비허가된 라디오 주파수 스펙트럼 대역을 이용하는 송신들을 위해 프레임 구조 및 리슨-비포-토크 프로시저 (lbt) 를 향상시키는 기법들
KR101174243B1 (ko) 예약 기반 ｍａｃ 프로토콜
US20090203320A1 (en) Asynchronous interference management based on timeslot overlap
CN101868924B (zh) 用于时隙交换的方法和装置
TW201921984A (zh) 在多子訊框drs中子訊框的csi-rs加擾
Wang et al. A throughput-aimed MAC protocol with QoS provision for cognitive ad hoc networks
WO2013166880A1 (zh) 一种进行干扰控制的方法及装置
KR20110115130A (ko) 무선 통신망에서의 전송 방법 및 상응하는 수신 방법
Auer et al. Interference aware medium access for dynamic spectrum sharing
JP2012016018A (ja) フェムトセルネットワークにおける同一チャネル干渉の低減
CN102404833A (zh) 一种异构***中干扰避免的方法和设备
Giancol et al. Radio resource management in infrastructure‐based and ad hoc UWB networks
Vishram et al. QoS provisioning self co-existence protocol for cognitive radio ad-hoc networks
MX2008009095A (en) Methods and systems for synchronizing overlapping wireless systems