Уровень техники
Беспроводную передачу данных используют для формирования беспроводных сетей между компьютерными устройствами, а также в других установках, например, для поддержания широковещательной передачи радиосигналов и телевизионного содержания. Для исключения взаимных помех между сигналами разных пользователей разные участи всего спектра, доступного для беспроводной связи, выделены разным пользователям.
Радиоспектр разделен административно на два основных сектора: лицензированный спектр и нелицензированный спектр. Лицензированный спектр состоит из частот, которые лицензированы для организаций, таких как коммерческие организации широковещательной передачи, для исключительного использования этими организациями. Например, часть спектра (также известная как "полоса частот," "полоса" или "канал") может быть лицензирована для компании сотовой связи, для использования при передаче информации, представляющей голосовые вызовы и вызовы для передачи данных, помещенные ее абонентами, или лицензированные для вещательной станции для передачи сигналов, которые переносят аудио- и видеоданные, представляющие телевизионное содержание. Нелицензированный спектр, с другой стороны, выделен для свободного использования обществом, тем не менее, типично, использование нелицензированного спектра требует работы в соответствии с некоторыми нормами, такими как нормы, регулирующие максимальную выходную мощность, которые разработаны для сведения к минимуму взаимных помех между пользователями.
В радиоспектре, однако, можно рассмотреть третий сектор спектра: неиспользуемые участки лицензированного спектра. Эти неиспользуемые участки могут быть разделены по категориям на несколько типов. Во-первых, частотная полоса может быть лицензирована организацией, но организация может не использовать эту полосу в установленный срок, поскольку организация не использует этот участок в любой момент времени или использует его периодически. Таким образом, первый тип неиспользуемого участка представляет собой лицензированную полосу, которая не используется или которая недоиспользуется в установленный срок. Во-вторых, когда полосы частот лицензированного спектра назначают организациям, типично их не назначают точно и последовательно; вместо этого, возможны зазоры между лицензированными участками для предотвращения взаимных помех между двумя организациями. В упрощенном примере, если участок лицензированного спектра, имеющий полосу пропускания 50 МГц между 300 МГц и 350 МГц, должен быть разделен между двумя организациями, полоса 300-320 МГц может быть выделена первой организации и полоса 330-350 МГц может быть выделена второй организации, при этом полоса 320-330 МГц остается не выделенной. Невыделенная полоса лицензированного спектра, называемая "пустым промежутком", обычно используется для обеспечения буфера между двумя передачами, что сводит к минимуму риск сигнала взаимной помехи от сигнала первой организации при передаче сигнала второй организацией. Такие пустые промежутки можно рассматривать, как выделенные, в том смысле, что они расположены в части спектра, выделенной для использования для телевидения, но не назначенные, в том смысле, что они не предназначены для использования каким-либо конкретным объектом. Пустые промежутки представляют собой второй тип неиспользуемых участков лицензированного спектра.
В последнее время было предложено рассмотреть возможность использования неиспользуемых участков лицензированного спектра нелицензированными приемопередатчиками (действующими, как вторичные пользователи, в случае, когда держатель лицензии неиспользуемого участка или соседнего канала является первичным пользователем), как если бы неиспользуемые участки составляли часть нелицензированного спектра. Такое использование пустых промежутков, однако, как утверждается, должно быть основано на использовании технологий, которые предотвращают образование взаимных помех от вновь передаваемых сигналов (то есть от сигналов, передаваемых вторичным пользователем) для передачи существующих сигналов, ассоциированных с держателями лицензий используемых полос пропускания, или соседних полос частот (то есть такими сигналами, которые передаются или которые будут передаваться первичным пользователем).
Один класс технологий для предотвращения взаимных помех называется "детектировать и исключить" (DAA), и он был воплощен на основе некоторых технологий связи, таких как Ультраширокополосный (UWB) протокол. В технологиях DAA канал, по которому передатчик должен передавать информацию, отслеживают для определения, передают ли данные по каналу, или если данные передают по другому каналу, который расположен настолько близко, что могут возникнуть взаимные помехи. Затем в соответствии с протоколом "детектировать и исключить", если детектируют передачу данных в канале во время мониторинга, этот канал исключают или разрешают передачу только на низком уровне мощности. Используя технологии DAA, таким образом, предотвращают передачу новых сигналов одновременно в одном и в том же канале с существующим сигналом (или по второму соседнему каналу), снижая, таким образом, до минимума риск того, что новый сигнал будет создавать взаимные помехи для передачи существующего сигнала.
В пустых промежутках методы DAA могут быть выполнены для детектирования сигналов от смежных выделенных полос частот, для определения, будет ли передача в пустом промежутке создавать помехи существующим сигналам в смежных полосах частот. Если какой-либо существующий сигнал из смежных полос будет детектирован, тогда пустой промежуток может быть исключен для предотвращения образования взаимных помех с существующим сигналом, или мощность передачи может быть понижена. В каналах, которые были лицензированы для организаций, но потенциально не используются, методы DAA могут выполняться для детектирования существующих сигналов лицензированных организаций, которые могут присутствовать в канале. Если детектируется существующий сигнал, то этот канал может быть исключен.
Раскрытие изобретения
Заявителем было установлено, что большая часть частотного спектра может быть доступной для беспроводной связи, и, в частности, беспроводной связи для компьютерных сетей, если устройства беспроводной связи разрабатывают новые сигналы, которые можно использовать одновременно с существующими сигналами в тех же каналах или в смежных каналах. Такие новые сигналы могут быть разработаны, основываясь на том влиянии, которое новые сигналы могут оказывать на возможности устройств выделять информацию из существующих сигналов в том же или в смежных каналах. В результате, получают больший доступный спектр для беспроводной связи. Например, компьютерные сети, либо беспроводные локальные вычислительные сети (WLAN), или более крупные беспроводные глобальные вычислительные сети (WWAN) и беспроводные региональные локальные вычислительные сети (WRAN), могут передавать в пределах того, что в противном случае составило бы неиспользуемую емкость связи в лицензированном спектре.
Соответствующие новые форматы сигнала могут быть разработаны путем выбора характеристик сигнала, которые предусматривают низкую корреляцию между новым и существующими сигналами на интервале, в котором информация передается в существующем сигнале. Такие выбираемые характеристики могут относиться к способу, которым информация модулируется в новом сигнале, такому, как диаграмма реализуемых состояний сигнала при модуляции (звездная диаграмма или сигнальное созвездие), используемая для представления символов в новом сигнале, или кодовая последовательность, используемая для генерирования сигнала для связи CDMA. При соответствующем выборе таких характеристик нового сигнала новый сигнал не нарушает подход или эффективность, с которыми приемник демодулирует и выделяет информацию из существующего сигнала.
Следует понимать, что приведенное выше предназначено для использования в качестве неограничительного раскрытия сущности изобретения, которая определена только приложенной формулой изобретения.
Краткое описание чертежей
Приложенные чертежи представлены не в масштабе. На чертежах каждый идентичный или почти идентичный компонент, который представлен на разных чертежах, обозначен одинаковыми ссылочными позициями. Для обеспечения ясности, не каждый компонент может быть показан на каждом чертеже. На чертежах:
на фиг.1 показана иллюстрация примерной системы, в которой могут работать технологии в соответствии с некоторыми из принципов, описанных здесь;
на фиг.2 показан график из двух сигналов в частотной области, представляющий два канала, в которых передаются сигналы с пустым промежутком между ними;
на фиг.3 показана блок-схема последовательности операций процесса для определения параметров нового сигнала, который может быть передан без нарушения приема одного или более существующих сигналов, который может быть воплощен в соответствии с некоторыми из описанных здесь принципов;
на фиг.4 показана блок-схема последовательности операций процесса для определения схемы модуляции, в соответствии с которой данные могут быть переданы в новом сигнале, который не будет нарушать прием одного или больше существующих сигналов, который может быть воплощен в соответствии с некоторыми из описанных здесь принципов;
на фиг.5 показана блок-схема последовательности операций иллюстративного процесса для выбора кодовой последовательности, с помощью которой передают новые сигналы, без нарушения приема существующих сигналов, которая может быть воплощена в соответствии с некоторыми из описанных здесь принципов;
на фиг.6A и 6B показаны схемы, иллюстрирующие две примерные звездные диаграммы, которые могут быть доступны для обычного вычислительного устройства;
на фиг.6C показана схема, иллюстрирующая выведенную звездную диаграмму с символами, которые были выбраны из звездных диаграмм, показанных на фиг.6A и 6B, для использования в выведенной схеме модуляции, в соответствии с которой данные могут быть переданы в новом сигнале, который не нарушает прием одного или больше существующих сигналов;
на фиг.7A и 7B показана блок-схема последовательности операций иллюстративного процесса получения схемы модуляции, которая не нарушает прием существующего сигнала в месте назначения и не создает помеху для работы оборудования в месте назначения, которая может быть воплощена в соответствии с некоторыми из описанных здесь из принципов;
на фиг.8 показана блок-схема одного примерного вычислительного устройства, которое может передавать новые сигналы, которые не нарушают прием одного или больше существующих сигналов, в соответствии с некоторыми из описанных здесь принципов; и
на фиг.9 показана блок-схема компонентов примерной радиосистемы, которая может быть воплощена с помощью вычислительного устройства.
Осуществление изобретения
Заявителем установлено, что существующие технологии для совместного использования спектра частот, такие как "детектировать и исключить" (DAA), являются либо не эффективными в разрешении вторичному пользователю использовать канал в лицензированной полосе, которая зарезервирована для первичного пользователя, либо не обеспечивают требуемый уровень доступа к лицензированной полосе для вторичных пользователей.
Кроме того, заявителем установлено, что для улучшенных подходов для исключения нарушений первичными пользователями, вероятно, потребуется разрешение административного агентства, которое регулирует беспроводную передачу данных (такого как Федеральная комиссия связи (FSS) Соединенных Штатов Америки), для разрешения передачи данных вторичными пользователями, даже на неиспользуемых или недоиспользуемых участках лицензированного спектра.
Заявителем установлено, что улучшенные технологии для предотвращения взаимных помех могут быть воплощены путем разработки новых сигналов, предназначенных для передачи вторичным пользователем на основе воздействия, которое такие новые сигналы оказывают на прием информации, передаваемой в существующих сигналах, передаваемых первичным пользователем. В соответствии с улучшенными технологиями, когда приемник, адаптированный к обработке существующего сигнала, принимает новый сигнал, такой новый сигнал не нарушает данные существующего сигнала, не вытесняет данные в существующем сигнале, и никаким другим образом не создает помеху работе оборудования, предназначенного для приема существующего сигнала.
Заявителем установлено, что становится возможным прогнозировать, будет ли новый сигнал нарушать существующий сигнал, путем анализа либо выборки существующего сигнала, свойств лицензированного использования в канале и/или характеристик приемника в месте назначения существующего сигнала. В различных вариантах осуществления могут использоваться одна или более таких технологий, или другие соответствующие технологии, для идентификации, будет ли такой новый сигнал, вероятно, распознан и обработан, как данные в приемнике существующих сигналов. Если новый сигнал будет распознан и обработан как данные, новый сигнал может нарушить существующий сигнал, например, повреждая данные в существующем сигнале. Варианты осуществления изобретения могут быть основаны на свойствах и параметрах приемника существующих сигналов, соответствующего выбора сигнала для обеспечения низкой вероятности нарушения и низкой вероятности изменения приемником его определения данных существующего сигнала на основе нового сигнала. (Следует понимать, что ссылка на "приемник" или "место назначения" здесь относится к приемнику или месту назначения существующих сигналов, если только не будет указано другое).
Подобные методы могут использоваться в некоторых средах для передачи новых сигналов нелицензированными пользователями в пределах лицензированной полосы частот радиоспектра, с уменьшенной вероятностью того, что новые сигналы будут нарушать существующую, лицензированную передачу данных. Поскольку характеристики первичных, существующих сигналов в лицензированной полосе изменяются нечасто, может быть возможным разработать новый, вторичный сигнал на основе информации о сигналах, используемых первичными пользователями лицензированной полосы, полученной в другой момент времени, а не в момент, когда используется вторичный сигнал. Например, информация о первичном пользователе полосы может быть предоставлена в беспроводное устройство до использования вторичного сигнала. В качестве альтернативы, для мобильного вычислительного устройства, такого как портативный персональный компьютер или мобильный смартфон, устройство может перемещаться внутрь и за пределы областей, в которых оно может эффективно принимать первичный сигнал. Характеристики первичного сигнала, определенного в один момент времени, можно использовать для генерирования вторичного сигнала в другой момент времени. Таким образом, даже в случаях, когда детектирование существующих сигналов является трудным или невозможным, взаимные помехи с устройствами для приема первичного сигнала канала могут быть исключены.
Технологии, описанные выше, можно использовать для разрешения вторичному пользователю передавать новые сигналы в канале лицензированного спектра, который может использоваться для передачи существующих сигналов. Эти технологии также могут быть предпочтительными при передаче данных на нелицензированном участке спектра. Как описано кратко выше, передача в нелицензированном спектре, выполняемая передатчиком, разрешена, если только она будет выполнена в соответствии с некоторыми нормами, типично включающими в себя то, что передачи не должны создавать взаимные помехи передачам существующих сигналов других передатчиков. Однако, как описано выше, обычные технологии могут не позволять решать проблему нарушений; любой новый сигнал может нарушить существующие сигналы. Путем исследования существующих сигналов в канале нелицензированного частотного спектра и путем определения свойств и параметров процедур приема для мест назначения существующих сигналов, передатчик может быть выполнен с возможностью определения, будет ли новый сигнал изменять данные, рассматриваемые как принятые приемником существующих сигналов. Если новый сигнал приведет к изменению данных, тогда он не может быть передан. Дополнительно или в качестве альтернативы, передатчик может быть выполнен с возможностью формирования нового сигнала, который не будет изменен после вывода данных приемником существующих сигналов. Таким образом, также могут быть улучшены передачи в нелицензированном спектре.
Как описано более подробно ниже, методы, работающие в соответствии с некоторыми или всеми принципами, описанными здесь, могут быть воплощены в любом соответствующем вычислительном устройстве, с использованием любых соответствующих беспроводных радиокомпонентов. В различных примерах, приведенных ниже, переносной персональный компьютер или беспроводную точку доступа используют в качестве примера вычислительного устройства, которое предполагается использовать для передачи нового сигнала, используя способ, который не будет распознан и декодирован приемником существующего сигнала. Следует, однако, понимать, что передатчик или приемник новых сигналов может представлять собой любое соответствующее вычислительное устройство, выполняющее беспроводную передачу данных, поскольку варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены работой с любым конкретным устройством(ами). Кроме того, вычислительное устройство может содержать любой соответствующий тип или типы беспроводных радиокомпонентов, которые воплощают любые соответствующие функции радиоустройств в аппаратных средствах и/или в программных средствах. В соответствии с этим, операции при передачи радиосигналов могут осуществляться полностью на основе аппаратных средств, используя любые соответствующие обычные технологии, полностью на основе программных средств, используя любые соответствующие программно-определенные радиотехнологии (SDR), или любую соответствующую комбинацию аппаратных и программных средств, поскольку варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены способом, в соответствии с которым генерируют беспроводные радиосигналы.
Кроме того, следует понимать, что методы, работающие в соответствии с некоторыми или всеми принципами, описанными здесь, могут работать в любых соответствующих средах и могут передавать данные для любого соответствующего назначения. В соответствии с этим, существующие сигналы в варианте осуществления могут представлять собой любой соответствующий сигнал, передаваемый между источником и назначением, включая в себя передачу между двумя вычислительными устройствами или между широковещательным передатчиком и приемником. В различных представленных ниже примерах, существующие сигналы описаны как телевизионные сигналы, но следует понимать, что это представляет собой всего лишь пример, предоставленный для контекста, и что варианты осуществления изобретения не ограничены передачей в среде, содержащей телевизионные сигналы, и они, таким образом, не ограничены передачей, которая предотвращает возникновение взаимных помех для приема телевизионных сигналов. Кроме того, следует понимать, что вычислительное устройство может передавать новые сигналы для любого соответствующего назначения. В различных примерах, приведенных ниже, вычислительное устройство может быть описано как передающее сигналы, относящиеся к беспроводной региональной вычислительной сети (WRAN), но следует понимать, что это представляет собой всего лишь один пример, предусмотренный для контекста, и что любые соответствующие данные и/или сигналы могут быть переданы вычислительным устройством.
Для ясности, некоторые из примеров, описанных здесь, поясняются в контексте "существующих сигналов" и "новых сигналов", и воплощены технологии, которые предотвращают нарушение приема существующих сигналов, когда передается новый сигнал. Следует понимать, однако, что эти примеры являются просто иллюстрацией различных систем и контекстов, в которых могут работать некоторые варианты осуществления изобретения. В некоторых контекстах "новый" сигнал мог быть передан в течение намного более длительного времени, чем "существующий" сигнал. Скорее, используемый здесь термин "существующий сигнал" может представлять собой любой сигнал, который передавался, передается или будет передаваться основным пользователем канала, и он также может называться основным сигналом. Основной пользователь может представлять собой любую сторону, которая зарезервировала канал или которой было предоставлено разрешение использования канала некоторым другим образом, например, такую как держатель лицензии канала. "Новый сигнал" представляет собой любой сигнал, передаваемый вторичным пользователем канала, и также может называться вторичным сигналом. Вторичный пользователь может представлять собой любую сторону, кроме первичного пользователя, которая использует канал (или соседний канал, такой как пустой промежуток, смежный с каналом). В качестве конкретного примера, основной пользователь может представлять собой организацию, занимающуюся широковещательной передачей телевизионного сигнала, которая имеет разрешение от правительства или другого административного учреждения на использование участка лицензированного спектра частот для передачи телевизионных сигналов, и существующие сигналы могут представлять собой любые сигналы, которые передавались, передаются или будут передаваться в определенной полосе частот организацией телевизионной широковещательной передачи. В соответствии с приведенными ниже примерами, вторичный пользователь может представлять собой любое вычислительное устройство, ассоциированное с WRAN, работающей в или рядом с определенной полосой частот (то есть, в полосе частот или в соседнем пустом промежутке), включая устройство связи или беспроводную точку доступа, и любые сигналы, ассоциированные с WRAN, могут представлять собой новые сигналы.
В соответствии с этим, следует понимать, что в определенных контекстах "существующий сигнал" может вообще не передаваться, но может, вместо этого, представлять собой сигнал, который может передаваться в любой момент времени в будущем (или был передан в любое время в прошлом первичным пользователем), и следует также понимать, что порядок генерирования не обязательно должен представлять собой показатель при определении, какой сигнал является "новым сигналом" и какой сигнал представляет собой "существующий сигнал".
Кроме того, любой канал радиоспектра можно использовать для передачи нового сигнала с помощью вычислительного устройства. В различных примерах, описанных ниже, новые сигналы могут быть переданы через неиспользуемый участок радиоспектра, и этот неиспользуемый участок может быть описан, как пустой промежуток между телевизионными каналами лицензированного спектра. Однако следует понимать, что можно использовать любой соответствующий канал на любом соответствующем участке радиоспектра, включая каналы в лицензированном или в нелицензированном спектрах и включая пустой промежуток или каналы, накладывающиеся на каналы, используемые первичными пользователями. Следует, кроме того, понимать, что пустые промежутки между телевизионными каналами представляют собой всего лишь один пример типов неиспользуемых участков, и что любой соответствующий неиспользуемый участок можно использовать как канал для передачи новых сигналов. Кроме того, следует понимать, что, как описано выше, варианты осуществления изобретения не ограничиваются работой с неиспользуемыми участками лицензированного спектра, но, вместо этого, могут работать по любому соответствующему каналу, выделенному или не выделенному, которые могут использоваться первичными пользователями и вторичными пользователями, поскольку варианты осуществления изобретения не ограничены работой с любым конкретным каналом или типом канала.
Несколько иллюстративных вариантов осуществления будут описаны ниже. Однако они представляют собой просто примеры, поскольку аспекты настоящего изобретения, описанные здесь, не ограничены этими или любыми другими конкретными вариантами осуществления.
На фиг.1 показано примерное окружение, в котором могут действовать некоторые варианты осуществления изобретения. Окружение по фиг.1 включает в себя, по меньшей мере, две антенны 100A и 100B широковещательной передачи, каждая из которых передает сигналы в частотном канале. Эти антенны могут передавать сигналы для любого соответствующего назначения. В некоторых вариантах осуществления они могут быть ассоциированы с организациями, такими как коммерческие организации широковещательной передачи, для которых было выделено пространство в лицензируемом частотном спектре FSS, или другим административным агентством. Например, антенна 100A может быть ассоциирована с организацией телевизионной широковещательной передачи, которая передает сигналы в первом канале, и антенна 100B может быть ассоциирована с организацией телевизионной широковещательной передачи, которая передает сигналы во втором канале. Следует, однако, понимать, что организация телевизионной широковещательной передачи представляет собой только один пример типов организаций, с которыми антенны 100A и 100B могут быть связаны, и что антенны могут передавать любые соответствующие сигналы любым соответствующим образом, для любого соответствующего назначения.
Для простоты, в примере, показанном на фиг.1, обе антенны 100A и 100B можно рассматривать, как имеющие одинаковую зону обслуживания (область, в которой передаваемые сигналы могут быть приняты), показанную на фиг.1, как пунктирные круги 102, хотя на практике зоны обслуживания могут не быть одинаковыми. В пределах зоны 102 обслуживания находится место 104 назначения сигналов, передаваемых антеннами 100A и 100B. На фиг.1 место назначения показано, как телевизионный приемник 104A с телевизионной приставкой (STB, ТВП) 104B. Телевизионный приемник 104A и/или STB 104B могут принимать сигналы, передаваемые антеннами 100A и 100B, обрабатывать их любым из различных способов для того, чтобы отсеять нежелательное содержание, и отображать требуемое содержание в телевизионном приемнике 104A. Например, антенна телевизионного приемника 104А или STB 104B может принимать "принимаемый сигнал", который может содержать сигналы, передаваемые каждой из антенн 100A и 100B. Когда пользователь настраивает телевизионный приемник 104A на определенный канал (такой, как канал, ассоциированный с антенной 100A, приемник 104 может пропускать принимаемый сигнал через процедуру приема для обработки и попытки декодирования только содержания сигнала, ассоциированного с сигналом, полученным из антенны 100A). Такая процедура приема может затем привести к получению сигнала, передаваемого антенной 100A, и он может отображаться в телевизионном приемнике 104A.
График зависимости принимаемой мощности сигнала от частоты, иллюстрирующий пример принимаемого сигнала, показан на фиг.2. На графике 200 представлен анализ принимаемого сигнала в области частоты, и представлены значения, ассоциированные с каждой частотой сигнала, включенной в принимаемый сигнал. По всему спектру возможно минимальное количество "шумов" среди сигналов, показанное как малое значение мощности по всему графику. Принимаемый сигнал также может включать в себя данные, передаваемые по разным каналам, и анализ такого сигнала в частотной области показывает значительные значения мощности на частотах, передающих эти данные. На графике 200 показаны две такие области 202 и 204. В контексте фиг.1, эти каналы 202 и 204 могут быть, соответственно, ассоциированы с каналами, на которых выполняют передачу антенны 100A и 100B по фиг.1. Когда выполняется процедура приема для получения требуемых данных (таких как телевизионное содержание, передаваемое антенной 100A), приемник может попытаться удалить все значения, ассоциированные с частотами, которые не находятся в пределах требуемого канала. В соответствии с этим, в примере по фиг.1, приемник 104 может только интерпретировать содержание сигнала, ассоциированного только с каналом 202, как данные, и может отбрасывать все другое содержание сигнала.
Как отмечено выше, административные агентства, такие как FSS, которые лицензируют каналы лицензированного радиоспектра для организаций, таких как коммерческие организации широковещательной передачи, обычно не назначают эти каналы точно и последовательно. Такие пустые промежутки, как показаны на фиг.2, как канал 206 пустого промежутка, формируются для того, чтобы сделать процедуры приема, выполняемыми устройствами назначения, такими как приемник 104, более простыми, поскольку их не требуется разрабатывать для обработки или отбрасывания содержания сигнала на точной границе канала, что представляет собой трудную задачу. Вместо этого, из-за присутствия небольшого буфера между каналами, первичные пользователи получают возможность разработки процедур приема, которые декодируют участки пустого промежутка, в дополнение к каналам 202 и 204. Границы обработки примерной процедуры приема показаны, как границы 208 и 210.
Как описано выше, можно видеть, что участки беспроводного спектра могут стать доступными, если вторичные пользователи могут передавать в пустом промежутке, без нарушения существующих сигналов или необходимости изменений приемника 104. Заявителем установлено, что даже большее использование спектра может быть обеспечено, если вторичные пользователи могут использовать назначенные каналы 202 и 204, без нарушения работы первичных пользователей.
Методы, работающие в соответствии с некоторыми из описанных здесь принципов, могут использоваться для связи в этих пустых промежутках, в любых других неиспользуемых участках радиоспектра, или, в некоторых вариантах осуществления, в каналах, назначенных первичному пользователю. В примере, показанном на фиг.1, в пределах зоны 102 обслуживания также могут существовать точка 106 беспроводного доступа и вычислительное устройство 108, которое должно осуществить связь по беспроводному каналу связи, используя пустой промежуток. Однако, поскольку процедура приема для приемника 104 может быть нарушена сигналами на участках пустого промежутка, существует риск того, что точка 106 доступа и вычислительное устройство 108 нарушат передачу данных в существующих сигналах в каналах 202 и 204, если они будут использовать пустой промежуток. Поэтому вычислительные устройства, предназначенные для передачи новых сигналов в пустом промежутке, должны обеспечить то, что их новые сигналы не будут изменять результаты приемников, выделяющих данные из существующих сигналов, что могло бы привести к потере данных. В соответствии с этим, в различных методах, описанных здесь, точка 106 беспроводного доступа может быть выполнена с возможностью анализа окружающей среды, в которой оно выполняет передачу, для разработки сигнала, с помощью которого она может передавать данные в вычислительное устройство 108, без нарушения приема данных в сигналах, передаваемых антеннами 100A или 100B.
На фиг.3 показан один пример такого процесса, который можно использовать для разработки сигнала, с помощью которого можно передавать данные в частотном канале, не нарушая прием существующих сигналов, передаваемых любыми другими пользователями канала или соседних каналов. В этом примере канал представляет собой одну из лицензированных полос. Кроме того, в этом примере процесс используется вторичным пользователем для передачи новых сигналов в пустом промежутке между каналами, которые используются первичными пользователями лицензированной полосы. Хотя следует понимать, что процесс 300, показанный на фиг.3, представляет собой просто пример типов процессов, которые могут быть воплощены в соответствии с некоторыми из описанных здесь принципов. Кроме того, следует понимать, что в то время как процесс 300 будет описан в контексте окружения, показанного на фиг.1, процесс 300 может быть воплощен в любой другом соответствующем окружении.
Процесс по фиг.3 может осуществляться в любое соответствующее время. Например, процесс 300 может осуществляться для выбора канала и для разработки нового сигнала на основе существующих сигналов в канале перед каждой передачей. Это может быть выполнено в некоторых окружающих средах или в некоторых каналах, где, например, характеристики передачи существующих сигналов часто изменяются. В другом примере, однако, процесс 300 может осуществляться менее часто, так что каждый раз вычислительное устройство 108 устанавливает сеанс связи с точкой 106 беспроводного доступа (например, когда вычислительное устройство 108 ассоциировано с точкой 106 беспроводного доступа). Это может быть выполнено в некоторых окружающих средах или некоторых каналах, где характеристики передачи существующих сигналов изменяются нечасто.
Процесс 300 начинается на этапе 302, в котором точка 106 беспроводного доступа выбирает канал в спектре. В таком примере точка 106 беспроводного доступа устанавливает неиспользуемый участок спектра, хотя может быть выбран любой другой соответствующий канал. Такой выбор может быть выполнен любым соответствующим способом, например, путем проверки списка известных неиспользуемых участков спектра, такого как список известных пустых промежутков, или может содержать анализ сигналов, принимаемых беспроводной точкой 106 доступа, для определения, имеется ли какой-нибудь канал спектра, который не используется в данный момент времени. Как описано выше, неиспользуемые участки могут представлять собой каналы, которые были лицензированы для организации и по которым может быть передана информация в определенное время в будущем, или могут содержать идентификацию пустого промежутка между назначенными каналами. На этапе 304 точка 106 беспроводного доступа может затем определять любые существующие сигналы (либо присутствующие в это время, либо те, которые могут быть переданы в будущем), которые могут быть нарушены путем использования неиспользуемого участка спектра. Определение может быть выполнено любым соответствующим способом.
В некоторых вариантах осуществления определение типа (типов) существующих сигналов на этапе 304 может содержать сверку информации по выделению частотных каналов в спектре. Например, для точки 106 беспроводного доступа могла быть предоставлена информация, относящаяся к назначению каналов для различных организаций, и сигналов, которые передают эти организации. В результате сверки с этой информацией точка 106 беспроводного доступа может определять, что неиспользуемый участок (или каналы, расположенные поблизости с неиспользуемым участком, такие, как в случае пустого промежутка) был выделен для передачи определенных сигналов, таких как телевизионные сигналы. В соответствии с этим, существующие сигналы могут быть определены, как эти определенные сигналы.
В альтернативных вариантах осуществления определение, какой тип(ы) существующих сигналов могут присутствовать на этапе 304, может содержать определение неиспользуемого участка для детектирования, присутствуют ли какие-либо сигналы на неиспользуемом участке, или, в случае пустого промежутка, определение соседних каналов для определения, присутствуют ли сигналы в этих каналах. Любые детектируемые сигналы затем могут быть проанализированы в точке 106 беспроводного доступа, для определения их типа(ов) и, таким образом, для идентификации присутствующих сигналов. Следует понимать, что эти технологии для определения, какие (если имеются) существующие сигналы могут присутствовать в канале, представляют собой просто иллюстрацию технологий, которые могут быть воплощены, поскольку можно использовать любую соответствующую технологию.
На этапе 306, после детектирования существующих сигналов на этапе 304, места назначения существующих сигналов можно просматривать для определения, как эти места назначения выполняют процедуры приема по принимаемым сигналам. Место назначения существующего сигнала может представлять собой любое устройство, выполненное с возможностью приема существующего сигнала и его обработки, для выделения и использования данных, содержащихся в нем. Например, место назначения телевизионного сигнала может представлять собой телевизионный приемник, поскольку телевизионный приемник выполнен с возможностью приема телевизионных сигналов через его антенну и использования данных в сигнале для представления телевизионных изображений.
Место назначения существующих сигналов будет выполнять процедуру приема по принимаемому сигналу для получения требуемых для него данных. Как описано выше, процедура приема может быть выполнена на основе различных свойств и параметров, и просмотр этих свойств и параметров может обеспечить понимание того, как разработать новый сигнал, который не будет изменять данные, обозначенные процедурой приема. Таким образом, может быть передан новый сигнал, который, вероятно, не будет нарушать существующие сигналы.
Свойства и параметры процедуры приема места назначения могут быть определены для просмотра на этапе 306 любым соответствующим способом. В некоторых случаях, свойства и параметры места назначения существующего сигнала могут быть определены вторичным пользователем - передатчиком нового сигнала - путем анализа существующих сигналов, которые были приняты вторичным пользователем. В других вариантах осуществления свойства и параметры могут быть известны заранее в соответствии с одним или больше стандартами. Например, если точка 106 беспроводного доступа намеревается передать новый сигнал в пустом промежутке участка лицензированного спектра, выделенного для телевизионных сигналов определенного типа, точка 106 беспроводного доступа может учитывать, что места назначения будут иметь процедуры приема, которые обрабатывают принимаемые сигналы в соответствии с этими типами. Например, в Соединенных Штатах телевизионные сигналы передаются в соответствии со стандартами Национального комитета телевизионной системы (NTSC) или Комитета по системам перспективного телевидения (ATSC). Место назначения телевизионных сигналов (то есть телевизор) затем выполняет процедуру приема для принимаемых сигналов в соответствии со стандартом NTSC (или ATSC). Точка 106 беспроводного доступа может представлять информацию о свойствах и параметрах процедур приема, выполняемых в соответствии с NTSC, и, таким образом, при попытке передачи новых сигналы в пустом промежутке телевизионных каналов, для нее может не требоваться запрос места назначения на получение этих значений.
На этапе 308, на основе свойств и параметров, представленных на этапе 306, может быть разработан новый сигнал для передачи, который не будет нарушать прием существующих сигналов. Разработка нового сигнала может содержать любое соответствующее действие, включающее в себя получение схемы модуляции для нового сигнала или выбор нового сигнала из набора заранее определенных сигналов. Это может быть выполнено любым из различных способов, примеры которых описаны более подробно ниже. В отличие от предшествующих подходов DAA, обработка на этапе 308 приводит к получению нового сигнала, который может частично или полностью накладываться на существующий сигнал. При наложении новый сигнал может накладываться на существующий сигнал по частоте, по времени, географически или с использованием любой другой соответствующей характеристики. Однако новый сигнал разрабатывается таким образом, что, когда новый сигнал обрабатывается в месте назначения существующего сигнала, новый сигнал не значительно изменяет данные, выводимые из приемника в месте назначения. Благодаря незначительному изменению выходных данных в месте назначения как новый сигнал, так и существующий сигнал, могут быть переданы по каналу, и существующие сигналы могут быть приняты, как если бы новый сигнал не присутствовал вообще. Для существующих сигналов, передающим цифровые данные, биты могут быть теми же, как если бы они были приняты без передачи нового сигнала, или в достаточной степени схожими, чтобы ошибки можно было скорректировать, используя код исправления ошибок (ЕСС) или другую технологию обработки ошибок. Для существующих сигналов, передающим аналоговые данные, отклонение в сигнале будет находиться в пределах порогового значения, таким образом, что изменение будет восприниматься в месте назначения, и любая обработка данных осуществляется на основе этого сигнала. В соответствии с этим, если новый сигнал будет передаваться одновременно с существующим сигналом, то приемник будет выводить, с допустимой точностью, данные, содержащиеся в существующем сигнале. Если новый сигнал передается без присутствия существующего сигнала (то есть, без присутствия первичного сигнала), приемник не будет выводить информацию, как в случае, если бы существующий сигнал присутствовал. Таким образом, даже когда новый сигнал передается по тому же каналу, по которому в месте назначения ожидается прием первичного/существующего сигнала, новый сигнал будет влиять на работу в месте назначения.
Как только новый сигнал сформирован на этапе 308, затем на этапе 310 любые из соответствующих параметров передачи для нового сигнала, такие как схема модуляции для нового сигнала, могут быть переданы в место назначения нового сигнала (в примере по фиг.1 в вычислительное устройство 108) таким образом, что место назначения нового сигнала определяет, как следует принимать и обрабатывать новый сигнал. Передача может быть выполнена любым соответствующим способом. В примере по фиг.1 это может быть выполнено путем передачи схемы модуляции и параметров передачи в место назначения через канал, известный как в точке 106 беспроводного доступа, так и в вычислительном устройстве 108, как канал инициализации, по которому они могут осуществлять обмен данными, относящимися к другому каналу, для использования, и параметров для использования в этом канале, без нарушения какого-либо графика, присутствующего в канале. Например, канал инициализации может представлять собой канал в нелицензированном радиоспектре, по которому точка 106 беспроводного доступа и вычислительное устройство 108 могут согласовать использование канала в лицензированном радиоспектре. В альтернативных вариантах осуществления канал инициализации может представлять собой канал лицензированного спектра, выделенного административным агентством, таким как FSS, для передачи данных инициализации, относящихся к использованию других каналов, может представлять собой канал, известный, как неиспользуемый, или может представлять собой любой другой соответствующий канал радиоспектра.
На этапе 312, после того, как схема модуляции и любые другие параметры передачи переданы в место назначения, точка 106 беспроводного доступа и вычислительное устройство 108 могут начать осуществление связи на участке радиоспектра, который был выбран на этапе 302. Хотя здесь был описан один способ передачи данных из точки 106 беспроводного доступа в вычислительное устройство 108, следует понимать, что, как только новый сигнал сформирован, одно, два или более устройств можно использовать для выполнения передачи данных, и такая передача данных может исходить из любого из устройств, в которых используется новый сигнал.
На фиг.4 показана блок-схема последовательности операций иллюстративного метода для разработки нового сигнала, который не будет нарушать прием существующего сигнала. Следует понимать, что процесс 400, показанный на фиг.4, представляет собой просто один пример различных методов, которые могут быть воплощены в соответствии с некоторыми из принципов, описанных здесь, и что может использоваться любая соответствующая технология. Кроме того, хотя фиг.4 может быть описана в контексте окружения, представленного на фиг.1, следует понимать, что такой метод не ограничивается работой в таком окружении, и что может использоваться любое соответствующее окружение.
Процесс 400 начинается на этапе 402, в котором точка 106 беспроводного доступа просматривает свойства и параметры места назначения существующих сигналов на участке радиоспектра. Свойства и параметры могут быть определены любым соответствующим способом, включающим в себя любые технологии, описанные выше в связи с этапом 306 на фиг.3. В данном примере обработка на этапе 402 выполняет просмотр свойств и параметров процедуры приема в месте назначения. Как описано выше, со ссылкой на этап 306 на фиг.3, свойства и параметры могут быть определены путем получения их из хранилища данных, которое содержит информацию о существующих сигналах, они могут быть определены непосредственно или могут быть получены путем выборки существующих сигналов. Из этих свойств и параметров можно, на этапе 404, определять свойства нового сигнала, которые не будут распознаваться и обрабатываться процедурой приема и, таким образом, не будут нарушать прием существующих сигналов в месте назначения.
Обработка на этапе 404 может быть выполнена в любое соответствующее время. Например, новый сигнал может разрабатываться динамически после определения существующего сигнала. В качестве альтернативы, новый сигнал может быть разработан на основе ожидаемых свойств существующих сигналов. Свойства такого сигнала могут быть сохранены и могут использоваться после детектирования такого сигнала. В качестве другой альтернативы, свойства для набора новых сигналов могут быть разработаны и сохранены, и новый сигнал из этого набора можно динамически выбирать.
Определение на этапе 404 свойств нового сигнала, которые не будут нарушать прием существующих сигналов, может быть выполнено любым соответствующим способом. Например, некоторые процедуры приема могут содержать функцию интегрирования, такую как в Уравнении 1, выполняемую для существующего принимаемого сигнала r(t) по биту Т времени, для определения значения бита, кодированного в требуемом, существующем сигнале.
При разработке нового сигнала s(t), который должен передаваться одновременно с существующим сигналом, без нарушения приема существующих сигналов, такой новый сигнал должен разрабатываться так, чтобы он обладал низкой степенью воздействия по области интегрирования, показанной в Уравнении 1. Уравнение 2 представляет такую желательную взаимосвязь.
Новый сигнал s(t), позволяющий получить малое или минимальное значение Уравнения 2, будет обладать незначительным влиянием на процедуры приема, выполняемые в месте назначения, и данные в таком сигнале, вероятно, не будут распознаваться или обрабатываться в месте назначения. Одно или более ограничений может быть наложено при формировании сигнала, который минимизирует Уравнение 2. Например, для реализации соотношения согласно Уравнению 2, новый сигнал s(t), возможно, должен соответствовать ограничению s(t)=0 за пределами диапазона (0, Т]. Кроме того, поскольку новый сигнал может потребовать определенного уровня мощности для достижения его места назначения, новый сигнал s(t), возможно, должен соответствовать ограничению по среднему уровню энергии, выраженному в Уравнении 3.
Новый сигнал может быть разработан таким образом, чтобы он удовлетворял Уравнению 2, и был подвергнут различным ограничениям. Это может быть выполнено любым соответствующим способом, включающим в себя известную(ые) технологию(и) оптимизации. Технологии оптимизации могут выводить свойства нового сигнала, которые соответствуют разным ограничениям, и эти свойства могут использоваться для передачи нового сигнала. Следует понимать, однако, что использование технологий оптимизации представляет собой только пример различных способов, с помощью которых новый сигнал может быть разработан в соответствии с различными ограничениями, и возможны другие технологии.
В альтернативном варианте осуществления, на этапе 404 могут быть проанализированы свойства и параметры места назначения существующих сигналов, и новый сигнал s(t) разрабатывается так, чтобы он имел достаточно низкую корреляцию с существующими сигналами r(t), чтобы она была ниже определенного порогового значения ε. Пороговое значение ε может быть определено, например, как значение, которое обеспечивает допустимую частоту ошибок битов в месте назначения существующих сигналов. Например, допустимая частота ошибок битов может быть установлена как 1 ошибка на каждые переданные 100 битов (то есть частота битов составляет 1/100). В данном варианте осуществления сигнал s(t) может быть сформирован путем решения значения s(t), которое удовлетворяет Уравнению 4, и с любыми дополнительными ограничениями.
Формирование сигнала s(t), который удовлетворяет Уравнению 4, может быть выполнено любым соответствующим способом, примеры которого более подробно описаны ниже. В некоторых вариантах осуществления сигнал r(t) может быть определен посредством измерений. Однако следует также понимать, что, как отмечено выше, существующий сигнал r(t) может не детектироваться вторичным пользователем. В некоторых таких вариантах осуществления сигнал r(t), анализируемый на фиг.4, может быть сформирован в соответствии с информацией, известной о структуре существующих сигналов, переданных в канал, такой, как известная информация о структуре телевизионных передач.
Следует понимать, что такие технологии для определения свойств нового сигнала являются только иллюстративными, и различные технологии можно использовать для разработки нового сигнала, и что эти варианты осуществления изобретения не будут ограничены разработкой нового сигнала каким-то определенным способом.
После того как свойства нового сигнала будет определены на этапе 404, на этапе 406 новый сигнал может быть сформирован в соответствии с определенными свойствами и передан, и обработка 400 заканчивается.
На фиг.5 показан пример того, как описанные выше уравнения могут применяться для формирования нового сигнала в некоторых вариантах осуществления таким образом, что новый сигнал не будет нарушать прием существующих сигналов в окружении, в котором существующий сигнал передают, используя последовательность кодов. Следует понимать, однако, что изобретение не ограничено этим вариантом осуществления или любой другой технологией, описанной здесь, поскольку в вариантах осуществления изобретения сигналы могут разрабатываться любым соответствующим способом.
В примере, показанном на фиг.5, сигналы, включающие в себя как существующие сигналы, так и новые сигналы, могут быть переданы, используя различные последовательности кодов. Эти последовательности кодов могут использоваться для модуляции данных на сигнал несущей и могут использоваться для различения сигналов друг от друга при приеме и декодировании передачи. Например, последовательности кодов могут представлять собой М последовательности или Золотые последовательности. Когда сигнал, который был кодирован с использованием кодовой последовательности, принимается, приемник декодирует этот сигнал, используя последовательность кодов и, таким образом, имеет возможность удаления из рассмотрения других принимаемых сигналов, которые не являются требуемым сигналом. Технологии для передающих сигналов, использующих М последовательность (также известны как последовательности максимальной длины (MLS), и золотые последовательности также известны в предшествующем уровне техники, такие как применяют для связи в протоколе множественного доступа с кодовым разделением (CDMA). Такие известные технологии также можно использовать для передачи применяемых здесь сигналов, хотя можно использовать любые соответствующие кодовые сигналы.
Обработка 500 по фиг.5 начинается на этапе 502, на котором детектируют существующий сигнал, который может присутствовать в канале. Как описано выше, детектирование существующего сигнала, который может присутствовать в канале, может быть выполнено любым соответствующим способом, включая в себя любую из технологий, описанных выше, со ссылкой на этап 304 по фиг.3.
На этапе 504 существующие сигналы анализируют для определения, какие последовательности кодов можно использовать для связи через существующие сигналы. Это может быть выполнено любым соответствующим способом. Например, фактические существующие сигналы могут быть структурно разобраны и проанализированы для определения кодов, используемых этими существующими сигналами. В качестве альтернативы или в дополнение, информация известных кодов, используемая существующими сигналами, может быть просмотрена для определения кодов, которые могут использоваться существующими сигналами. Коды могут быть назначены конкретным передатчикам, таким как у коммерческих компаний широковещательной передачи, и эти коды могут быть известны другим передающим устройствам, или диапазон кодов может быть назначен с определенной целью, так что новые передатчики могут быть выполнены с возможностью определения, что по меньшей мере некоторые из диапазонов кодов могут использоваться существующими сигналами.
На этапе 506, после того, как кодовые последовательности, используемые существующими сигналами, становятся известными, может быть выведена новая кодовая последовательность, которую можно использовать как схему модуляции нового сигнала, который не будет нарушать прием существующих сигналов. Это может быть выполнено любым соответствующим способом. Например, если полный набор доступных последовательностей кодов может быть идентифицирован, неиспользуемая последовательность может быть выбрана из набора. Дополнительно или в качестве альтернативы, кодовая последовательность, которая имеет взаимную корреляцию с любой из не используемых кодовых последовательностей, может быть идентифицирована, либо на основе расчетов, или экспериментально, путем изменения кодовой последовательности, пока не будет найдена одна с низким уровнем взаимной корреляции ко всем кодовым последовательностям, используемым в существующем сигнале. Взаимная корреляция между кодовыми последовательностями может быть определена путем сравнения битов, используемых в кодовых последовательностях и их инверсиях. Если существует идеальное наложение кодовых последовательностей или их негативных отображений, то взаимная корреляция будет равна 1; однако если существует по меньшей мере один бит, отличающийся между кодовыми последовательностями или их негативными отображениями, то взаимная корреляция может быть близка к нулю (например, -1/N, где N представляет собой длину последовательности в битах). Такая технология может использоваться в случае М последовательностей и аналогичных кодовых последовательностей.
Для других последовательностей, включающих в себя золотые последовательности, можно использовать другие технологии для выбора кодовой последовательности. Например, если существующие сигналы представляют собой два сигнала f1(t) и f2(t), которые передают с использованием первой и второй золотых последовательностей, тогда передатчик, выполняющий вывод золотой последовательности в качестве схемы модуляции, для использования для нового сигнала, который не будет нарушать прием существующих сигналов, может выбрать два сигнала fc(t) и ft(t) так, что корреляция между каждым из сигналов будет низкой или равна нулю. Такая желательная взаимозависимость показана в Уравнениях 5-8.
Путем выбора золотой последовательности так, чтобы она имела, таким образом, низкую корреляцию, в соответствии с Уравнениями 5-8, может быть выбрана схема модуляции для нового сигнала, которая может иметь уменьшенное количество, или может не иметь нарушений при приеме существующих сигналов.
После выбора схемы модуляции на этапе 506, затем на этапе 508 новый сигнал может быть передан с использованием выбранной кодовой последовательности, и процесс 500 заканчивается.
Некоторые из перечисленных выше иллюстративных технологий, описанных в связи с этапом 404 по фиг.4, для определения свойства нового сигнала, которые не будут нарушать прием существующего сигнала, были описаны, как формирующие новый сигнал. В некоторых вариантах осуществления новый сигнал может быть передан или может быть принят в полностью конфигурируемых радиоприемниках в таких устройствах, как точка 106 беспроводного доступа. В некоторых вариантах осуществления конфигурируемый радиоприемник может быть воплощен, как программно-определенный радиоприемник (SDR), который обладает полным управлением над тем, как разрабатывают и передают сигналы. В таких вариантах осуществления формирование новых сигналов может содержать разработку новых сигналов, предназначенных для передачи. В других радиоприемниках, однако, программное обеспечение может управлять только частью или ни одной из функций радиоприемника, и остальные функции могут быть заранее определены в виде аппаратных средств. В некоторых таких вариантах осуществления для радиоприемника, такого как точка 106 беспроводного доступа по фиг.1, может быть доступным набор заданных характеристик сигнала, которые могут изменяться для получения нового сигнала. Типы сигнала, который может быть сформирован или принят, можно рассматривать как дополнительные ограничения по новому сигналу. Например, радиоприемник в вычислительном устройстве может быть выполнен под управлением программных средств для связи с использованием одной из заданного количества звездных диаграмм сигнала, состоящей из набора подсигналов, каждый из которых представляет символ с одним или больше битами. Корреляционный анализ может быть выполнен между известными подсигналами, представляющими символы, используемые для передачи сигнала первичным пользователем, и наборами подсигналов в заданных звездных диаграммах сигнала.
Может быть идентифицирован набор подсигналов, который обеспечивает низкий уровень корреляции с первичным сигналом. Такой набор можно использовать для формирования нового сигнала. Поскольку набор выведен из заданных звездных диаграмм, поддерживаемых вычислительным устройством, компьютерное устройство может получить новый сигнал, даже если в нем отсутствует полностью конфигурируемый радиоприемник.
Например, на фиг.6A и 6B показаны схемы звездной диаграммы для двух разных схем модуляции, которые могут быть воплощены в радиоприемнике, работающем в соответствии с некоторыми принципами, описанными здесь. Две эти показанные схемы модуляции, такие, как первая схема 600 модуляции с низкой степенью мощности и вторая схема 602 модуляции с высокой степенью мощности. Каждая из двух схем модуляции может иметь восемь символов: S1-S8 для первой схемы 600 модуляции и S10-S17 для второй схемы 602 модуляции. Обычный радиоприемник может выбрать одну или другую из звездных диаграмм 600 или 602, для передачи сигнала.
В некоторых вариантах осуществления принципов, описанных здесь, отсутствует требование того, что новый сигнал должен быть сформирован на основе одиночной существующей звездной диаграммы. Набор символов в новой звездной диаграмме может быть выведен путем выбора символов из других звездных диаграмм, поддерживаемых вычислительным устройством, и при переключении между звездными диаграммами на посимвольной основе при передаче нового сигнала. Например, новый сигнал может быть передан, используя выведенную схему модуляции, на основе полученной звездной диаграмме сигналов. Эти сигналы могут быть выбраны из одной, двух или более из заданных звездных диаграмм, поддерживаемых вычислительным устройством. Когда новый сигнал должен передаваться в соответствии с выведенной схемой модуляции, то такой сигнал может быть передан с использованием радиокомпонентов (например, радиоаппаратных средств), ассоциированных с определенной звездной диаграммы, из которой символ был выбран для выведенной схемы модуляции.
Пример такой выведенной схемы модуляции показан в схеме звездной диаграммы на фиг.6C. Выведенная схема 604 модуляции показана, как содержащая символы из схем 600 и 602 модуляции по фиг.6A и 6B, включающих в себя символы S1 и S8 из первой схемы 600 модуляции и символы S12 и S15 из второй схемы 602 модуляции. Такие четыре символа имеют переменные значения степени мощности и фазы, и новый сигнал будет модулирован в соответствии с этими символами в звездной диаграмме. Новый сигнал, который уменьшает нарушение существующих сигналов, может затем быть передан с использованием символов выведенной звездной диаграммы по фиг.6С.
Выбор символов, которые должны быть включены в выведенную звездную диаграмму, может быть основан на адаптации Уравнения 2, приведенного выше. В этой форме Уравнение 2, новый сигнал и существующий сигнал представлены наборами символов, которые при их передаче составляют подсигналы.
В одном варианте осуществления каждый символ существующего сигнала передается как подсигнал ri(t), i=1…n, в интервале t=(0, T] и каждый символ нового сигнала может быть передан как подсигнал sj(t), j=1…m. Новый сигнал может быть сформирован путем выбора набора символов для нового сигнала, который в минимальной степени нарушает набор подсигналов для существующего сигнала.
Разрыв от символа до символа может быть выражен как:
В соответствии с этим, новый сигнал может быть определен для минимизации или по меньшей мере обеспечения стабильно малого значения выражения:
где Wi,j представляет собой весовую функцию. Wi,j может, в некоторых вариантах осуществления, просто быть задана, как однородно взвешивающая функция, но в альтернативных вариантах осуществления может быть нелинейной функцией для сведения к минимуму общего количества символов существующего сигнала, нарушенных новым сигналом, вместо общего количества нарушений. В еще одном другом варианте осуществления Wi,j может, в качестве альтернативы или дополнительно, представлять собой взвешивающую функцию, основанную на вероятности возникновения каждого символа, или на основе любого другого соответствующего фактора.
На фиг.7A и 7B вместе показан один пример технологии, которую можно использовать для выбора символов, для включения их в выводимую схему модуляции, хотя следует понимать, что он представляет собой всего лишь иллюстрацию типов технологий, которые могут быть воплощены в соответствии с описанными здесь принципами.
Процесс 700 на фиг.7A и 7B начинается на этапе 702, в котором детектируется существующий сигнал на участке спектра частоты. На этапе 704 определяют набор символов, используемый для связи по существующему сигналу. Как описано выше, детектирование и определение в блоках 702 и 704 может быть выполнено любым соответствующим способом. Например, сигналы, представленные на участке спектра во время выполнения процесса 700, могут детектироваться, и символы, используемые ими, определяются путем проверки типа и/или структуры сигналов. Кроме того, или в качестве альтернативы, блоки 702 и 704 детектирования и определения могут быть выполнены путем обзора информации о выделении участка и типа структуры сигналов, предназначенных для их широковещательной передачи. Например, информация на участке спектра может обозначать, что по меньшей мере некоторый из участков был выделен для использования при передаче телевизионного содержания, с использованием одной или больше схем модуляции.
На этапе 706 процесс 700 формирует один или более поднаборов символов, которые доступны для использования при формировании нового сигнала. Эти символы могут быть ассоциированы с одной или больше заданными звездными диаграммами для символов, и каждый из поднаборов, которые формируются на этапе 706, может быть предварительно заданной звездной диаграммой. В других вариантах осуществления поднаборы, формируемые на этапе 706, могут содержать каждую перестановку доступных символов, так, что каждая доступная комбинация символов может быть проверена в процессе 700 для определения самого низкокоррелированного набора доступных символов. В некоторых вариантах осуществления поднаборы доступных символов могут иметь любой размер, в то время как в других вариантах осуществления поднаборы могут быть поднаборами с минимальным и/или максимальным размером (например, не меньше, чем четыре символа, и/или не больше, чем восемь символов) или на них могут быть наложены другие ограничения.
Начинаясь на этапе 708, процесс 700 инициирует несколько циклов, для определения набора сигналов с низкой корреляцией с существующим сигналом. Такая обработка коррелирует каждый из символов в каждом из поднаборов, сформированных на этапе 706 для каждого из символов набора символов, используемых существующим сигналом, детектируемым на этапе 702. На этапе 708 процесс 700 выбирает первый поднабор из одного или больше поднаборов, сформированных на этапе 706, и на этапе 710 выбирают первый символ выбранного первого поднабора. На этапе 712 выбирают первый символ набора символов, используемых существующим сигналом.
На этапе 714 выбранный первый символ выбранного первого поднабора скоррелирован с выбранным первым символом набора символов, используемых существующим сигналом. Этап 714 корреляции может быть выполнен любым соответствующим способом, включая в себя в соответствии с любой из примерных технологий, и уравнениями, описанными выше. На этапе 716 корреляция, определенная на этапе 714, может быть взвешена в соответствии с любой соответствующей взвешивающей функцией, и на этапе 718, взвешенная корреляция блока 716 может накапливаться с любой заранее взвешенной корреляцией для поднабора, выбранного на этапе 708. Таким образом, отдельное значение, представляющее корреляцию для поднабора, может быть рассчитано для каждого поднабора.
Процесс 700 затем выполняет циклическую обработку через каждый из символов при использовании существующего сигнала. На этапе 720 определяют, существует ли больше символов, которые не были выбраны и проверены на этапе 712, в наборе символов при использовании существующего сигнала. Если это так, то процесс 700 возвращается в этап 712, и новый символ выбирается и коррелируется с уже выбранным символом уже выбранного поднабора (то есть символ, который был в последнюю очередь выбран на этапе 710, и последний выбранный поднабор на этапе 708) на этапе 714. Корреляция, определенная в блоке 714, затем взвешивается и накапливается с другими взвешенными корреляциями для подмножества, выбранного на этапе 708.
Когда каждый символ в поднаборе, используемом существующим сигналом, сравнивается с символом, выбранным на этапе 710 (то есть, когда на этапе 720 определяется, что невыбранных символов больше не остается в наборе символов при использовании существующих сигналов), процесс 700 выполняет циклическую обработку через каждый из символов, существующих в поднаборе, выбранном на этапе 708. На этапе 722 определяется, существуют ли еще невыбранные символы в подмножестве, выбранном на этапе 708. Если этот так, то процесс 700 возвращается к блоку 710 и выбирает новый символ из поднабора. Цикл, начинающийся на этапе 712, затем повторно запускается, и символ, вновь выбранный на этапе 710, коррелируется и взвешивается относительно каждого из символов в наборе символов при использовании существующим поднабором, и накопленной взвешенной корреляцией на этапе 718.
Когда каждый символ в поднаборе, выбранном на этапе 708, прошел сравнение с каждым символом, используемым существующим сигналом (то есть, когда на этапе 722 определяют, что больше нет невыбранных символов в поднаборе, выбранном на этапе 708), тогда на этапе 724 может быть записан накопленный вес для поднабора. Накопленный вес может представлять собой любую функцию взвешенных корреляций, вычисленных на этапе 716 и накопленных на этапе 718, и может представлять общую корреляцию между поднабором, доступным для нового сигнала, и поднабором, используемым существующим сигналом.
Как описано выше, в некоторых вариантах осуществления цель процессов, таких как процесс 700, состоит в том, чтобы определить набор символов, доступных для формирования нового сигнала, который обладает самой малой корреляцией с набором символов, используемых в существующем сигнале, и, таким образом, обеспечить наименьшую вероятность нарушения связи с использованием существующего сигнала. В соответствии с этим, на этапе 726 определяют, существуют ли еще невыбранные поднаборы, остающиеся в наборе из поднаборов, сформированных на этапе 706. Если это так, тогда процесс 700 возвращается на этап 708 и выбирает новый поднабор для анализа. Циклы на этапе 710 и 712 затем повторно запускаются, и каждый символ нового поднабора сравнивается с каждым символом из набора символов, используемого в существующем поднаборе. Накопленные взвешенные корреляции каждого из поднабора затем записывают в этап 724, таким образом, что записывается полный список взвешенных значений корреляции между доступными поднаборами и набором символов, используемым в существующем сигнале.
Когда блоке 726 определяют, что все доступные поднаборы были проверены процессом 700, затем на этапе 728 накопленные взвешенные корреляции проверяют, и поднабор с самым малым значением накопленной взвешенной корреляции выбирают для использования в качестве нового сигнала, и процесс заканчивается. Поднабор символов с самым малым значением взвешенной корреляции представляет собой поднабор, который имеет наименьший шанс нарушения существующих сигналов, и данные, передаваемые с использованием этого поднабора, имеют самый малый шанс их распознавания и обработки в качестве данных устройством назначения существующих сигналов. Символы поднабора, выбранного на этапе 728, затем используют для связи нового сигнала.
Технологии, работающие в соответствии с некоторыми или всеми вариантами осуществления, описанными здесь, могут быть воплощены любым соответствующим способом. Например, в некоторых вариантах осуществления эти технологии могут быть воплощены, как исполняемые компьютером инструкции, кодированные на одном или больше считываемых компьютером носителях информации, таких как магнитные носители записи, такие как привод жесткого диска, оптические носители информации, такие как компакт-диск (CD) или цифровой универсальный диск (DVD), энергозависимое или энергонезависимое твердотельное запоминающее устройство (например, запоминающее устройство типа флэш-памяти, магнитное ОЗУ и т.д.) или любых других соответствующих носителях информации. Считываемые компьютером носители информации могут быть воплощены как считываемые компьютером носители 806 информации по фиг.8 (то есть как часть вычислительного устройства 800) или как отдельный компьютерный носитель информации. Следует понимать, что используемый здесь термин "считываемый компьютером носитель информации", включающий в себя "считываемый компьютером носитель - накопитель информации" относится к физическим накопителям информации, имеющим, по меньшей мере, одно физическое свойство, которое может быть изменено определенным способом во время процесса записи на него данных. Например, состояние намагничивания участка физической структуры считываемого компьютером носителя информации может быть изменено во время процесса записи.
В некоторых таких вариантах осуществления выполняемые компьютером инструкции, воплощающие технологии, работающие в соответствии с принципами, описанными здесь, могут быть воплощены, как одна или больше отдельных функциональных характеристик (например, характеристика репликации, описанная выше). Как описано выше, "функциональная характеристика" представляет собой структурный компонент системы, который выполняет специфичную роль при выполнении операций, однако, представленную примером, который может представлять собой участок или весь программный элемент (например, функцию или дискретный процесс). В общем случае, функциональные характеристики включают в себя процедуры, программы, объекты, компоненты, структуры данных и т.д., которые выполняют определенные задачи или воплощают определенные абстрактные типы данных. Типично функции функциональных характеристик могут быть скомбинированы или распределены в соответствии с необходимостью в различных вариантах осуществления. Такие функциональные характеристики могут, в некоторых вариантах осуществления, быть адаптированы для взаимодействия с другими, несвязанными функциональными характеристиками и/или процессами, такими как функциональные характеристики, воплощающие программное приложение или воплощающие операционную систему для вычислительного устройства, или, в других вариантах осуществления, модули могут быть выполнены с возможностью взаимодействия с другими функциональными характеристиками, которые вместе с модулями формируют общую систему, такую как операционная система, включающая в себя операционную систему Windows, поставляемую компанией Microsoft Corporation, г. Редмонд, штат Вашингтон. Другими словами, в некоторых вариантах осуществления, функциональные характеристики могут быть воплощены, в качестве альтернативы, как часть операционной системы или за пределами операционной системы. Следует также понимать, что в некоторых вариантах осуществления некоторые функциональные характеристики могут быть воплощены отдельно от других, или некоторые функциональные характеристики могут не быть воплощены.
В некоторых, но не во всех вариантах осуществления, технологии могут быть воплощены как исполняемые компьютером инструкции, которые могут быть выполнены в любом соответствующем вычислительном устройстве (устройствах), работающем в любой соответствующей вычислительной системе, включающей в себя примерную компьютерную систему по фиг.1. Такие исполняемые компьютером инструкции могут быть воплощены любым соответствующим способом, включающим в себя, в качестве множества функциональных характеристик, каждую характеристику, обеспечивающую одну или больше операций, необходимых для завершения выполнения таких технологий. Каждая функциональная характеристика может быть воплощена своим собственным способом; при этом не обязательно, чтобы все они были воплощены одинаковым способом. Используемый здесь термин функциональная характеристика представляет собой конструктивный компонент системы, который выполняет операционную роль. Операционная роль может представлять собой часть всего программного элемента. Например, функциональная характеристика может выполнять функцию процесса, отдельный процесс или любой другой соответствующий модуль обработки. Функциональная характеристика может содержать исполняемые компьютером инструкции, и, как подробно описано ниже, может быть кодирована на одном или больше считываемых компьютером носителях информации. Кроме того, такие выполняемые компьютером инструкции могут быть записаны с использованием любого множества соответствующих языков программирования и/или используя инструменты программирования или инструменты написания сценариев, и также могут быть компилированы, как исполняемые коды на машинном языке программирования или промежуточный код, который выполняется в пределах возможностей виртуального устройства. Функциональные характеристики могут быть выполнены параллельно или последовательно соответствующим образом и могут передавать информацию между собой, используя совместно используемое запоминающее устройство в компьютере, в котором их выполняют, используя протокол передачи сообщений или любой другой соответствующий способ.
Примерные функциональные характеристики описаны здесь для выполнения одной или больше задач, хотя следует понимать, что функциональные характеристики и описанное разделение задач представляет всего лишь иллюстрацию типа функциональных характеристик, которые могут воплощать описанные здесь примерные технологии, и что изобретение не ограничивается воплощением любым конкретным количеством разделений или типом функциональных характеристик. В некоторых вариантах осуществления вся функциональность может быть воплощена в одной функциональной характеристике.
Такие функциональные характеристики могут работать в одном многоцелевом программируемом цифровом компьютерном устройстве, в скоординированной системе из двух или более многоцелевых компьютерных устройств, совместно использующих мощность обработки и совместно осуществляющих технологии, описанные здесь, в одном вычислительном устройстве или скоординированной системе из вычислительных устройств (расположенных в одном месте или распределенных географически), специально выделенных для выполнения технологий, описанных здесь, одной или больше специализированных интегральных микросхем (ASIC), предназначенных для выполнения технологий, описанных здесь, одной или больше программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA), предназначенных для выполнения описанных здесь технологий, или в любой другой соответствующей системе.
На фиг.8 показан один примерный вариант осуществления вычислительного устройства в форме вычислительного устройства 800, которое может использоваться в системе, воплощающей технологии, описанные здесь, хотя возможны другие. Кроме того, следует понимать, что фиг.8 не предназначена ни для представления необходимых компонентов для вычислительного устройства, которое должно работать в соответствии с описанными здесь принципами, ни для всестороннего представления.
Вычислительное устройство 800 может содержать, по меньшей мере, один процессор 802, конфигурируемое радиоустройство 804, и считываемый компьютером носитель 806 информации. Вычислительное устройство 800 может, например, представлять собой настольный компьютер или переносной персональный компьютер, карманный персональный компьютер (КПК), мобильный смартфон, сервер, точку беспроводного доступа или другой элемент, формирующий сеть, или любое другое соответствующее вычислительное устройство. Конфигурируемое радиоустройство 804 может представлять собой любое доступное аппаратное и/или программное средство, которое обеспечивает для вычислительного устройства 800 возможность связи по беспроводному каналу с любыми другими соответствующими вычислительными устройствами через любую соответствующую вычислительную сеть. Вычислительная сеть может включать в себя точку беспроводного доступа, а также любую соответствующую кабельную и/или беспроводную среду или среды передачи данных для связи между двумя или больше компьютерами, включая Интернет. Пример конфигурируемого радиоустройства описан более подробно ниже со ссылкой на фиг.9. Считываемый компьютером носитель 806 информации может быть выполнен с возможностью сохранения данных, предназначенных для обработки и/или инструкций, предназначенных для выполнения процессором 802. Процессор 802 обеспечивает возможность обработки данных и выполнения инструкций. Данные и инструкции могут быть сохранены на считываемом компьютером носителе 806 информации и могут, например, обеспечить возможность связи между компонентами вычислительного устройства 800.
Данные и инструкции, сохраненные на считываемом компьютером носителе 806 информации, могут содержать выполняемые компьютером инструкции, воплощающие технологии, которые работают в соответствии с принципами, описанными здесь. В примере, показанном на фиг.8, считываемый компьютером носитель 806 информации сохраняет выполняемые компьютером инструкции, воплощающие различные характеристики и сохраняющие различную информацию, как описано выше. Считываемый компьютером носитель 806 информации сохраняет характеристику 808 конструкции сигнала. Характеристика конструкции сигнала может быть выполнена с возможностью осуществления любых соответствующих процессов конструирования сигнала любым соответствующим способом, включая в себя любую из примерных технологий, описанных выше. В некоторых вариантах осуществления характеристика 808 конструирования сигнала может быть воплощена для выбора схемы модуляции в соответствии с технологиями выбора схем модуляции, описанными выше со ссылкой на фиг.5, 6A, 6B и 7, и в других вариантах осуществления характеристика 808 конструирования сигнала может быть воплощена для выполнения процесса конструирования сигнала любым другим способом. Считываемый компьютером носитель 806 информации может дополнительно содержать множество схем 810 модуляции, каждая из которых имеет множество символов модуляции, ассоциированных с заранее определенными звездными диаграммами и/или заранее определенными сигналами и подсигналами. Такие символы модуляции можно использовать для вывода новой схемы модуляции, с помощью которой данные будут переданы с новым сигналом через конфигурируемое радиоустройство 804. Считываемый компьютером носитель 806 информации может дополнительно содержать информацию о существующих характеристиках 812 сигнала. Информация о существующих характеристиках 812 сигнала может содержать любую соответствующую информацию о существующих сигналах, которые могут поступать в вычислительное устройство и могут быть проанализированы для разработки нового сигнала. Эта информация 812 может содержать любую соответствующую информацию по самим сигналам, такую как кодовые последовательности; любую соответствующую информацию о процедурах приема, выполняемых устройством назначения существующих сигналов, таких как свойства и параметры процедур приема; и/или любую соответствующую информацию об оборудовании, которое может использоваться в устройстве назначения существующих сигналов. Такая информация может использоваться характеристикой 808 конструирования сигнала для разработки нового сигнала, который не будет нарушать прием существующих сигналов.
Любой соответствующий тип конфигурируемого радиоустройства может быть воплощен, как конфигурируемое радиоустройство 804, в соответствии с описанными здесь принципами, включая в себя радиоустройство, которое только частично может быть сконфигурировано, или устройство, которое может быть полностью сконфигурировано, такое как SDR. На фиг.9 показана блок-схема одной архитектуры для конфигурируемого радиоустройства. Следует понимать, однако, что конфигурируемое радиоустройство 900, показанное на фиг.9, просто иллюстрирует разные типы конфигурируемых радиоустройств, которые могут быть воплощены в соответствии с описанными здесь принципами. Кроме того, следует понимать, что блок-схема на фиг.9 представляет собой сокращенную схему, и что радиоустройства, которые воплощены в соответствии с архитектурой по фиг.9, могут дополнительно содержать любые другие соответствующие радиоэлементы.
Блок-схема на фиг.9 представляет два канала, по которым информация может быть передана через радиоустройство 900: верхний канал передачи и нижний канал передачи. Оба эти канала соединены с антенной 908, по которой сигналы могут быть переданы и/или приняты. Все элементы каналы соединены с логическим контроллером 916 конфигурации, с помощью которого радиоустройство может быть сконфигурировано в соответствии с входным сигналом, поступающим от внешних элементов, таких как от пользователя или от функциональной характеристики, выполняющейся в вычислительном устройстве, часть которого составляет радиоустройство 900.
Восходящий канал передачи радиоустройства 900 содержит кодер 902 управления ошибками (ЕС), с помощью которого код управления ошибками (ЕСС) может быть применен к данным, подаваемым на вход канала передачи снаружи от радиоустройства. Данные, к которым применено ЕСС, могут затем подаваться в элемент 904 модулятора, с помощью которого схема модуляции применяется к данным. Модулятор 904 может быть выполнен на основе логического элемента 916 конфигурации для применения схемы модуляции, которая была выведена в соответствии с любой из примерных технологий, описанных выше. Модулированные данные затем могут быть переданы в радиочастотный (RF) передатчик 906 для подачи в антенну 908 и беспроводной передачи. RF передатчик 906 может быть выполнен с возможностью модификации модулированных данных любым способом для разработки нового сигнала для передачи, который может быть передан без нарушения приема существующих сигналов.
Нисходящий канал передачи радиоустройства 900 содержит RF (РЧ) приемник 910, с помощью которого сигналы принимаются и обрабатываются. RF приемник 910 может передавать принимаемые данные в элемент 912 демодулятора. Вместе RF приемник 910 и демодулятор 912 могут выполнять процедуру приема для получения требуемого сигнала из принимаемого сигнала. Такая процедура приема может выполняться любым соответствующим способом в соответствии с любыми соответствующими свойствами и параметрами, и может управляться логикой 916 конфигурации. Данные, которые были включены в требуемый сигнал, могут быть предоставлены в демодулятор 912 для ЕС декодирования 914 таким образом, что любые ошибки в данных и/или потери данных могут быть детектированы и/или скорректированы. После того как любые ошибки скорректированы, данные могут быть затем поданы в элементы, находящиеся за пределами радиоустройства, такие как процессор, запоминающее устройство или другие элементы.
На основе описания нескольких аспектов, по меньшей мере, одного варианта осуществления данного изобретения, следует понимать, что различные изменения, модификации и улучшения будут понятны для специалиста в данной области техники.
Такие изменения, модификации и улучшения предназначены для того, чтобы составлять часть данного раскрытия, и предполагается, что они должны находиться в пределах сущности и объема изобретения. В соответствии с этим, представленные выше описание и чертежи являются только примером.
Различные аспекты настоящего изобретения могут использоваться отдельно, в комбинации или в различных компоновках, не описанных специально в вариантах осуществления, которые описаны выше, и поэтому не ограничены в их применении деталями и компоновкой компонентов, представленных в предыдущем описании, или иллюстрируемых на чертежах. Например, аспекты, описанные в одном варианте осуществления, могут быть скомбинированы любым способом с аспектами, описанными в других вариантах осуществления.
Кроме того, изобретение может быть воплощено, как способ, пример которого был представлен. Действия, выполняемые как часть способа, могут быть установлены любым соответствующим образом. В соответствии с этим, могут быть построены варианты осуществления, в которых действия выполняют в порядке, отличном от представленного, что может включать в себя выполнение некоторых действий одновременно, даже при том, что они представлены как последовательные действия в иллюстративных вариантах осуществления.
Использование обычных терминов, таких как "первый", "второй", "третий" и т.д., в формуле изобретения, для модификации элемента формулы изобретения само по себе не означает какой-либо приоритет, предшествие или порядок одного элемента формулы изобретения над другим или временной порядок, в котором выполняют действия способа, но используются исключительно как метки, для отличия одного элемента формулы изобретения, имеющего определенное название, от другого элемента, имеющего то же название (но для использования соответствующего термина), для отличия элементов формулы изобретения.
Кроме того, фразы и термины, используемые здесь, предназначены для описания, и их не следует рассматривать как ограничение. Использование таких терминов как "включающий в себя", "содержащий", "имеющий", "вмещающий", "имеющий в своем составе" и их вариации, представленные здесь, предназначены для охвата элементов, представленных после них и их эквивалентов, а также дополнительных элементов.
Изобретение относится к технике связи и может использоваться для беспроводной передачи данных. Технический результат состоит в повышении эффективности дем одуляции принимаемого сигнала. Для этого вычислительные устройства осуществляют связь с использованием новых сигналов, разработанных для уменьшения нарушений для первичных пользователей полосы. Эти новые сигналы могут быть сформированы путем измерения или другого определения сигналов, используемых первичными пользователями, и разработки сигналов, с использованием схемы модуляции или других параметров сигналов, которые обеспечивают незначительное нарушение для первичных пользователей. Такие методы делают доступными для пользователей неиспользуемые и/или недоиспользуемые участки радиоспектра, такие как пустые промежутки между телевизионными каналами. Новые сигналы могут быть сгенерированы на основе программно-определенных радиоустройств внутри вычислительных устройств или путем переключения между схемами модуляции, поддерживаемыми обычными беспроводными картами сетевого интерфейса. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 12 ил.
1. Способ работы устройства связи для осуществления связи в качестве вторичного пользователя на участке частотного спектра, который может использоваться первичным пользователем для передачи по меньшей мере одного первичного сигнала для передачи данных к одному или более первичным получателям, причем способ содержит этапы, на которых:
в ответ на прием указания первичного сигнала, который определен как относящийся к связи, осуществляемой устройством связи, обеспечивают связь с другим устройством связи, функционирующим в качестве вторичного пользователя, посредством того, что:
на основе упомянутого указания первичного сигнала, получают первые показатели соответственных отдельных первичных символов модуляции первичной схемы модуляции для по меньшей мере одного первичного сигнала;
осуществляют доступ ко вторым показателям соответственных отдельных возможных символов модуляции в совокупности возможных символов модуляции;
используют показатели первичных и возможных символов модуляции для вычисления, с первичной схемой модуляции, значений корреляции соответственных поднаборов вторых показателей и определяют минимальное значение из этих значений корреляции, при этом значение корреляции для конкретного поднабора вычисляют посредством вычисления попарных значений корреляции для соответственных пар символов, причем любая конкретная пара символов включает в себя первичный символ модуляции и возможный символ модуляции в упомянутом конкретном поднаборе; и
формируют вторичную схему модуляции на основе символов модуляции в поднаборе, который определен как имеющий минимальное значение корреляции, причем вторичную схему модуляции формируют для модуляции вторичного сигнала для связи с упомянутым другим устройством связи по каналу в пределах упомянутого участка частотного спектра,
при этом вторичную схему модуляции используют для модуляции вторичного сигнала для осуществления связи с упомянутым другим устройством связи.
2. Способ по п.1, в котором возможные символы модуляции в совокупности возможных символов модуляции выбираются из по меньшей мере двух из множества схем модуляции.
3. Способ по п.2, дополнительно содержащий этапы, на которых:
генерируют вторичный сигнал путем кодирования данных в соответствии со сформированной схемой модуляции; и
передают вторичный сигнал, содержащий кодированные данные.
4. Способ по п.2, в котором вторичную схему модуляции формируют таким образом, что вторичный сигнал будет, по существу, игнорироваться при декодировании одним или более первичными получателями по меньшей мере одного первичного сигнала.
5. Способ по п.1, в котором минимальное значение из значений корреляции определяют путем сравнения значений корреляции с пороговым значением и выбора минимального значения из значений корреляции в качестве реакции на определение того, что минимальное значение из значений корреляции удовлетворяет пороговому значению.
6. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором выявляют первичного пользователя, использующего упомянутый участок частотного спектра
7. Способ по п.6, в котором при выявлении первичного пользователя, использующего упомянутый участок, первичного пользователя выявляют на основе информации об устройстве связи относительно свойств соответственных первичных сигналов.
8. Способ по п.6, в котором при выявлении первичного пользователя, использующего упомянутый участок частотного спектра первичным, выявляют использование первичным пользователем второго канала, смежного с упомянутым участком частотного спектра.
10. Устройство связи, содержащее:
радиоустройство, содержащее модулятор, причем модулятор выполнен с возможностью осуществлять передачу в канале лицензированного спектра в соответствии с конфигурируемой схемой модуляции;
контроллер для радиоустройства, причем контроллер выполнен с возможностью, при функционировании устройства связи:
регистрировать присутствие первичных сигналов в упомянутом канале, причем первичные сигналы передаются первичным устройством обладателя лицензии для участка лицензированного спектра;
в ответ на регистрацию первичных сигналов, определять первичную схему модуляции для упомянутых первичных сигналов, причем первичная схема модуляции содержит первичные символы модуляции;
использовать первичные символы модуляции для выведения или выбора вторичной схемы модуляции, имеющей вторичные символы модуляции, определяемые в соответствии с первичными символами модуляции, так чтобы вторичные символы модуляции имели минимальную корреляцию с первичными символами модуляции, при этом определение минимальной корреляции осуществляется путем вычисления отдельных корреляций соответственных пар символов модуляции, где каждая пара включает в себя первичный символ модуляции и вторичный символ модуляции, при этом упомянутое определение выполняется таким образом, что вторичный сигнал, несущий данные, закодированные с помощью вторичной схемы модуляции, принимается первичными устройствами связи, осуществляющими связь посредством первичных сигналов; и
конфигурировать радиоустройство для осуществления обмена вторичными сигналами с помощью выбранной вторичной схемы модуляции, при этом обмен вторичными сигналами содержит обмен данными с другим устройством связи, при этом вторичными сигналами переносятся данные, обмен которыми осуществляется между данным устройством связи и упомянутым другим устройством связи.
11. Устройство по п.10, в котором выбор или выведение вторичной схемы модуляции содержит выбор вторичных символов модуляции для вторичной схемы модуляции согласно соответственным отдельным корреляциям выбираемых вторичных символов модуляции.
12. Устройство по п.10, в котором определение выведенной схемы модуляции содержит выбор вторичной кодовой последовательности, чтобы передавать посредством нее данные во вторичном сигнале, причем вторичная кодовая последовательность имеет корреляцию с первичной кодовой последовательностью первичной схемы модуляции, используемой для передачи данных в первичном сигнале, определенную как являющаяся минимальной согласно отдельным корреляциям.
13. Устройство по п.10, в котором радиоустройство выполнено с возможностью осуществления связи в соответствии с по меньшей мере первым заранее разработанным сигналом и вторым заранее разработанным сигналом, при этом конфигурирование радиоустройства для передачи вторичного сигнала с помощью вторичной схемы модуляции содержит конфигурирование радиоустройства для передачи первого символа вторичного сигнала в соответствии с первым заранее разработанным сигналом и второго символа вторичного сигнала в соответствии со вторым заранее разработанным сигналом.
14. Устройство по п.10, в котором регистрация передачи первичных сигналов в канале содержит регистрацию передачи первичных сигналов во втором канале, смежном с упомянутым каналом.
15. Устройство по п.10, в котором первичные сигналы представляют собой телевизионные сигналы, широковещательно передаваемые через второй канал, смежный с упомянутым каналом, и упомянутый канал является пустым промежутком между упомянутым вторым каналом и третьим каналом.
16. Машиночитаемый носитель, на котором сохранены машиноисполняемые инструкции, которые при их исполнении процессором компьютера предписывают компьютеру выполнять способ функционирования радиоустройства из состава компьютера, которое является конфигурируемым для работы в соответствии с каждой из множества схем кодирования, содержащего, по меньшей мере, первую схему кодирования и вторую схему кодирования, где каждая схема кодирования соответствует соответственному отображению, посредством диаграммы реализуемых состояний сигнала при модуляции, множества символов на параметры сигнала, при этом способ содержит:
определение выведенной схемы кодирования для вторичного сигнала, причем выведенная схема кодирования содержит символы, индивидуально выбранные из совокупности возможных символов для кодирования данных во время обмена данными между устройствами связи, при этом символы выбираются из совокупности возможных символов посредством оценивания корреляций характеристик возможных символов в разных поднаборах возможных символов с характеристиками первичных символов, чтобы выбрать поднабор возможных символов, так чтобы характеристики символов в нем определялись как имеющие совокупный минимум корреляции с характеристиками первичных символов; и
обмен данными с устройством связи посредством передачи данных, закодированных с помощью выведенной схемы кодирования, путем изменения конфигурации радиоустройства таким образом, чтобы оно работало в соответствии с упомянутыми по меньшей мере двумя из множества схем кодирования, по мере обмена данными.
17. Машиночитаемый носитель по п.16, причем определение выведенной схемы кодирования содержит определение выведенной схемы кодирования таким образом, что вторичный сигнал, передаваемый в соответствии с выведенной схемой кодирования, будет игнорироваться процедурой приема в месте назначения первичных сигналов, так что вторичный сигнал не нарушает первичные сигналы.
18. Машиночитаемый носитель по п.16, причем изменение конфигурации радиоустройства, чтобы работать в соответствии с упомянутыми по меньшей мере двумя из множества схем кодирования, по мере обмена данными содержит изменение конфигурации радиоустройства для передачи первого символа из первой схемы кодирования и изменение конфигурации радиоустройства для передачи второго символа из второй схемы кодирования.
19. Машиночитаемый носитель по п.18, причем каждый из первого и второго символов содержит пару фаза-мощность, определяющую фазовый угол и мощность, с которой будет генерироваться сигнал, соответствующий этому символу.
| Пресс для выдавливания из деревянных дисков заготовок для ниточных катушек | 1923 |
|
SU2007A1 |
| ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОБИЛЬНЫХ СТАНЦИЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ БАЗОВОЙ СТАНЦИИ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ | 2002 |
|
RU2331082C2 |
| Пломбировальные щипцы | 1923 |
|
SU2006A1 |
| Топчак-трактор для канатной вспашки | 1923 |
|
SU2002A1 |
| US6639904 B1, 28.10.2003 | |||
