BR112015009346B1 - Método de comunicação de multicanais para comunicação de rádio entre uma estação base e uma pluralidade de estações terminais - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE COMUNICAÇÃO SEM FIO DE MULTICANAIS, ESTAÇÃO BASE E MÉTODO PARA USAR CANAL. A presente invenção introduz um MAC de multicanais em um sistema usando espaço branco. Uma estação base e uma estação terminal são individualmente configuradas a partir de uma pluralidade de unidades de comunicação sem fio e unidades de controle centralizado das mesmas. Cada das unidades de comunicação sem fio transmite/recebe sem fio para um canal. A estação base opera um ou mais canais de acordo com status de canal de espaço branco, e é atribuída a uma estação terminal. Ao operar uma pluralidade de canais, é possível selecionar um modo de redundância para atribuir dados por duplicar os dados de estação terminal em uma pluralidade de canais, e um modo de alta velocidade para dividir os dados e distribuir os dados entre a pluralidade de canais.

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema de comunicação sem fio de multicanais no qual uma estação base utiliza uma pluralidade de canais para configurar uma célula para acomodar um terminal de comunicação sem fio.

TÉCNICA ANTERIOR

[0002] Em geral, licenças de frequências são gerenciadas pelo governo e somente pessoas licenciadas podem usar as frequências em lugares específicos e tempo sob gerenciamento rigoroso. As demandas para as frequências sem fio como recurso finito estão aumentando e uma falta de frequências alocáveis é problemática em todo o mundo.

[0003] Portanto, nos últimos anos, um método foi estudado para utilizar uma banda de frequência (espaço branco) que é não utilizado espacial e temporalmente independente de já ser atribuído como um método de uso de frequência nova para resolver o problema de frequências esgotadas. Uma técnica sem fio cognitiva é usada de tal modo que embora efeitos sobre o uso de frequências em sistemas existentes dos usuários licenciados (que serão indicados como “usuários primários” abaixo) são suficientemente evitados, usuários não licenciados (que serão indicados como “usuários secundários” abaixo) usam flexivelmente um espaço branco.

[0004] Em um método para reconhecer corretamente qual canal de frequência está em um espaço branco, um servidor de banco de dados (DB) para gerenciar uma lista de canais de espaço branco (WSCH) e fornecer informações posicionais, altura de antena ou diretividade de antena, ganho e similar é instalado sobre a Internet de tal modo que cada estação sem fio possa acessar o mesmo diretamente ou através de um servidor de proxy. Cada estação sem fio adquire sua própria lista WSCH (lista de canais de frequência disponíveis), potência transmissível máxima correspondendo a cada WSCH, período disponível, e similar a partir do servidor DB.

[0005] Em outro método, cada estação sem fio detecta uma onda de rádio usada por um sistema primário com detecção de espectro, e ao confirmar a ausência de uma onda de rádio, permite que um canal de frequência do sistema primário seja usado como um espaço branco, e ao sentir a presença do mesmo, exclui o canal a partir de sua lista WSCH.

[0006] É conhecido IEEE 802.22 (vide a Literatura não de patente 2) como uma organização de definição de padrão internacional de sistemas de comunicação sem fio utilizando um espaço branco. A figura 1 ilustra uma estrutura de sistema do IEEE 802.22-2022 (simplesmente chamado 802.22 abaixo). O sistema é tal que uma estação base (BS) e uma ou mais peças de equipamento de dependências do cliente (CPE) configuram uma célula, e evita interferência no sistema primário por um acesso a um servidor DB 6 através da Internet 5 desse modo para realizar uso secundário.

[0007] O gerenciamento ou definição de um canal operado pelo sistema 802.22 é controlado por um gerenciador de espectro (SM) na estação base, e o SM define prioridades no WSCH para selecionar um canal operacional para uso com base em um resultado de acesso de DB (Lista WSCH para BS) adquirido por uma base de informação de gerenciamento (MIB), um resultado de detecção de espectro e informação posicional.

[0008] Operações exemplares do sistema 802.22 serão descritas abaixo com referência à figura 2.

[0009] Ao ser ligada e ativada, uma BS adquire uma lista WSCH por um acesso ao servidor DB 6 e detecção de espectro, e seleciona um canal como canal operacional a partir da lista WSCH para desse modo iniciar a operação. Isto é, um sistema sem fio é permutado em uma frequência do canal operacional.

[0010] Ao iniciar a operação, a BS faz broadcast de informações de controle para uma área de serviço (célula). O 802.22 emprega uma estrutura na qual 16 quadros são assumidos como um superquadro como ilustrado na figura 3, e a BS periodicamente transmite SCH (Cabeçalho de controle de superquadro) como informação de controle de superquadro, FCH (Cabeçalho de controle de quadro) como informação de controle de quadro, DS-MAP (Mapa à jusante) ou US-MAP (Mapa à montante) para gerenciar e controlar a célula.

[0011] Ao ser ligado, CPE confirma um canal no qual um sistema primário está ausente por detecção, e então tenta receber um sinal de BS (SCH) enquanto muda as frequências em um processamento de busca de BS. (A detecção pode ser incluída no processamento de busca de BS ou detecção pode ser realizada no canal após um sinal de BS (SCH) ser sentido).

[0012] Ao receber com sucesso SCH a partir da BS, e adicionalmente receber a informação de controle de quadro como FCH, DS-MAP ou US-MAP, a CPE pode reconhecer corretamente a estrutura no quadro desse modo para realizar um processamento sincronizado como ajuste de temporização de transmissão/recepção de sinal ou energia de transmissão entre BS e CPE, ou procedimentos como registro, autenticação e alocação de serviço de informação de terminal de CPE (ID, informações posicionais, energia máxima de transmissão). Nesse momento, CPE apresenta sua informação posicional, desse modo perguntando a BS se CH operacional incumbente está disponível como seu WSCH.

[0013] Quando a conexão entre a BS e CPE é estabelecida, comunicação de dados é realizada sob o controle da BS. O 802.22 emprega OFDMA (acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal) para sistema de acesso múltiplo e TDD (duplexação por divisão de tempo) para sistema de comunicação complexo.

[0014] Enquanto a BS executa comunicação de dados, atualiza a lista de WSCH por acesso a DB ou detecção periodicamente ou como necessário, e nesse momento, quando a BS determina que o canal operacional não esteja disponível, um processamento de mudança de canal é realizado para mudar os canais na célula inteira. Quando somente CPE específico não pode usar um canal operacional incumbente, somente o CPE é desconectado, e uma determinação para continuar a operação no canal pode ser feita dependendo de um programa de operação de BS.

[0015] Enquanto o CPE executa comunicação de dados, executa detecção periodicamente ou em resposta a uma instrução a partir de BS, e quando CPE sente um sistema primário no canal operacional, notifica a informação para o BS. O BS executa mudança de canal com a notificação como um gatilho. Quando o CPE não pode receber um sinal a partir da BS durante um certo período de tempo devido à recepção falha de uma mensagem de controle como solicitação de mudança de canal a partir da BS, o CPE realiza a mudança de canal no processamento de busca de BS.

LISTA DE CITAÇÕES LITERATURA DE PATENTE

[0016] Literatura de patente 1: pedido de patente US no. 2011/0039593 ‘

LITERATURA NÃO DE PATENTE

[0017] Literatura não de patente 1: Kouji FUJII, “Cognitive radio: Core technique for utilizing white space in order to eliminate waste of radio waves”, [online], RIC TELECOM, [buscado em 9 de junho de 2011], the Internet <URL: http://businessnetwork.jp/tabid/65/artid/110/page/1/Default.aspx>

[0018] Literatura não de patente 2: The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) Computer Society, “IEEE Std 802.22-2011 Part 22: Cognitive Wireless RAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications: Policies and Procedures for Operation in the TV Bands”, (US), the IEEE standardization society, 27 de julho de 2011.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[0019] A literatura não de patente 2 (IEEE 802.22-2011) foi estabelecida com o objetivo de fornecer serviços de comunicação de banda larga sem fio para CPE. Entretanto, quando muitas peças de CPE são conectadas, um serviço de comunicação não pode ser dotado de qualidade excelente. Um 802.22 revisado foi atualmente discutido com objetivo de agregar taxas de bit em consideração de demandas futuras para serviços de comunicação com bandas mais largas.

[0020] Entretanto, o meio de determinação de canal de operação na Literatura não de patente 2 não assume que uma pluralidade de canais é usada como canais operacionais. Portanto, se a Literatura não de patente 2 for simplesmente estendida, várias coisas não razoáveis são causadas, o que é problemático em termos de uso efetivo de espaço branco, provisão de comunicação de velocidade elevada para usuário, construção de baixo custo de Sistema, e similares.

[0021] A presente invenção foi feita para resolver os problemas acima, e é um objetivo da mesma permitir que WSCH seja dinamicamente usado e realizar comunicação em velocidade elevada enquanto utiliza efetivamente um espaço branco em um Sistema de comunicação sem fio de multicanais incluindo uma pluralidade de estações base (BS) nas quais células para acomodar terminais de comunicação sem fio (CPE) são configurados pelo uso de uma pluralidade de canais, respectivamente.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0022] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema de comunicação de multicanais incluindo uma estação base que inclui uma pluralidade de unidades de comunicação sem fio e uma unidade de controle intensivo, e uma ou mais estações terminais cada incluindo uma pluralidade de unidades de comunicação sem fio e uma unidade de controle intensivo, em que quando uma estação base opera um ou mais canais dependendo de uma situação de um canal de espaço branco e aloca os mesmos para as estações terminais desse modo para operar uma pluralidade de canais, a comunicação é realizada em um modo robusto de duplicar e alocar dados nas estações terminais para os canais, ou um modo de alta velocidade de dividir e alocar dados.

[0023] De acordo com outro aspecto da presente invenção, a unidade de controle intensivo na estação base inclui um meio de adição de canal para alocar canais de operação às unidades de comunicação sem fio na estação base, um meio para mudar os canais de operação nas unidades de comunicação sem fio, um meio para parar os canais de operação nas unidades de comunicação sem fio, um meio para fazer uma determinação de alocação de canal nas estações terminais, um meio para executar um processamento de alocação de dados de transmissão e fazer uma instrução de transmissão de dados para as unidades de comunicação sem fio, e um meio para convergir e organizar dados recebidos pelas unidades de comunicação sem fio.

[0024] Além disso, o meio de adição de canal na unidade de controle intensivo inclui um processamento de selecionar uma unidade de comunicação sem fio entre as unidades de comunicação sem fio que não começam a operar, um processamento de fazer uma solicitação de início de operação para a unidade de comunicação sem fio, um processamento de notificar informações de gerenciamento incluindo um número de canal e informação de energia de transmissão operadas pela unidade de comunicação sem fio para a unidade de comunicação sem fio, e um processamento de receber uma notificação de preparação de operação concluída a partir da unidade de comunicação sem fio.

[0025] Além disso, o meio para mudar canais de operação na unidade de controle intensivo inclui um processamento de determinar um canal após ser mudado com base em uma lista de canais de espaço branco, e um processamento de instruir as unidades de comunicação sem fio para transmitir uma mensagem de solicitação de mudança designando um canal após ser mudado, em que a unidade de comunicação sem fio inclui um processamento de transmissão de broadcast para unicast para a pluralidade de ou estação terminal única, e um processamento de notificar uma notificação de mudança de canal concluída para a unidade de controle intensivo.

[0026] O meio para parar canais de operação na unidade de controle intensivo inclui um processamento de determinar se deve parar canais de operação com base em uma lista de canais de espaço branco, e um processamento de instruir a unidade de comunicação sem fio para transmitir uma mensagem de solicitação de parada, em que a unidade de comunicação sem fio inclui um processamento de transmissão de broadcast ou unicast para a pluralidade de ou estação terminal única, e um processamento de notificar uma notificação de parada concluída para a unidade de controle intensivo.

[0027] A solicitação de parada transmite uma mensagem de solicitação de parada ou um canal após ser mudado na mensagem de solicitação de mudança de canal como NULL.

[0028] O meio para convergir e organizar dados na unidade de controle intensivo inclui um processamento de selecionar um item de dados normalmente recebidos entre itens de dados recebidos pelas unidades de comunicação sem fio em um modo robusto, e dispor uma ordem de dados, e um processamento de dispor uma ordem de dados recebidos pelas unidades de comunicação sem fio em um modo de alta velocidade.

[0029] A unidade de controle intensivo na estação terminal inclui:

[0030] Um meio de adição de canal para fazer uma instrução de início de operação para as unidades de comunicação sem fio na estação terminal, um meio para mudar canais de operação nas unidades de comunicação sem fio, e um meio para parar canais de operação nas unidades de comunicação sem fio; e

[0031] Um meio para executar um processamento de alocação de dados de transmissão e fazer uma instrução de transmissão de dados para as unidades de comunicação sem fio, e um meio para convergir e organizar dados recebidos pelas unidades de comunicação sem fio.

[0032] O meio de adição de canal para fazer uma instrução de início de operação para a unidade de controle intensivo inclui um processamento de selecionar uma unidade de comunicação sem fio entre as unidades de comunicação sem fio, um processamento de fazer uma instrução de busca de estação base para a unidade de comunicação sem fio, um processamento de receber uma notificação de detecção de estação base quando a unidade de comunicação sem fio encontra uma estação base, um processamento de determinar se a estação base é igual a uma estação base conectada à outra unidade de comunicação sem fio em operação, um processamento de fazer uma instrução de continuação de processamento de conexão para a unidade sem fio quando o processamento de determinação é verdadeiro, e receber uma notificação de sincronização concluída na unidade de comunicação sem fio, um processamento de registrar o início de conexão em um canal novo na estação base, e um processamento de transmitir uma notificação de descasamento de estação base para a unidade de comunicação sem fio quando o processamento de determinação de casamento de estação base é falso, e continuamente buscar uma estação base.

[0033] O meio para mudar canais de operação na unidade de controle intensivo inclui um processamento de receber uma notificação de recepção de solicitação de mudança de canal a partir da estação base na unidade de comunicação sem fio, um processamento de permitir que a unidade de comunicação sem fio mude um canal e faça uma instrução de mudança, e um processamento de receber uma notificação de mudança de canal concluída na unidade de comunicação sem fio.

[0034] O meio para parar operação na unidade de controle intensivo inclui um processamento de receber uma notificação de recepção de solicitação de parada de operação a partir da estação base na unidade de comunicação sem fio, um processamento de permitir que a unidade de comunicação sem fio pare a operação e fazer uma instrução de parada, e um processamento de receber uma notificação de parada de operação concluída na unidade de comunicação sem fio.

[0035] O meio para convergir e organizar dados na unidade de controle intensivo inclui um processamento de selecionar um item de dados normalmente recebidos entre itens de dados recebidos pelas unidades de comunicação sem fio, e dispor uma ordem de dados em um modo robusto, e um processamento de dispor uma ordem de dados recebidos pelas unidades de comunicação sem fio em um modo de alta velocidade.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[0036] De acordo com a presente invenção, é possível permitir que uma pluralidade de canais de frequência seja dinamicamente operados e realizar comunicação robusta e em alta velocidade sem qualquer interferência em um sistema primário em um sistema de comunicação sem fio de múltiplos canais utilizando um espaço branco.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0037] A figura 1 é um diagrama de configuração de um sistema de comunicação sem fio de multicanais de acordo com uma forma convencional e uma modalidade da presente invenção.

[0038] A figura 2 é um fluxograma de processamentos de operação básica no sistema de comunicação sem fio de multicanais de acordo com uma forma convencional (sistema 802.22) e a modalidade da presente invenção.

[0039] A figura 3 é um diagrama estrutural de um quadro sem fio utilizado no sistema de comunicação sem fio de multicanais de acordo com uma forma convencional e a modalidade da presente invenção.

[0040] A figura 4 é um diagrama esquemático ilustrando comunicação entre BS 2 e CPE 7 em um sistema de comunicação sem fio de multicanais de acordo com o exemplo 1.

[0041] A figura 5 é um formato de MAC PDU utilizado no sistema de comunicação sem fio de multicanais de acordo com os primeiro a quarto exemplos.

[0042] A figura 6 é um fluxograma de uma operação de alocação de canal por CAM 41 em BS 2 de acordo com o exemplo 1.

[0043] A figura 7 é um fluxograma de uma operação de alocação de canal por CAM 81 em CPE 7 de acordo com o exemplo 1.

[0044] A figura 8 é um fluxograma de um processamento de adição de canal entre BS 2 e CPE 7 de acordo com o exemplo 1.

[0045] A figura 9 é um fluxograma de um processamento de mudança de canal entre BS 2 e CPE 7 de acordo com o exemplo 1.

[0046] A figura 10 é um fluxograma de um processamento de mudança de canal entre BS 2 e CPE 7 de acordo com o exemplo 1.

[0047] A figura 11 é um diagrama de blocos funcionais de BS 120 no sistema de comunicação sem fio de multicanais de acordo com o exemplo 2.

[0048] A figura 12 é um diagrama de blocos funcional de CPR 170 de acordo com o exemplo 2.

[0049] A figura 13 é um fluxograma de um processamento de inicialização em BS 120 de acordo como exemplo 2.

[0050] A figura 14 é um fluxograma de um processamento de inicialização em CPR 170 de acordo com o exemplo 2.

[0051] A figura 15 é um fluxograma de um processamento de descoberta de canal de operação em BS 220 de acordo com o exemplo 3.

[0052] A figura 16 é um fluxograma de mensagens na negociação de canal na etapa S54 de acordo com o exemplo 3.

[0053] A figura 17 é um fluxograma de um processamento de adição de canal entre BS 2 e CPE 7 de acordo com o quarto exemplo.

[0054] A figura 18 é outro fluxograma do processamento de adição de canal entre BS 2 e CPE 7 de acordo com o quarto exemplo.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[0055] As modalidades de acordo com a presente invenção serão descritas abaixo com referência aos desenhos.

[0056] Os mesmos numerais de referência são indicados para as mesmas partes que aquelas nos outros diagramas em cada diagrama mencionado na seguinte descrição.

EXEMPLO 1

[0057] A figura 1 ilustra uma estrutura inteira exemplar de um sistema de comunicação sem fio de multicanais de acordo com o exemplo 1. O sistema de comunicação sem fio de multicanais é assumido como sendo aplicado (revisado) ao 802.22, e tem a mesma estrutura básica de sempre. Entretanto, BS 2 e CPE 7a, 7b têm as estruturas diferentes a partir das convencionais, como transmissão/recepção simultânea em uma pluralidade de canais. CPE 7a e 7b são coletivamente chamados CPE 7.

[0058] A figura 4 é um diagrama esquemático ilustrando comunicação entre BS 2 e CPE 7 em um sistema de comunicação sem fio de multicanais de acordo com o exemplo 1.

[0059] A BS 2 tem uma pluralidade de unidades de comunicação sem fio (BS- CHU) 13a, 13b, e um gerenciador de controle de unidade de canal (CHU-M) 14 para controlar as BS-CHUs. Inter-unidade I/F 16 e 15 são fornecidas entre BS-CHU 13 e CHU-M 14 para conectar as mesmas. CHU-M 14 também inclui uma conexão de Internet I/F 17 para conectar-se à Internet (WAN).

[0060] A BS-CHU 13 tem uma capacidade de transmitir e receber sinais sem fio em um canal de frequência com uma largura de banda predeterminada (de 5 MHz, por exemplo) similar a 802.22-2011 convencional. Uma frequência de canal usada por cada CHU é desejavelmente variável (programável). Uma vez que uma frequência em um espaço branco é de alcance amplo, entretanto, a banda pode ser dividida de tal modo que cada CHU possa variar um canal de frequência em uma faixa de banda dividida. Cada CHU 13 opera em sincronização com uma temporização de uma camada física (superquadro, quadro, TDD).

[0061] CHU-M 14 gerencia alocação (distribuição) de dados à jusante (plano de dados) a partir da Internet para CHU, e gera informações de MAP. Armazena ainda dados à montante (plano de dados) a partir de CPE, e faz organização ou seleção de ordem. A CHU-M 14 tem um gerenciador de alocação de canal (BS-CAM) 41 para alocar canais de operação para BS-CHUs individuais 13, e uma unidade de gerenciamento de CPE 42 para conter informações sobre CPE conectados a BS2 e gerenciar estados de CPE (não ilustrado).

[0062] A inter-unidade I/F 15 e 16 são lógicas, e não precisam necessariamente de estar com hardware.

[0063] A estrutura de CPE-7 é igual à BS 2 exceto seus detalhes, e tem uma pluralidade de CPE-CHUs 71.

[0064] CEP-CHU 71 requer capacidade de transmissão mais baixa do que BS- CHU 13 em BS, e pode ser facilmente usada como hardware para todas as bandas.

[0065] CHU-M 72 tem um gerenciador de alocação de canal (CPE-CAM) 81 (não ilustrado) para alocar canais de operação para CPE-CHUs individuais 71.

[0066] BS-CHU 13 ou CPE-CHU 71 pode ser uma entidade em software capaz de ser tratada como uma unidade na qual um processamento sem fio é realizado para um canal no processamento de camada de MAC. BS-CHU 13 ou CPE-CHU 71 tem CHU específico (CHU-Identificação), respectivamente.

[0067] No exemplo 1, em termos de um par de BS e CPE em uma célula, CHUs são assumidos como sendo conectados em base de um para um. Isto é, uma CHU não é conectada a uma pluralidade de CHUs ao mesmo tempo. O número de canais usados para comunicação entre BS e CPE ao mesmo tempo é limitado no número menor de CHUs em BS ou CPE.

[0068] Os sistemas de transmissão de dados de multicanais incluem um modo robusto de transmitir e receber os mesmos dados em uma pluralidade de (todos) pares de CHUs conectados, um modo de dispersão de dividir e transmitir e receber dados para qualquer par, e um modo adaptável de selecionar adaptavelmente um dos dois modos.

[0069] A figura 5 ilustra um formato de MAC PDU usado para transmitir dados de multicanais no presente exemplo. MAC PDU (Unidade de Dados de Protocolo) é uma unidade de dados configurando cada rajada indicada na figura 3. Em outras palavras, rajada é configurada de uma ou mais MAC PDUs, que são dispostas em sub-canais e símbolos de OFDM. MAC PDU no 802.22 é basicamente configurado de cabeçalho de MAC com um comprimento predeterminado (32 bits para cabeçalho MAC genérico), carga útil de MAC com um comprimento variável subsequente ao mesmo, e código CRC (teste de redundância cíclica) com 32 bits subsequente ao mesmo. Um sub-cabeçalho pode ser fornecido entre o cabeçalho MAC e a carga útil MAC, e CRC não é essencial se puder utilizar outra proteção de erro (como vetor de teste).

[0070] No presente exemplo, como ilustrado na figura 5, MAC PDU comunicada durante operação de multicanais é sempre dotada de Cabeçalho de agregação em uma posição correspondendo a um sub-cabeçalho. Cabeçalho de agregação é usado para gerenciar sequências de dados casados e tipos de agregação, e é notificado ao lado de recepção em um formato definido como na Tabela 1. Tabela 1

[0071] Aqui, o modo de Diversidade (0x01) do Tipo de agregação corresponde ao modo robusto, e o modo de transmissão de volume (0x02) é dirigido a fazer uma pluralidade de canais parecerem um percurso de transmissão de banda larga e corresponde ao modo de dispersão. ID de agregação é incrementado por um cada vez que o cabeçalho de Agregação é recentemente gerado, e retorna para 0 ao lado do limite superior de 8191 (os 3 bits mais elevados em 16 bits são reservados para o futuro). ID de agregação no modo de Diversidade tem o mesmo valor para PDUs que são redundantemente transmitidos em uma pluralidade de canais a partir da mesma fonte. Cabeçalho de agregação é basicamente dado para todas as PDUs transmitidas a partir de BS ou CPE durante operação de multicanais, o que pode ser obtido se ao menos uma transmissão for executada em um quadro PHY. Por exemplo, cabeçalho de Agregação pode ser dado somente a PDU no cabeçalho de cada rajada, e não é necessário para MAC PDU de rajada transmitida para o lado de recepção que não necessita reconhecer ou não pode reconhecer (sistema 802.22 convencional) a operação de multicanais.

[0072] A figura 6 é um fluxograma ilustrando uma operação de alocação de canais por BS-CAM 41 de acordo com o exemplo 1. Três funções básicas incluindo processamento de adição de canal (CAM-ADD), processamento de parada de canal (CAM-STP) e processamento de mudança de canal (CAM-SWH) são recentemente definidos para alocar uma pluralidade de canais. As três funções são obtidas por permutar ou unilateralmente transmitir mensagens predeterminadas ou similares entre BS e CPE como descrito posteriormente. BS-CAM 41 determina principalmente um canal operacional, e subsequentemente executa quaisquer das três funções.

[0073] Em BS 2, uma temporização quando um canal de operação é determinado (ou um canal é adicionado, parado e mudado) por BS-CAM 41 é programada de tal modo que um canal específico esteja disponível quando uma mudança em WSCH é encontrada devido à recepção de acesso de DB, resultado de detecção ou detecção de CPE e somente em um período de tempo predefinido. Mesmo na temporização, pode ser feita uma determinação de que BS-CAM 41 não altera um canal operacional (isto é, não adiciona ou para ou muda). Por exemplo, mesmo se um canal candidato ou backup capaz de ser alocado para operação de multicanais for deixado, quando nenhum CPE tendo uma capacidade de operação de multicanais está presente, um canal de operação não necessita ser adicionalmente acrescentado. A capacidade de operação de multicanais de CPE é notificada por CPE através de uma mensagem CBC-REQ (descrita posteriormente).

[0074] A figura 7 é um fluxograma ilustrando uma operação de alocação de canal por CPE-CAM 81 de acordo com o exemplo 1. CPE-CAM 81 tem as três funções incluindo o processamento de adição de canal, o processamento de parada de canal e o processamento de mudança de canal similares a BS-CAM 41. Entretanto, a maioria das mesmas é realizada de acordo com uma instrução a partir de BS-CAM 41.

[0075] Isto é, o processamento de mudança de canal é realizado quando uma solicitação de mudança (CAM-SWH) como uma mensagem de controle (mensagem de gerenciamento) é recebida a partir de BS.

[0076] O processamento de parada de canal é realizado quando uma solicitação de parada (CAM-STP) como uma mensagem de controle é recebida, quando um sistema primário é sentido por autodetecção, ou quando um canal é determinado a ser parado pela programação.

[0077] O processamento de adição de canal pode ser realizado quando é determinado que a operação possa ser iniciada em um canal pela programação, quando uma mensagem perdida de BS é recebida a partir da CHU 71 (ou CHU não conectada com BS está presente) ou quando informação de agregação (CAM-AIF) como uma mensagem de controle é recebida (não ilustrada).

[0078] A figura 8 é um fluxograma do processamento de adição de canal executado entre BS 2 e CPE 7 de acordo com o exemplo 1.

[0079] Na etapa S1, BS-CAM 41 em BS 2 seleciona CHU para ser submetido ao processamento de adição de canal. A CHU, que não é atualmente usada (não alocada) e cujo hardware aceita a frequência de um canal a ser alocado, é selecionada a partir de BS-CHUs 13 em BS 2. Parte da etapa S1 pode ser incluída na determinação de canal operacional na figura 6.

[0080] Na etapa S2, BS-CAM 41 transmite uma solicitação de início de operação para a BS-CHU selecionada 13. A solicitação de início de operação de CHU pode incluir vários parâmetros na camada física como frequência de canal (frequência central) e seu deslocamento, ou parte de informações de MIB (como informação de versão de software).

[0081] Na etapa S3, BS-CHU 13 transmite uma resposta de recepção de solicitação de início para BS-CAM 41. A resposta de recepção de solicitação de início pode incluir informações de MIB específicas de CHU exigidas para CHU-M (como número serial ou ID de dispositivo de CHU). Quando a solicitação de início não pode ser recebida devido à versão descasada, um erro é respondido.

[0082] Na etapa S4, BS-CAM 41 transmite uma notificação de informação de gerenciamento para BS-CHU 13. A notificação de informação de gerenciamento pode incluir principalmente informações de MIB mantidas na BS-CAM 41 e exigida para BS- CHU 13, e também pode incluir ID (índice de portadora associada a uma frequência de canal) para especificar conexão entre BS e CPE. Se BS-CHU 13 tiver parte da função de camada de MAC, informações de MIB usadas para MAC, como ID de estação, ou endereço de MAC de BS 2, são exigidas.

[0083] Quando comunicação tridimensional nas etapas S2 a S4 for bem sucedida, na etapa S5, BS-CHU 13 executa um processamento de armazenar as informações de gerenciamento recebidas na etapa S4. Parte das informações armazenadas (informações de MIB) é imediatamente refletida como parte de CHU, ou é inicializada para seu estado de transição.

[0084] Na etapa S6, BS-CHU 13 executa um processamento de definição de frequência. Aqui, uma frequência central e seu deslocamento recebido na etapa S2 ou S4 são refletidos em um oscilador local na BS-CHU 13.

[0085] Na etapa S7. BS-CHU 13 executa um processamento de sincronização de CHU. O processamento é dirigido para sincronização de rede para sincronizar temporizações de superquadro, quadro e TDD entre uma pluralidade de BSs no sistema de comunicação sem fio, e basicamente sincroniza superquadros no início de cada minuto do tempo UTC adquirido de GPS ou similar. Consequentemente, CHUs em operação são sincronizadas entre si.

[0086] Quando o processamento nas etapas S5 a S7 é executado com sucesso, na etapa S8, BS-CHU 13 transmite uma notificação de preparação de operação concluída para BS-CAM 41. Se o processamento falhar na metade do caminho, uma resposta indicando o erro é transmitida.

[0087] Subsequente à etapa S8, na etapa S9, um quadro sem fio incluindo SCH é periodicamente transmitido. SCH pode incluir uma CHID recentemente definida (ID de canal) com aproximadamente 2 bits incluindo BS_ID como endereço MAC de BS 2 e indicando de qual BS-CHU 13 é transmitido.

[0088] Por outro lado, no lado de CPE 7, os seguintes processamentos são realizados independente do progresso das etapas S1 a S8.

[0089] Primeiramente, na etapa S11, CPE-CAM 81 em CPE 7 seleciona CHU para ser submetido ao processamento de adição de canal. Em muitos casos, o processamento é iniciado quando CPE-CHU 71 no estado de BS perdido é causado no CPE 7, e desse modo ao CPE-CHU 71 é selecionada.

[0090] Na etapa S12, CPE-CAM 81 transmite uma instrução de busca de BS para a BS-CHU selecionada 13. A instrução de busca de BS pode ser feita por um ou mais canais designados, ou pode ser dirigida para buscar todas as frequências para CHU. Quando um canal sendo usado por BS 2 e não conectado é determinado por uma mensagem DCD estendida ou similar ou pode ser estimado com base em um canal de backup, o canal pode ser designado. Um canal já usado por outra CPE- CHU 71 não é buscado para evitar sobreposição. Além disso, um canal que é determinado como sendo usado por outra BS com base em busca anterior ou similar é buscado na prioridade mais baixa.

[0091] Na etapa S13, CPE-CHU 71, após receber a instrução de busca de BS, tenta detectar um sinal sem fio (preâmbulo e SCH) a partir de BS em uma frequência a ser busca. Quando pode detectar um sinal sem fio em um nível de sinal predeterminado ou mais, na etapa S14, transmite uma notificação de detecção de BS para CPE-CAM 81. A notificação inclui BS-ID obtido por decodificar SCH.

[0092] Na etapa S15, CPE-CAM 81 determina se outra CHU em operação (conectada com qualquer BS) está presente. A ausência de CHU em operação não corresponde à adição de canal (operação de multicanais), e desse modo o processamento prossegue para um processamento de sincronização (etapa S18 descrita posteriormente) similar ao IEEE 802.22 convencional.

[0093] Na etapa S16, quando CHU em operação está presente, uma determinação é feita com relação a se um destino de conexão da CHU é igual à BS indicada na etapa S13.

[0094] Quando não casada, na etapa S17, CPE-CAM 81 transmite uma notificação de descasamento de BS como uma resposta para a notificação de detecção de BS para a CPE-CHU 71. Desse modo, CPE-CHU 71 reinicia a buscar as frequências restantes a serem buscadas. Alternativamente, o processamento retorna para a etapa S12, onde CPE-CAM 81 transmite uma nova instrução de busca de BS de designar outra frequência a ser buscada para a CPE-CHU 71.

[0095] Quando casado na etapa S16, na etapa S18, uma notificação de continuação é transmitida como uma resposta para a notificação de detecção de BS como necessário.

[0096] Na etapa S19, CPE-CHU 71, após receber a notificação de continuação, continua o processamento de sincronização em uma frequência onde SCH seja detectado. A etapa S19 inclui um processamento de receber uma mensagem de UCD (Descritor de Canal à montante) e adquirir parâmetros à montante ou um processamento de alcance de ajustar uma temporização de TDD além de um processamento de sincronização estreito de detectar e decodificar FCH ou DS-MAP e adquirir parâmetros à jusante.

[0097] A seguir, na etapa S20, CPE-CHU 71 transmite uma notificação de sincronização concluída como uma resposta para a notificação de continuação para CPE-CAM 81. Desse modo, CEP-CAM 81 pode reconhecer que uma pluralidade de CHUs são fornecidas para BS 2 (se tornam multicanal), e na etapa S21 transmite uma notificação para solicitar registrar que CPE 7 entra com sucesso multicanal (agregação) para BS 2. A solicitação de registro inclui um número (como índice de portadora ou CHID) capaz de especificar cada canal configurando o multicanal, e pode adicionalmente incluir um modo de comunicação designado (qualquer dos modos robusto, dispersão e adaptável). Quando não satisfeito com a qualidade de recepção, CPE pode designar o modo robusto pelo qual um efeito de diversidade pode ser esperado, e quando não satisfeito com a velocidade de comunicação, pode designar o modo de dispersão.

[0098] Na etapa S22, a unidade de gerenciamento de CPE 42 em BS 2, após receber normalmente a solicitação de registro, retorna uma notificação de registro concluído. Desse modo, o processamento de adição de canal é concluído, e comunicação de dados é então feita entre BS 2 e CPE 7 no modo designado.

[0099] CPE 13 é gerenciado ou um estado onde informações de MIB são permutáveis por SNMP antes de estar em multicanal, porém se informações de MIB ou arquivo de definição necessário específico para o canal adicionado estiver presente, após aquisição do mesmo, o registro completo para o canal adicionado pode ser explicitamente notificado em uma mensagem de gerenciamento.

[00100] A figura 9 é um fluxograma do processamento de mudança de canal executado entre BS 2 e CPE 7 de acordo com o exemplo 1.

[00101] Na etapa S31, BS-CAM 41 em BS 2 transmite uma solicitação de mudança de CH para BS-CHU 13 para ser submetido à mudança de canal. A BS-CHU 13 tem de aceitar uma frequência de canal no destino mudado.

[00102] Na etapa S32, BS-CHU 13, após receber normalmente a solicitação de mudança de CH, define um temporizador de mudança de canal. BS-CHU 13 sempre conta um número de quadro, e definir o temporizador indica determinar um número de quadro futuro a ser alterado.

[00103] Na etapa S33, BS-CHU 13 transmite uma resposta de recepção para a solicitação de mudança de CH para CAM. Além disso, a solicitação de mudança de CH é transmitida à jusante. A solicitação de mudança de CH é uma mensagem de gerenciamento, e é diferente da solicitação de mudança de CH na etapa S31 que é apenas um sinal no dispositivo. A mensagem de gerenciamento tem uma estrutura de dados iniciando com um campo de Tipo predeterminado, e é enviado para todos do CPE em conexão de broadcast. Cada CPE tem de receber e interpretar todas as mensagens de gerenciamento em princípio.

[00104] A solicitação de mudança de CH de acordo com o exemplo 1 é recentemente definido por adicionar um campo ou elemento de informação indicando um número de canal de um destino de mudança como em uma mensagem DREG- CMD para uma mensagem CHS-REQ com Tipo de mensagem de gerenciamento - 26 definido no IEEE 802.22-2011, e tem informações para especificar um canal (incumbente) a ser alterado, ou um campo de Contagem de Mudança indicando o número de quadros que restam até mudança. O elemento de informação indicando um número de canal pode ser um próprio número de canal (índice de portadora), ou pode indicar qual número de canal em uma lista de canais backup e candidatos incluídos em uma mensagem DCD (Descritor de Canal à jusante) como outra mensagem de gerenciamento. A informação para especificar um canal após ser mudada também pode ser um próprio número de canal, ou ID (como CHID) para identificar conexão (associação) entre CHU no lado BS e CHU no lado CPE, e pode ser substituído com SID (ID de estação), CID (ID de conexão) ou similar.

[00105] Os elementos de informação de canal DCD podem incluir adicionalmente um campo ou elemento de informação similar à solicitação de mudança de CH. Além disso, quando as mensagens de gerenciamento são classificadas por canal por uso somente do modo de dispersão, a informação para especificar um canal após ser mudado não é precisa necessariamente.

[00106] Na etapa S34, CPE-CHU 71 em CPE 7, após receber normalmente a mudança de CH, solicita definir um temporizador de mudança de CH.

[00107] Na etapa S35, CPE-CHU 71 notifica CPE-CAM 81 da recepção da solicitação de mudança de CH.

[00108] Na etapa S36, CPE-CAM 81, após entender que o canal deve ser mudado, executa permissão (instrução) de mudança se não houver problema no canal a ser mudado.

[00109] Na etapa S37, CPE-CHU 71, após receber a permissão de mudança à montante, transmite uma resposta de recepção para a solicitação de mudança de CH na etapa S33 para BS 2. A resposta de recepção também é uma mensagem de gerenciamento, e novamente define e emprega uma mensagem similar para uma mensagem CHU-REP com Tipo de Mensagem de gerenciamento = 27 de acordo com o exemplo 1.

[00110] Na etapa S38, quando o temporizador de mudança CH atinge um número de quadro definido e inicia, BS-CHU 13 executa a mudança de canal. Isto é, os parâmetros operacionais são alterados em um tempo de borda de quadro (RTG), e uma frequência do oscilador local é sincronizada com um canal do destino de canal. Na maioria dos casos, uma vez que a mudança de canal é executada quando um canal incumbente tem de ser liberado, mesmo quando uma resposta de recepção em S37 não pode ser recebida a partir de qualquer CPE, a mudança de canal é absolutamente realizada.

[00111] Ao mesmo tempo com a etapa S38, na etapa S39, a mudança de canal é realizada também em CPE 7 quando o temporizador expira.

[00112] A seguir, na etapa S40, BS-CHU 13 em BS 2 transmite uma notificação de mudança concluída para BS-CAM 41. Isso indica que a mudança é concluída (a frequência o oscilador local é bloqueada, ou similar) na camada física.

[00113] A seguir, na etapa S41, BS-CHU 13 transmite SCH, DS-MAP, DCD, E UCD.

[00114] A seguir, na etapa S42, ao receber um quadro incluindo SCH e receber corretamente o SCH ou similar, CEP-CHU 71 no CPE 7 transmite uma notificação de mudança concluída para CPE-CAM 81. A notificação de mudança concluída indica que a mudança é temporariamente concluída na camada MAC.

[00115] Finalmente, na etapa S43, CPE-CHU 71 transmite uma notificação de mudança concluída (CHS-CPLT) para BS 2. A notificação de mudança concluída é uma mensagem de gerenciamento, e é novamente definida similar a uma mensagem CHS-RSP de acordo com o exemplo 1, e a unidade de gerenciamento de CPE 42 em BS 2, após receber a mesma, atualiza sua informação de contenção em CPE.

[00116] No processamento de mudança de canal, o temporizador pode ser gerenciado em CAM. Por exemplo, a solicitação de mudança de CH na etapa S33 pode ser recebida por CPE-CAM 81, e CPE-CHU 71 pode ser instruída para definir o temporizador.

[00117] A figura 10 é um fluxograma do processamento de parada de canal executado entre BS 2 e CPE 7 de acordo com o exemplo 1.

[00118] Na etapa S51, BS-CAM 41 em BS 2 transmite uma solicitação de parada de CHU para BS-CHU 13 para estar sujeita à parada de canal.

[00119] A seguir, na etapa S52, BS-CHU 13, após receber a parada de CH, define solicitação de um temporizador de parada de operação. A definição do temporizador indica a determinação de um número de quadro futuro a ser parado.

[00120] A seguir, na etapa S53, BS-CHU 13 transmite uma resposta de recepção para a solicitação de parada de CH para BS-CAM 41. Além disso, transmite à jusante uma solicitação de parada de operação. A solicitação de parada de CH é uma mensagem de gerenciamento, e no exemplo 1, uma mensagem nova (CHOS-REQ) é definida na qual um campo de Contagem de Mudança ou campo de Número de canal seguinte e informação para especificar um canal a ser parado são adicionados a uma mensagem de DREG-CMD (Comando de des/registrar novamente) com Tipo de mensagem de gerenciamento = 21 ou mensagem CHS-REQ. DREG-CMD pretende fazer com que todo CPE pare imediatamente de transmitir em canais de operação incumbentes para proteger o sistema primário, e não pode ser transmitido de qualquer CHU até que um novo DREG-CMD para permitir transmissão na frequência seja emitido. Uma mensagem de CHS-REQ com Tipo de mensagem de gerenciamento = 28 pretende fornecer um período de silêncio temporário (QP). Ao contrário, a solicitação de parada de operação no presente exemplo pretende separar (liberar) somente CHU específico da CAM, e não executa recepção em um canal de operação. A solicitação de parada de CH pode ser realizada por designar Nulo como um número de canal do destino de mudança na solicitação de mudança de CH na mensagem de gerenciamento usada no processamento de mudança de canal na figura 9.

[00121] A seguir, na etapa S54, CPE-CHU 71 após receber a solicitação de parada de operação determina se a solicitação é dirigida para si própria com base na informação para especificar um canal a ser parado indicado pela solicitação, e quando a solicitação é dirigida para a mesma, CPE-CHU 71 define um temporizador de parade de operação similarmente como na etapa S52.

[00122] Na etapa S55, CPE-CHU 71 notifica CPE-CAM 81 da recepção da solicitação de parada de operação.

[00123] Na etapa S56, CPE-CAM 81, após entender que a operação de canal deve ser parada, faz solicitação e permissão de parada.

[00124] Na etapa S57, CPE-CHU 71 recebendo a solicitação e permissão de parada à montante transmite uma resposta de recepção de parada de operação para a solicitação de parada de operação na etapa S53 para BS 2. A resposta de recepção também é uma mensagem de gerenciamento, e uma mensagem similar para uma mensagem CHS-RSP ou similar é novamente definida para uso no exemplo 1.

[00125] Na etapa S58, quando o temporizador de parada de operação atinge um número de quadro definido e inicia, CPE-CHU 71 para a operação. Isto é, transmissão e recepção são totalmente paradas e o canal de operação também é esquecido.

[00126] Ao mesmo tempo com a etapa S58, na etapa S59, a operação é parada também em BS-CHU 13 em BS 2 quando o temporizador expira.

[00127] Por último, na etapa S59, CPE-CHU 71 e BS-CHU 13, para os quais a operação é totalmente parada, transmitem uma notificação de operação concluída para CPE-CAM 81 e a unidade de gerenciamento de CPE 42.

[00128] O CHU de operação parada pode ser então submetido ao processamento de adição de CHU.

[00129] O temporizador pode ser gerenciado em CAM no processamento de parada de canal.

[00130] Como descrito acima, no presente exemplo, a solicitação de mudança de CH é transmitida (somente) no canal de fonte de mudança, e a solicitação de parada de operação é transmitida (somente) no canal a ser parado. Isto é, uma mensagem de gerenciamento não é forçada para ser recebida em um canal para não ser mudada ou parada para mudança ou parada, ou uma relação mestre-escravo não é fornecida para os canais. Desse modo, como descrito na Literatura de patente 1, diferente de quando uma mensagem de gerenciamento é transmitida e recebida somente em um canal de controle específico (onda portadora principal) definido por BS, um canal pode ser precisamente mudado ou parado para CPE no ambiente no qual não pode receber tal canal de controle.

EXEMPLO 2

[00131] A figura 11 é um diagrama de blocos funcional de BS 120 em um sistema de comunicação sem fio de multicanais de acordo com o exemplo 2. Adicionalmente, a figura 12 é um diagrama de blocos funcional de CPE 170 no sistema de comunicação sem fio de multicanais de acordo com o exemplo 2. No presente exemplo, montagem detalhada não descrita no exemplo 1 será descrita, e a menos que de outro modo indicado, a estrutura e funções de acordo com o exemplo 1 serão empregadas. A figura 11 e a figura 12 expressam hardware em mais detalhe do que a figura 4.

[00132] Como ilustrado na figura 11, BS 120 inclui uma pluralidade de BS-CHUs 130a, 130b (coletivamente indicados como 130), uma CHU-M 124 e uma unidade de detecção 125.

[00133] CHU-M 124 inclui o gerenciador de alocação de canal (CAM) 41 para alocar canais de operação para BS-CHUs individuais 130, a unidade de gerenciamento de CPE 42 para conter informações em CPE 170 conectado a BS 2 e gerenciar estados de CPE, uma unidade de processamento de informação de gerenciamento (MIB) 43, uma unidade de controle de acesso de DB 44, uma unidade de controle de dados de comunicação 45, e uma unidade de controle de detecção 46.

[00134] O gerenciador de alocação de canal (BS-CAM) 41 correspondendo a BS- CAM descrito no exemplo 1 é dirigido para gerenciar canais, e executa os processamentos de adicionar, parar e mudar canais enquanto comunica mensagens de gerenciamento predeterminadas com CPE, desse modo realizando MAC de multicanais. BS-CAM 41 entende uma situação de aceitação de frequência, situação de uso, estado de transição e similar de cada BS-CHU 130 pelo menos em sua própria BS 120, e executa gerenciamento de descritor de canal como gerenciamento para alocar frequências aceitas por BS-CHU e em uma lista WSCH, ou geração de SCH e DCD. BS-CAM 41 tem uma função em uma camada mais elevada (Sistema de gerenciamento e controle de rede) e tem efeitos sobre a determinação de canal de operação.

[00135] A unidade de gerenciamento de CPE 42 mantém as informações mais recentes em todo CPE 170 conectado a BS 120 adquiridas em uma mensagem de gerenciamento ou similar na tabela, e responde a inquires de outros. A tabela contém na mesma, por CPE, ID para especificar CPE, qualquer de ID de dispositivo, número serial ou ID de estação, informação específica para cada CPE como endereço de MAC de CPE 170 (CHU-M em CPE), o número de CHUs, ID (CHUID) ou número de canal por CHU, e estado. O estado inclui informações como discriminação entre nó parado, sincronizado (conectado) e gerenciado, multicanais ou não, e modo em multicanal. Informações sobre CHU em cada CPE são limitadas a uma faixa entendível, e não necessita incluir CHU conectada a outra estação base, por exemplo.

[00136] Quando BS opera em multicanais, a unidade de gerenciamento de GPE 42 controla (programação de canal) para dividir ou duplicar dados nos canais por CPE.

[00137] A unidade de processamento de gerenciamento de informações 43 mantém as informações de MIB mais recentes pelo uso de SNMP (Protocolo de gerenciamento de rede simples) ou similar desse modo para responder a inquires de outros, ou diretamente fornece as mesmas a partir do hardware. BS ou CPE para o qual MIB atualizado é mantida pelo SNMP é chamado nó gerenciado.

[00138] A unidade de controle de acesso de DB 44 utiliza (PAWS (Protocolo para acessar banco de dados de Espaço branco) ou similar para encontrar o servidor de DB 6 através da Internet, para acessar o mesmo para adquirir uma lista WSCH, ou notificar seu canal ocupado ou um canal detectando um sistema primário para o servidor DB 6. A informação é recebida em MIB na unidade de processamento de gerenciamento de informação 43 como necessário.

[00139] A unidade de controle de dados de comunicação 45 controla e armazena fila, ordem de transmissão ou fluxo dependendo de uma classe de dados (plano de dados), e aloca MAP o mesmo juntamente com o plano de gerenciamento ou dados de comunicação do plano cognitivo (como mensagem de gerenciamento). Informações sobre mapeamento determinadas por alocação de MAP em uma mensagem de gerenciamento como DS-MAP ou US-MAP são transmitidas para cada BS-CHU 130 juntamente com dados de comunicação correspondentes. Alocação de MAP de subquadros à montante é realizada com base em solicitação de banda ou estado de recepção a partir de cada CPE. Durante operação de multicanais, o processamento de alocação é realizado através de uma pluralidade de canais. Isto é, uma determinação é feita com base em uma regra de programação predeterminada e um modo de comunicação de multicanais com relação à em qual rajada em quais dados de canal de cada fila ou cada CPE é colocada. Os dados, à montante, recebidos a partir de uma pluralidade de BS-CHUs 130 podem ser convergidos ou organizados (descartando pacotes redundantes) na unidade de controle de dados de comunicação 45, porém podem ser processados em uma subcamada de convergência mais elevada na camada de MAC, ou uma camada muito mais elevada.

[00140] A unidade de controle de detecção 46 funciona como SM (gerenciador de espectro) e sua camada mais elevada, e controla a unidade de detecção 125 ou similar com base em automação de detecção de espectro (SSA) para executar detecção (detecção fora de banda). Informação (como UCS) adquirida a partir de BS-CHU 130 é principalmente usada para detecção em banda. A lista de canais que contêm canais disponíveis classificados é atualizada com base na informação de detecção. Os canais disponíveis na lista são classificados em “não permitido”, “operacional”, “backup”, “candidato”, “protegido” e “não classificado”.

[00141] A unidade de detecção 125 inclui uma unidade de recepção de sinal e uma unidade de análise de sinal, e provê à unidade de controle de detecção 46 com a função de detecção de espectro como uma camada física.

[00142] Cada BS-CHU 130 de acordo com o presente exemplo inclui uma unidade de processamento de MAC 131, uma unidade de processamento de PHY 132, uma unidade de transmissão/recepção 133, uma unidade de processamento de informação de gerenciamento 134, uma inter-unidade I/F 135, e uma antena 136. Cada BS-CHU 130 inclui CHUID específico.

[00143] A unidade de processamento de MAC 131 executa um processamento de MAC em um nível mais baixo por um canal. O processamento de MAC inclui um processamento de acordo com uma instrução a partir de CHU-M ou um processamento de camada de segurança, como um processamento de fazer MAC PDU a partir de CHU-M ou dados de comunicação de unidade de rajada em quadros MAC com base em informação indicando alocação de MAP adquirida a partir da unidade de controle de dados de comunicação 46 ou seu processamento de desenquadrar inverso.

[00144] A unidade de processamento PHY 132 é configurada de um dispositivo de processamento de sinal digital, recebe quadros MAC a partir da unidade de processamento MAC 131 para executar codificação de canal, modulação de rajada, enquadramento físico, modulação OFDM e conversão D/A no mesmo para transmissão para a unidade de transmissão/recepção, e executa os processamentos inversos dos mesmos. A unidade de processamento PHY 132 executa MIMO ou processamento de antena adaptável conforme necessário.

[00145] A unidade de transmissão/recepção 133 é configurada de um dispositivo de frequência elevada ou similar, e executa conversão entre frequência sem fio e frequência intermediária, amplificação de capacidade de sinal de transmissão, controle de capacidade de transmissão, amplificação de sinal de recepção, medição de capacidade de recepção, controle de ganho de recepção e similar.

[00146] Os processamentos para transmissão na unidade de processamento de MAC 131 para a unidade de transmissão/recepção 133 são realizados no recebimento de informações de mapeamento a partir da unidade de controle de dados de comunicação 45, que pode ser assumida como instrução de transmissão.

[00147] A unidade de processamento de informação de gerenciamento 134 fornece informações de MIB ou similares para a unidade de processamento de MAC 131, a unidade de processamento de PHY 132 ou a unidade de transmissão/recepção 133, ou adquire a mesma a partir daí, e gerencia MIB em associação com a unidade de processamento de informação de gerenciamento 43. Informações de MIB a serem retidas pela unidade de processamento de informação de gerenciamento 134 incluem uma tabela indicando uma correspondência entre um número de canal (índice de portadora) e uma frequência de portadora efetiva. A unidade de processamento de informações de gerenciamento 134 retém informações ou similares exigidas para gerenciar precisamente capacidade de transmissão ou diretividade de antena além das informações definidas para MIB independente de uma unidade de canal ou frequência, e controla a unidade de processamento de PHY 132. Por exemplo, propriedades específicas para cada unidade de canal (como faixa de frequência disponível, e valores de ganho, retardo e similares em cada frequência de canal na faixa. Propriedades de linha de fornecimento de energia conectando unidade de canal e antena são incluídas.) são previamente retidas, e compensação ou notificação para a camada de MAC é executada com base nas informações. Informações sobre um canal no qual a capacidade da unidade de transmissão/recepção é inadequada e uso das mesmas são proibidos posteriori ou capacidade de transmissão é limitada são retidas e são notificadas para a camada de MAC.

[00148] A unidade de GPS fornece informações de localização geográfica em BS 2 exigida para adquirir uma lista WSCH a partir do servidor de DB 6, e é operável como um relógio de precisão elevada para sincronizar uma pluralidade de BS ou uma fonte de frequência de precisão elevada.

[00149] A antena 135 é configurada para ser fornecida por CHU no presente exemplo, porém não limitada ao mesmo, a antena pode ser comumente usada com um dispositivo comum CIB (passagem de faixa de impedância constante) ou matriz butler.

[00150] A estrutura de CPE 170 ilustrada na figura 12 é esquematicamente igual à BS 120 exceto que a unidade de gerenciamento de CPE não é fornecida.

[00151] Os processamentos de inicialização em BS 120 e CPE 170 de acordo com o presente exemplo serão ilustrados na figura 13 e figura 14, respectivamente.

[00152] Como ilustrado na figura 13, o processamento de inicialização em BS 120 de acordo com o presente exemplo é diferente do processamento de inicialização no 802.22 em que uma etapa (S69) de apresentar uma lista de canais de TV disponíveis para camadas mais elevadas, e uma etapa (S70) de iniciar uma operação de multicanais após a apresentação são recentemente fornecidas após o processamento de detecção de sistema primário ou ao término do processamento de inicialização.

[00153] Primeiramente, na etapa S61, BS 120 é instalado por um especialista.

[00154] A seguir, na etapa S62, informações de antena incluindo uma tabela de ganho de antena são adquiridas. A tabela de ganho de antena é armazenada em MIB na unidade de processamento de informação de gerenciamento 43, porém em caso negativo, é adquirida a partir de uma antena (unidade de antena) via comunicação serial.

[00155] A seguir, na etapa S63, localização geográfica (longitude e latitude de sistema geodésico WGS 84) de BS 120 é determinada.

[00156] A seguir, na etapa S64, uma determinação é feita com relação a se WSDB está presente (ou acessível) em uma área de serviço de BS 120. Quando é determinado que WSDB não está presente, na etapa S65, o gerenciador de espectro (a unidade de controle de detecção 46) em BS 120 considera todos os canais inicialmente disponíveis.

[00157] Quando é determinado que WSDB está presente, na etapa S66, uma lista de canais inicialmente disponíveis (lista WSCH) é recebida a partir de WSDB com base em primitivo como M-DB-AVAILABLE-REQUEST.

[00158] A seguir, na etapa S67, o operador de BS 120 torna parte dos canais inicialmente disponíveis não disponíveis como necessário.

[00159] A seguir, na etapa S68 um sistema existente é detectado e sincronização de rede com outra BS vizinha é feita em todos os canais disponíveis.

[00160] A seguir, na etapa S69, o gerenciador de espectro em BS 120 apresenta uma lista de canais disponíveis para uma camada mais elevada (Sistema de gerenciamento e controle de rede) por uso de primitivo de M-AVAIL-TV-CH-REPORT para selecionar um ou mais canais operacionais. Um formato de primitivo de solicitação de M-AVAIL-TV-CH-REPORT é indicado na tabela 2. Tabela 2

[00161] O primitivo de solicitação M-AVAIL-TV-CH-REPORT é usado para solicitar para designar um canal não permitido ou selecionar um canal operacional, tem um parâmetro de modo estendido como comparado com o 80.22, e designa modo = 2 em ativação para operação de portadora única e modo = 3 em ativação para operação de multiportadora. Posteriormente, um ou mais canais operacionais selecionados a partir de uma camada mais elevada por uso de primitivo M-OPERATING-TV-CH ou M- OPERATING-TV-CHS são notificados para o gerenciador de espectro e são refletidos em MIB. Um formato de primitivo de indicação M-OPERATING-TV-CHS de acordo com o presente exemplo é indicado na tabela 3. Tabela 3

[00162] O primitivo de ind icação M-OPERATING-TV-CHS é usado por uma camada mais elevada para responder a uma pluralidade de canais operacionais selecionados a partir da lista de canais disponíveis para cada solicitação a partir do gerenciador de espectro no modo de operação de multicanais. Os canais operacionais são indicados por um número (Número de canal) indicando qual número de canal a partir do cabeçalho na lista de canais disponíveis apresentados na solicitação de M-AVAIL-TV- CH-REPORT.

[00163] A camada mais elevada pode arbitrariamente selecionar um canal operacional a partir da lista de canais disponíveis, e pode na realidade usar o mesmo em hardware de cada CHU fornecido em BS com base em um resultado de detecção de espectro, e um canal com uma interferência mínima possível é desejavelmente selecionado. Quando a operação de multiportadora é negada pela camada mais elevada, o gerenciador de espectro pode emitir primitivo M-AVAIL-TV-CH-REPORT com modo = 2 novamente, e pode receber um canal operacional.

[00164] Por último, na etapa S70, a operação de portadora única ou operação de multiportadora é iniciada no canal operacional selecionado.

[00165] Como ilustrado na figura 14, o processamento de inicialização em CPE 170 é diferente do processamento de inicialização no 802.22 convencional em que uma etapa (S75) de selecionar um serviço de 802.22 na instalação ou ativação é novamente fornecido após a camada física adquirir anúncio de serviço de 802.22 similar (compatível), nível de sinal de recepção e resultado de detecção ou antes de informação posicional de GPS é totalmente adquirida.

[00166] Primeiramente, na etapa S71, CPE 170 executa auto-teste.

[00167] A seguir, na etapa S72, informação de ganho de antena própria é adquirida similarmente como na etapa S62 em BS.

[00168] A seguir, na etapa S73, um serviço de WRAN por BS é detectado e sincronizado. Nessa etapa, uma ameaça de detecção começa a detectar um sistema existente (TV) em transmissão.

[00169] A seguir, na etapa S74, o gerenciador de espectro em CPE 170 apresenta um resultado de detecção para uma camada mais elevada (camada de aplicativo). Especificamente, a automação de detecção de espectro (SSA) no gerenciador de espectro emite primitivo M-WRAN-SERVICE-REPORT, e solicita que o aplicativo selecione uma pluralidade de canais a partir de uma lista de serviços de WRAN disponíveis. O primitivo de solicitação M-WRAN-SERVICE-REPORT inclui uma lista contendo serviços de WRAN disponíveis, seus canais de frequência, e níveis de sinal de recepção (RSSL).

[00170] A seguir, na etapa S75, ao tentar operação de multiportadora, o aplicativo seleciona uma pluralidade de serviços de WRAN a partir de BSs disponíveis com base no resultado de detecção apresentado (presença de BSs disponíveis e sistemas existentes especificados na área). Isto é, o fato de se deve empregar operação de multiportadora ou operação de portadora única é determinado pelo aplicativo. Por exemplo, serviços compatíveis de multicanais podem ser preferivelmente selecionados ou selecionados vice-versa dependendo do número de CHUs fornecidos.

[00171] A seguir, primitivo de M-WRAN-SERVICE-RESPONSE incluindo informações sobre os canais selecionados é emitido como uma resposta para a solicitação M-WRAN-SERVICES-REPORT em direção a SSA. Primitivo de indicação M-WRAN-SERVICES-RESPONSE de acordo com o presente exemplo é novamente definido com M-WRAN-SERVICE-RESPONSE estendido em responder a um canal selecionado, e um formato do mesmo é indicado na tabela 4. Tabela 4

[00172] No presente exemplo, os canais selecionados são indicados por números de canal.

[00173] Após receber os canais selecionados, SSA executa mais rigorosamente detectar novamente nos canais selecionados e seus canais adjacentes, e detecta se um serviço existente fraco é oculto atrás dos serviços WRAN nos canais selecionados.

[00174] A seguir, na etapa S76, dados de localização geográfica válidos são coletados pelo uso de GPS. Se a coleta de dados falhar, CPE não pode continuar a inicialização.

[00175] A seguir, na etapa S77, parâmetros à montante e à jusante são adquiridos a partir dos serviços WRAN selecionados.

[00176] A seguir, na etapa S78, se necessário, azimute (direção de feixe de radiação) da antena em CPE é dirigido para BS ou em uma direção com menos pré- interferência ou interferido. Um ângulo de azimute ajustado (medido no sentido do relógio com norte verdadeiro em 0 grau) é refletido em MIB, e é notificado para o lado BS.

[00177] A seguir, na etapa S79, é determinado que, quando um (canal N) dos canais selecionados e seus canais adjacentes passam um critério de detecção e detectam com sucesso uma temporização quando uma solicitação de alcance é possível. Se não tiver sucesso em um período de tempo predeterminado, CPE executa novamente o processamento de inicialização. Se o sucesso for determinado, CPE executa alcance inicial com BS.

[00178] A seguir, na etapa S81, CPE transmite capacidades básicas próprias para BS de acordo com uma mensagem CBC-REQ. A mensagem CBC-REQ (Solicitação de capacidade básica de CPE) é uma mensagem de gerenciamento (descrita posteriormente) com Tipo de mensagem de gerenciamento = 19 que é transmitido somente na inicialização de CPE em princípio, e as capacidades básicas incluem parâmetros físicos suportados por CPE, como EIRP máximo transmitido a partir de CPE, sistema de modulação aceito por CPE, ou se uma capacidade de operação de multicanais é fornecida. A capacidade de operação de multicanais é novamente definida como elemento de informação chamado “operação de multicanais suportada” como indicado na tabela 5. Tabela 5

[00179] O fato de se a capacidade de operação de multicanais é efetivamente exercida mesmo se CPE transmite 0x01 depende de CPE. Por exemplo, é possível que CPE-CHU no estado de BS perdido não possa ser submetido ao processamento de adição de canal em S11 na figura 7 para poupar energia.

[00180] A seguir, na etapa S82, um serviço de AAA (Autenticação, Autorização e Contabilidade) em uma camada mais elevada tenta autenticação de CPE.

[00181] Quando a autenticação falha, na etapa S83, CPE registra o resultado de negação de autenticação e não considera BS que nega a autenticação por um tempo. Também no lado de BS, registro temporário de CPE em alcance bem sucedido é apagado.

[00182] Quando autenticação é feita com sucesso, na etapa S84, AAA executa permuta de chave entre BS e CPE.

[00183] A seguir, na etapa S85, uma mensagem REG-REQ/RSP é permutada desse modo para registrar CPE. A mensagem REG-REQ transmitida a partir de CPE para BS inclui elementos de informação indicando as capacidades de CPE como string de caractere de formato de NMEA 0183 como um resultado de medição de localização geográfica de CPE, ou se deve suportar ARQ.

[00184] O gerenciador de espectro em BS determina se um string de caractere de NMEA é válido, e se válido, retorna REG-RSP incluindo definição de CPE (como versão de IP, ou endereço de IP usado para conexão de gerenciamento preliminar) correspondendo às capacidades de CPE (etapa S85a). Se inválido, a inicialização falha (etapa S85b). Posteriormente, CPE intercala a definição de CPE designada em REG-RSP com suas capacidades, e quando é capaz de executar a definição de CPE, é permitido entrar na rede (etapa S85c). Posteriormente, quando é confirmado que informação de MIB pode ser permutada entre BS e CPE, o registro é obtido.

[00185] A seguir, na etapa S86, BS transmite uma mensagem DCD incluindo um conjunto de canais para CPE. O conjunto de canais é chamado quando parte ou todas as listas de canal gerenciadas pelo gerenciador de espectro são enviadas em DCD ou similar. “Operar” descrita aqui indica operar também em uma CPE de destino, e não inclui um canal que está sendo inicializado. Portanto, o conjunto de canais transmitido para CPE é “Lista de canais candidatos e backup” com ID de elemento = 10.

[00186] A seguir, na etapa S87, CPE estabelece conexão de IP pelo uso de um mecanismo como DHCP, e então na etapa S101, horário e data de um relógio interno em CPE ajustado pelo uso de um mecanismo como NTP.

[00187] A seguir, na etapa S88, CPE adquire um arquivo de definição incluindo parâmetros operacionais a partir de BS pelo uso de TFTP (Protocolo de transferência de arquivo trivial).

[00188] A seguir, na etapa S89, BS transmite uma mensagem DAS-REQ para fazer com que CPE configure um fluxo de serviço anteriormente fornecido.

[00189] Por último, na etapa S90, uma rede vizinha encontrada por tentar receber preâmbulo, ou pacotes de SCH ou CBP transmitido a partir de outra BS são reportados para BS. Os processamentos similares a S75 e S90 são executados como IDRP (protocolo de recuperação de detecção incumbente) em cooperação com BS também após a operação ter início, e é refletida no conjunto de canais na mensagem DCD.

EXEMPLO 3

[00190] Um esquema para compartilhar uniformemente canais, que não foi descrito de acordo com os exemplos 1 e 2, será descrito de acordo com o presente exemplo. A estrutura e funções de acordo com o exemplo 1 serão empregadas.

[00191] BS 220 de acordo com o exemplo 1 inclui, explicitamente, uma unidade de função de coexistência própria 47. A unidade de função de coexistência própria 47 tem adicionalmente uma função de negociação de canal além da coexistência por contenção de quadro convencional ou similar. Negociação de canal elimina uma situação na qual BS que anteriormente começa a operação ocupa uma pluralidade de canais e BS que é ativada posteriormente não pode usar nenhum canal.

[00192] Quatro novas mensagens incluindo solicitação de liberação de canal (CHN- REQ), notificação de tempo de liberação de canal (CHN-RSP), resposta de confirmação de tempo de liberação de canal (CHN-ACK) e conclusão de liberação de canal (CHN-CPLT) são definidos na camada de MAC para realizar a função de negociação de canal.

[00193] A figura 15 é um fluxograma de um processamento de descoberta de canal operacional (determinação) por BS 220 de acordo com o exemplo 3.

[00194] O fluxo começa após as situações de uso de canais de uma pluralidade de células adjacentes serem coletadas.

[00195] Primeiramente, na etapa S91, um canal (canal de backup exclusivo) que é um canal de backup próprio e não é designado como um canal de backup em BS adjacente é buscado com referência à lista WSCH.

[00196] Quando um canal de backup exclusivo é encontrado, na etapa S92, o processamento de seleção de canal é realizado de acordo com uma etiqueta de espectro para a qual integridade é considerada como anteriormente.

[00197] Por outro lado, quando um canal de backup exclusivo não está presente, na etapa S93, uma determinação é feita com relação a se mais canais operacionais são exigidos dependendo do grau de uma satisfação para qualidade de serviço em uma célula própria. A razão de satisfação de serviço SER é definida em uma taxa do número de Nsat de CPE satisfeito em relação ao número NCPE de CPE na célula, e a satisfação é definida dependendo de se um valor obtido por dar um peso W para tráfego de CPE excede uma taxa de transmissão que BS pode fornecer por CPE como na Equação 1. SSR = NCPE/Nsat (Equação 1) Nsat = Countifi [RrNOPE/NCPE > Wi-.i] (Equação 2)

[00198] onde Countifi indica o número de CPE para o qual uma equação condicional em parênteses casa, i é um número inteiro de 1 até NCPE indicando um índice de CPE, NOPE indica o número de canais operacionais, e R indica uma taxa de transmissão (máxima) por canal. Ri pode ser uma constante não dependendo de CPE se uma distância entre BS e CPE, ou similar não for considerada.

[00199] Quando é determinado que SSR excede um valor predeterminado e um canal operacional não necessita ser mais encontrado, o processamento termina.

[00200] Na etapa S94, uma determinação é feita com relação a se negociação de canal é possível com base na determinação de que mais canais operacionais são necessários na etapa S92. A determinação é feita dependendo de se é encontrada uma célula adjacente, que está operando em multicanais, e cujo valor CSA (Disponibilidade de serviço de célula) é maior do que CSA de sua célula própria, e não é invertido (não maior do que uma célula adjacente cedida) mesmo se a célula ceder um canal para a célula própria. O valor de CSA é definido como o recíproco de uma soma de tempos de processamento de tráfego de cada CPE na célula como na equação 3. CSA = {Si[Wri/(RrNOPE/NCPE)]}-1 (Equação 3)

[00201] Portanto, para fazer a determinação na etapa S93 ou S94, SST ou CSA, ou um valor usado para calcular a mesma necessita ser permutado entre BSs adjacentes anteriormente ou exatamente em tempo real.

[00202] A seguir, na etapa S95, quando é determinado que negociação de canal é possível, a negociação de canal é executada e um canal é adquirido (cedido) a partir do destino.

[00203] Por outro lado, quando é determinado que a negociação de canal é impossível, na etapa S96, uma determinação é feita com relação a se coexistência própria convencional deve ser obtida. Isto é, se NOPE = 0 for estabelecido e um modo SC (modo de coexistência própria) é executável, é determinado que coexistência própria deve ser obtida.

[00204] Quando o modo SC é executável, na etapa S97, a coexistência própria definida no IEEE 802.22 é executada. Isto é, quando um canal que é um canal de backup próprio e um canal operacional em uma célula adjacente é arbitrariamente selecionado, um direito de operar um canal é adquirido em unidades de quadro por algoritmo aleatório chamado OFDC, e o canal é compartilhado entre células em um modo de divisão de tempo, ou quando um período de transmissão/recepção à jusante (DS: fluxo descendente) e um período de transmissão/recepção à montante (US: fluxo ascendente) são sincronizados entre células desse modo para evitar uma interferência, o compartilhamento de canal é realizado.

[00205] A figura 16 é um fluxograma de mensagens na negociação de canal na etapa S94. Uma solicitação de liberação de canal (CHN-REQ), uma notificação de tempo de liberação de canal (CHN-RSP), uma resposta de confirmação de tempo de liberação de canal (CHN-ACK) e uma conclusão de liberação de canal (CHN-CPLT) são sequencialmente permutados. As mensagens são mensagens de gerenciamento, e são enviadas em SCW (janela de coexistência própria) ao invés de rajada à jusante.

[00206] Uma solicitação de liberação de canal inclui os valores de CSA de fonte de negociação e destino de negociação, e BS no destino de negociação, que recebe a solicitação de liberação de canal, verifica a mesma, e pode retornar uma notificação de tempo de liberação de canal (CHN-RSP) incluindo um código de ação indicando negação dependendo de um resultado de verificação ou similar.

[00207] Um índice como SSR ou CSA é usado na etapa S92 ou S93 de acordo com o presente exemplo, porém não é limitado ao mesmo. O motive pelo qual dois índices são usados no presente exemplo é como a seguir. Isto é, isso é porque cargas dadas a BS podem não aparecer quantitativamente em SSR quando um tráfego de CPE específico é tão grande, e se SSR for usado na etapa S93, um tráfego da célula não pode ser permitido após liberação de canal.

EXEMPLO 4

[00208] No presente exemplo, será descrita uma operação quando uma pluralidade de CHUs são inicializadas ao mesmo tempo, como na ativação nos Exemplos 1 e 2, ou um formato clarificado exemplar de uma mensagem de gerenciamento. A menos que de outro observado, a estrutura e funções de acordo com o exemplo 1 e 2 serão empregadas.

[00209] A figura 17 é um fluxograma de um processamento de adição de canal executado entre BS2 e CPE 7 de acordo com o quarto exemplo.

[00210] O fluxo na figura 17 é diferente da figura 8 de acordo com o exemplo 1 naquela etapa S101 em que BS-CAM 41 determina se restos de BS-CHU não usados são adicionados após a etapa S8, e a etapa S102 na qual CPE-CAM 81 determina se restos de CPE-CHU 71 não usados são adicionados após a etapa S16.

[00211] Desse modo, no lado de BS 2, quando um processo a partir da solicitação de início de operação na etapa S2 para a notificação de preparação de início de operação concluída na etapa S8 é concluído, uma determinação na etapa S101 é feita, e o processamento pode explicitamente prosseguir para a solicitação de início de operação (S2) para outra BS-CHU não usada.

[00212] No lado de CPE 7, quando um processo a partir da instrução de busca de BS na etapa S12 para a notificação de continuação na etapa S18 é concluído, uma determinação na etapa S102 é feita, e o processamento pode explicitamente prosseguir para a instrução de busca de BS (S12) para outra CPE-CHU não usado.

[00213] Uma vez que somente uma operação de recepção como busca de BS pode ser livremente realizada em CPE-CHUs não usadas, instruções de busca de BS com faixas de busca diferentes podem ser fornecidas ao mesmo tempo em uma pluralidade de CPE-CHUs não usados na etapa S12. Uma notificação de detecção de BS é sequencialmente feita na etapa S14 a partir do CPE-CHU que executa com sucesso a detecção de BS, e CPE-CHU que não executa com sucesso a detecção para a finalidade adiciona uma banda não buscada pelo CPE-CHUs que executa com sucesso detecção para a faixa de busca.

[00214] A figura 18 é outro fluxograma do processamento de adição de canal executado entre BS 2 e CPE 7 de acordo com o quarto exemplo.

[00215] O fluxo na figura 18 ilustra o processamento de adição de canal quando ao menos um de BS-CHU 13 e CPE-CHU 71 já é operado e uma mensagem de gerenciamento é comunicável entre os mesmos. É diferente da figura 17 em que as etapas (S103 a S105) de notificar informações de agregação na operação de multicanais incluindo número de canal ou similar a partir de BS 2 a CPE 7 são fornecidos antes da etapa S1.

[00216] Primeiramente, na etapa S103, BS-CAM 41 transmite periodicamente informações de agregação para pelo menos um BS-CHU 13a em operação quando a operação de multicanais é iniciada e durante a operação. Informação de agregação é desejavelmente transmitida também após os processamentos de adição, parada e mudança de canal serem realizadas.

[00217] Na etapa S104, BS-CHU 13a transmite a informação de agregação recebida como uma mensagem de gerenciamento (CAM-AIF: Informação de agregação - gerente de alocação de canal) para o CPE 7. A mensagem CAM-AIF é preferivelmente transmitida de todos os BS-CHUs 13 (em um canal a ser adicionado agora e outro canal a ser agregado) em operação.

[00218] Na etapa S105, CPE-CHU 71a em CPE 7 recebendo a informação de agregação transfere a informação de agregação para CPE-CAM 81.

[00219] As mensagens de gerenciamento e informação de agregação tratadas nas etapas S103 a 105 incluem parâmetros necessários para a mensagem CAM-AIF ilustrada na tabela 6. O número de tipo é essencial somente para mensagens de gerenciamento, porém uma mensagem de gerenciamento pode ser obtida na transmissão a partir do BS-CAM 41, e BS-CHU 13a ou CPE-CHU 71a em progresso não necessita entender a mensagem de gerenciamento. Tabela 6 TABELA 6 - formato de mensagem CAM-AIF

[00220] Na tabela 6, “Canais de agregação máxima” é definido como sendo igual a ou menos do que o número de BS-CHUs 13 como estando sujeito à operação de multicanais em BS 2. CPE 7 é proibido de executar operação de multicanais além do número, e desse modo busca de BS inútil não é realizada. Quando uma razão entre CPE de operação de multicanais e CPE de operação de normal deve ser controlada, “Canais de agregação máxima” mais baixos podem ser definidos. “Channel Number[i]” é como muitos números de canal listados (índice de portadora) ou similares como “Canais de agregação máxima”.

[00221] O fluxo de um processamento de mudança de canal executado entre BS 2 e CPE 7 de acordo com o quarto exemplo é basicamente igual ao exemplo 1 ilustrado na figura 9. A solicitação de mudança de CH na etapa S33 é uma mensagem de CAM- SWH novamente definida como indicado na tabela 7, e a solicitação de mudança de CH na etapa S31 inclui parâmetros necessários para CAM-SWH. Tabela 7

[00222] “ID de Transação” é dirigido para ignorar mensagens diferentes de uma primeira mensagem quando uma pluralidade de mensagens com o mesmo valor chega, e é genericamente incrementada e utilizada toda vez que uma mensagem que requer ID de transação é recentemente emitida. “Número de canal de mudança” é um número de canal (índice de portadora) ou similar no destino de mudança. A mensagem é assumida para ser transmitida somente a partir de um canal na fonte de mudança independente de se “Tipo de agregação” é “modo de diversidade” ou “modo de transmissão de volume” e não é dotada de informação na fonte de mudança. Embora não recomendado, quando a transmissão é executada a partir de um canal diferente doe canal na fonte de mudança, CPE pode especificar a fonte de mudança em consideração de outra informação (como continuidade de ID de transação). “Confirmação necessária” é um indicador indicando se deve solicitar CPE 7 para fazer uma resposta de recepção (S37). Quando o indicador é 1, uma mensagem quot;CAM- SWH-ACK” indicada na tabela 8 é recentemente definida como uma resposta de recepção respondida pelo CPE 7 em S37. CAM-SWH-ACK tem de ser respondido a partir somente do canal na fonte de mudança, também. Tabela 8 Tabela 8 - formato de mensagem CAM-SWH-ACK

[00223] “Código de confirmação” é definido por “7.2.24 Códigos de confirmação” no 802.22. “ID de transação” emprega o mesmo valor que a mensagem CAM-SWH.

[00224] O fluxo de um processamento de parada de canal executado entre BS 2 e CPE 7 de acordo com o quarto exemplo é basicamente igual ao exemplo 1 ilustrado na figura 1. Uma mensagem quot;CAM-STP” indicada na tabela 9 é recentemente definida como uma solicitação de parada de operação na etapa S53, e uma mensagem quot;CAM-STP-ACK” indicada na tabela 10 é recentemente definida como uma resposta de recepção de parada de operação na etapa S57. As mensagens são assumidas como sendo transmitidas e recebidas somente em um canal a ser parado similarmente à mudança de canal, e informação em um canal a ser parado não é particularmente fornecida. Tabela 9 Tabela 9 - formato de mensagem CAM-STP

Tabela 10 Tabela 10 - formato de mensagem CAM-STP-ACK

[00225] No presente exemplo, as mensagens entre BS e CPE, como solicitação de mudança de CH na etapa S33, são assumidas como mensagens de gerenciamento, porém não limitadas a tal transmissão de broadcast, transmissão de unicast ou multicast em direção somente a CPE necessário ser mudado pode ser possível. Desse modo, quando um canal específico é intensamente acessado, os canais a serem alocados para CPE podem ser dispersos.

[00226] O escopo da presente invenção não é limitado pelos exemplos acima descritos para comunicação entre BSs, e os processamentos executados em BS nos exemplos acima podem ser intensamente controlados por um servidor, gerenciador ou similar instalado através da Internet. Por exemplo, negociação de canal pode ser realizada através da internet por encapsular uma mensagem de gerenciamento não limitada através da comunicação sem fim entre BSs. Alternativamente, um estado de operação de canal em cada BS pode ser monitorado e controlado por um servidor ou gerenciador, e as vantagens equivalentes ao objeto da presente invenção podem ser obtidas mesmo se cada BS faz uma solicitação de canal para o servidor.

[00227] As camadas físicas em CHU podem ser coletivamente configuradas, não sendo configuradas em um multisistema, e sinais recebidos em uma pluralidade de canais por um processamento de sinal digital nas camadas físicas podem ser submetidos à combinação de diversidade. LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA 2, 120, 220: estação base (BS) 5: Internet, 6: servidor de DB 7, 170, 270: dispositivo terminal (CPE) 13, 130: unidade de comunicação sem fio (BS-CHU: Unidade de transceptor de Canal- BS) 14, 72, 124: gerenciador de controle de unidade de canal (CHU-M: CHU-gerenciador) 15, 16: inter-unidade I/F 41: gerenciador de alocação de canal (BS-CAM: BS-Gerenciador de alocação de canal) 42: unidade de gerenciamento de CPE 43: unidade de processamento de informação de gerenciamento (MIB), 44: unidade de controle de acesso DB 45: unidade de controle de dados de comunicação, 46: unidade de controle de detecção 71: CPE-CHU 81: gerenciador de alocação de canal (CPE-CAM) 125: unidade de detecção 131: unidade de processamento de MAC, 132: unidade de processamento de PHY 133: unidade de transmissão/recepção (Tx/Rx), 134: unidade de processamento de informação de gerenciamento, 135: inter-unidade I/F, 136: antena.

Claims (9)

1. Método de comunicação de multicanais para comunicação de rádio entre uma estação base e uma pluralidade de estações terminais pelo uso de uma pluralidade de canais em um espaço branco, caracterizado pelo fato de que compreende: uma primeira etapa (S69) onde um gerenciador de alocação de canal de uma camada MAC da estação base determina ou é notificada de uma camada superior de canais operacionais na estação base; uma segunda etapa (S103, S104, S105) onde a estação base iniciando operação multicanal transmite informação de agregação de canal para identificar a pluralidade de canais operacionais, como uma mensagem de gerenciamento, à pluralidade de estações terminais através de todos canais atualmente em operação; uma terceira etapa (S1) onde o gerenciador de alocação de canal da estação base determina uma entidade de comunicação de rádio que não é atualmente usada na estação base e um canal operacional a ser alocado à entidade de comunicação de rádio; uma quarta etapa onde o gerenciador de alocação de canal da estação base transmite, à entidade de comunicação de rádio determinada, uma solicitação de início de operação incluindo uma designação do canal operacional; uma quinta etapa onde, na estação base, a entidade de comunicação de rádio é notificada de informação de gerenciamento necessária para fornecer recepção e transmissão de rádio; uma sexta etapa onde a entidade de comunicação de rádio da estação base armazena a informação de gerenciamento notificada, define uma frequência portadora de acordo com a designação do canal operacional e sincroniza temporização de um superquadro e um quadro com um tempo de referência; uma sétima etapa onde a estação base periodicamente transmite um quadro de rádio incluindo uma identificação da estação base em uma pluralidade de canais operacionais; uma oitava etapa onde um gerenciador de alocação de canal de pelo menos uma estação terminal da pluralidade de estações terminais emite uma instrução de busca de estação base para uma entidade de comunicação de rádio incluída na estação terminal; uma nona etapa onde, se a entidade de comunicação de rádio da estação terminal detecta um sinal de rádio a partir da estação base e a identificação da estação base, o gerenciador de alocação de canal determina se a estação base detectada é a mesma que uma estação base para um destino de conexão, utilizando a identificação da estação base detectada; uma décima etapa onde a entidade de comunicação de rádio da estação terminal executa um processamento de sincronização para um novo canal operacional com uma frequência do sinal de rádio detectado e notifica uma conclusão do processamento de sincronização para o gerenciador de alocação de canal da estação terminal; uma décima primeira etapa onde, como acionado pela conclusão do processamento de sincronização, a estação terminal transmite uma solicitação de registro para o novo canal operacional à estação base; uma décima segunda etapa onde, em resposta à solicitação de registro, a estação base notifica à estação terminal uma informação de definição para a estação terminal; e uma décima terceira etapa onde a estação terminal executa comunicação de dados com a estação base através do uso simultâneo da pluralidade de canais operacionais incluindo o novo canal operacional com base nas informações de definição, em que a décima terceira etapa compreende: uma sub-etapa onde a estação base transmite, para a estação terminal pelo menos uma vez por quadro PHY em cada da pluralidade de canais operacionais, uma Unidade de Dados de Protocolo MAC (PDU) incluindo um Cabeçalho de Agregação para gerenciar uma ou mais sequências de dados casados através da pluralidade de canais operacionais; uma sub-etapa onde a estação terminal transmite, para a estação base pelo menos uma vez por quadro PHY em cada da pluralidade de canais operacionais, a PDU MAC incluindo o Cabeçalho de Agregação; uma sub-etapa onde a estação base e a estação terminal dispersam dados de transmissão em um modo de dispersão na pluralidade de canais operacionais e transmitem os dados dispersos; e uma sub-etapa onde a estação base e a estação terminal ordenam os dados recebidos através da pluralidade de canais operacionais no modo de dispersão.

2. Método de comunicação de multicanais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um da pluralidade de terminais é um terminal de legado para operar somente qualquer canal na pluralidade de canais operacionais; em que, na décima segunda etapa, a estação base aceita a solicitação de registro em um canal arbitrário da pluralidade de canais operacionais incluindo o novo canal operacional; e em que na décima terceira etapa, a estação terminal durante a operação de multicanais fornece todas as PDUs MAC a serem transmitidas com o cabeçalho de agregação e não fornece a PDU MAC transmitida pelo terminal de legado com o cabeçalho de agregação.

3. Método de comunicação de multicanais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende: uma décima quarta etapa onde o gerenciador de alocação de canal da estação base recebe uma lista de canal de frequência disponível que é obtida acessando uma base de dados externa; uma décima quinta etapa onde o gerenciador de alocação de canal da estação base recebe um resultado de detecção executado pela estação base para detectar um sistema existente; e uma décima sexta etapa onde o gerenciador de alocação de canal da estação base recebe o resultado de detecção executado pela estação terminal, em que a primeira etapa é realizada por uma dentre a décima quarta etapa até a décima sexta etapa, pelo que uma mudança em canais disponíveis do espaço branco é encontrada.

4. Método de comunicação de multicanais, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o Cabeçalho de Agregação é incluído em todas as PDUs MAC transmitidas a partir da estação terminal e da estação base durante a operação de multicanais; e o Cabeçalho de Agregação tem uma identificação de Agregação que é incrementada por um cada vez que a identificação de Agregação é novamente gerada e retorna para zero próximo a um limite superior da identificação de agregação.

5. Método de comunicação de multicanais, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a informação de agregação de canal transmitida na segunda etapa inclui um indicador que indica se a agregação de canal é ligada ou desligada, um número de canal de agregação máximo determinado pela estação base, e números de canais listados já tendo um canal operacional e o novo canal operacional.

6. Método de comunicação de multicanais, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a informação de agregação de canal transmitida na segunda etapa inclui um indicador que indica se a agregação de canal é ligada ou desligada, um número de canal de agregação máximo determinado pela estação base, e números de canais listados já tendo um canal operacional e o novo canal operacional.

7. Método de comunicação de multicanais, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que na oitava etapa, o gerenciador de alocação de canal da estação terminal transmite a instrução de busca de estação base para designar uma faixa de busca com base na informação de agregação de canal; e em que a estação terminal transmite, para a estação base, elemento de informação que indica se uma capacidade da operação de multicanais é fornecida para a solicitação de registro em pelo menos um primeiro canal operacional.

8. Método de comunicação de multicanais, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende: uma décima sétima etapa onde, na estação base após a décima terceira etapa, o gerenciador de alocação de canal deixa a entidade de comunicação de rádio transmitir uma mensagem de gerenciamento para uma solicitação de comutação de canal incluindo um número de canal de um destino de comutação e uma designação de uma temporização de comutação a partir de um canal de uma fonte de comutação; uma décima oitava etapa onde a estação terminal transmite, para a estação base, uma mensagem de gerenciamento para resposta de confirmação para uma recepção da mensagem de gerenciamento para a solicitação de comutação de canal; e uma décima nona etapa onde a entidade de comunicação de rádio da estação base e a entidade de comunicação de rádio da estação terminal respectivamente executam a comutação de canal na temporização de comutação designada.

9. Método de comunicação de multicanais, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende: uma vigésima etapa onde, na estação base após a décima terceira etapa, o gerenciador de alocação de canal deixa a entidade de comunicação de rádio transmitir, a partir do canal operacional a ser parado, uma mensagem de gerenciamento para uma solicitação de parada de canal incluindo um número do canal operacional a ser parado e uma designação de uma temporização de parada; uma vigésima primeira etapa onde a estação de terminal transmite para a estação base uma mensagem de gerenciamento para resposta de confirmação para um recebimento da mensagem de gerenciamento para a solicitação de parada de canal; e uma vigésima segunda etapa onde a entidade de comunicação de rádio da estação base e a entidade de comunicação de rádio da estação terminal param respetivamente o canal operacional na temporização de parada designada, e liberam o canal parado.

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