CN102450047B - 用于频谱的空白和其他部分上的网络的频谱分配 - Google Patents

Abstract

描述了通过选择环境内的频道的功能，在该环境中非特权实体与特权实体相比对频谱具有从属访问权。该功能通过标识对通信中涉及的所有节点(其中节点与非特权实体相关联)可用的频谱来操作。该功能随后为可用频谱内的每一候选频道生成适用性评定。该功能选择具有最期望的适用性评定的频道。该功能可例如通过将与候选频道内的组分频谱单元相关联的适用性评定进行组合来为任何宽度的候选频道形成适用性评定。

Description

用于频谱的空白和其他部分上的网络的频谱分配

背景技术

合适的规则制定机构有时可重新考虑管理对无线通信频谱的特定部分的使用的规则。该机构可鉴于技术进步以及消费者需求的改变来发起这样的重新考虑。一般地，在规则制定时相关的历史考虑可能不再充分发挥作用。此外，现在可以应用在规则制定时未预见到的新的考虑。

规则改变可允许频谱的特定部分的有用性的极大扩展。然而，这种改变还可引入重大技术挑战。例如，在美国，FCC最近修改了管理对电视频谱的使用的规则。历史上，规则将该部分频谱保留用于电视传送和无线话筒。这种被许可的实体在本文中被称为特权实体。FCC裁决将这部分频谱的使用扩展至其他未被许可的通信设备。然而，FCC裁决声明新的设备不被准许干扰特权实体。这样的未被许可的实体在本文中被称为非特权实体，因为与特权实体相比，它们对可用频谱具有从属权利。相反，不存在管理对ISM频带(用于Wi-Fi通信)中的通信设备的使用的这样的约束。在FCC裁决的约束下，开发高效利用未被占用的电视频谱(通常被称为空白)的设备是具有挑战性的任务。类似的规则改变和相关联的挑战可适用于其他规则制定以及频谱的其他部分。

在其他情况下，管理无线频谱的特定部分的规则没有变过。同样，尚存在例如通过重新访问管理频谱的使用的传统范例来更高效地利用频谱的潜在可能。

发明内容

根据一个说明性实现，描述了用于选择一频道以供第一节点使用来与第二节点通信的功能。通信发生在频谱中还被特权实体使用的部分内。第一和第二节点构成与特权实体相比对频谱具有从属权利的非特权实体。该功能通过标识对第一节点和第二节点两者可用的频谱来操作，这意味着从第一节点和第二节点两者的观点来评估，频谱未被任何特权实体使用。该功能随后从可用频谱内选择一频道以用于处理第一节点和第二节点之间的通信。

根据另一说明性特征，该功能通过首先为可用频谱内的每一候选频道生成适用性评定(例如，MCham度量)来分配频道。该功能随后基于与每一候选频道相关联的适用性评定来选择被认为是最合适的频道。

根据另一说明性特征，候选频道可具有不同的宽度。例如，任何给定候选频道可涵盖一个或多个频谱单元。例如，频谱单元可对应于底层电视频道(在一个说明性和非限制性的情况下)。该功能可为通过首先为涵盖多个频谱单元的候选频道的组分频谱单元生成适用性评定来为候选频道生成适用性评定。该功能随后可通过将与频道的底层频谱单元相关联的适用性评定进行组合来为频道整体生成适用性评定。

上面的方法可以显现在各种类型的系统、组件，方法、计算机可读介质、数据结构、产品等等中。

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在以下具体实施方式中进一步描述。本发明内容并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。

附图说明

图1示出其中特权实体与非特权实体共享无线通信频谱的一部分的说明性环境。

图2示出通过取两个频谱图的逻辑相交的频谱可用性的说明性导出。

图3示出对可用频谱的说明性使用来主存宽度变化的频道。

图4示出用于与图1的环境进行通信的说明性通信设备。

图5示出用于在图4的通信设备中使用的说明性通信管理模块的高级视图。

图6示出用于提供在图4的通信设备中使用的时域分析和频域分析的功能。

图7是示出在时域中捕捉的信号的高级视图的图；该图充当用于解释图6中所示的时域分析功能的操作的各方面的工具，如应用于频道发现。

图8示出用于在图4的通信设备中使用的说明性通信模块。

图9示出提供了图5的频道分配模块的操作的概览的说明性过程。

图10示出解释了频道分配模块可如何用于生成频道的适用性评定的说明性过程。

图11示出解释了频道分配模块可如何将频道选择传达给通信参与者以及随后可如何评估频道选择的适用性的说明性过程。

图12示出提供了可由图4的通信设备执行的时域分析的概览的说明性过程。

图13示出解释了(图5的)频道发现模块可如何用于使用线性搜索策略来发现频道的说明性过程。

图14示出解释了频道分配模块可如何用于使用交错搜索策略来发现频道的说明性过程。

图15示出解释了(图5的)断开连接管理模块可如何用于标识频道的丢失以及将该频道的丢失传递给其他通信参与者的说明性过程。

图16示出解释了断开连接管理模块可如何用于检测到警告一通信参与者已丢失其频道的通知信息的说明性过程；图16还解释了断开连接管理模块可如何响应于该通知信息来发起对另一频道的选择。

图17示出可被用来实现上述附图中示出的特征的任何方面的说明性处理功能。

贯穿本发明和各附图使用相同的附图标记来引用相同的组件和特征。100系列标号指的是最初在图1中所找到的特征，200系列的标号指的是最初在图2中找到的特征，300系列的标号指的是最初在图3中找到的特征，依此类推。

具体实施方式

本发明阐释了用于处理其中特权实体与非特权实体共享频谱的环境中的通信的各方面的功能。非特权用户与特权用户相比对频谱具有从属权利，如下文中更详细地解释的。该功能还可在其他类型的环境中使用。

本发明是按如下方式来组织的。A部分描述了用于处理包括特权和非特权实体的上述类型的环境中的通信的说明性系统。B部分描述了解释A部分的系统的操作的说明性方法。C部分描述了可以被用来实现A和B部分所描述的特征的任何方面的说明性处理功能。

作为正文前的图文，一些附图是在一个或多个结构组件(不同地称为功能、模块、特征、元件等等)的上下文中来描述概念的。附图中示出的各种组件能够以任何方式实现，例如通过软件、硬件(例如，分立逻辑组件等)、固件等或这些实现的任何组合。在一种情况下，在附图中将各组件示为分开的不同单元可以反映在实际实现中对对应的不同组件的使用。另选地或另外地，附图中所示的任何单个组件可由多个实际组件来实现。另选地或另外地，附图中的任何两个或更多分开组件的描绘可以反映单个实际组件所执行的不同功能。进而要讨论的图17提供了关于附图中示出的功能的一个说明性实现的附加细节。

其它附图以流程图形式描述概念。以此形式，某些操作被描述为以特定次序执行的不同的组成框。这些实现是说明性而非限制性的。此处描述的某些框可被分组在一起并在单个操作中执行，某些框可被分成多个组成框，并且某些框可以按与此处所示的不同的次序执行(包括以并行的方式执行这些框)。流程图中示出的框可用软件、硬件(例如，分立逻辑组件等)、固件、手动处理等或这些实现的任意组合来实现。

关于术语，短语“配置成”涵盖可以构造任何种类的功能来执行所标识的操作的任何方式。功能可以被配置成使用，例如，软件、硬件(例如，分立逻辑组件等)、固件等等和/或其任何组合来执行操作。

术语“逻辑”涵盖用于执行任务的任何功能。例如，流程图中所示的每一操作对应于用于执行该操作的逻辑。操作可以使用，例如，软件、硬件(例如，分立逻辑组件等)、固件等等和/或其任何组合来执行操作。

A.说明性系统

A.1.说明性环境

图1示出其中特权实体与非特权实体共享无线通信频谱的一部分的说明性环境100。如上所述，与非特权实体相比，特权实体是对频谱具有超级权利的实体。图1示出两个代表性特权实体，即，特权实体M 102和特权实体N 104。特权实体M 102具有与区域106相对应的影响范围。特权实体N 104具有与区域108相对应的影响范围。一般地，影响范围指的是其中实体可接收或以其他方式受到特权实体(102，104)传送的信号的影响的覆盖的地理范围，如任何管辖特定的规则和/或其他考虑所定义的。图1示出四个代表性非特权实体，即非特权实体W 110、非特权实体X 112、非特权实体Y 114和非特权实体Z 116。

环境100可与由任何规则制定管辖(或者不存在规则制定管辖)所管理的任何上下文设定相对应。此外，环境100可提供无线通信频谱(例如，电磁通信频谱)中的任何一部分(或多个部分)中的通信。为便于解释，以下讨论给出其中环境100与电视频谱的使用的扩展相对应的具体的说明性示例，如在美国FCC所管理的那样。未被占用的电视频谱通常被称为空白。在UHF频谱中，这部分包括但不限于，从频道21(512MHz)到频道51(698MHz)的180MHz的可用带宽，除了频道37。在频谱的VHF部分中，附加电视频谱可用。重复强调，该示例应该被认为是代表性的和非限制性的。本文所描述的各原理不限于无线通信频谱的任何特定部分。这些原理也不限于任何特定国家或其他规则制定机构。

在空白的上下文中，特权实体与电视发射机和无线话筒相对应。这些实体表示频谱的经许可的用户；即，如FCC所阐述的那样，这些实体是频谱的原始预期用户，且电视频道与电视广播频道相对应。非特权实体与频谱的任何其他用户相对应。按照FCC裁决，如果非特权实体在该特权实体的覆盖区域内，则非特权实体无法在当前正被特权实体使用的频谱部分上进行通信。此外，如果特权实体在正由非特权实体使用的频谱部分上开始传送，则非特权实体立即空出该部分频谱是合适的。因为这些基于优先级的规则，特权实体被认为与非特权实体相比对频谱具有高级权利，而非特权实体被认为与特权实体相比具有从属权利。其他规则制定管辖可发布管理对频谱的访问的不同的规则。本文所描述的各原理不限于管理无线频谱的使用的任何特定规则。

图1示出只是代表性的情况，其中非特权实体Z 116充当提供对任何类型的资源的访问的接入点设备。例如，资源可表示任何类型的网络118，诸如局域网、广域网(诸如因特网)、电信网络等。其他非特权实体(W 110、X 112和Y 114)与非特权实体Z 116进行通信以便获得对网络118(或其他资源)的访问。在一常见的应用中，例如，非特权实体(W 110、X 112和Y 114)是计算机类型的设备，而非特权实体Z 116是提供对网络118的访问的任何类型的路由器或基站。在这一上下文中，非特权实体Z 116以主的角色操作，而非特权实体(W 110、X 112和Y 114)各自以从的角色来动作。

然而，本文描述的各原理不限于非特权实体之间的上述关系。在另一情况下，任何两个或更多个非特权实体可使用点对点通信来彼此通信。在另一情况下，任何两个或更多个非特权实体可形成任何类型的局部网络，诸如网状网络或自组织网络。非特权实体可使用该局部网络来制定它们本身之间的局部事务和/或与涵盖更广的网络(诸如网络118)交互。还有一些其他的范例和协议可适用于非特权实体之间的交互。

在以下讨论中，非特权实体可最一般地被称为节点。因而，许多原理可适于第一节点与第二节点进行通信的通用框架中。如上所解释的，两个节点可具有主-从关系、对等关系等。非对称实体可通过任何类型的通信设备来实现。进而要讨论的图4示出一个这样的说明性通信设备。

在术语的话题方面，术语频谱单元指的是可用频谱的任何分段。例如，电视频谱被分成多个频道，这些频道在本文中被称为频谱单元。频谱的各分段被称为频谱单元而非频道，因为术语频道在另一上下文中使用，如将在接下来的讨论过程中阐明的。作为一个示例，电视频谱通常被划分成6MHz宽的频谱分段，因为6MHz是各个电视广播传送的宽度。在欧洲，频道是8MHz宽。

在无线频谱的同一部分中使用特权和非特权实体有助于环境100的三个突出特性：频谱变化；频谱分段；以及频谱暂时性。下面将更详细地探索这些特征。

频谱变化意思是影响特定区域的特权实体的数量和类型随着位置而变化。例如，假设特权实体M 102正在使用被概括地标记为“A”的频谱单元而特权实体N 104正在使用被概括地标记为“F”的频谱单元。例如，频谱单元A和F可与电视频谱中的各个频道相对应。区域106内的所有实体受到特权实体M102在频谱单元A上进行传送的影响。区域108内的所有实体受到特权实体M104在频谱单元F上进行传送的影响。由此，非特权实体W 110由于特权实体M 102的存在而无法使用频谱单元A，但不受到特权实体N 104的约束。非特权实体Y 114和非特权实体Z 116由于特权实体N 104的存在而无法使用频谱单元F，但不受到特权实体M 102的影响。而非特权实体X 112由于特权实体M 102和特权实体N 104两者的存在而无法使用频谱单元A和F。以下解释将阐述限制对任何非特权实体可用的频谱的附加考虑。

频谱分段意思是特权实体的存在对可用于至非特权实体的传送的频谱进行分解。例如，考虑如被非特权实体X 112“看见”的频谱。非特权实体X 112检测到它不可在频谱单元A或频谱单元F上进行传送。这意味着频谱的可用部分被频谱单元A和频谱单元F的不可用性分段。即，可用频谱的总体不再形成连续的带，而是被划分成由特权实体使用的频谱单元(在这种情况下是频谱单元A和频谱单元F)彼此分开的各块。此处，在频谱单元A和频谱单元F之间存在四个可用频谱单元(对应于被概括地标记为频谱单元B、C、D和E，如要要论的图2中所示的)。但一般地，被任何非特权实体“看见”的可用频谱可包括可用和不可用频谱单元的任意散布。

频谱暂时性意思是影响特定区域的特权实体的存在可随着时间改变。例如，特权实体可在不对非特权实体进行警报的情况下在任何特定时间变为活跃或非活跃。例如，用户可在不进行警告的情况下在任何时间打开或关闭无线话筒。此外，暂时性可从特权实体和/或非特权实体中的任一个可能处在运动中的事实中产生。例如，图1指示特权实体N 104处于可能的运动中而非特权实体X 112处于可能位置中。

将以上特性记在脑中，考虑其中非特权实体W 110和非特权实体Y 114寻求与非特权实体Z 116进行通信的示例。在这种情况下，非特权实体W 110受到在频谱单元A上操作的特权实体M 102的影响，而非特权实体Y 114和非特权实体Z 116受到在频谱单元F上操作的特权实体N 104的影响。为确保整体的无干扰交互，非特权实体W 110、Y 114和Z 116之间的交互在对所有非特权实体(W 110、Y 114和Z 116)都空闲的频道上发生是合乎需要的。

图2用图形形式示出以上概念，其中所标识的参考标号回头参考图1。频谱单元的第一列对应于第一频谱图。这一频谱图表示对非特权实体W 110可用的频谱单元。频谱单元的第二列对应于第二频谱图。这一频谱图表示对非特权实体Y 114可用的频谱单元。频谱单元的第三列对应于第三频谱图。这一频谱图表示对非特权实体Z 116可用的频谱单元。在一种情况下，任何非特权实体可通过扫描频谱以寻找特权实体的存在来生成它的频谱图。非特权实体还可使用其他机制来生成它的频谱图。例如，非特权实体可获得关于特权实体的信息，该特权实体对来自任何类型的数据库、或来自任何其他一个或多个节点或来自任何其他源(或来自各源的任意组合)的非特权实体的操作进行约束。例如，非特权实体可使用任何机制(例如GPS机制)来评定它的位置，随后查阅这样的地理位置数据库来确定特权实体(以及这些特权实体所使用的相关联的频谱单元)在它附近。即，这样的地理位置数据库可在逐位置的基础上标识操作约束。

频道分配模块(将在下文中详细描述)取三个频谱图的逻辑交叉(例如，逻辑或(OR))来形成对非特权实体W 110、Y 114和Z 116可用的频谱的指示。在这种情况下，频道分配模块确定可用频谱包括频谱单元B、C、D、E和G等，如图2中的第四列所表示的。这一场景表示简化的示例；一般地，频道分配模块可将关于通信参与者的较大组的频谱图进行组合，这些通信参与者各自具有较复杂的频谱图。

频道分配模块接着通过从可用频谱中选择要在其上进行通信的频道来操作。在这么做时，频道分配模块具有从中选择的多个候选频道。为传达这一点，考虑图3的图解说明。这里，频道分配模块已经确定用“x”标记的频谱单元不是空闲可供使用的，例如，因为它们当前正被特权实体使用。其余的频谱定义了可供用于进行非特权实体之间的通信的可用频谱。频道分配模块可从可用频谱的任何部分中选择频道。

作为术语，如上所解释的，频谱单元指的是频谱的底层部分，诸如电视频谱的预先存在的频道，各自具有6MHz宽。一个这样的代表性频谱单元是频谱单元302。特权实体通过这些频谱单元来通信。频道指的是非特权实体用来进行通信的可用频谱的一部分。频道与中心频率和宽度相关联，如下所讨论的。换言之，虽然频谱单元和频道两者都提供通信频道的功能角色的服务，但出于简明的原因，以下解释将在这两者之间进行区分。

在一种情况下，所有频道都具有相同的宽度。在另一种情况下，各频道可具有变化的频宽。换言之，频宽不必是全部相同的。例如，在一种情况下，频道分配模块选择只覆盖单个频谱单元的频道。在另一种情况下，频道分配模块选择覆盖两个或更多个频谱单元的频道。

例如，考虑图3中示出的示例，该示例示出变换宽度的说明性频道304。第一频道具有20MHz的宽度且横跨5个频谱单元。第二频道具有5MHz的宽度且横跨1个频谱单元。第三频道具有10MHz的宽度且横跨3个频谱单元。这些示例是代表性的和非限制性的。一般地，频道可具有可用频谱的一部分适应的任何宽度且可覆盖任意数量的频谱单元。

每一频道由宽度W和中心频率F来表征。宽度定义了频道的频率跨度，例如，5MHz、10MHz、20MHz等。中心频率定义了频道涵盖的频率跨度中的中心点。在一种情况下，频道分配模块这样放置频道以使得频道与底层频谱单元的中心频率重合，虽然其他方法可采用不同的放置规则。

A.2.说明性通信设备

前进到图4，这一附图示出可用于实现图1中示出的非特权实体中的任何一个的代表性通信设备400的概览。例如，通信设备可用于实现非特权实体W110(在一种情况下，它以从模式来操作)或非特权实体Z(在一种情况下，它以主模式来操作)。通信设备400可对应于或可集成于任何类型的设备，或者更一般地，电子处理功能，诸如个人台式计算设备、膝上型计算设备、个人数字助理(PDA)类型的计算设备、移动电话类型的计算设备、游戏控制设备、机顶盒设备、路由器类型的设备、服务器类型的设备等等。

通信设备400包括用于经由无线(例如无线电)通信与其他设备进行通信的无线交互模块402。无线交互模块402进而可包括扫描模块404和主通信模块406。作为频道分配过程的一部分，扫描模块404可扫描频谱(例如，电视频谱)以发现可用频道的存在以及可用频道的质量。作为频道发现过程的一部分，扫描模块404可扫描合适的频谱(例如，电视频谱)以寻找已被分配的操作频道的存在，例如，与接入点设备相关联的频道。作为断开连接处理过程的一部分，扫描模块404可扫描频谱以寻找通知信息的存在。通知信息向通信设备400通知，它正在与其通信的另一通信设备已移至另一频道。

主通信模块406使得通信设备400能够通过频道向一个或多个其他通信设备传送和接收数据分组和非数据消息。主通信模块406可被调谐至具有指定中心频率和宽度的频道。进而要讨论的图8提供了关于主通信模块406的操作的附加信息。主通信模块406可采用无线通信的任何机制和方法。

多个模块处理接收自或发送至无线交互模块402的信息。例如，任职检测模块408基于扫描模块404提供给它的信号来检测特权实体的存在。在一个实现中，任职检测模块408通过检测信号中的指示性模式来执行这一操作。指示性模式指示特权实体生成的传送，例如，电视传送和无线话筒传送。在一种情况下，任职检测模块408可通过在已经从时域变换到频域的信号的版本上操作来执行这一分析。(另外地或另选地，非特权实体可使用诸如通过如上所述地咨询地理位置数据库等其他机制来确定特权实体的存在。)

通信管理模块410管理通信设备400执行的通信的所有方面。例如，临时前进到图5，通信管理模块410可包括频道分配模块502、频道发现模块504和断开连接管理模块506。频道分配模块502选择合适的频道以供在一个或多个通信设备之间的通信中使用。频道发现模块504发现已经被分配的频道(例如，与接入点设备相关联的频道)的存在。断开连接管理模块506在检测到先前分配的频道已经被通信会话的一个或多个参与者丢失(例如，因为频道已经被特权实体“接管”或出于某一其他原因)时执行各种任务。(下面的)B部分提供了对频道分配模块502的说明性操作(参考图9-11)、频道发现模块504的说明性操作(参考图13和14)以及断开连接管理模块506的说明性操作(参考图15和16)的详细描述。图5中的“……”记法指示通信管理模块506可涵盖未在这一附图中示出的附加组件。

回到图4，接口模块412用于将任何类型的处理功能414与通信设备400的其他组件交互式地耦合。例如，接口组件412可部分地表示用于将信息发送给无线交互模块402并从无线交互模块402接收信息的驱动程序功能。处理功能414可表示例如计算设备提供的任何类型的应用模块(未示出)等。例如，处理功能414可表示膝上型计算机设备提供的将数据发送至无线交互模块402并从无线交互模块402接收数据的web浏览器程序。

前进到图6，这一附图示出通信设备400基于从扫描模块404接收的信号可执行的处理的高级视图。时间-频率转换模块602例如使用快速傅立叶变换(FFT)技术等将信号从时域表示转换为频域表示。通信设备400包括用于对频域中的信号执行分析的频域(FD)功能604，以及用于对原始时域中的信号执行分析的时域(TD)功能606。例如，任职检测模块408可使用FD功能604以在频域中执行分析。频道发现模块504和断开连接管理模块可使用TD功能606以在时域中执行分析(如下文将描述的)。在某些方面，使用TD功能606以在时域中执行分析比FD功能604更高效，例如，因为TD功能606不需要将信号转换成频域并对频域中的信号进行分析。

例如，考虑频道发现模块504使用TD功能606。在一种可能的策略中，频道发现模块504可通过调查每一个可能的宽度和中心频率排列直到它发现频道来确定频宽和频道的中心频率。即，频道发现模块504可使用主通信模块406来连续调谐至每一个可能的中心频率和频宽，然后在这一候选频道上“监听”接入点设备等发送的信标的存在。这一方法可被表征为一对一匹配策略，其中频道发现模块504标识频道的假设“位置”，随后前进到特定中心频率和频宽以确定该频道是否真的存在于该位置。

上述方法可涉及处理可能大量的排列。在一个示例中，总共有30个5MHz的频道，28个10MHz的频道和26个20MHz的频道。这定义了要调查的相当大量的候选频道。

频道发现模块504可应用更高效的方法来检测一开始对频道的特定特性不可知的频道。在这一方法中，频道发现模块504通过以连续的方式根据某一搜索策略(在下文中进一步讨论)调查频谱单元来调查可用频谱。在任何给定时间，频道发现模块504从扫描模块404接收表示从特定频谱单元(例如，特定电视频道)取得的样本的信号。假设频道发现模块504检测到这一特定频谱单元上揭示频道的存在的特性信号。此时，频道发现模块504可得出该频谱单元是频道的至少一部分的有限结论。一种可能性是检测到的频道被完整地包含在频谱单元内。但频道可能具有先验未知的可变宽度。所以另一种可能性是频道延伸到附加频谱单元上。

在任何情况下，通过这一过程，频道发现模块504至少检测到频道的存在而不必按上述方式“尝试”不同频宽和中心频率。换言之，频道发现模块504可有条不紊地在单个宽度调查单元(诸如与各个电视频谱单元的大小相对应的调查单元)的基础上前进通过可用频谱。且这整个分析可基于扫描模块404所提供的信号在时域中执行。

在检测到频道的存在后，频道发现模块504可导出关于检测到的频道的特性的附加信息。例如，频道发现模块504可使用时域分析来至少推断频宽。在这一方法中，频道发现模块504检测由扫描模块404通过特定频谱单元接收的信号中的一个指示性模式(或多个指示性模式)。频道发现模块504随后可基于指示性模式的特性至少导出频道的频宽。

例如，考虑图7的信号。扫描模块404提供RF信号的原始样本，每一样本与(I，Q)对相关联。图7示出通过标绘作为时间的函数的样本的幅度形成的信号。信号其中包括与频宽相关的一个或多个特性模式。例如，在一个仅说明性的情况下，信号可揭示数据分组702的传送之后跟着具有宽度706的确认消息704的传送。间隔708将数据分组702的结尾与确认消息704的开头分开。在一种情况下，确认消息704的宽度706和/或间隔708的宽度可与正被使用的频道的总宽成比例。基于这种相关性，频道发现模块504可通过测量确认消息的宽度706和/或间隔708的宽度来推断频宽。B部分将提供和频道发现模块504可用于使用时域分析来发现频道的两个搜索策略有关的附加细节。在用上述方式检测到频道的特性之后，频道发现模块504可使用主通信模块406调谐至该频道并对它的信标信号进行解码。

以上给出的示例仅适用于一个特定说明性协议。在其他协议中，信号的其他特征可与频道的特性(例如，宽度和/或中心频率)相关。一般地，注意时域分析是高效的，因为它允许频道发现模块504通过调查频道所包含的单个频谱单元(例如不必探查所有可能的频道排列)来确定频道的特性。

频道发现模块504可使用滑动窗口710检测时域中的信号的特性。即，频道发现模块504执行由滑动窗口710涵盖的样本的移动平均，随后基于移动平均的结果执行检测。这一操作有助于确保频道发现模块504准确地检测到信号内的模式——即，通过不受到短持续时间的错误信号事件的影响。频道发现模块504可将滑动窗口710的宽度设为小于间隔708的宽度和确认消息704的宽度706。这一宽度允许移动平均准确地检测到数据分组702的结尾、确认消息704的开头、确认消息704的结尾等。例如，频道发现模块504可在移动平均落在规定阈值以下时检测到分组的结尾。频道发现模块504可在移动平均升到规定阈值左右时检测到分组的开头。

接着考虑断开连接管理模块506使用TD功能606。断开连接管理模块506可通过扫描模块404确定与通知信息相关联的指示性信号来检查所生成的信号，诸如线性调频脉冲类型的信号等。线性调频脉冲类型的信号由另一通信设备发送以通知通信设备400，它已丢失了它的频道(例如，因为特权实体已“接管”该频道)。在一个实现中，与通知信息相关联的指示性信号还可对发送该信号的通信设备的身份进行编码。例如，指示性信号的长度可用于对发送者的身份进行编码。通过检测发送者的身份，断开连接管理模块506可确定在时域中它是否与该发送者具有在先通信关系。如果不存在通信关系，则断开连接管理模块506不必花费额外的时间来分析该信号。

通信设备400可进一步利用TD功能606执行的时间分析。以上阐述的示例是代表性的、非穷尽性的和非限制性的。

前进到图8，这一附图示出(如图4中介绍的)主通信模块406的一个说明性实现。主通信模块406通过由宽度W和中心频率F定义的频道来传送和接收数据分组和非数据消息。主通信模块406包括通信功能802和频率转换模块804。

通信功能802对要由主通信模块406发送的信息进行格式化并解释由主通信模块406接收的信息。在一种情况下，通信功能802在可不与通过空气发送(和接收)的信号的频域重合的频域中操作。为适应这一场景，主通信模块406可包括频率转换模块804。在传送路径上，频率转换模块804将由通信功能802接收的信号或向上转换或向下转换至合适的频率以通过空气进行传送。在接收路径上，频率转换模块804将通过空气接收的信号或向上转换或向下转换以匹配通信功能802的合适的频率预期。

主通信模块406还调谐至由特定频宽W和中心频率F定义的特定频道。主通信模块406可通过调整一个或多个基准时钟和一个或多个相关联的锁相环(PLL)等来执行这一操作。频宽的改变可影响主通信模块406的操作的各种其他特性。因此，主通信模块406还可根据频宽来选择合适的参数值，例如，通过根据所选频宽来加载合适的参数表等。一种用于调整频宽的代表性技术在发明人Paramvir Bahl、Ranveer Chandra、Ratul Mahajan、Thomas Moscibroda和Ramya Raghavendra在2008年6月27日提交的题为“Adapting Channel Widthfor Improving the Performance of Wireless Networks(适应频宽以提升无线网络的性能)”的美国专利申请12/163,187号中描述。

在一个特定的代表性实现中，主通信模块406的各方面可构建用于在ISM带中操作的Wi-Fi功能的预先建立的功能。在这种情况下，频率转换模块804可在适于Wi-Fi通信的信号和适于电视频谱通信的信号之间转换。在另一实现中，主通信模块406可提供原来被设计为在电视频谱(或其他目标频谱)中操作而不适应Wi-Fi功能或其他现有通信功能的合适的功能。

B.说明性过程

图9-16示出用流程图形式来解释环境100和通信设备400的操作的过程。已经在A部分中描述了在环境100和通信设备400的操作以下的某些原理；由此在这一部分中将以概括的方式来陈述某些操作。

B.1.频道分配

以图9开始，这一附图示出频道分配模块502在从可用频谱内的候选频道集合中选择频道时使用的过程900。这一过程900可由与第二节点通信的任何第一节点执行。然而，为简化和便于讨论，在接入点设备(诸如图1的非特权实体Z 116)相对于与其通信的其他通信设备而言担任主的角色的上下文中解释过程900。

一开始，箭头902指示接入点设备可响应于各种触发事件来发起过程900。一个事件对应于现有频道的丢失。频道可由于开始在该频道上操作的特权实体的出现而丢失。在一种情况下，接入点设备可直接检测到频道丢失。在另一情况下，另一通信设备检测到频道丢失并向接入点设备发送通知信息以对其警告频道丢失。

另一事件对应于频道恶化，例如，由于该频道上的通信量的增加等。这一事件可能不等同于频道的立即丢失；相反，它指示该频道相对于其他频道(可能具有更好的质量)已经变得不令人满意。在一个实现中，接入点设备可周期性地检查它选择的频道相对于其他可用频道的质量，并且如果另一频道具有更好的性能则发起切换。

另一事件对应于接入点设备的启动。还有一些其他事件可触发过程900的发起。

在操作的第一概括阶段904，接入点设备执行可用性分析。接入点设备执行可用性分析来确定被允许使用的频谱的什么部分。在一种情况下，接入点设备执行可用性分析来确定频谱的当前未被特权实体使用的那些部分。

在操作的第二概括阶段906，接入点设备执行适用性分析来从可用频谱内的一组候选频道中选择可用频道(其中可用频谱已经被由在概括阶段904中执行的可用性分析来定义)。接入点设备通过检查候选频道的适用性并选择被认为最令人满意的频道来执行适用性分析。

现在进而检查过程900中的每一操作，在框908中，接入点设备生成局部可用性信息。局部可用性信息指示对接入点设备可用的频谱的部分(即，从接入点设备的“观点”)。接入点设备可通过使用扫描模块404和任职检测模块408来检测频谱内的特权实体的存在来执行这一操作。未被特权实体占用的频谱的部分从接入点设备的观点定义了局部可用性信息。接入点设备还可使用以上讨论的任何替换机制来确定它的频谱图。

在框910中，接入点设备从与其具有通信关系的其他通信设备(例如节点)接收可用性信息。这些其他通信设备中的每一个可按上述方式形成可用性信息，例如，使用它自己的扫描模块404和任职检测模块408或通过以上讨论的某一替换机制。其他通信设备中的每一个可用任何方式将它的可用性信息转发给接入点设备，例如，作为主频道中的消息、备份频道中的消息等。然而，当接入点设备首先启动时，它可能不具有与其他通信设备的任何建立的关系。在这种情况下，接入点设备可在不从其他通信设备获得可用性信息的情况下选择频道。

在框912中，接入点设备标识对通信会话的所有参与者可用的频谱。它通过取在框908和910中获得的可用性信息的逻辑交叉来执行这一操作。例如，每一通信设备的局部可用性信息可被表达为频谱图，频谱图进而可采用1和0的向量的形式。值0可指示频谱单元不可用而值1可指示频谱单元可用。接入点可形成这些频谱图的逻辑交叉以生成指示对所有通信参与者可用的频谱单元的最终频谱图。

在框914中，接入点通过为可用频谱(在可用性分析阶段中确定的)内的每一候选频道计算适用性评定来开始它操作的适用性阶段。

在框916中，接入点选择要在其上进行通信的频道。在一种情况下，接入点选择具有被认为最令人满意的适用性评定的频道。

图10示出过程1000，它解释了在一个说明性和非限制性情况下频道分配模块502可如何为每一候选频道生成适用性评定。

在框1002中，频道分配模块502可标识要调查的候选频道。回忆一下，基于图3的讨论，频道可具有任何宽度且可跨越任意数量的底层频谱单元(例如电视频道)。

在框1004，假设待分析的候选频道跨越两个或更多个频谱单元(例如电视频道)。在一种情况下，频道分配模块502通过为每一单独的频谱单元执行适用性评定来继续。在一种情况下，频道分配模块502可为特定频谱单元计算适用性评定，如下：

${\mathrm{\ρ}}_n\left(c\right)=\max (1-A_c^n,\frac{1}{B_c^n+1})---\left(1\right)$

此处，ρ_n(c)表示从节点n(例如，接入点设备)的观点的频谱单元c的适用性评定。是从节点n的观点的频谱单元c的广播时间利用率的测量。是与节点n关于频谱单元c竞争的多个其他节点或实体(例如，其他接入点设备)。即，这定义了节点n必须与多少其他实体进行争夺。等式(1)指示特定频谱单元的适用性评定ρ_n(c)通过取第一值(基于)和第二值(基于)中的最大值来形成。

较不正式地，ρ_n(c)表示如果频谱单元c被包含在由中心频率F和宽度W定义的频道内、节点n将接收到的频谱单元c的预期份额。等式(1)指示，在任意时刻，节点n将能够在频谱单元c上进行传送的概率至少是残差广播时间然而，在每一频谱单元上，节点n在与其他接入点设备争夺时还可预期得到广播时间的它的“合理份额”(如值所表示的)。频道分配模块502可取这两个值中的最大值作为节点n将能够在存在每一传送机会时能够使用频谱单元c的概率的估计。

频道分配模块502可通过使用扫描模块404对频谱单元c的利用率进行采样来生成广播时间利用率测量频道分配模块502可基于任何一个或多个准则来定义利用率。例如，频道分配模块502可基于在给定时间间隔内通过频谱单元传送的信息量来评定利用率。另选地或另外地，频道分配模块502可基于特定通信设备被授予访问频谱单元的时间量等来评定利用率。频道分配模块502可通过检测各个接入点设备通过频谱单元传送的信号来提供正在使用频谱单元的其他节点的数量的指示。频道分配模块502可使用以上在A部分中描述的时域分析方法来执行这些测量的各方面。

频道分配模块502对与待调查的频道相关联的每一频谱单元c执行以上分析。

在框1006中，频道分配模块502接着通过将整个频道的组分频谱单元的适用性评定进行组合来形成整个频道的适用性评定。在一种方法中，频道分配模块502可为频道生成适用性评定，如下：

${\mathrm{MCham}}_n(F,W)=\frac{W}{\mathrm{SF}}\underset{c\∈(F,W)}{\mathrm{\Π}}{\mathrm{\ρ}}_n\left(c\right)---\left(2\right)$

这里，MCham_n(F，W)是从节点n的观点的候选频道整体的适用性评定。候选频道具有中心频率F和宽度W。SF是缩放因子，例如，一种情况下是5MHz。

较不正式地，因为ρ_n(c)表示电视频谱单元c的预期份额，跨频道(F，W)中的每一电视频谱的这些份额的积给出整个频道的预期份额。该值由所探查的频道的最优容量来缩放，例如，一种情况下是W＝5MHz。即，该方法使用5MHZ的频道作为基准点，因为它可纳于单个电视频谱电源。一般地，对任何候选频道的MCham_n(F，W)适用性评定与在频道上投放的当前需求有关，最终反映出与频道的组分频谱单元相关联的和测量。

考虑两个示例。在一种情况下，假设没有背景干扰或其他接入点设备占用频道(F，W)的任何部分。这里，MCham_n(F，W)减少至最优频道容量。即，对于W＝5MHz，MCham_n(F，W)＝1，对于W＝10MHz，MCham_n(F，W)＝2，对于W＝20MHz，MCham_n(F，W)＝4。

在另一示例中，考虑由(F，W＝20MHz)定义的频道。在频道跨越的5个电视频谱单元中，假设3个没有背景干扰，1个具有一个竞争接入点设备且广播时间利用率为0.9，1个具有一个广播时间利用率0.2的一个竞争接入点设备。MCham_n(F，20MHz)＝4·0.5·0.8＝1.6。即，适用性评定预测这一频道上的大致等于空的5MHz频道的1.6倍的吞吐量。

在为所有候选频道计算MCham_n(F，W)适用性评定后，频道分配模块502可选择具有最期望的(例如最佳的)适用性评定的频道。

图11示出用于将频道选择传达给其他通信参与者并评估频道选择的性能的过程1100。

在框1102中，接入点设备将它的频道选择传递给它与其具有通信关系的其他通信设备。接入点设备可使用信标信号或其他类型的消息来传达频道选择。通信设备可在备份频道上或者使用发现过程等来接收频道选择。在接收到频道选择后，通信设备在与接入点设备交互时可使用该频道。

在框1104中，接入点设备可评估所选频道的性能。接入点设备可用不同方式来执行这一评估。在一种情况下，接入点设备的频道评定模块502可周期性地扫描其他可用频道并为这些其他频道计算上述MCham_n(F，W)适用性评定。接入点设备随后可将与其他频道相关联的适用性评定与已被选择且正被使用的频道进行比较。

在一种情况下，接入点设备可仅基于它自己的测量来确定所选频道的MCham_n(F，W)适用性评定。换言之，接入点设备可基于从接入点设备本身的观点作出的测量来计算MCham_n(F，W)适用性评定。在另一情况下，接入点设备可通过将其他通信设备作出的测量考虑在内来为所选频道生成MCham_n(F，W)适用性评定。

例如，参考图1，假设非特权实体Z 116是通过根据图9和10的过程被选择的频道来与非特权实体W 110和非特权实体Z 112通信的接入点设备。非特权实体Z 116可仅基于它自己对所选频道的MCham_n(F，W)适用性评定的计算来计算所选频道对于其他可用频道的MCham_n(F，W)适用性评定的效率。另选地，非特权实体Z还可接收由非特权实体W 110为所选频道生成的MCham_n(F，W)适用性评定以及由非特权实体X 112为所选频道生成的MCham_n(F，W)适用性评定。非特权实体Z随后可通过对由非特权实体Z116、W 110和X 112提供的三个适用性评定取平均来为所选频道计算最终的MCham_n(F，W)适用性评定。

在另一情况下，接入点设备可对包括所选频道的多个可用频道执行取平均过程。在这一方法中，每一通信参与者可为每一候选频道计算MCham_n(F，W)适用性评定，并将一组MCham_n(F，W)适用性评定传送给接入点设备。接入点设备随后可为每一可用频道生成平均适用性评定，并基于平均适用性评定来选择最合适的频道。就此而言，图10中示出的过程(其中选择了初始频道)也可被修改使用上述取平均过程。即，接入点设备在选择初始频道时可将其他通信设备生成的适用性评定考虑在内。

在还有一种实现中，其他通信设备可将它们的原始测量(例如，它们的和测量)发送给接入点设备，而接入点设备可代表其他通信设备来计算MCham_n(F，W)适用性评定(而不是要求其他通信设备来生成MCham_n(F，W)适用性评定)。还有一些其它实现也是可能的。

在框1106中，接入点设备响应于框1104中作出的计算来采取合适的纠正动作。例如，接入点设备可决定切换回先前使用的频道(例如，在切换到新频道之前使用的频道)。这也就是认为先前使用的频道由于质量原因而非被特权实体“接管”而被丢弃。

B.2.时域分析

图12是提供可由任何通信设备的TD功能606执行的时域处理的概览的过程1200。在一种情况下，频道发现模块504使用这一分析来检测与接入点设备相关联的频道。在另一种情况下，断开连接管理模块506使用这一分析来检测对它警告通信设备已经丢失其频道的事实的通知信息。还有其它应用程序也是可能的。

在框1202中，通信设备调查时域中的频谱单元以寻找特性信号的出现。如上所解释的，一种这样的特性信号可指示覆盖频谱单元之一的通信频道的存在。特性信号还可包括与某些消息的持续时间或不同事件之间的间隔等相对应的特性模式。另一种这样的特性信号与向通信设备通知频道丢失的信号相对应，诸如线性调频脉冲类型的信号。

在框1204中，图12解决了特性信号与频道的存在相对应的情况。在这种情况下，频道发现模块504通过检查各个频谱单元来连续地检测到频道的存在，即使频道的边界可能不由频谱单元本身定义(即例如，频道可延伸到一个或多个附加频谱单元上)。

在框1206中，通信设备基于在框1202中检测到的特性信号来导出信息。在一种情况下，通信设备基于在框1202中检测到的特性信号来至少导出频宽。在另一种情况下，通信设备基于在框1202中检测到的特性模式形成结论：一通信参与者已丢失它的通信频道。

在框1208中，通信设备基于在框1204中导出的信息来管理通信的某些方面。例如，框1206可需要使用在框1204中检测到的频道来在设备之间进行通信。或者框1206可需要调用过程以建立另一频道，如果它检测到已丢失先前频道的话。

B.3.频道发现

图13示出用于使用线性搜索策略来发现频道的过程1300。在一个代表性和非限制性的情况下，这一过程可由试图与接入点建立通信的通信设备执行。在图13的情况(以及图14的情况)下，频道发现模块504可从作为频道的一部分的任何个别频谱单元的“有利位置”中检测频道的存在。因此，频道发现模块504可通过使用单个大小的调查单元在时域中执行可用频谱的扫描来检测频道的存在，而非需要使用上述(A部分)一对一的匹配方法来调查不同的频道排列。

在框1302，通信设备的频道发现模块504将频谱单元索引n设为整数值1。

在框1304中，频道发现模块504前进到频谱单元的线性序列中的频谱单元n。在一开始，n＝1，所以频道发现模块504检查频谱单元序列中的第一个频谱单元。

在框1306，频道发现模块504确定频谱单元n是否包括频道，例如通过确定特性信号是否是通过这一频谱单元检测到的。假设在这个时候作出该频谱单元不包括频道的确定。

在框1308中，频道发现模块504确定频谱单元n是否是可供分析的最后一个频谱单元。如果是，并且如果尚未检测到频道，则该过程终止并得出未发现频道的结论。如果频谱单元n不是最后一个频谱单元，则在框1308中，n递增1并且对下一频谱单元n重复上述过程。

假设频道发现模块504最终发现通过频谱单元的至少一部分来传送的频道。如果是，则在框1310中，频道发现模块504检查与从频谱单元获得的特性信号相关联的一个特性模式(或多个特性模式)。即，频道发现模块504基于特性模式来计算频宽W。频宽可用上述方式来生成，例如，通过从数据分组和确认消息之间的间隔长度和/或确认消息本身的持续时间中导出宽度。

假设基于以采样频率F_s执行的分析检测到频宽W。一般地，频道的中心频率F出现在F_s的±E误差边界以内，其中E对应于W/2。在线性搜索策略中，频道发现模块504按连续顺序的方式从较低频进展到较高频。因此，频道的中心频率F被确凿地给出，为F_s+E。因此，在线性搜索策略中，频道发现模块504可从时域分析中计算W和F两者而不必对信号进行解码。

在用上述方式检测到频道的特性之后，频道发现模块504可调谐至该频道并对它的信标信号进行解码。

在线性发现模式中，直到发现频道为止的预期迭代次数是N_su/2，其中N_su是要被扫描的频谱单元数，例如，要被扫描的电视频道数。在最坏的情况下，迭代次数是N_su。

图14示出用于使用交错搜索策略来发现频道的过程1400。再一次，在一个场景中，这一过程可由试图与接入点设备建立通信的通信设备执行。在这种情况下，代替按线性顺序来调查每一频谱单元，频道发现模块504改为在逐宽类的基础上来检查频谱单元。即，频道发现模块504通过首先调查频谱以寻找具有最大可能的频宽的频道的存在来操作。如果没找到这种性质的频道，则频道发现模块504调查频谱以寻找具有次最大频宽的频道的存在。这一过程继续直到调查其余未检查的频谱单元以寻找具有最小可能的频宽的频道的存在。每一可能的频宽定义了频宽类。

在框1402中，频道发现模块504将频宽索引设为与最大可能的频宽相对应，诸如20MHz(在一个仅说明性的示例中)。

在框1404中，频道发现模块504将索引m设为整数值1。索引m用于按顺序通过与特定宽类相关联的一组频谱单元。

在框1406中，频道发现模块504前进到所选宽类中的频谱单元m。这一操作可涉及跳过一个或多个频谱单元。例如，假设宽类与20MHz的宽度相对应。在这种情况下，频道发现模块504通过一次跳过4个频谱单元来前进通过可用频谱。频道发现模块504不调查它跳过的频谱单元直到另一迭代(即，如果该其他迭代最终被执行)。

在框1408中，频道发现模块504确定它前进到的频谱单元是否在先前调查(在先前迭代中)中被调查过。如果是，则没必要再次对它进行调查，过程1400通过跳过这一频谱单元并前进到宽类中的下一频谱单元来操作。

在框1410中，假设频谱单元尚未检查，则频道发现模块504确定该频谱单元是否包含频道，例如，通过确定它是否包含与频道相关联的特性信号。假设在这个时候该频谱单元不包含频道。

在框1412中，频道发现模块504确定频谱单元m是否是当前正在被检查的宽类(例如，首先是20MHz宽类)中的最后一个频谱单元。如果否，则在框1414中，频道发现模块504将索引m递增为m+1，此时它重复上述操作。例如，对于20MHz频道类的情况，如果频道发现模块504刚刚检查了频谱单元x，则它接着检查频谱单元x+5，因为对于该宽类它每次迭代跳过4个频谱单元。

另选地，假设在框1410中频道发现模块504确定它前进到了一宽类中的最后一个频谱单元。如果是，则在框1416中，频道发现模块504接着询问它到达的频道单元是否是要被检查的总的最后一个频谱单元。如果是，则频道发现模块504终止过程1400，得出未发现频道的结论。

另选地，如果频谱单元不是总的最后一个频谱单元，则在框1418中，频道发现模块504将类宽索引递减1。这提示频道发现模块504对接下来最小的频宽(诸如10MHz)重复上述过程。在10MHz的情况下，频道发现模块504通过一次跳过2个频谱单元来顺序通过频谱单元。如上所述，如果频道发现模块504确定它已经在先前迭代中(例如，对于先前类宽)检查了一频谱单元，则没必要对它进行重新检查。频道发现模块504继续前进到该类宽的下一频谱单元。

以上过程通过连续地、在逐宽类的基础上扫描通过各频谱单元来前进。如果未发现频道，则频道发现模块504最终到达最小的可能频宽，例如，在一个示例中为5MHz。

当频道发现模块504最终检测到覆盖频谱单元之一的频道时，最终调用框1420。频道发现模块504随后可基于检测到的特性信号的一个特性模式(或多个特性模式)的时域分析来推断频宽，如上参考图7所述的。

然而，在交错搜索策略的情况下，频道发现模块504按交错方式而非图13的情况下的线性方式移动通过频谱单元。这意味着频道发现模块504无法按以上对于线性操作模式描述的方式来确凿地确定频道的中心频率。相反，频道发现模块504可检查检测到的频道附近的频谱来对通过频道传送的信标进行解码。从这一信息中，频道发现模块504获得频道的中心频率和其他合适的信息。换言之，频道发现模块504可将频道的存在缩小到小范围内。频道发现模块504可连续地在这一范围内前进通过不同的中心频率来发现频道的实际中心频率。

发现过程的交错版本的预期发现时间可被示为预期迭代次数是(N_su+4+1)/4。这里，N_su是要扫描的频谱单元数，而N_W是要处理的宽类选项数(例如，在图3中示出的示例中，N_W＝3)。两种算法都具有最差情况的发现时间N_W。

B.4.断开连接管理

前进到图15，这一附图示出由断开连接管理模块506执行的传达频道丢失的过程1500。例如，通信设备可使用这一过程1500来警告它的接入点设备它已经丢失了它的频道。通信设备可能丢失它的频道的一个原因是因为突然发现特权实体正在使用该频道(在覆盖该频道的任何频谱单元上)在进行传送。这可能由于特权实体刚刚开始传送的事实造成的。或者，特权实体可能刚刚移动到通信设备的附近等。在任何情况下，特权实体“接管”该频道。

在框1502中，通信设备检测到特权实体现在正在该通信设备用来与其他通信参与者进行通信的频道上进行传送。通信设备可结合任职检测模块408来使用它的扫描模块404或使用某一其他机制来作出这一确定。通信设备可基于与传送相关联的指示性信号来对源自特权实体的传送和源自其他通信的传送进行区分。

在框1504中，通信设备在检测到特权实体后立即从它正在使用的频道断开连接。

在框1506中，通信模块向它的其他通信参与者(诸如它的接入点设备)发送通知信息以向这些设备警告频道的丢失。在一种情况下，通信模块可使用主频道来向其他参与者发送这一消息，例如，在它丢弃这一主频道之前。在另一情况下，通信模块可使用备份频道来向其他参与者发送这一消息。接入点设备可提前向通信设备通知这一频道的存在，作为信标消息的一部分或另一消息的一部分。存在备份频道本身被特权设备“接管”并因此不可供使用的风险。在这种情况下，通信设备可通过任何其他替换频道来传送通知消息。

在一种情况下，通信设备可使用线性调频脉冲类型的信号来传送通知信息，接收者设别可容易地将该线性调频脉冲类型的信号解释为指示频道丢失的消息。在一种情况下，通知信息还可对发送该通知信息的通信设备的身份进行编码。例如，通信设备可通过对用来传送通知信息的信号长度进行调制来对发送者的身份进行编码。

图16描述了用于检测由另一通信设备发送的通知信息以及用于基于该通知信息来采取动作的过程1600。例如，虽然不受此限制，接入点设备可在从它的通信设置之一接收到通知信息时执行过程1600。

在框1602中，接入点设备检测到来自通信设备的通知信息。在一种情况下，接入点设备通过周期性地扫描它的备份频道以及还有的替换频道来执行这一操作。它可结合上述的时域分析的类型来使用扫描模块404来执行这一任务。以此方式，检测操作不会过度地干扰接入点设备执行的其他通信任务。一旦接入点设备检测到通信设备(例如，线性调频脉冲类型信号)，它可将主通信模块406调谐至备份频道并对线性调频脉冲信号的内容进行解码。

在框1604中，接入点设备调用上述频道分配过程来分配另一频道以供用于与它的通信设备进行通信。其他通信设备可经由备份频道将它们的频谱图和类似信息传递给接入点设备。

在框1606中，接入点设备可将新频道选择传达给它的通信设备，例如，在接入点设备传送的信标信号内，或者使用接入点设备传送的某一其他消息。

C.代表性处理功能

图17阐述了可以被用来实现上文所描述的功能的任何方面的说明性电气处理功能1700。参考图4，例如，图17中示出的处理功能1700的类型可被用来实现通信设备400的任何方面。在一种情况下，处理功能1700可对应于包括一个或多个处理设备的任何类型的计算设备。

处理功能1700可以包括诸如RAM 1702和ROM 1704等易失性和非易失性存储器以及一个或多个处理设备1706。处理功能1700还可任选地包括各种媒体设备1708，诸如硬盘模块、光盘模块等。处理功能1700可在处理设备1706执行由存储器(例如RAM 1702、ROM 1704或其它)维护的指令时执行以上所标识的各种操作。更一般地，指令和其它信息可以存储在任何计算机可读介质1710上，计算机可读介质包括但不限于静态存储器存储设备、磁存储设备、光存储设备等。术语计算机可读介质还涵盖多个存储设备。术语计算机可读介质还涵盖例如经由电线、电缆、无线通信等从第一位置发送到第二位置的信号。

处理功能1700还包括用于从用户(经由输入模块1714)接收各种输入和用于向用户(经由输出模块)提供各种输出的输入/输出模块1712。一个特定输出机制可包括呈现模块1716及相关联的图形用户界面(GUI)1718。处理功能1700还可包括用于经由一个或多个通信管道1722与其它设备交换数据的一个或多个网络接口1720。一条或多条通信总线1724将上述组件通信地耦合在一起。

虽然在特权和非特权实体共享的任何环境的说明性上下文中描述了该功能，但该功能的各方面还可在不具有这一特性的其他环境中应用。

更一般地，尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本主题，但可以理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。相反，上文所描述的具体特征和动作是作为实现权利要求的示例形式来公开的。

Claims (15)

1.一种使用电子数据处理功能的用于为第一节点选择特权实体所使用的频谱内的频道的方法(900)，所述第一节点构成与所述特权实体相比对所述频谱具有从属权利的非特权实体，所述方法包括：

生成(908)指示所述频谱内的任何频谱单元可供所述第一节点使用的局部可用性信息；

接收(910)其他节点可用性信息，所述其他节点可用性信息指示对于所述第一节点寻求与其进行通信的第二节点可用的任何频谱单元；

基于所述局部可用性信息和所述其他节点可用性信息来标识(912)可用于在所述第一节点和所述第二节点之间通信的可用频谱；以及

基于所述频谱单元的适用性评定从所述可用频谱内选择(916)用于处理所述第一节点和所述第二节点之间的通信的频道，其中所述适用性评定通过取所述频谱单元的残差广播时间与预期得到广播时间的合理份额中的最大值来形成。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述频谱包括电视频谱的至少一部分，且所述频谱单元包括所述电视频谱内的现有电视广播频道。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标识通过取所述局部可用性信息和所述其他节点可用性信息的逻辑交叉来执行。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择还包括：

为所述可用频谱内的每一候选频道标识适用性评定；以及

基于为每一候选频道提供的适用性评定来选择频道。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，候选频道的所述适用性评定基于从所述第一节点的观点的适用性的评定。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，候选频道的所述适用性评定基于从所述第一节点和所述第二节点两者的观点的适用性的评定。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，至少一个候选频道由多个频谱单元组成，且所述至少一个候选频道的适用性评定基于为所述多个各个频谱单元提供的适用性评定。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在由于先前的频道被特权实体获得而丢失所述先前的频道时被发起。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在检测到先前频道的恶化时被发起。

10.一种用于由频道分配模块(502)为候选信道生成适用性评定的方法，所述候选信道是特权实体所使用的频谱内能用于在第一节点和第二节点之间通信的信道，所述第一节点和所述第二节点构成与所述特权实体相比对所述频谱具有从属权利的非特权实体，包括：

为候选频道标识适用性评定，所述适用性评定标识用于进行通信的候选频道的适用性，

所述候选频道由多个频谱单元组成，所述候选频道的适用性评定基于为各个多个频谱单元提供的适用性评定，所述针对频谱单元的适用性评定通过取所述频谱单元的残差广播时间与预期得到广播时间的合理份额中的最大值来形成。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述候选频道的适用性评定基于为各个多个频谱单元提供的适用性评定的积。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，各个频谱单元的适用性评定基于所述频谱单元的当前利用率。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，各个频谱单元的适用性评定基于争用所述频谱单元的多个实体。

14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，各个频谱单元的适用性评定通过以下给出：

${\mathrm{\ρ}}_n\left(c\right)=\max (1-A_c^n,\frac{1}{B_c^n+1})$

其中ρ_n(c)是从节点n的观点的频谱单元c的适用性评定，是从节点n的观点的频谱单元c的利用率的测量，是与节点n关于频谱单元c进行竞争的多个其他实体。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，候选频道的适用性评定通过以下给出：

${\mathrm{MCham}}_n(F,W)=\frac{W}{\mathrm{SF}}\underset{c\∈(F,W)}{\mathrm{\Π}}{\mathrm{\ρ}}_c\left(c\right)$

其中MCham_n(F,W)是候选频道整体的适用性评定，所述候选频道具有中心频率F和宽度W，其中SF是缩放因子。