CN102598747A - 用于无证使用空白频段的处理器、装置和相关方法 - Google Patents

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Abstract

一种设备处理器，所述处理器被配置为：确定当前设备位置的当前地理区域，所述当前地理区域中的地理特定频谱使用数据是已知的；确定所述当前地理区域的地理边距，所述地理边距限定所述地理区域的外部区域；以及当所述设备位置在所述地理边距内时，从远离所述设备的位置获取与邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据。

Description

用于无证使用空白频段的处理器、装置和相关方法
技术领域
本发明涉及空白频段设备、相关方法、计算机程序和装置的领域，具体地说，涉及当从移动/便携式电子设备连接到数据库服务器时，用于管理连接的使用方面。某些公开的方面/实施例涉及便携式电子设备，具体地说，涉及可以手持使用的所谓手持式电子设备(尽管它们可以在使用时放在支架上)。此类手持式电子设备包括所谓的个人数字助理(PDA)。
根据一个或多个所公开的方面/实施例的便携式电子设备/装置可以提供一种或多种音频/文本/视频通信功能(例如，电话通信、视频通信和/或文本传输、短消息服务(SMS)/多媒体消息服务(MMS))、电子邮件功能、交互式/非交互式查看功能(例如，Web浏览、导航、电视/节目查看功能)、音乐录制/播放功能(例如，MP3或其他格式和/或(FM/AM)无线广播录制/播放)、下载/发送数据功能、图像捕捉功能(例如，使用(例如内置)数码相机)以及游戏功能。
背景技术
为实现远程通信，国内和国际机构指定无线电频谱内用于特殊用途的频段(或频道)，多数情况下会颁发使用这些频道的许可证。如果频谱在特定时间、特定地点未被许可的服务所使用，则允许无证的无线发射机在这些地点以这些频谱来工作。这部分频谱通常被称为“空白频段”。
全世界目前正在采用的数字切换使得以前用于广播模拟电视信号的带宽现在可用作其他用途。这是可以实现的，因为与模拟传输相比，数字传输可压缩到更少的频道中。在美国，这些被放弃的电视频率主要位于较高的UHF(700MHz)波段，涵盖频道52-69(609-806MHz)。其他国家/地区对空白频段的使用由当地管制机构规定。
已提出多种使用数字切换留下的空白频段来提供无线宽带互联网接入的建议。当电视频率长距离传播并穿过障碍时，这部分频谱被认为是作为此类用途的理想之选。
在2008年11月4日，美国联邦通信委员会(FCC)批准在美国无证使用空白频段，但需要严格遵守某些规则以避免潜在的干扰问题。首先，空白频段设备必须包括针对现有频谱用户数据库匹配当前设备位置的地理定位技术。因此，所有无证空白频段设备必须在工作之前访问此数据库以确定允许的频道，并且固定设备必须在此数据库中注册有关其工作位置的信息。当地理定位和数据库访问功能一起使用时，允许固定和便携式空白频段设备检测其是否处于干扰其他信号的危险中，并相应地调整其发射方向，必要时可以停止工作。最后，FCC还要求新的无证空白频段设备包括频谱感知技术，从而使得这些设备能够检测其附近是否存在其他信号。
当启动时，空白频段设备将使用它们的当前位置(可能通过GPS或移动电话三角测量获取)来查询数据库，并将作为响应而接收到它们的本地区域内可用和/或不可用频率的列表。从数据库接收的地理特定频谱使用数据然后可存储在设备的存储器中。对于便携式空白频段设备，所存储的频谱使用数据必须被更新以与不断变化的设备位置保持一致。因此，通过频谱使用数据更新设备的最佳方法是一个问题。最重要的考虑因素包括更新频率以及执行这些更新所需的装置和方法。
本说明书中列出或介绍的先期发布文档或任何背景不一定被视为确认该文档或背景是现有技术的一部分或是普通一般知识。本发明的一个或多个方面/实施例可能解决一个或多个背景问题，也可能无法解决。
发明内容
在第一方面，提供一种设备处理器，所述处理器被配置为：
确定当前设备位置的当前地理区域，所述当前地理区域中的地理特定频谱使用数据是已知的；
确定所述当前地理区域的地理边距，所述地理边距限定所述地理区域的外部区域；以及
当所述设备位置在所述地理边距内时，从远离所述设备的位置获取与邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据。
所述地理特定频谱使用数据可以包含功率数据。所述功率数据可以提供有关在所述频谱内传输的部分或全部信号的传输信号功率的信息。
应该理解，任何对地理区域的引用还可以包括此区域上面或下面的空间。因此，术语“区域”和“边距”不一定限于二维空间，而是可以包括三维空间。
可以使用所述设备的速率和时间参数确定所述地理边距的大小，所述时间参数大于从远程位置获取所述地理特定频谱使用数据所需的时间。
可以使用所述设备在两点处的地理坐标确定这些点之间的距离，然后将此距离除以所述设备在这两点之间移动所花费的时间来计算所述设备的速率。可以使用不同的点在地理区域中多次确定所述速率。
有利地，所获取的地理特定频谱使用数据所对应的所述邻近地理区域的大小与所述地理边距的大小相关。在一个实施例中，所获取的地理特定频谱使用数据所对应的所述邻近地理区域的大小可以是固定的。
在一个实施例中，所述地理边距限定的所述外部区域相对于所述设备正在移动的方向而位于所述设备前方。
根据另一方面，提供一种包括此处所述的任何处理器的装置，所述装置还包括用于存储所述地理特定频谱使用数据的存储介质。所述地理特定频谱使用数据可以存储在临时存储介质上，所述临时存储介质可以包括易失性随机存取存储器。所述地理特定频谱使用数据可以存储在永久存储介质上，其中所述永久存储介质是以下项中的任一项：硬盘驱动器、闪存以及非易失性随机存取存储器。
所述装置还可以包括用于确定当前设备位置的位置确定器。所述位置确定器可以是以下项中的任一项：全球定位系统(GPS)、三角测量设备以及Wi-Fi定位系统。
有利地，所述装置还包括被配置为在所述设备和远离所述设备的位置之间交换数据的收发机。可以使用无线互联网技术在所述设备和远离所述设备的位置之间交换数据，其中所述无线技术是以下项中的任一项：Wi-Fi网络、移动电话网络、卫星互联网服务以及全球微波互联接入(WiMax)网络。
所述设备可以是空白频段设备。所述设备可以是便携式电信设备。
所述处理器可以是微处理器，其中包括专用集成电路(ASIC)。
根据另一方面，提供一种用于操作设备的方法，所述方法包括：
确定当前设备位置的当前地理区域，所述当前地理区域中的地理特定频谱使用数据是已知的；
确定所述当前地理区域的地理边距，所述地理边距限定所述地理区域的外部区域；以及
当所述设备位置在所述地理边距内时，从远离所述设备的位置获取与邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据。
可以提供一种记录在载体上的计算机程序，所述计算机程序包括计算机代码，所述计算机代码被配置为通过以下步骤操作设备：
确定当前设备位置的当前地理区域，所述当前地理区域中的地理特定频谱使用数据是已知的；
确定所述当前地理区域的地理边距，所述地理边距限定所述地理区域的外部区域；以及
当所述设备位置在所述地理边距内时，从远离所述设备的位置获取与邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据。
根据另一方面，提供一种数据库服务器，所述数据库服务器被配置为：
从远离所述数据库服务器的设备接收位置数据，所述位置数据包括所述设备的当前地理位置；
确定当前设备位置的当前地理区域，所述当前地理区域中的地理特定频谱使用数据是所述设备已知的；
确定所述当前地理区域的地理边距，所述地理边距限定所述地理区域的外部区域；以及
当所述设备位置在所述地理边距内时，将与邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据传送到所述设备。
还提供一种包括数据库服务器和远离所述数据库服务器的设备的系统，其中所述设备被配置为：
确定当前设备位置的当前地理区域，所述当前地理区域中的地理特定频谱使用数据是所述设备已知的；
确定所述当前地理区域的地理边距，所述地理边距限定所述地理区域的外部区域；以及
当所述设备位置在所述地理边距内时，从所述数据库服务器获取与邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据。
还提供一种包括数据库服务器和远离所述数据库服务器的设备的系统，其中所述数据库服务器被配置为：
从所述设备接收位置数据，所述位置数据包括所述设备的当前地理位置；
确定当前设备位置的当前地理区域，所述当前地理区域中的地理特定频谱使用数据是所述设备已知的；
确定所述当前地理区域的地理边距，所述地理边距限定所述地理区域的外部区域；以及
当所述设备位置在所述地理边距内时，将与邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据传送到所述设备。
还提供一种设备处理器，所述处理器被配置为：
确定当前设备位置的当前地理区域，所述当前地理区域中的地理特定频谱使用数据是已知的；
确定所述设备相对于邻近地理区域的移动方向；以及
根据所述移动方向，从远离所述设备的位置取回与所述邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据。
有利地，所述当前地理区域被分成由小区边界分隔的小区阵列。所述设备的移动方向可以基于跨越特定小区边界的设备。
已知的地理特定频谱使用数据可以被取回的地理特定频谱使用数据所替代，使得所述当前地理区域的大小在取回所述地理特定频谱使用数据之前和之后相同。
还提供一种设备处理器，所述处理器被配置为：
根据所述设备的移动方向确定所述当前地理区域的地理边距，所述地理边距限定所述地理区域的外部区域；以及
当所述设备位置在所述地理边距内时，从远离所述设备的位置获取与邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据。
本发明包括一个或多个单独或以各种形式组合的对应方面、实施例或特征，无论它们是否在所述组合中或单独地具体地陈述(包括要求保护)。用于执行一个或多个所述功能的对应装置也在本发明之内。
上述概要仅旨在是示意性的而非限制性的。
附图说明
现在参考附图仅通过实例的方式给出描述，这些附图是：
图1a示意性地示出一种通过相关地理特定数据更新设备的方法；
图1b示意性地示出通过相关地理特定数据更新设备的另一方法；
图1c示意性地示出通过相关地理特定数据更新设备的另一方法；
图2示意性地示出通过相关地理特定数据更新设备的另一方法；
图3a示意性地示出一种当设备沿正x方向移动时，在不使用地理边距的情况下通过相关地理特定数据更新设备的方法；
图3b示意性地示出当设备沿负y方向移动时，在不使用地理边距的情况下通过相关地理特定数据更新设备的另一方法；
图3c示意性地示出当设备沿xy平面的对角线移动时，在不使用地理边距的情况下通过相关地理特定数据更新设备的另一方法；
图4示意性地示出一种设备处理器；
图5示意性地示出一种包括处理器的装置；
图6a示意性地示出一种用于操作设备的方法；
图6b示意性地示出用于操作设备的另一方法；
图7示意性地示出一种提供程序的计算机可读介质；
图8示意性地示出一种数据库服务器；以及
图9示意性地示出一种包括数据库服务器和设备的系统。
具体实施方式
现在参考图1a，其中示出一种通过地理特定频谱使用数据更新移动空白频段设备的方法。当设备启动时，首先必须确定其当前地理位置100。在实际中，可使用可以包括全球定位系统(GPS)、三角测量设备或Wi-Fi定位系统的位置确定器执行此操作。获取此位置数据之后，所述设备必须接着从远程数据库获取与其当前位置100对应的频谱使用数据。为此，所述设备将使用其当前位置查询数据库，然后作为响应而接收到给定区域内可供使用的频率的列表。所述响应可以是不能在给定区域内使用的频率的列表，具体取决于数据库的实施方式。此区域101(在此称为“当前地理区域”)是当前设备位置周围的地理区域，该地理区域中的频谱使用数据是所述设备已知的。此地理区域可以限定蜂窝或WLAN网络的范围，甚至限定该范围内的子区域。应该理解，任何对区域的引用还可以包括此区域上面或下面的空间。因此，术语“区域”不一定限于二维空间，而是可以包括三维空间。此外，本上下文中的单词“已知”指所述设备已接收或当前存储在所述设备上的信息。同样，单词“未知”指所述设备尚未接收或当前未存储在所述设备上的信息。
当前地理区域101在图1a中由设备位置100周围的未填充方块102限定，但实际上可以采取其他形状，甚至可能是不规则形状。通过获取此频谱使用数据，设备将发现当前地理区域101中哪些频率可以使用，哪些频率不能使用。但是，设备不了解当前地理区域101之外的频谱使用。当前地理区域101的大小可以是固定的，但也可以由设备上可供存储地理特定频谱使用数据的存储空间量决定。信息可以存储在诸如易失性随机存取存储器之类的临时存储介质上，或存储在诸如硬盘驱动器、闪存或非易失性随机存取存储器之类的永久存储介质上。例如，所述设备可以拥有足够的存储器以仅保存覆盖10km×10km面积的频谱使用数据。本地地理区域101的大小可以由最大下载限制决定，所述最大下载限制限定可在单次更新或给定时间量内从远程数据库接收的数据量。
设备的移动在图1a中由实心箭头103示出并且可使用位置确定器来确定。如果设备移出当前地理区域101并进入邻近区域(此处称为“邻近地理区域”)104，则必须获取与邻近地理区域104对应的地理特定频谱使用数据。一个方面涉及设备何时更新它当前保存的频谱使用数据。根据FCC规则，设备必须首先访问电视频段数据库以确定在其位置处可用的电视频道，然后才能在给定位置处执行初始传输。设备可经由开放连接点访问数据库。如果设备在进入邻近地理区域104之前获取邻近地理区域104的频谱使用数据，则这是有利的。但是，从远程数据库获取频谱使用数据会花费时间。所述设备必须首先建立与数据库服务器(或接入点)的连接并将位置数据发送到该服务器，然后才能从数据库接收相关数据。因此，可能存在几秒钟延时。可使用无线互联网技术在所述设备和服务器之间交换数据，所述无线技术可以是以下中的任一项：Wi-Fi网络、移动电话网络、卫星互联网服务以及全球微波互联接入(WiMax)网络。对于设备而言，在到达当前地理区域101的边界105之前开始更新频谱使用数据是有利的。
在图1a中，设备从其原始位置100移向当前地理区域101的边界105。根据一个方面，所述设备在到达当前地理区域101的边界105内的地理边距106时开始更新频谱使用数据。地理边距106是到边界105的距离，所述设备必须在该处开始更新其频谱使用数据，以便在所述设备到达边界105之时完成更新。在某些实施例中，只能针对设备前方(即，设备正在移动的方向，而不是相反方向)的边界的一部分(或多部分)计算地理边距。例如，在当前地理区域为图1a所示的正方形(或其他规则形状)时，这可是适合的。在此情况下，计算正方形边界的一边(而非所有边)的边距即可，因为它是当前地理区域与最相关的邻近地理区域之间的边界。
在另一实施例中，可针对设备前方的边界的一部分计算地理边距，但之后应用于边界的所有部分。参考图1a，这意味着尽管针对边界部分105计算边距，所述边距也将应用于由未填充方块102限定的地理区域的全部四个边。在当前地理区域具有不规则形状(例如图2所示的当前地理区域)时，这种方法可能是有利的。
在另一实施例(图1c)中，可针对接近边界113上的点112计算地理边距106，然后应用于接近边界113的部分115，部分115的长度可小于完整边界113的长度。部分115的长度可以是固定的，也可以是变化的。部分115的长度可以由相对于设备运动方向103的角度θ确定。这在图1c中示出。在该图中，设备的运动方向103由速度向量指示。通过从设备位置100将角度2θ投射到接近边界113，限定了当前地理区域101内的扇形114以及接近边界113上的一个弧(即，部分115)。弧的长度随投射角度2
θ变化。角度2θ的范围可以从0°到90°(即，设备运动方向103的任一侧的角度θ为45°)。角度2θ可以与设备速度成比例。当设备快速移动时，涵盖边界113的大部分的边距106最好考虑设备方向的变化。在当前地理区域101具有不规则或曲线形状时，本实施例尤其有利，否则很难区分不同的边界段105(与图1a所示的正方形边界102相比)。因此，无论当前地理区域101的形状为何，本实施例都允许计算地理边距106并将其应用于与设备的移动方向103最相关的边界部分(而非将同一边距应用于整个边界)。
通过将设备的速率乘以时间参数来计算地理边距106(如下面的方程1所示，其中M是地理边距，v是设备的速率，t是时间参数)，所述时间参数大于完成更新所需的时间。
M＝vt    (方程1)
在本说明书中，术语“速率”可以与“速度”互换使用。也就是说，在某些实施例中，设备的速度和特定方向对于在此描述的装置/设备和方法是重要的。但在其他实施例中，设备的特定方向不很重要。
地理边距因此可以表示为标量或向量。在上述实施例中，边距最好描述为标量，因为它是到设备前方的边界的距离(无论从哪个方向)。在此情况下，不单独考虑速率的轴向分量，并且只有速率的量级(即，设备速度)是相关的。对于本实施例，最好在没有向量标记的情况下表示方程1：
M＝vt    (方程2)
在另一实施例中(图1b)，考虑速率的轴向分量。如果将设备的速率分隔为轴向分量(本实例中为二维，但也可以是三维)(vx，vy)，则地理边距可以表示为(Mx，My)，并且可以单独计算边距的x分量和y分量(方程3)。
(Mx，My)＝(vx，vy)t    (方程3)
使用此方法，Mx 108和My 109可以分别应用于沿x轴和y轴的边界段。参考图1b，Mx 108(使用vx计算)应用于边界段110，My 109(使用vy计算)应用于边界段111。因此，设备将在到达Mx 108或My 109中的任一个时开始更新频谱使用数据。
如果时间参数不大于完成更新所需的时间，设备将无法在到达邻近地理区域104之前完成更新，除非它的速率保持等于或小于它在计算时的速率。例如，如果设备的速率增加，所需的地理边距也会增加，并且将大于设备到边界105的距离。通过使时间参数大于完成更新所需的时间，本实施例考虑合理的速率增加。但是，为了完全克服此问题，所述设备可以包括防止设备在完成频谱使用数据更新之前，在邻近地理区域104执行传输的故障安全(fail-safe)功能。
为避免上述情况，可以使用自适应算法根据先前行为来预测未来设备速率，从而考虑任何可能的速度增加。例如，如果设备以速率v1朝向边界移动，并且所述自适应算法预测设备速率在接近边界时将增加到更高的速率v2，则可以使用速率v2和时间参数(其可以大于完成更新所需的时间)确定地理边距。假如正确预测了速度的增加，则不需要额外的故障安全功能。所述自适应算法还可用于预测设备方向的变化。这可有助于确保针对正确边界而确定地理边距。
另一故障安全功能可以是使用设备的最大移动速率(而不是设备的当前速率)计算地理边距。因此，本实施例固定地理边距的大小，但是保证在设备进入邻近地理区域之前完成更新。使用此方法，设备在进入此固定边距时立即访问数据库以获取相关频谱使用数据，而不考虑设备的移动速度。此外，在本实施例中，时间参数无需大于从数据库获取频谱使用数据所需的时间。相反，只要时间参数等于从数据库获取频谱使用数据所需的时间即可。
另外需要指出，当设备静止时，地理边距将为零。在这种情况下，设备上保存的频谱使用数据可能需要以固定时间间隔被更新，以便考虑当前地理区域中的任何频谱使用变化，而不是在设备到达地理边距时更新。
在另一实施例中，可以在设备静止时将默认边距(与当前设备速率无关)应用于当前地理区域边界的所有段。
在图1a中，邻近地理区域104(其是与完成更新之后设备已知的频谱使用数据对应的区域)被示为设备位置(在此假设设备已到达当前地理区域101的边界105，由点107表示)周围的已填充方块，但实际上可以采取其他形状，甚至可能是不规则形状。邻近地理区域104的大小可以是固定的，但也可以由设备上可供存储地理特定频谱使用数据的存储空间量决定。但是，邻近地理区域104的大小还可以由最大下载限制决定，所述最大下载限制限定可在单次更新或给定时间内从远程数据库接收的数据量。
邻近地理区域的大小可以由设备传输的信号的覆盖区域决定。以这种方式，可以确保设备传输的信号不会干扰该区域内传输的任何其他信号。无需具有与该覆盖区域以外的区域对应的频谱使用数据，因为设备传输的信号将不能干扰在该覆盖区域以外传输的任何其他信号。
邻近地理区域104的大小可以与地理边距105的大小相关(但不一定与地理边距具有相同的大小)，从而将邻近地理区域104的大小与设备速率联系起来。此功能将为快速移动设备提供与更大区域(大于缓慢移动设备所需的频谱使用数据对应的区域)对应的频谱使用数据。这是有利的，因为这将减小快速移动设备的所需更新的频率。
此外，邻近地理区域104在图1a中被示为与当前地理区域101重叠，意味着更新完成之后在设备上存储的频谱使用数据包括一些原始频谱使用数据和一些新的频谱使用数据。此方面是有利的，因为需要从数据库下载的数据量减少，进而减少连接时间和电池使用。同时这表示一种可能性，即，更新完成之后在设备上存储的频谱使用数据可能仅包括新的频谱使用数据而没有任何先前频谱使用数据。
在图2a中，示意性地示出通过地理特定频谱使用数据更新设备的另一方法，其中存储在远程数据库中的频谱使用数据被布置到不同地理区域201中。地理区域201的大小或形状可能相同，也可能不同。在该图中，地理区域201具有不规则形状，但是实际无需如此。当设备启动时，设备如先前那样从确定其当前地理位置开始。随后，设备使用其位置数据查询远程数据库以获取相关频谱使用数据，并且接收与设备位置所处的当前地理区域202对应的频谱使用数据。
当设备移动时，计算地理边距203(如根据图1概述的)以确定设备何时需要更新所存储的频谱使用数据。再次，在设备进入地理边距203时开始更新。在本实施例中，从数据库接收的频谱使用数据对应于邻近地理区域。因此，当前地理区域202和邻近地理区域203之间没有重叠，并且更新完成之后在设备上存储的频谱使用数据仅包括新的频谱使用数据而没有任何先前频谱使用数据。
根据另一实施例，无需地理边距106即可更新频谱使用数据。在本实施例中，当设备启动时，使用从位置确定器接收的位置数据查询数据库。然后从数据库取回与当前设备位置100周围的区域(当前地理区域101)对应的频谱使用数据。当设备移动时，确定设备的移动方向103。可使用位置确定器执行此操作，所述位置确定器可以是以下之一：全球定位系统(GPS)、三角测量设备或Wi-Fi定位系统。接着，从数据库取回与邻近地理区域104对应的频谱使用数据。设备可在设备方向103每次更改时访问数据库以获取频谱使用数据。因此，设备取回与接近的邻近地理区域104对应的频谱使用数据。当移动方向103在较长的一段时间内保持不变时，可采用故障安全机制。例如，如果设备在指定时间内保持沿同一方向103移动，则可以强制该设备访问数据库以获取频谱使用数据。
在图3中，示意性地示出通过地理特定频谱使用数据更新设备的另一方法。在本实施例中，当前地理区域300和邻近地理区域301被分成由小区边界303分隔的小区阵列302。可通过将设备速率与时间参数相乘来确定相邻小区边界303之间的距离。各小区可以在大小和形状上完全相同，但无需一定如此。有利地，用于计算的设备速率是设备的最大移动速率。所述时间参数可以大于或等于从数据库获取频谱使用数据所需的时间。有利地，当前地理区域300和邻近地理区域301被分成整数个小区302且各小区之间没有间隙。当前地理区域300、邻近地理区域301以及小区302可以是正方形或矩形(三维的立方体或立方形)，但它们可采取其他形式。
当设备启动时，设备如先前那样从确定其当前地理位置304开始。接着，设备使用其位置数据查询远程数据库以获取相关频谱使用数据，并且接收与当前地理区域300对应的频谱使用数据。在此阶段，设备可能位于当前地理区域300的中央，也可能位于当前地理区域中的其他位置。当设备移动时，确定移动方向。可通过跨越特定小区边界来确定移动方向。当设备跨越小区边界303(如果沿对角线移动，则可能跨越一对小区边界303)时，设备会访问数据库以更新频谱使用数据。每次更新期间从数据库获取的数据可以对应于邻近地理区域301中的小区302的单个行305或单个列306(如图3a和3b所示)。更具体地说，每次更新期间获取的数据可以对应于距离接近的区域边界307最近的行305(图3b)或列306(图3a)。当设备沿对角线移动时(图3c)，更新期间获取的数据可以对应于距离接近的区域边界307最近的行305的一部分和列306的一部分。设备可以在每次跨越小区边界303时访问数据库以获取新的频谱使用数据。
如上所述，由于数据存储的限制，可能限制当前地理区域的大小。但是，在本实施例中，每次将新的频谱使用数据(可以对应于行、列或行的一部分和列的一部分)添加到存储器时，将删除(即，实际上盖写数据)来自当前地理区域的另一侧的数据(可以对应于行、列或行的一部分和列的一部分)，使得当前地理区域的大小和形状保持不变。结果，设备可以始终位于当前地理区域的中央区域并可被其中的频谱使用数据是已知的小区所围绕。
使用设备最大移动速率和更新频谱使用数据所花费的时间来确定小区大小确保了无论当前设备速率为何，都会在设备到达下一小区边界之前完成每次更新。
图4、5、8和9示出执行频谱使用数据更新所需的装置。在图4中，示出设备的处理器400，所述处理器可以是微处理器。处理器400被配置为使用从位置确定器接收的位置数据查询远程数据库(设备首次接通电源时)以获取与当前地理区域101对应的频谱使用数据。当接收到频谱使用数据时，处理器400确定当前设备位置周围的当前地理区域101(所述当前地理区域中的频谱使用数据是设备已知的)，从而确定相对于当前设备位置的边界105的位置。接着，处理器400使用设备速率和时间参数计算地理边距106，一旦设备进入地理边距106内，便再次查询远程数据库，这次获取与邻近地理区域104对应的频谱使用数据。每次设备从远程数据库接收到频谱使用数据时，需要处理器400重复确定地理边界105和计算地理边距106的过程。还需要处理器400在设备每次到达地理边距时访问远程数据库。此外，可能需要处理器400在特定地理区域内多次计算地理边距106以考虑设备速率的变化。
在图3所示的实施例中，不需要地理边距。实际上，当前地理区域300和邻近地理区域301被分为由小区边界303分隔的小区阵列302。各小区可以在大小或形状上完全相同，但无需一定如此。在本实施例中，处理器400被配置为使用从位置确定器接收的位置数据查询远程数据库(首次开启设备时)以获取与当前地理区域300对应的频谱使用数据。当接收到频谱使用数据时，处理器400确定当前设备位置周围的当前地理区域300，当前地理区域300中的频谱使用数据是设备已知的。接着，处理器400确定小区302的大小。可以使用设备速率(可以是设备最大移动速率)和时间参数确定小区302的大小，所述时间参数大于或等于从数据库获取频谱使用数据所需的时间。此步骤确定相对于当前设备位置的小区边界303的位置。当设备跨越小区边界303时，处理器400查询远程数据库以获取与邻近地理区域301对应的频谱使用数据。在本实施例中，邻近地理区域301也被分为由小区边界303分隔的小区阵列302(可能与当前地理区域300中的小区阵列相同，也可能不同)，并且从数据库接收的频谱使用数据对应于邻近地理区域301内的小区302(如图3所示)。需要处理器400在每次更新之后确定当前地理区域300并确定小区边界303的位置，并在设备每次跨越小区边界303时访问远程数据库。
在图5中，示出包括设备504中可通过数据总线505相互电连接的处理器500、存储介质501、位置确定器502以及收发机503的装置。参考图4描述了所述处理器。需要存储介质501来存储从远程数据库接收的频谱使用数据，存储介质501可以是包括易失性随机存取存储器的临时存储介质。存储介质501也可以是包括硬盘驱动器、闪存或非易失性随机存取存储器的永久存储介质。
需要位置确定器502来确定所述设备的当前地理位置。所述设备的位置在其开启时确定，但也将在此后定期确定以监视设备相对于地理区域边界105的位置。位置确定器502可以是以下任一项：全球定位系统(GPS)、三角测量设备和Wi-Fi定位系统。
收发机503被配置为在设备504和托管远程数据库的数据库服务器之间交换数据。可以使用无线互联网技术在设备504和数据库服务器之间交换数据，其中所述无线技术是以下任一项：Wi-Fi网络、移动电话网络、卫星互联网服务以及全球微波互联接入(WiMax)网络。
在图6a中，示出一种通过地理特定频谱使用数据更新设备504的方法601。第一步包括确定当前设备位置周围的当前地理区域101(当前地理区域101中的地理特定频谱使用数据是已知的)，从而确定当前地理区域的边界。为了执行此操作，设备的当前位置必须是已知的并且设备504必须拥有与当前地理区域101对应的频谱使用数据。接着，使用设备速率和时间参数确定地理边距106。一旦确定地理边距106并且设备504进入边距106，便从远程数据库获取与邻近地理区域104对应的频谱使用数据。每当设备进入新的地理区域时，都需要重复此方法601。此外，可能需要在特定地理区域内多次确定地理边距106以考虑设备速率的变化。
在图6b中，示出在不使用地理边距的情况下，通过地理特定频谱使用数据更新设备的另一方法。第一步包括确定当前设备位置周围的当前地理区域300(当前地理区域300中的地理特定频谱使用数据是已知的)，从而确定当前地理区域300的边界307。为了执行此操作，设备的当前位置必须是已知的并且设备必须拥有与当前地理区域300对应的频谱使用数据。在本实施例中，当前地理区域300被分为小区阵列302。各小区可以在大小或形状上相同，但无需一定如此。因此，下一步是确定每个小区302的大小。可以使用设备速率(可以是设备最大移动速率)和时间参数确定每个小区的大小，所述时间参数大于或等于更新频谱使用数据所需的时间。此步骤确定相对于当前设备位置的小区边界303的位置。一旦确定小区边界303，便在设备跨越小区边界303时从远程数据库获取与邻近地理区域302对应的频谱使用数据。可以通过设备所跨越的特定小区边界确定设备的移动方向。获取频谱使用数据之后，必须接着重新确定当前地理区域300和小区边界303。每当设备跨越小区边界303时，都需要重复此方法。
图7示意性地示出提供根据一个实施例的程序的计算机/处理器可读介质700。在该实例中，所述计算机/处理器可读介质是诸如数字多功能光盘(DVD)或光盘(CD)之类的盘。在其他实施例中，所述计算机可读介质可以是被编程为执行本发明的功能的任何介质。
为附图中示出的其他实施例提供对应于上述实施例中类似功能的标号。例如，功能标号1也可对应于标号101、201、301等。这些标号功能可以出现在附图中，但是可能未在这些特定实施例的描述中直接提及。附图中仍提供这些标号功能以帮助理解进一步的实施例，尤其是涉及类似上述实施例的功能。
在图8中，示意性地示出数据库服务器801。数据库服务器801位于远离设备504的位置并托管设备504为获取相关频谱使用数据而访问的频谱使用数据库。所述服务器包括处理器802、存储介质803和收发机804，并且其最基本的级别被配置为从设备504接收位置数据并将地理特定频谱使用数据发送到设备504。
但是，数据库服务器801可以执行先前分配给设备504的任务。例如，在接收到设备504发送的位置数据之后，所述服务器可以确定当前设备位置周围与设备504所需的频谱使用数据对应的地理区域(从而确定所述地理区域的边界105)，然后将频谱使用数据和地理数据发送到设备504。所述服务器还可以使用设备速率和时间参数(先前接收自所述设备)确定地理边距106并将此信息发送到所述设备。如上所述，选择时间参数以使设备在进入邻近地理区域之前有充足的时间访问数据库并接收所需的频谱使用数据。由于设备连接到服务器并接收必要数据所需的时间可能变化(例如，取决于数据传输率或网络业务量)，因此时间参数将据此而改变。因此，所述时间参数可以由服务器确定并基于当前数据传输率或当前网络业务量。可以由所述服务器不断地监视和更新时间参数。所述服务器还可以使用设备速率和时间参数确定小区大小(如上面参考图3所述)，并且确定相对于当前设备位置的小区边界的位置。
如果所述服务器执行上述任务，则设备504将不必执行这些任务。因此，本实施例减少了设备处理器500的工作并有助于最小化设备处理器500的成本。在另一实施例中，可以在所述设备和所述服务器间分担上述任务。
在图9中，示意性地示出包括设备901和数据库服务器902的系统900。所述设备参考图5进行描述，所述数据库服务器参考图8进行描述。如上所述，确定地理区域、确定这些地理区域的边界、确定地理边距或确定小区大小的任务可以在设备901或服务器902端执行，也可以在设备901和服务器902之间分担。
本领域技术人员将理解，任何提及的装置/设备/服务器和/或特别提及的装置/设备/服务器的其他功能均可以由所安排的装置提供，使得它们被配置为仅在启用(例如，启动或类似状态)时执行所需操作。在这种情况下，它们在未启用(例如，关闭状态)时可能未将相应软件载入活动存储器，并且仅在启用(例如，开启状态)时载入相应软件。所述装置可以包括硬件电路和/或固件。所述装置可以包括载入存储器的软件。此类软件/计算机程序可以记录在同一存储器/处理器/功能单元和/或一个或多个存储器/处理器/功能单元上。
在某些实施例中，特定提及的装置/设备/服务器可预编程有相应软件以执行所需操作，其中所述相应软件可通过用户下载“激活码(key)”来启用，以便例如解锁/启用所述软件及其关联功能。与此类实施例关联的优点可包括当设备需要进一步的功能时，减少数据下载需求，并且在观察到设备具有足够容量来存储此类包含用户尚未启用的功能的预编程软件的情况下，此特性也很有用。
将理解，任何提及的装置/电路/元件/处理器除所提及的功能以外，还可包括其他功能，并且这些功能可由同一装置/电路/元件/处理器执行。所公开的一个或多个方面可包括关联计算机程序和适当载体(例如，存储器、信号)上记录的计算机程序(可能经过源/传输编码)的电子分发。
将理解，在此描述的任何“计算机”可以包括一个或多个单独处理器/处理元件的组合，所述单独处理器/处理元件可能位于同一电路板或电路板上的同一区域/位置，甚至同一设备上，也可能位于不同位置。在某些实施例中，任何提及的处理器中的一个或多个都可以分布在多个设备上。同一或不同处理器/处理元件可以执行在此描述的一个或多个功能。
参考对任何提及的计算机和/或处理器和存储器(例如，包括ROM、CD-ROM等)的全部介绍，它们可以包括计算机处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或其他被编程为执行发明功能的硬件组件。
申请人在此单独公开本文描述的每个单个功能和两种或多种此类功能的任意组合，根据本领域技术人员的普通一般知识，能够根据本说明书作为整体执行此类功能或组合，无需考虑此类功能或功能组合是否解决此处公开的任何问题，并且不限制权利要求书的范围。申请人指出，所公开的方面/实施例可以包含任何此类单个功能或功能组合。鉴于上面的描述，对本领域技术人员显而易见的是，可以在本发明的范围内做出各种修改。
尽管已经示出、描述和阐述应用于本发明不同实施例的基本新颖特性，但是将理解，本领域技术人员在不偏离本发明精神的情况下，可以对所描述的设备和方法做出各种形式和细节上的省略、替换和更改。例如，明确指出，以基本相同的方式执行基本相同的功能以实现相同结果的那些元件和/或方法步骤的所有组合在本发明的范围内。此外，还应认识到，作为设计选择的一般问题，结合任何公开的形式或实施例示出和/或描述的结构和/或元件和/或方法步骤可以结合在任何其他公开或描述或提出的形式或实施例中。此外，在权利要求书中，功能限定的装置旨在涵盖执行所述功能时在此描述的结构，其不仅涵盖结构等同物，也涵盖等同结构。因此，尽管钉子和螺钉不是结构等同物，因为钉子采用柱形表面将木质部件固定在一起，而螺钉采用螺旋状表面，但是在固定木质部件的环境中，钉子和螺钉可以是等同结构。

Claims (16)

1.一种设备处理器，所述处理器被配置为：
确定当前设备位置的当前地理区域，所述当前地理区域中的地理特定频谱使用数据是已知的；
确定所述当前地理区域的地理边距，所述地理边距限定所述地理区域的外部区域；以及
当所述设备位置在所述地理边距内时，从远离所述设备的位置获取与邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据。
2.如权利要求1中所述的处理器，其中使用所述设备的速率和时间参数确定所述地理边距的大小，所述时间参数大于从远程位置获取所述地理特定频谱使用数据所需的时间。
3.如权利要求1或2中所述的处理器，其中所获取的地理特定频谱使用数据所对应的所述邻近地理区域的大小与所述地理边距的大小相关。
4.如权利要求1或2中所述的处理器，其中所获取的地理特定频谱使用数据所对应的所述邻近地理区域的大小是固定的。
5.如上述任一权利要求中所述的处理器，其中所述地理边距限定的所述外部区域相对于所述设备正在移动的方向而位于所述设备前方。
6.一种包括上述任一权利要求中所述的处理器的装置，所述装置还包括用于存储所述地理特定频谱使用数据的存储介质、用于确定当前设备位置的位置确定器，以及被配置为在所述设备和远离所述设备的位置之间交换数据的收发机中的一个或多个。
7.如权利要求5中所述的装置，其中所述设备是便携式电信设备和空白频段设备中的一个或多个。
8.一种用于操作设备的方法，所述方法包括：
(i)确定当前设备位置的当前地理区域，所述当前地理区域中的地理特定频谱使用数据是已知的；
(ii)确定所述当前地理区域的地理边距，所述地理边距限定所述地理区域的外部区域；以及
(iii)当所述设备位置在所述地理边距内时，从远离所述设备的位置获取与邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据。
9.一种记录在载体上的计算机程序，所述计算机程序包括计算机代码，所述计算机代码被配置为通过以下步骤操作设备：
(i)确定当前设备位置的当前地理区域，所述当前地理区域中的地理特定频谱使用数据是已知的；
(ii)确定所述当前地理区域的地理边距，所述地理边距限定所述地理区域的外部区域；以及
(iii)当所述设备位置在所述地理边距内时，从远离所述设备的位置获取与邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据。
10.一种数据库服务器，所述数据库服务器被配置为：
从远离所述数据库服务器的设备接收位置数据，所述位置数据包括所述设备的当前地理位置；
确定当前设备位置的当前地理区域，所述当前地理区域中的地理特定频谱使用数据是所述设备已知的；
确定所述当前地理区域的地理边距，所述地理边距限定所述地理区域的外部区域；以及
当所述设备位置在所述地理边距内时，将与邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据传送到所述设备。
11.一种包括数据库服务器和远离所述数据库服务器的设备的系统，其中所述设备被配置为：
确定当前设备位置的当前地理区域，所述当前地理区域中的地理特定频谱使用数据是所述设备已知的；
确定所述当前地理区域的地理边距，所述地理边距限定所述地理区域的外部区域；以及
当所述设备位置在所述地理边距内时，从所述数据库服务器获取与邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据。
12.一种包括数据库服务器和远离所述数据库服务器的设备的系统，其中所述数据库服务器被配置为：
从所述设备接收位置数据，所述位置数据包括所述设备的当前地理位置；
确定当前设备位置的当前地理区域，所述当前地理区域中的地理特定频谱使用数据是所述设备已知的；
确定所述当前地理区域的地理边距，所述地理边距限定所述地理区域的外部区域；以及
当所述设备位置在所述地理边距内时，将与邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据传送到所述设备。
13.一种设备处理器，所述处理器被配置为：
确定当前设备位置的当前地理区域，所述当前地理区域中的地理特定频谱使用数据是已知的；
确定所述设备相对于邻近地理区域的移动方向；以及
根据所述移动方向，从远离所述设备的位置取回与所述邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据。
14.如权利要求13中所述的处理器，其中所述当前地理区域被分成由小区边界分隔的小区阵列，并且其中所述设备的移动方向基于跨越特定小区边界的设备。
15.如权利要求13或14中所述的处理器，其中一些已知的地理特定频谱使用数据被取回的地理特定频谱使用数据所替代，使得所述当前地理区域的大小在取回所述地理特定频谱使用数据之前和之后相同。
16.如权利要求13中所述的处理器，其中所述处理器被配置为：
根据所述设备的移动方向确定所述当前地理区域的地理边距，所述地理边距限定所述地理区域的外部区域；以及
当所述设备位置在所述地理边距内时，从远离所述设备的位置获取与邻近地理区域对应的地理特定频谱使用数据。
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