CN102638799B - 用于rf频谱管理的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于RF频谱管理的系统和方法，配置成管理在相同的无线通信环境中运行的两种或更多种网络计算无线技术对于RF频谱的同时使用，所述信息处理系统被配置为：通过指示第一客户设备利用所述RF频谱中的第一信道来用第一网络计算无线技术进行通信，从而针对所述第一客户设备的使用来分配所述RF频谱；以及通过指示第二用户设备利用所述RF频谱中的第二信道来用第二网络计算无线技术进行通信，从而在所述第一客户设备使用所述RF频谱的同时针对所述第二客户设备的使用来分配所述RF频谱。

Description

用于RF频谱管理的系统和方法
本申请是申请号为200610106075.3，申请日为2006年5月8日，发明名称为“用于RF频谱管理的系统和方法”的中国专利申请的分案申请
技术领域
本发明总体上涉及无线通信，尤其涉及对无线通信环境中使用的无线频谱的管理。
背景技术
由于信息的使用价值和用途不断增加，个人和商业机构致力于寻找其它的方式来处理和保存信息。用户可利用的一个选项是信息处理系统。信息处理系统一般处理、编译、保存和/或交互信息或数据，用于商务、个人或者其它目的，从而允许用户利用信息的价值。由于不同用户或应用之间技术和信息处理的需要和要求不同，信息处理系统也视所处理的信息、如何处理信息、处理、保存或者交互信息的多少、以及信息应当多么快多么有效地被处理、保存或者交互而不同。信息处理系统的多样化考虑到信息处理系统作为通用或者作为特定用户或者为诸如金融交易、航线预定、企业数据保存或者全球通信之类的特定用途而配置。此外，信息处理系统可包括各种硬件和软件部件，这些硬件和软件可以配置成处理、保存和交互信息，并且可以包括一个或多个计算机系统、数据存储装置和联网装置。
信息处理系统用于网络通信环境。宽带网络通信市场的持续增长超出了预期，并且在2005年可望达到5亿个用户。高速因特网访问促使开发新应用和新的使用模式以用于传统和非传统服务和应用，尤其是在正在进行的数字家庭、企业和小型和中型公司(SMB)联网环境中。这样的一个实例是新级别的多媒体装置，支持高清晰度电视(HDTV)和高速因特网访问。
目前，存在多种基于路由器的产品和无线网关产品，这些产品可以用来形成高速宽带接入网(例如，有线，DSL)和家里和其它地方的本地有线和802.11Wi-Fi网络之间的桥。这些产品的技术特定于所使用的接入方法、嵌入式控制器、网络地址翻译(NAT)、安全和路由选择软件。有许多方法和装置可用来通过使用基于以太网的协议和同轴电缆(cabling)系统将高速设备连接到有线网络环境。然而，在使用无线介质以相同的结构来提供漫游和独立布置多媒体和诸如存储器、显示器和I/O外设之类的其它数字家庭设备的位置时，会面临许多挑战。
在现代无线通信环境中，有各种类型的外设和设备可以互相无线连接以及连接到环境中的网络，并在未许可的免责(exempt)RF频率上通信。包括在同一无线通信环境中共存的各种无线技术之中的是那些涉及网络的无线技术，这些无线技术实现为无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)、无线城域网(WMAN)和无线个人网络(WPAN)的一部分。这里还有其它无线设备(例如，无绳电话、微波炉、军用雷达等等)，使用非网络无线技术在网络相关设备和外设的范围之中发射或接收信息。这些不同网络和非网络相关技术可能的运行频率通常在可利用的未许可无线射频(RF)频谱内相重叠，这在设备之间产生了干扰电位(potential)。同时，在未许可频谱中增加和布置许多的无线设备，例如无绳电话、WLAN、WPAN等等。由于未许可的无线RF频谱是不规则的并且不受规则的保护，因此遇到干扰问题的概率更高。
至少部分利用了未许可RF频谱的涉及无线技术的特定网络的例子包括，但不仅限于诸如802.11无线逼真(WiFi)(2.4GHz和5.0GHz)WLAN技术，诸如蓝牙(2.4GHz)和UWB(3.1-10.6GHz)之类的基于WPAN技术，诸如GSM/EDGE、HSDPA、W-CDMA、CDMA-2000(800MHz-900MHz，1800MHz-1900MHz和2.1GHz)之类的基于WWAN的技术；诸如802.16WiMax(2GHz-11GHz)之类的基于WMAN的技术等等。
在尝试解决在802.11aWLAN网络通信和其它设备(例如，其它WiFi WLAN接入点分段，以及最初使用的诸如军用雷达系统或者卫星设备之类的设备)之间潜在的干扰时，IEEE802.1h+d标准被开发来实现动态频率选择(DFS)和发射功率控制(TPC)。检测使用同一RF信道的其它设备，并且DFS被无线网络接入点用来将当前的WLAN运行的RF信道切换到另一个RF信道以避免干扰。TPC调整RF发射功率以降低对其它设备的干扰，并且TPC被无线网络接入点用来管理功率消耗，和/或控制接入点和无线设备之间的范围。
发明内容
于此公开的系统和方法是用来管理由在同一无线通信环境中运行的(例如，在同一物理位置运行等等)两个或多个网络计算无线技术使用的RF频谱(例如，RF频谱分配，RF传输功率等等)的方法和装置。总之，公开的装置和方法可以用来智能地监视指定无线通信环境的指定RF频谱的使用特性(例如，识别在RF频谱之中使用和未使用的RF信道，至少一个在RF频谱中运行的网络计算无线技术的传输功率特性，在RF频谱中的非网络或干扰信号的出现等等)，并用于动态地调整指定RF频谱使用，所述调整通过由在指定的无线通信环境中通信的两个或更多同存的网络计算无线技术，至少部分根据检测到的使用特性(例如，在两种或更多同存网络计算无线技术之间调整RF频谱的位置，调整两种或更多同存网络计算无线技术中的至少一个的RF信道传输功率等级等等)。总之，公开的系统和方法可以有利地实现广泛的多种多样的联网计算无线技术的频谱管理，因为它们可以布置来促进广泛的多种多样的网络类型的网络通信，例如WWAN、WLAN、WMAN、WPAN等等。公开的系统和方法也可以有利地实施用于本地频谱管理，即在设备所在地的频谱管理。
公开的系统和方法可以在一个实施例中实现，使用了一种方法和结构性模型，有利地促进了跨越异构无线平台信息处理系统的数据和多媒体内容的分享，所述异构无线平台在其它竞争和干扰RF噪声源出现时，在公用无线通信环境中运行(例如，家庭或者办公计算无线通信环境)。例如，这样的结构性模型和方法可以实施来提供对时间敏感的多媒体内容的有保证的传送，以及公用无线通信环境之中运行在终端站和基站和相应信息处理系统之间的尽力而为数据访问。终端站信息处理系统可以是适于用作网络计算终端站的许多种信息处理系统中的任意一种，所述网络计算终端站比如是多媒体PC、智能HDTV子系统、多媒体适配器等等。基站信息处理系统可以是适于用作网络计算基站的许多种信息处理系统中的任意一种，所述网络计算基站比如是无线路由器、无线接入点、具有多种无线技术的“智能交换机”、无线机顶盒、无线数字设备(例如，无线家庭游戏控制台)等等。
在无线通信环境中，当将指定的RF频谱分配用于网络计算通信时，公开的系统和方法有利地利用现有频率选择方式中的一个或更多方面来管理用于指定无线技术的频谱分配。例如，在一个示例实施例中，公开的系统和方法可以实施来管理在指定无线通信环境中的802.11WiFi网络和超宽带(UWB)通信的RF频谱分配。在这样的示例实施例中，公开的系统和方法可以实施以有利地利用IEEE802.11h和/或802.11d标准的一个或更多方面用于频谱管理和/或信道重用，因此以其固有的802.11h+d特征和UVB来杠杆平衡高速802.11WiFi以促使可用频谱的分割，例如，分割成下列两种使用模式：1)IEEE802.11a/b/g/n用于高速WLAN数据传送；并且2)UWB用于点对点室内高速多媒体链路。因此，公开的装置和方法可以实施以促使无线使用模式根据多种无线传输方法、面向不同的应用类型的智能分割。
在公开的系统和方法的一个实施例中，无线通信频谱管理的方法可以实现成：1)确定和协商无线频谱使用；2)改变无线功率和信道分配(例如，使用802.11h+d)；和3)使用适当的无线传输以根据诸如优先权、等待时间(latency)和带宽要求之类的一种或更多应用特征来改变应用。例如，公开的系统和方法可以实现为一个例示实施例，以提供包括天线阵的无线通信频谱管理结构，天线阵被配置成检测可用来同时运行两种或更多不同的无线技术(例如，802.11和UWB技术)的频谱。以多输入多输出(MIMO)天线结构，所述构造被实现来根据使用模式和应用来协商可用的无线频谱和预先指定的特定频谱(框架)掩码(mask)。在配置成管理用于802.11和UWB技术的频谱分配的实施例中，所述构造可以利用802.11abgn标准来提供在2.4和5GHz许可免责频带上的无线传输运行，以用于数据访问。智能无线交换机可以在例如无线网络接入点中实现，该无线网络接入点利用802.11h+d来支持在802.11abgn标准中提供的DFS和TPC，以映射出并管理两个竞争802.11和UWB无线技术的频谱使用，同时保证在多个发射机和接收机之间的共存。
通过利用现有的由802.11h+d标准提供的支持动态频率分配和功率谱密度，所公开的系统和方法可以在一个实施例中实现来提供可升级的无线智能RF频谱管理，例如，智能无线交换特征，用于在多种规则限制域中的WLAN运行，并用于提供在躲避雷达和发射功率控制中的智能无线活动。因此，802.11WLAN标准的特征可以结合在UWB中的频率重叠而有利地杠杆平衡，以提供RF频谱的智能重用和管理。在这一点上，带有其本身固有的服务质量(QoS)支持的UWB，结合其低功率和噪声阈值而使它成为典型的无线传输等待时间敏感的多媒体内容，尤其在相对短的自约1到5米(例如，在一个房间里)的距离上。
在一个示例实施例中，公开的系统和方法可以实施来促使远端多媒体平台分布在个人房间周围来共享来自基站实体的多媒体内容，或者相似的宽带终接平台。由两种无线技术结构智能重用共享频谱有利地保证了双重运行，并在短距离上传送时间敏感的高带宽内容，此外还保证可靠的WLAN网络的可用性，这是在固定和移动模式中共享的高速因特网所要求的。
一方面，在此公开的是一个无线网络接入点，包括信息处理系统，配置成管理在同一种无线通信环境中运行的两种或更多网络计算无线技术使用的RF频谱。
另一方面，在此公开的是信息处理系统，配置成无线网络接入点，该信息处理系统包括第一无线网络技术通信部件，配置成使用第一网络技术无线技术进行通信；第二无线网络技术通信部件，配置成使用第二网络计算机无线技术进行通信；和RF频谱控制器，耦合到第一和第二无线网络技术通信部件的控制运行。
另一方面，在此公开的是一种RF频谱管理方法，包括使用信息处理系统，被配置成无线网络接入点来管理由一种或更多在同一无线通信环境中运行的网络计算无线技术所使用的RF频谱。
附图说明
图1是根据公开的装置和方法的一个示例实施例的无线通信环境的简化框图；
图2是根据公开的装置和方法的一个示例实施例的无线网络接入点的简化框图；
图3图示了根据公开的装置和方法的一个示例实施例的RF频谱管理方法。
图4图示了根据公开的装置和方法的一个示例实施例的RF频谱管理方法。
具体实施方式
图1是无线通信环境100的框图，其中公开的系统和方法可以根据一个示例实施例实现来管理未许可RF频谱的使用(例如，RF频谱分配，RF传输功率等等)。如所示，无线通信环境100包括信息处理系统102，配置成作为智能交换机的网络计算接入点设备，智能交换机耦合到与因特网120形式的外部网络通信(例如，通过诸如DSL，卫星或者电缆调制解调器之类的宽带连接)并和多个示例网络计算客户无线设备104、106、108、110和112通信，这些示例网络计算客户无线设备是指定无线网络的用户在特定的物理位置(例如，家庭、办公室等等)遇到的设备。在这一点上，可以理解无线网络接入点(诸如接入点102之类)可以根据公开的系统和方法配置成耦合到一个或更多外部网络(可以包括也可以不包括因特网)，或者作为选择，不耦合到这样的外部网络(即，一个接入点可以配置成以单独的模式运行)。虽然该实施例是关于未许可的RF频谱使用的管理来描述的，可以理解，公开的系统和方法也可以实现为管理许可的RF频谱使用。
如图1的示例实施例所示，接入点102被配置成通过UWB和WiFi无线技术和客户无线设备通信，并管理客户无线设备之间的设备间通信，比如，诸如图1所示的客户无线装置104和106之间的通信，和/或图1的任何其它设备104、106、108、110和112之间的通信。这样，单个客户无线设备之间的通信通过接入点102经由合适的无线和处理部件被路由。具体地，接入点102包括UWB通信部件150，UWB通信部件150借助UWB无线技术和多媒体个人计算机(PC)104和多媒体和数据PC106通信。接入点102还包括WiFi通信部件140，WiFi通信部件140借助802.11WiFi无线技术和多媒体和数据PC106、打印机108、数据PC110和个人数字助理(PDA)112通信。如所示，接入点102还包括天线阵列形式的无线环境监控器，监控器包括监控无线通信环境100的RF特性(例如，RF信号的存在以及强度，RF干扰的存在及强度等等)的天线单元130a至130n。应当理解，无线环境监控器可以采取在此的其它地方描述的任何其它监控结构的形式或者适于监控无线通信环境的设备。
可以理解，图1所示的实施例只是例示，智能交换机的特征可以在其它实施例中实现来和图示类型的客户无线设备和/或其它类型的客户无线设备通信，所述通信使用图示类型的无线技术和/或任何其它类型的适用于网络通信的无线技术。还可以理解，智能交换机的特征可以使用无线部件实现，所述无线部件配置成使用任何两种或更多不同类型的无线技术的组合(例如，三种或更多不同类型的无线技术，四种或者更多不同类型的无线技术等等)在指定的无线通信环境中和客户无线设备通信。
图1中所示的是RF设备114和116，它们表示非网络相关RF能量源，在图1的在网络计算环境100中运行的无线设备的范围内。这些RF设备/源头可以包括，例如，微波炉116和商用或者军用雷达114，它们具有和图1的无线网络设备使用的UWB和WiFi RF频谱相重叠的运行频率，对这些无线网络设备产生干扰电位。从网络计算环境的角度，这样的设备的RF发射其特征一般是不可控制。可以理解，设备114和116只是示例，任何一个或多个这些或者其它类型的非网络相关RF能量源(例如，其它干扰宽带通信技术)可以在图1所示的所有或部分无线联网通信环境中出现。
这里还要进一步地描述，一个或多个无线网络接入点(例如，接入点102)可以根据公开的装置和方法的一种实施例配置成管理两种或更多种无线通信技术(例如，UWB和WiFi)和在同一无线通信环境(例如，无线通信环境100)中运行的相关的无线客户设备(例如，无线客户设备104、106、108、110和112)使用的RF频谱。这样，无线网络接入点可以被配置成控制由一个或多个连接的无线客户设备用来通信的通信信道，例如，通过动态地启动通信信道改变来实现本地动态频谱分配，所述的启动通信信道改变是以这样的方式，即使一个或更多连接的无线客户设备跟随信道变化。
图2图示了图1的接入点102的例示实施的框图。所图所示，接入点102包括UWB通信部件150，在该实施例中其包括UWB无线(例如，收发信机)电路202，耦合在UWB天线250和UWB网络软件栈处理电路204之间。接入点102还包括WiFi通信部件140，在此实施例中包括WiFi无线(例如，收发信机)电路206，耦合在WiFi天线240和WiFi网络软件栈处理电路208之间。如图所示，UWB无线电路202经由硬件通信路径210和WiFi无线电路206通信，例如，为了交互RF频谱计划信息。为了交互RF信息和使用/应用信息，UWB软件栈204经由软件通信路径212和WiFi软件栈208通信。在图示实施例中，UWB通信部件150使用UWB天线250和UWB客户无线设备通信，并且WiFi通信部件140使用WiFi天线240和WiFi客户无线设备通信。如图所示，在图示的示例实施例中出现的接入点102是可选的外部网络接口220，它可以出现以在外部网络(例如，因特网120)和每个UWB通信部件150和WiFi通信部件140之间通过信号路径222和224和外部网络通信(例如，诸如因特网120或其它有线以太网设备或网络等等)交互。
如图2所示，接入点102还包括RF频谱控制器216，用来控制每个UWB通信部件150和WiFi通信部件140的运行，例如，控制RF信道选择以及控制RF传输强度，等等。在此实施例中，RF频谱控制器216也图示出通过接收机电路218耦合到天线阵列单元130a-130n。正如将要进一步描述的，RF频谱控制器216可以通过控制路径219和217耦合来至少部分地根据由天线阵列单元130监控的周围无线通信环境的特征来控制相关的通信部件150和140。作为选择或者额外地，RF频谱控制器216可以至少部分地根据由天线阵列单元240和250监控的周围无线通信环境的特征来控制相关通信部件150和140的运行。如图所示，可以提供可选择的用户接口230来允许用户和RF频谱监控器216通信。作为选择或者额外地，RF频谱控制器可以被配置成以任何其它合适的方式和一个用户或多个用户通信，例如，通过外部网络和/或UWB或WiFi网络通信。
可以理解，每个UWB网络软件栈204、WiFi网络软件栈208、外部网络接口220和RF频谱控制器216的处理逻辑可以利用任何一个或更多微处理器的合适配置和任何合适的相关部件实现，例如，内存，存储器等等。每个UWB网络软件栈204、WiFi网络软件栈208、外部网络接口220和RF频谱控制器216的处理逻辑也可能在分离的微处理器、和/或任何可以在通用微处理器上实现的其它两个或更多其它处理逻辑实体上实现。例如，虽然在图2中图示成分离的处理部件，应当理解，频谱控制器216的功能可以实现成UWB通信部件150或者WiFi通信部件140的一部分。在这样的替换实施例中，选出的一个UWB通信部件150或者WiFi通信部件140可以配置成作为控制其它通信部件运行的主设备(master)，例如，经由硬件通信路径210和/或软件通信路径212。
图3图示了RF频谱管理方法300，如同它可以根据公开的系统和方法的一个示例实施例实现，例如，使用无线通信环境100的接入点102。示例方法300在步骤302开始，其中运行参数由用户配置，例如，通过使用用户接口230从用户到接入点102的频谱控制器216交互信息。该运行参数可包括涉及指定网络计算无线网络通信环境的一个或多个固有特征的信息，涉及在网络计算无线网络通信环境中会遇到的无线设备的标识或者其它特征的信息，无线网络运行协议信息等等。例如，在步骤302，用户可以规定当前运行的国家和在网络计算无线网络通信环境中会遇到的UWB和WiFi无线客户列表。
根据在步骤302提供的信息，可以在步骤304确定无线网络通信运行的一个或多个允许的RF频率范围。例如，可允许的一个或多个允许的(法定的)频率范围可以根据规则限制的数据来确定，所述数据用于当前规定的运行无线技术(例如，UWB和WiFi)的指定国家。在图2的实施例中，这样的规则限制的信息可以包含在由接入点102的频谱控制器216访问的内存中(例如，固件)。可允许频率的范围还可以根据其它信息来确定，例如，用户规定的无线客户设备的特定的频率容量，特定的用户规定的对频率范围的限制，规定的无线联网协议(例如，802.11h 802.11d)及其组合等等。
如在步骤306中所示，可选择地监控当前的网络计算无线网络通信环境的雷达信号，干扰信号或者其它可能会出现的非网络信号。这样，可以理解，方法300在这里关于监控雷达信号来描述，但是类似的方法可以实施来监控其它类型的信号以及信号的组合(例如，由本地频谱中出现的其它RF干扰源产生的信号，所述本地频谱是由合并在指定接入点的无线通信技术使用的频谱，所述指定接入点以在此描述的方式配置成多无线技术智能交换机)。在任何情况下，可以使用任何合适的RF检测设备或者RF检测设备的组合来执行无线通信环境的监控，在配置了频谱控制器的无线网络接入点或者其它信息处理系统设备的外部和/或内部监控，例如，诸如图2的将接收到的RF信号信息通过接收机电路218馈送到频谱控制器216的天线单元130。
在监控当前的网络计算无线网络通信环境的诸如雷达之类的非网络信号时，可以根据检测的非网络信号的存在和识别，使用诸如信号强度，频带，功率等级，信噪比(S/N)等等之类的属性，实施一种或多种政策来为无线通信技术管理频谱分配。这些政策可以是标准政策(例如，在诸如雷达信号、卫星信号或者另一个接近WLAN的重叠信号或者在隔壁办公室或者家庭中运行的另一种无线网络之类的干扰信号出现时实施的802.11h规则)，或者可以是定制的政策(例如被设计来通过避开这些频率而优化无线网络通信的定制政策，所述的频率是在其上检测到非网络干扰信号在运行)。重新参见图3的步骤306，如果检测到雷达信号(例如，军用雷达，商用雷达，航空雷达等等)，在步骤308采取行动来消除对雷达的干扰，通过命令受影响的无线通信技术的无线客户设备来避开那些信道或者从那些信道移开，那些信道是会干扰检测到的雷达信号的信道，例如，通过改变到不会受到干扰困扰的替换网络通信频率，或者如果没有这样的替换频率可利用，就通过阻塞所有的网络通信。在一个示例实施例中，接入点102的频率控制器216可以通过使用消息发送协议来命令UWB和/或WiFi无线客户设备移至不干扰检测到的雷达信号的信道来实现步骤308。相似的方法可以实施来命令无线客户移至似乎不会干扰检测到的非网络干扰信号(例如，诸如来自微波炉的之类的信号，等等)UWB和/或WiFi信道。
除了分配无线网络通信的RF频谱来避免和在指定的网络计算无线网络通信环境中检测到的非网络信号的干扰之外，可以理解，无线网络通信的其它特征可以额外或者可替换地被管理，例如，在步骤308和/或者图3的其它步骤。这样，可以实施政策来调整无线客户设备的RF传输功率电平以便使对可以检测到的或者猜测在附近运行的其它分开的无线通信系统(例如，WLAN等等)的干扰电位最小化。这样，标准化的政策(例如，802.11h)和/或定制的政策可以实施来执行该功能。
在步骤312，可以在由配置了频谱控制器的无线网络接入点或者其它信息处理系统设备支持的多种无线技术之间分配信道，例如使用诸如在这里和下列描述的频谱分配政策。在步骤314命令无线客户设备哪个/哪些信道被阻塞来由指定的无线技术使用，且根据步骤312的信道分配利用哪些信道。在一个实施例中，这样的指令可以使用公知的UWB和/或WiFi技术(例如，802.11h，802.d等等)来执行，或者使用适于将信道改变指令传送到无线客户设备的任何其它协议。无线客户设备接着在步骤316根据步骤314的指令来改变信道。如图3的环路320所示，继续执行对无线环境的监控以便信道可以必要地重新分配以适应无线网络条件的改变。
见步骤312，例如，可以根据一种或多种预定/默认的政策或用户规定的一种或多种政策来使使用这些技术通信的网络设备(例如，无线客户设备)之间的干扰最小化或者基本消除这些干扰。例如，图4图示了可以在步骤312中利用的频谱管理方法的示例实施例。这样，图4表示了图1的无线网络接入点102以及相关的无线客户设备运行的无线技术，包括可利用的UWB频谱范围402(在此例中，2.1-10.7GHz的可用范围)和可利用的802.11WiFi WLAN频率范围404(即2.4-2.4835GHz可用范围)和406(即4.9-5.9GHz可用范围)。在图4所示的实施例中，围绕运行范围408和410的WiFi信道当前正由图1的部分无线客户设备用于无线通信。可以理解，图4的频谱范围只是示例，公开的系统和方法可以其它频谱范围实施。这样，频谱范围可以随规则在时间上的变化而改变，随受规则限制的环境的变化而改变(例如，在世界的不同国家)等等。例如，当前的FCC规则规定了从3.1-10.6GHz的UWB频谱范围，虽然在其它的国家存在对于低功率UWB运行在低于3.1GHz和高于10.6GHz的频率上的建议。
仍然参见图4的示例实施例，将频谱分配政策设置成根据由窄带(例如，WiFi)无线技术选来使用的RF信道408和410，在宽带(例如，UWB)和窄带(例如，WiFi)无线技术之间分配RF频谱。这样，与对应的正在使用的WiFi信道408和410的频率相应的UWB信道420和422已经被阻塞或者不允许由UWB无线技术使用，正如图4中的由“X”标记的这些信道。这样，UWB频谱402的所有其它信道可供使用，除非基于另一原因被阻塞或者不允许使用。这样的频谱分配政策是合乎需要的，例如，因为可利用的UWB频谱范围402比可利用的窄带WiFi频谱范围404或者406宽得多，这意味着在有必要避免两种技术之间信道互相重叠时，与寻找替换WiFi信道相比更易于找到替换的UWB信道。然而，可以理解，适于减少或者基本上消除两种或更多种无线技术之间的重叠的任何其它政策都可以使用，包括在宽带(例如，UWB)和窄带(例如，WiFi)无线技术之间分配RF频谱，所述分配根据由宽带无线技术而不是窄带无线技术选择来使用的RF信道。频谱分配政策可选择地并额外地实施以选择合适的无线技术(例如，UWB对WiFi)，至少部分基于在网络设备上执行的并在无线环境中传送的特定应用的参数，例如，选择合适的无线通信技术以满足特定应用的优先权、等待时间和/或带宽要求。
图4还图示了UWB信道430和WiFi信道432，它们因其它原因可选择地被阻塞，例如，以避免来自非网络源的干扰或者防止干扰在步骤306检测的雷达信号。如上所述，无线客户设备可以在步骤314根据步骤312的信道分配被指令哪个/些信道(例如，信道432)被阻塞来由WiFi无线技术使用，哪个/些信道(例如，信道420、422和430)被阻塞来由UWB无线技术使用。在步骤314，无线客户设备还被命令哪个/些保留的可用信道用于每个WiFi和UWB通信(例如，以便所有UWB无线客户设备在同一个选定的UWB频率上通信并且以便所有的WiFi无线客户设备在同一个选定的WiFi频率上通信)。在一个实施例中，可以使用用于UWB和/或WiFi技术(例如，802.11h，802.11d，等等)的公知协议，或者使用适于将信道变化指令传送到无线客户设备的其它合适的协议将所述指令从信息处理系统(例如，无线网络接入点102)的频谱控制器传送到无线客户设备。接着无线客户设备可以在步骤316根据步骤314的指令改变信道。
可以理解，图3的方法300只是示例，更多的或者更少的步骤的组合也可以利用，和/或图示的步骤可以以任何其它顺序执行，这适于实施公开的系统和方法的一种或多种频谱管理特性，如同在这里或别处描述。还可以理解，关于图4图示和描述的无线技术频谱实施例只是例示，公开的系统和方法可以实现来管理用于多种联网无线技术的多个无线技术频谱，因为它们可以实施来促使用于任何无线计算网络类型及其组合的网络计算无线通信，包括WWAN、WLAN、WMAN、WPAN等等，但是不仅限于此。特定的例子包括但不限于诸如802.11WiFi(2.4GHz和5.0GHz)之类的基于WLAN的技术，诸如蓝牙(2.4GHz)和UWB(3.1-10.6GHz)之类的基于WPAN的技术；诸如GSM/EDGE，HSDPA，W-CDMA，CDMA-2000(800-900MHz，1800-1900MHz和2.1GHz)之类的基于WWAN的技术；诸如802.16WiMax(2-11GHz)之类的基于WMAN的技术等等。
为了该公开的内容，一种信息处理系统包括任意的手段和手段的集合，可运行来计算，分类、处理、发射、接收、恢复、发起、交换、保存、显示、表明、检测、记录、再现、处理或者利用任何形式的信息、智能化或者数据用于商业、科学、控制、娱乐或者其它目的。例如，信息处理系统可以是个人计算机、PDA、消费电子设备、网络存储设备或者任何其它合适的设备，并且可以在尺寸、形状、性能、功能和价格上有所不同。信息处理系统可包括内存，一个或更多诸如中央处理单元(CPU)之类的处理资源或者硬件或软件控制逻辑。信息处理系统的其它部件可以包括一个或更多存储设备，用来和外部设备以及各种输入和输出(I/O)设备通信的一个或多个通信端口，比如键盘、鼠标和视频显示器。信息处理系统还可以包括一条或多条总线，可操作地在各种硬件部件之间传送通信。
由于本发明可适于各种修改和替换形式，通过例示的方式表示了特定的实施例，并在此描述。然而，应当理解本发明不是想局限于公开的特定形式。而本发明是想覆盖落在所附权利要求书限定的发明的精神和范围之中的所有修改、等价物以及替换物。此外，公开的装置和方法的不同方面可以以各种组合和/或单独的形式使用。因此本发明并不局限于在此示出的组合，而是可以包括其它组合。

Claims (30)

1.一种用于RF频谱管理的装置，配置成管理在相同的无线通信环境中运行的两种或更多种网络计算无线技术对于RF频谱的同时使用，所述用于RF频谱管理的装置包括：
用于通过指示第一客户设备利用所述RF频谱中的第一信道来用第一网络计算无线技术进行通信的装置，从而针对所述第一客户设备的使用来分配所述RF频谱；以及
用于通过指示第二客户设备利用所述RF频谱中的第二信道来用第二网络计算无线技术进行通信的装置，从而在所述第一客户设备使用所述RF频谱的同时针对所述第二客户设备的使用来分配所述RF频谱；
其中所述用于RF频谱管理的装置进一步包括：
用于通过指示所有的所述多个第一客户设备使用所述第一信道彼此传输的装置，从而针对所述多个第一客户设备的使用来分配所述RF频谱；以及
用于通过指示所有的所述多个第二客户设备使用所述第二信道彼此传输的装置，从而在所述多个第一客户设备使用所述RF频率的同时针对所述多个第二客户设备的使用来分配所述RF频谱。
2.根据权利要求1所述的用于RF频谱管理的装置，其中至少部分所述RF频谱是未许可的；以及
其中所述用于RF频谱管理的装置被配置成监控所述RF频谱的使用特性，并且至少部分根据监控到的所述RF频谱的使用特性，通过指示所述第二客户设备更换到所述RF频谱中的另一信道来使用所述第二网络计算无线技术进行通信，从而在所述第一客户设备使用所述RF频谱的同时，再分配所述第二客户设备对所述RF频谱的使用。
3.根据权利要求2所述的用于RF频谱管理的装置，其中所述监控到的所述RF频谱的使用特性包括以下特性的每一个的组合：利用所述两种或更多种网络计算无线技术中的至少其中之一的在所述RF频谱之中被使用的RF信道的标识，在所述RF频谱之中运行的所述两种或更多种网络计算无线技术中的至少其中之一的传输功率强度水平，以及在所述RF频谱中的非网络或者干扰信号的出现。
4.根据权利要求2所述的用于RF频谱管理的装置，其中所述监控到的所述RF频谱的使用特性包括：利用所述两种或更多种网络计算无线技术中的至少其中之一的在所述RF频谱之中被使用的一个或多个RF信道的标识。
5.根据权利要求1所述的用于RF频谱管理的装置，其中所述两种或更多种网络计算无线技术包括超宽带UWB和无线逼真WiFi网络计算技术。
6.根据权利要求1所述的用于RF频谱管理的装置，其中所述两种或更多网络计算无线技术包括至少一种无线局域网WLAN技术和至少一种无线个人域网WPAN技术。
7.根据权利要求1所述的用于RF频谱管理的装置，其中所述用于RF频谱管理的装置进一步被配置成：
至少部分根据第一应用的一种或更多种应用特性，选择所述两种或更多种网络计算无线技术中的第一种来供在所述第一和第二客户设备中的至少一个上执行的第一应用使用，所述第一应用的所述一种或更多种应用特性包括第一应用优先权、第一应用等待时间、第一应用带宽要求中的至少其中之一及其组合；以及
至少部分根据第二应用的一种或更多种应用特性，选择所述两种或更多种网络计算无线技术中的不同的第二种来供在所述第一和第二客户设备中的至少一个上执行的第二应用使用，所述第二应用的所述一种或更多种应用特性包括第二应用优先权、第二应用等待时间、第二应用带宽要求中的至少其中之一及其组合。
8.根据权利要求1所述的用于RF频谱管理的装置，其中所述用于RF频谱管理的装置包括天线阵列，且所述用于RF频谱管理的装置被配置为采用所述天线阵列来描绘可用的无线频谱，然后基于描绘的无线频谱以及给定的使用模型和由各个第一和第二客户设备的每一个使用的特定应用类型的组合为所述多个第一客户设备和所述多个第二客户设备预分配特定的频谱遮罩，为所述多个第一客户设备预分配的所述频谱遮罩不同于为所述多个第二客户设备预分配的所述频谱遮罩。
9.根据权利要求1所述的用于RF频谱管理的装置，其中所述用于RF频谱管理的装置进一步被配置为调整所述多个第一客户设备的RF传输功率水平，从而使得与检测到的要在相同无线通信环境中运行的另外的分开的无线通信系统发生干扰的可能性降到最低。
10.一种信息处理系统，被配置为无线网络接入点，所述信息处理系统包括：
第一无线网络技术通信部件，配置为使用第一网络计算无线技术通信；
第二无线网络技术通信部件，配置为使用第二网络计算无线技术与所述第一无线网络技术通信部件同时地通信；
以及RF频谱控制器，被耦合以控制所述第一和第二无线网络技术通信部件的运行；
其中，所述信息处理系统被配置为：
通过指示第一客户设备利用RF频谱中的第一信道来用第一网络计算无线技术进行通信，从而针对所述第一客户设备的使用来分配所述RF频谱，以及
通过指示第二客户设备利用所述RF频谱中的第二信道来用第二网络计算无线技术进行通信，从而在所述第一客户设备使用所述RF频谱的同时针对所述第二客户设备的使用来分配所述RF频谱；
其中所述信息处理系统被配置为与多个第一客户设备通信，每个第一客户设备通过所述第一网络计算无线技术进行通信；
其中所述信息处理系统被配置为与多个第二客户设备通信，每个第二客户设备通过所述第二网络计算无线技术进行通信；以及
其中所述信息处理系统进一步配置为：
通过指示所有的所述多个第一客户设备使用所述第一信道彼此传输，从而针对所述多个第一客户设备的使用来分配所述RF频谱；以及
通过指示所有的所述多个第二客户设备使用所述第二信道彼此传输，从而在所述多个第一客户设备使用所述RF频谱的同时针对所述多个第二客户设备的使用来分配所述RF频谱。
11.根据权利要求10所述的信息处理系统，进一步包括外部网络接口，耦合在外部网络和所述第一无线网络技术通信部件和所述第二无线网络技术通信部件的每一个之间。
12.根据权利要求10所述的信息处理系统，还包括耦合至所述RF频谱控制器的无线环境监控器。
13.根据权利要求10所述的信息处理系统，其中至少部分所述RF频谱是未许可的，并且其中所述频谱控制器被配置成监控所述RF频谱的使用特性，并且至少部分根据监控到的所述RF频谱的使用特性来调整所述第一和第二无线网络技术通信部件的至少其中之一对所述RF频谱的使用。
14.根据权利要求13所述的信息处理系统，其中所述监控到的所述RF频谱的使用特性包括以下特性的每一个的组合：在所述RF频谱之中由两种或更多种网络计算无线技术的至少其中之一使用的和非使用的RF信道的标识，在所述RF频谱之中运行的所述两种或更多种网络计算无线技术的至少其中之一的传输功率强度水平，以及在所述RF频谱中的非网络或者干扰信号的出现。
15.根据权利要求13所述的信息处理系统，其中所述监控到的所述RF频谱的使用特性包括：利用所述第一和第二网络计算无线技术的至少其中之一的在所述RF频谱之中被使用的一个或多个RF信道的标识。
16.根据权利要求10所述的信息处理系统，其中所述第一网络计算无线技术包括无线局域网WLAN计算技术；以及其中所述第二网络计算无线技术包括无线个人域网络WPAN计算技术。
17.根据权利要求10所述的信息处理系统，其中所述第一网络计算无线技术包括超宽带UWB；以及其中所述第二网络计算无线技术包括无线逼真WiFi网络计算技术。
18.根据权利要求10所述的信息处理系统，其中所述信息处理系统包括天线阵列，且所述信息处理系统被配置为采用所述天线阵列来描绘可用的无线频谱，然后基于描绘的无线频谱以及给定的使用模型和由各个第一和第二客户设备的每一个使用的特定应用类型的组合为所述多个第一客户设备和所述多个第二客户设备预分配特定的频谱遮罩，为所述多个第一客户设备预分配的所述频谱遮罩不同于为所述多个第二客户设备预分配的所述频谱遮罩。
19.根据权利要求10所述的信息处理系统，其中所述信息处理系统进一步被配置为调整所述多个第一客户设备的RF传输功率水平，从而使得与检测到的要在相同无线通信环境中运行的另外的分开的无线通信系统发生干扰的可能性降到最低。
20.一种RF频谱管理方法，包括使用配置为无线网络接入点的信息处理系统来管理在相同无线通信环境中运行的两种或更多种网络计算无线技术对于RF频谱的同时使用，其中所述方法包括：
通过指示第一客户设备利用所述RF频谱中的第一信道来用第一网络计算无线技术进行通信，从而针对所述第一客户设备的使用来分配所述RF频谱；以及
通过指示第二客户设备利用所述RF频谱中的第二信道来用第二网络计算无线技术进行通信，从而在所述第一客户设备使用所述RF频谱的同时针对所述第二客户设备的使用来分配所述RF频谱；
其中所述方法进一步包括：
通过指示所有的多个第一客户设备使用所述第一信道彼此传输，从而针对所述多个第一客户设备的使用来分配所述RF频谱，每个所述多个第一客户设备使用所述第一网络计算无线技术通信；以及
通过指示所有的多个第二客户设备使用所述第二信道彼此传输，从而在所述多个第一客户设备使用所述RF频率的同时针对所述多个第二客户设备的使用来分配所述RF频谱，每个所述多个第二客户设备使用所述第二网络计算无线技术通信。
21.根据权利要求20所述的RF频谱管理方法，其中至少部分所述RF频谱是未许可的，并且其中所述方法进一步包括监控所述RF频谱的使用特性，并且至少部分根据监控到的所述RF频谱的使用特性，通过指示所述第二客户设备更换到所述RF频谱中的另一信道来使用所述第二网络计算无线技术进行通信，从而在所述第一客户设备使用所述RF频谱的同时，再分配所述第二客户设备对所述RF频谱的使用。
22.根据权利要求21所述的RF频谱管理方法，其中监控到的所述RF频谱的使用特性包括以下特性的每一个的组合：利用所述两种或更多种网络计算无线技术中的至少其中之一的在所述RF频谱中被使用的RF信道的标识，在所述RF频谱之中运行的所述两种或更多种网络计算无线技术中的至少其中之一的传输功率强度水平，以及在所述RF频谱中的非网络或者干扰信号的出现。
23.根据权利要求21所述的RF频谱管理方法，其中所述监控到的所述RF频谱的使用特性包括：利用所述两种或更多种网络计算无线技术的至少其中之一的在所述RF频谱之中被使用一个或多个RF信道的标识。
24.根据权利要求20所述的RF频谱管理方法，其中所述两种或更多种网络无线计算技术包括超宽带UWB和无线逼真WiFi网络计算技术。
25.根据权利要求20所述的RF频谱管理方法，其中所述两种或更多种网络无线计算技术包括至少一种无线局域网WLAN计算技术和至少一种无线个人域网络WPAN计算技术。
26.根据权利要求20所述的RF频谱管理方法，其中所述方法进一步包括：
至少部分根据第一应用的一种或更多种特性，选择所述两种或更多种网络计算无线技术中的第一种来供在所述第一和第二客户设备中的至少一个上执行的该第一应用使用，所述第一应用的所述一个或多个应用特性包括第一应用优先权、第一应用等待时间、第一应用带宽要求中的至少其中之一及其组合；以及
至少部分根据第二应用的一种或更多种特性，选择所述两种或更多种网络计算无线技术中的不同的第二种来供在所述第一和第二客户设备中的至少一个上执行的第二应用使用，所述第二应用的所述一个或多个应用特性包括第二应用优先权、第二应用等待时间、第二应用带宽要求中的至少其中之一及其组合。
27.根据权利要求20所述的RF频谱管理方法，进一步包括采用天线阵列来描绘可用的无线频谱，并且基于描绘的无线频谱以及给定的使用模型和由各个第一和第二客户设备的每一个使用的特定应用类型的组合为所述多个第一客户设备和所述多个第二客户设备预分配特定的频谱遮罩，为所述多个第一客户设备预分配的所述频谱遮罩不同于为所述多个第二客户设备预分配的所述频谱遮罩。
28.根据权利要求20所述的RF频谱管理方法，进一步包括：使用所述第一客户设备利用所述RF频谱中的所述第一信道采用所述第一网络计算无线技术进行通信，以及在所述第一客户设备使用所述RF频谱的同时使用所述第二客户设备利用所述RF频谱中的所述第二信道采用所述第二网络计算无线技术进行通信，从而同时利用所述两种或更多种网络计算无线技术来使用所述RF频谱。
29.根据权利要求20所述的RF频谱管理方法，进一步包括调整所述多个第一客户设备的RF传输功率水平从而使得与检测到的要在相同无线通信环境中运行的另外的分开的无线通信系统的干扰降到最低。
30.一种配置为无线网络接入点的信息处理系统，所述信息处理系统包括：
第一无线网络技术通信部件，配置为使用第一网络计算无线技术通信；
第二无线网络技术通信部件，配置为使用第二网络计算无线技术与所述第一无线网络技术通信部件同时地通信；以及
RF频谱控制器，被耦合以控制所述第一和第二无线网络技术通信部件的运行；
其中所述信息处理系统被配置为：
通过指示第一客户设备利用RF频谱中的第一信道来通过第一网络计算无线技术进行传输，从而针对所述第一客户设备的使用来分配所述RF频谱；以及
通过指示第二客户设备利用所述RF频谱中的第二信道来使用第二网络计算无线技术进行传输，从而在所述第一客户设备使用所述RF频谱的同时针对所述第二客户设备的使用来分配所述RF频谱。
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