CN103314610A - 动态频谱管理 - Google Patents

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CN103314610A CN2011800528820A CN201180052882A CN103314610A CN 103314610 A CN103314610 A CN 103314610A CN 2011800528820 A CN2011800528820 A CN 2011800528820A CN 201180052882 A CN201180052882 A CN 201180052882A CN 103314610 A CN103314610 A CN 103314610A
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Abstract

描述了一种无线发射/接收单元（WTRU）和一种动态频谱管理（DSM）引擎。该WTRU包括收发信机、射频（RF）频谱感测单元和处理单元。该收发信机在无线链路上进行发送。该RF频谱感测单元测量指示其他装置对频谱的使用情况的信息。该处理单元检测所述无线链路的性能改变。该处理单元还在该处理单元检测到所述无线链路的性能改变的情况下，控制所述收发信机向所述DSM引擎发送指示检测到所述无线链路的性能改变的通知。该处理单元还基于向所述DSM引擎发送的、指示检测到所述无线链路的性能改变的通知，接收用于WTRU测量指示所述其他装置对所述频谱的使用情况的信息的感测任务请求。

Description

动态频谱管理
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年11月1日提交的美国临时专利申请No.61/408,808、2010年11月5日提交的美国临时申请No.61/410,712的权益和2010年12月15日提交的美国临时申请No.61/423,419的权益，每个申请的内容以引用的方式结合于此。
背景技术
许多无线装置使用静态配置给它们使用的一个或多个无线电频带的集合互相通信。这些装置可被称为它们使用的频谱的主在用者（incumbent）（或主用户）。例如，蜂窝电话是由它们的蜂窝运营者许可的频谱的主在用者，并且不允许其他装置使用该频谱通信，除非它向相应的蜂窝运营者注册。并且，虽然特定频带被分配给它们的主在用者使用，但主在用者并非自由地使用它们所被分配的频带运营任意类型的空中接口。例如，电视服务提供者不能独立地决定在分配给它使用的频带上开始运营蜂窝业务。
联邦通信委员会（FCC）估计超过70%的所分配的频谱没有在任意给定时间被它的主在用者使用，甚至在使用情况密集的拥挤区域。因此，无线电频谱存在严重地未充分使用。
发明内容
描述了一种无线发射/接收单元（WTRU）。该WTRU包括收发信机、射频（RF）频谱感测单元和处理单元。收发信机在无线链路进行发送。RF频谱感测单元测量指示其他装置的对频谱的使用情况的信息。处理单元检测无线链路的性能改变。处理单元还在该处理单元检测到无线链路的性能改变的情况下，控制收发信机向DSM引擎发送指示检测到无线链路的性能改变的通知。基于向DSM引擎发送的、指示检测到无线链路的性能改变的通知，处理单元还接收用于WTRU测量指示其他装置对所述频谱的使用情况的信息的感测任务请求。
附图说明
更详细的理解可以从下述结合附图以示例的方式给出的描述中得到，其中：
图1A是可在其中实施一个或多个公开的实施例的示例通信系统的系统图；
图1B是可在图1A所示的通信系统中使用的示例无线发射/接收单元（WTRU）的系统图；
图1C是可在图1A所示的通信系统中使用的示例无线电接入网络和示例核心网络的系统图；
图2是示例动态频谱管理（DSM）网络的示意图；
图3是被配置成运行为感知无线电（CR）节点的示例无线发射/接收单元（WTRU）的示意图；
图4是示出了示例两阶段合作感测方法的流程图；
图5是示出了用于合作感测的示例信令的信号图；
图6A、6B和6C是示出了基于蜂窝技术配置CR节点的感测配置信息的示例交换的流程图；
图7是示出了使用周期图频谱估计来使用来自CR节点的I/Q数据的融合的示例技术的示意图；
图8是可在使用自动增益控制（AGC）增益技术的基本接收信号强度指示符（RSSI）扫描的示例中使用的滤波器的示意图；
图9是示出了在周期性感测阶段的情况下CR节点间时间偏差（timeskew）的可能实施的示意图；
图10是用于在DSM网络中执行频谱感测的示例结构的框图；
图11是用于在DSM网络中执行频谱感测的图10所示的结构的示例TVWS实施的框图；
图12-17是示出了下转换器、感测板和汇聚网关（convergence gateway，CGW）之间的示例消息流的信号图；
图18A和18B是示例DSM-RFSB软件模块的框图；
图19是示出了可由图18B所示的Blackman Tukey软件执行的BlackmanTukey感测算法的示例的流程图；
图20是示出了可由窗口维持组件针对特定PSD值执行的方法的流程图；
图21是示例TVWS-SSF-S软件模块的框图；
图22A和22B是初始化模式期间可由结果处理单元执行的方法的流程图；
图23A和23B是在正常模式期间可由结果处理单元执行的方法的流程图；
图24和25是用于在DSM网络中执行频谱感测的其他示例结构的框图；以及
图26是可在图24和25所示的频谱感测单元中实施的、基于自相关的频谱感测算法的流程图。
具体实施方式
图1A是可以在其中实施一个或多个所公开的实施方式的示例通信系统100。通信系统100可以是将诸如语音、数据、视频、消息、广播等之类的内容提供给多个无线用户的多接入系统。通信系统100可以通过系统资源（包括无线带宽）的共享使得多个无线用户能够访问这些内容。例如，通信系统100可以使用一个或多个信道接入方法，例如码分多址（CDMA）、时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、正交FDMA（OFDMA）、单载波FDMA（SC-FDMA）等等。
如图1A所示，通信系统100可以包括无线发射/接收单元（WTRU）102a、102b、102c、102d、无线电接入网络（RAN）104、核心网络106、公共交换电话网（PSTN）108、因特网110和其他网络112，但可以理解的是所公开的实施方式可以涵盖任意数量的WTRU、基站、网络和/或网络元件。WTRU102a、102b、102c、102d中的每一个可以是被配置成在无线通信中操作和/或通信的任何类型的装置。作为示例，WTRU102a、102b、102c、102d可以被配置成发送和/或接收无线信号，并且可以包括用户设备（UE）、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理（PDA）、智能电话、便携式电脑、上网本、个人计算机、无线传感器、消费者电子产品等等。
通信系统100还可以包括基站114a和基站114b，基站114a、114b中的每一个可以是被配置成与WTRU102a、102b、102c、102d中的至少一者无线对接，以助于接入一个或多个通信网络（例如核心网络106、因特网110和/或网络112）的任何类型的装置。例如，基站114a、114b可以是基站收发信站（BTS）、节点B、e节点B、家用节点B、家用e节点B、站点控制器、接入点（AP）、无线路由器以及类似装置。尽管基站114a、114b每个均被描述为单个元件，但是可以理解的是基站114a、114b可以包括任何数量的互联基站和/或网络元件。
基站114a可以是RAN104的一部分，该RAN104还可以包括诸如站点控制器（BSC）、无线电网络控制器（RNC）、中继节点之类的其他基站和/或网络元件（未示出）。基站114a和/或基站114b可以被配置成发送和/或接收特定地理区域内的无线信号，该特定地理区域可以被称作小区（未示出）。小区还可以被划分成小区扇区。例如与基站114a相关联的小区可以被划分成三个扇区。由此，在一种实施方式中，基站114a可以包括三个收发信机，即针对所述小区的每个扇区都有一个收发信机。在另一实施方式中，基站114a可以使用多输入多输出（MIMO）技术，并且由此可以使用针对小区的每个扇区的多个收发信机。
基站114a，114b可以通过空中接口116与WTRU102a、102b、102c、102d中的一者或多者通信，该空中接口116可以是任何合适的无线通信链路（例如射频（RF）、微波、红外（IR）、紫外（UV）、可见光等）。空中接口116可以使用任何合适的无线电接入技术（RAT）来建立。
更具体地，如前所述，通信系统100可以是多接入系统，并且可以使用一个或多个信道接入方案，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA以及类似的方案。例如，在RAN104中的基站114a和WTRU102a，102b，102c可以实施诸如通用移动电信系统（UMTS）陆地无线电接入（UTRA）之类的无线电技术，其可以使用宽带CDMA（WCDMA）来建立空中接口116。WCDMA可以包括诸如高速分组接入（HSPA）和/或演进型HSPA（HSPA+）。HSPA可以包括高速下行链路分组接入（HSDPA）和/或高速上行链路分组接入（HSUPA）。
在另一实施方式中，基站114a和WTRU102a、102b、102c可以实施诸如演进型UMTS陆地无线电接入（E-UTRA）之类的无线电技术，其可以使用长期演进（LTE）和/或高级LTE（LTE-A）来建立空中接口116。
在其他实施方式中，基站114a和WTRU102a、102b、102c可以实施诸如IEEE802.16（即全球微波互联接入（WiMAX））、CDMA2000、CDMA20001X、CDMA2000EV-DO、临时标准2000（IS-2000）、临时标准95（IS-95）、临时标准856（IS-856）、全球移动通信系统（GSM）、增强型数据速率GSM演进（EDGE）、GSM EDGE（GERAN）之类的无线电技术。
举例来讲，图1A中的基站114b可以是无线路由器、家用节点B、家用e节点B或者接入点，并且可以使用任何合适的RAT，以用于促进在诸如公司、家庭、车辆、校园之类的局部区域的通信连接。在一种实施方式中，基站114b和WTRU102c、102d可以实施诸如IEEE802.11之类的无线电技术以建立无线局域网络（WLAN）。在另一实施方式中，基站114b和WTRU102c、102d可以实施诸如IEEE802.15之类的无线电技术以建立无线个人局域网络（WPAN）。在又一实施方式中，基站114b和WTRU102c、102d可以使用基于蜂窝的RAT（例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等）以建立超微型（picocell）小区和毫微微小区（femtocell）。如图1A所示，基站114b可以具有至因特网110的直接连接。由此，基站114b不必经由核心网络106来接入因特网110。
RAN104可以与核心网络106通信，该核心网络可以是被配置成将语音、数据、应用程序和/或网际协议上的语音（VoIP）服务提供到WTRU102a、102b、102c、102d中的一者或多者的任何类型的网络。例如，核心网络106可以提供呼叫控制、账单服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、网际互联、视频分配等，和/或执行高级安全性功能，例如用户验证。尽管图1A中未示出，需要理解的是RAN104和/或核心网络106可以直接或间接地与其他RAN进行通信，这些其他RAN可以使用与RAT104相同的RAT或者不同的RAT。例如，除了连接到可以采用E-UTRA无线电技术的RAN104，核心网络106也可以与使用GSM无线电技术的其他RAN（未显示）通信。
核心网络106也可以用作WTRU102a、102b、102c、102d接入PSTN108、因特网110和/或其他网络112的网关。PSTN108可以包括提供普通老式电话服务（POTS）的电路交换电话网络。因特网110可以包括互联计算机网络的全球系统以及使用公共通信协议的装置，所述公共通信协议例如传输控制协议（TCP）/网际协议（IP）因特网协议套件的中的传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）和网际协议（IP）。网络112可以包括由其他服务提供方拥有和/或操作的无线或有线通信网络。例如，网络112可以包括连接到一个或多个RAN的另一核心网络，这些RAN可以使用与RAN104相同的RAT或者不同的RAT。
通信系统100中的WTRU102a、102b、102c、102d中的一些或者全部可以包括多模式能力，即WTRU102a、102b、102c、102d可以包括用于通过不同的通信链路与不同的无线网络进行通信的多个收发信机。例如，图1A中显示的WTRU102c可以被配置成与可使用基于蜂窝的无线电技术的基站114a进行通信，并且与可使用IEEE802无线电技术的基站114b进行通信。
图1B是示例WTRU102的系统框图。如图1B所示，WTRU102可以包括处理器118、收发信机120、发射/接收元件122、扬声器/麦克风124、键盘126、显示屏/触摸板128、不可移除存储器130、可移除存储器132、电源134、全球定位系统芯片组136和其他外围设备138。需要理解的是，在与实施方式一致的同时，WTRU102可以包括上述元件的任何子集。
处理器118可以是通用目的处理器、专用目的处理器、常规处理器、数字信号处理器（DSP）、多个微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）电路、任何其它类型的集成电路（IC）、状态机等。处理器118可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或使得WTRU102能够操作在无线环境中的其他任何功能。处理器118可以耦合到收发信机120，该收发信机120可以耦合到发射/接收元件122。尽管图1B中将处理器118和收发信机120描述为独立的组件，但是可以理解的是处理器118和收发信机120可以被一起集成到电子封装或者芯片中。
发射/接收元件122可以被配置成通过空中接口116将信号发送到基站（例如基站114a），或者从基站（例如基站114a）接收信号。例如，在一种实施方式中，发射/接收元件122可以是被配置成发送和/或接收RF信号的天线。在另一实施方式中，发射/接收元件122可以是被配置成发送和/或接收例如IR、UV或者可见光信号的发射器/检测器。在又一实施方式中，发射/接收元件122可以被配置成发送和接收RF信号和光信号两者。需要理解的是发射/接收元件122可以被配置成发送和/或接收无线信号的任意组合。
此外，尽管发射/接收元件122在图1B中被描述为单个元件，但是WTRU102可以包括任何数量的发射/接收元件122。更特别地，WTRU102可以使用MIMO技术。由此，在一种实施方式中，WTRU102可以包括两个或更多个发射/接收元件122（例如多个天线）以用于通过空中接口116发射和接收无线信号。
收发信机120可以被配置成对将由发射/接收元件122发送的信号进行调制，并且被配置成对由发射/接收元件122接收的信号进行解调。如上所述，WTRU102可以具有多模式能力。由此，收发信机120可以包括多个收发信机以用于使得WTRU102能够经由多个RAT进行通信，例如UTRA和IEEE802.11。
WTRU102的处理器118可以被耦合到扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示屏/触摸板128（例如，液晶显示（LCD）单元或者有机发光二极管（OLED）显示单元），并且可以从上述装置接收用户输入数据。处理器118还可以向扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示屏/触摸板128输出数据。此外，处理器118可以访问来自任何类型的合适的存储器中的信息，以及向任何类型的合适的存储器中存储数据，所述存储器例如可以是不可移除存储器130和/或可移除存储器132。不可移除存储器130可以包括随机存取存储器（RAM）、可读存储器（ROM）、硬盘或者任何其他类型的存储器存储装置。可移除存储器132可以包括用户标识模块（SIM）卡、记忆棒、安全数字（SD）存储卡等类似装置。在其他实施方式中，处理器118可以访问来自物理上未位于WTRU102上而位于服务器或者家用计算机（未示出）上的存储器的数据，以及向上述存储器中存储数据。
处理器118可以从电源134接收电能，并且可以被配置成将该电能分配给WTRU102中的其他组件和/或对至WTRU102中的其他组件的电能进行控制。电源134可以是任何适用于给WTRU102加电的装置。例如，电源134可以包括一个或多个干电池（镍镉（NiCd）、镍锌（NiZn）、镍氢（NiMH）、锂离子（Li-ion）等）、太阳能电池、燃料电池等。
处理器118还可以耦合到GPS芯片组136，该GPS芯片组136可以被配置成提供关于WTRU102的当前位置的位置信息（例如经度和纬度）。作为来自GPS芯片组136的信息的补充或者替代，WTRU102可以通过空中接口116从基站（例如基站114a、114b）接收位置信息，和/或基于从两个或更多个相邻基站接收到的信号的定时来确定其位置。需要理解的是，在与实施方式一致的同时，WTRU可以通过任何合适的位置确定方法来获取位置信息。
处理器118还可以耦合到其他外围设备138，该外围设备138可以包括提供附加特征、功能性和/或无线或有线连接的一个或多个软件和/或硬件模块。例如，外围设备138可以包括加速度计、电子指南针（e-compass）、卫星收发信机、数码相机（用于照片或者视频）、通用串行总线（USB）端口、震动装置、电视收发信机、免持耳机、蓝牙○R模块、调频（FM）无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块、因特网浏览器等等。
图1C是根据实施例的RAN104和核心网106的系统图。如上所述，RAN104可使用E-UTRA无线电技术通过空中接口116与WTRU102a、102b和102c通信。RAN104还可以与核心网106通信。
RAN104可包括e节点B140a、140b、140c，虽然应理解的是，在与实施例保持一致的同时，RAN104可包括任意数目的e节点B。每一个e节点B140a、140b、140c可包括一个或多个用于通过空中接口116与WTRU102a、102b、102c通信的收发信机。在一个实施例中，e节点B140a、140b、140c可实施MIMO技术。因此，e节点B140a例如可使用多个天线向WTRU102a发送无线信号，并从WTRU102a接收无线信号。
e节点B140a、140b、140c中的每一个可与特定的小区（未示出）相关联，并且可被配置成处理无线电资源管理决策、切换决策、上行链路和/或下行链路中的用户调度等。如图1C所示，e节点B140a、140b、140c可通过X2接口互相通信。
图1C中所示的核心网106可包括移动管理网关（MME）142、服务网关144和分组数据网络（PDN）网关146。虽然前述元件中的每一个都被图示为核心网106的一部分，应理解的是，这些元件中的任意一个可由不是核心网运营者的实体所有和/或运营。
MME142可通过S1接口与RAN104中的e节点B140a、140b、140c中的每一个相连接，并且可用作控制节点。例如，MME142可负责认证WTRU102a、102b、102c的用户、承载（bearer）激活/去激活、在WTRU102a、102b、102c的初始连接期间选取特定的服务网关等。MME142还可以为RAN104和采用诸如GSM或WCDMA这样的其他无线电技术的其他RAN（未示出）之间的切换提供控制面功能。
服务网关144可通过S1接口与RAN104中的每个e节点B140a、140b、140c相连接。服务网关144一般地可路由和转发去往/来自WTRU102a、102b、102c的用户数据分组。服务网关144还可以执行其他功能，例如在e节点B间切换期间锚定用户面、当下行链路数据对WTRU102a、102b、102c是可获得的时触发寻呼、管理和存储WTRU102a、102b、102c的上下文等。
服务网关144还可以与为WTRU102a、102b、102c提供到诸如因特网110这样的分组交换网络的接入的PDN网关146相连接，以助于WTRU102a、102b、102c和具有IP功能的装置之间的通信。
核心网106可助于与其他网络的通信。例如，核心网106可向WTRU102a、102b、102c提供到诸如PSTN108这样的电路交换网络的接入，以助于WTRU102a、102b、102c和传统陆线通信装置之间的通信。例如，核心网106可包括用作核心网106和PSTN108之间的接口的IP网关（例如，IP多媒体子系统（IMS）服务器），或可与该IP网关通信。此外，核心网106可向WTRU102a、102b、102c提供到可包括由其他服务提供者所有和/或运营的其他有线或无线网络的网络112的接入。
诸如笔记本电脑这样的室内Wi-Fi设备可与电气和电子工程师协会（IEEE）802.11g标准兼容。这样，该设备可使用IEEE802.11g标准中所指定的、802.11g装置被设计为其上运行的主在用者（或主用户）的特定频谱。然而，不像上述蜂窝频谱，802.11g运行在没有频谱管理者的未经许可的频带中。因此，任何无线通信装置可出于它自己的目的使用该频谱。虽然未经许可的频带的这样的使用是允许的，但要求希望在这样的频带中运行的装置确保它们以感知模式进行，使得它们可感知在该频带上主在用者的存在并以非恶意的共存方式使用它。其他频带可由次（secondary）用户以类似的方式使用。
动态频谱管理（DSM）是可被用来助于次用户以感知方式使用频带的一种技术。例如，DSM可包括通过感测频谱并为系统中一个或多个次用户静态或动态指派频谱来识别和开发未使用的频谱片段。DSM可用于一个或多个无线电接入技术（RAT）或运营者之间，并且可使用连续或不连续的频带。可运行在DSM系统中的装置使用的次频谱可被称为感知无线电。感知无线电可持续地意识到频谱使用情况特性，并且可基于一个或多个频带主在用者的存在适应性地使用或让出频带。感知无线电还可负责感测由主在用者占用的频谱，并向中央控制单元（在此被称为DSM引擎）上报感测结果。
图2是示例DSM网络200的示意图。图示的DSM网络200包括DSM引擎210、汇聚网关装置（CGW）220和多个无线发射/接收单元（WTRU）230a、230b、230c和230d。图示的WTRU230a、230b、230c和230d被配置成除了它们可能具有的任意其他功能之外运行为感知无线电（CR），并且在此可被称为CR节点。CR节点可基于IEEE802.11技术、蜂窝技术、IEEE802.15.4技术或任意其他无线技术。
图示的DSM引擎210通过可以是无线或有线（例如以太网）链路的接口270与CGW220相耦合。图示的CGW220通过有线链路280（例如数字用户线（DSL）、Docsis（电缆数据服务接口规范）或以太网连接）与外部网络或因特网240相耦合。在一个实施例中（未示出），DSM引擎210可与CGW220相整合。在一个实施例中，CR节点中的一些还可以直接互相通信。例如，在图2所示的实施例中，CR节点230a和230b可通过直接链路260a互相通信，CR节点230c和230d可通过直接链路260b互相通信。
CR节点230a、230b、230c和230d可经由CGW通过一个或多个信道250a、250b、250c和250d分别与DSM引擎210通信。250a、250b、250c和250d中的每一个可包括下行链路控制信道Ac、上行链路控制信道Ad和同步信道As。Ac、Ad和As信道可以是分离的或者可以是相同控制信道的一部分。
图3是被配置成运行为诸如图2所示的DSM网络200这样的DSM网络中的CR节点的示例WTRU300的示意图。WTRU300可以是任意类型的、被配置成在无线环境中运行和/或通信的装置。以示例的方式，WTRU300可被配置成发送和/或接收无线信号，并且可以是用户设备（UE）、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助手（PDA）、智能电话、笔记本电脑、上网本、个人计算机、无线传感器、消费者电子产品等。图示的WTRU300包括天线310、发送单元320、接收单元330、处理单元340、射频（RF）频谱感测单元350、扬声器/麦克风360、键盘370和显示单元380。虽然仅示出WTRU300的一些元件，但本领域普通技术人员应意识到，WTRU300可包括未示出的其他特征（例如，关联的输入/输出（I/O）端口和/或图形用户界面（GUI））。另外，虽然图3中示出了示例WTRU300的特定元件，但图示的元件可用本领域的普通技能来改变。例如，接收单元330和发送单元320可被实施为组合的收发信机单元，并且键盘370和显示单元380可被实施为触摸屏。
图2所示的DSM网络200可被配置用于独自或合作的频谱感测。在独自频谱感测中，一个CR节点可感测频谱并作出该频谱当前是否被一个或多个主在用者占用的决策。它的关于该频谱当前是否被一个或多个主在用者占用的单独决策可被用来确定为整个DSM网络200的频谱分配。在合作感测中，一方面，多于一个CR节点230a、230b、230c和/或230d可感测由其他装置使用的给定频谱，并且DSM引擎210可考虑从多于一个CR节点230a、230b、230c和/或230d接收的感测结果，以作出给定频谱在某个时间点是否被一个或多个在用者占用的决策。在此描述可在两个阶段实施的合作感测技术。
在第一阶段，例如在可周期性（例如以周期性间隔）发生的常规静默期期间，参与感测任务的每个CR节点可感测频谱并上报感测结果。DSM引擎210可在As信道上向CR节点传输关于常规静默期的定时信息。参与感测任务的每个CR然后可使用相同的基准时间同时执行感测，并且可通过上行链路控制信道Ad向DSM引擎210上报其各自的感测结果。DSM引擎210可使用在第一阶段期间接收的感测结果执行若干功能。例如，DSM引擎210可使用感测结果获得在该系统中可获得的潜在频谱空洞（例如指示可由CR节点次使用的频带）的粗略估计。另一个示例，DSM引擎210可使用感测结果确定网络中CR节点间的相关量，并基于该相关性调整感测任务。
在第二个阶段，可触发一个高级、异步的感测周期，在其中DSM引擎210可命令CR节点230a、230b、230c和230d的所有或一些执行感测一段指定的持续时间。出于感测目的的该全系统范围的静默期的触发可被用于加速CR网络对主在用者的可能到来的响应。DSM引擎210可自己触发异步感测周期，或该异步感测周期可由CR节点触发。
在一个实施例中，任意CR节点可生成并向DSM引擎210发送事件以命令全系统范围的感测周期。这样的事件的发生示例可以是CR节点感测的环境变化可能指示主在用者的存在（例如当前正被CR节点使用的链路上吞吐量的突然下降，或在特定链路上信道质量的突然变化）。该CR节点可使用上行链路控制信道Ad通知DSM引擎210环境上的潜在变化。DSM引擎210然后可触发全系统范围的静默期（例如通过广播控制消息），从而允许CR节点执行立即感测以识别即将转换到的空闲频带以避免与主在用者相干扰。
在一个实施例中，感测可由DSM网络200中的某些CR节点发生，而不需要使其他CR节点平静下来。在此，感测可由频谱的一部分中的CR节点执行，该频谱的部分并未被DSM引擎210管理下的某些节点使用。DSM引擎210可使用配置消息（以下将更详细地描述）向每个CR节点发送该信息。配置消息还可以控制感测的其他因素，例如将使用的感测算法的类型、该算法的参数（例如持续时间和快速傅里叶变换（FFT）大小）和将感测的带宽。
在第二阶段可触发异步感测周期的示例事件的列表在表1中提供。
表1
Figure BDA00003135096300151
DSM引擎210可使用在Ac信道上发送的配置消息向参与异步感测任务的每个CR节点传递关于异步感测周期的持续时间的信息。在该期间，每个CR节点可执行感测并向DSM引擎210发送它们的感测结果。在DSM引擎210融合这些结果后，DSM引擎210可能决定它在特定频带上做出可靠决策所要求的可靠性没有达到。在该情况下，DSM引擎210可延长感测周期，或触发新的感测周期，在此期间每个CR节点的感测可被继续。
图4是示出了可由图2的DSM引擎210执行的、示例性两阶段合作感测方法的流程图400。在图4所示的示例中，DSM引擎210可确定周期性感测时间是否已达到（405）。如果周期性感测时间已到达，DSM引擎210可向至少基于当前相关性信息，向参与感测任务的每个CR节点发送感测任务请求（410）。感测信息可从参与该感测任务的每个节点收集（415）。
DSM引擎210可确定是否是更新可获得频带列表的时间（420）。如果是更新可获得频带列表的时间，DSM引擎210可使用在415中收集的信息来更新该列表（425）。如果不是更新可获得频带列表的时间，或者如果可获得频带列表已被更新，DSM引擎210可确定是否是更行相关性列表或相关性系数的时间（430）。如果是更新相关性列表或相关性系数的时间，DSM引擎210可使用在415中收集的感测信息来更新相关性列表或相关性系数（435）。
如果DSM引擎210在405确定周期性感测时间未达到，或者如果相关性列表或相关性系数已被更新，DSM引擎210可确定异步感测周期是否已被触发（440）。如果没有，DSM引擎210可确定周期性感测时间是否已达到（405）。如果异步感测周期已被触发，DSM引擎210可基于至少相关性信息，向参与感测任务的每个节点发送感测任务请求（445）。感测信息可从参与该感测任务的每个节点收集（450）。DSM引擎210可更新可获得频带列表，并确定主在用者是否存在于给定频带上（455）。然后，DSM引擎210可确定周期性感测时间是否已达到（405）。
图4所示的示例集中于由DSM引擎210作出的动作和决策。然而，在每种情况下，流控制可基于由DSM引擎210实施的特定算法而被修改。例如，DSM引擎210可确定不需要经常更新的相关CR节点的列表。在该情况下，周期性感测结果可被主要用于估计频谱空洞，并且DSM引擎210甚至可以选择延长感测周期，以便周期性感测时间不那么频繁地发生。
图5是示出了合作感测示例信令的信号图500。WTRU510d可检测它被配置在其上通信的无线链路的性能的变化（55）。在WTRU510d的处理单元340检测到无线链路的性能改变的情况下，WTRU510d的处理单元340可控制它的收发信机向引擎（例如DSM引擎520）发送指示无线链路的性能改变被检测到的通知552。基于向引擎发送的、指示无线链路的性能改变被检测到的通知，WTRU510d可接收用于WTRU510d测量指示其他装置（例如在该频谱上的主在用者）对频谱的使用情况的信息的感测任务请求554。
WTRU510d可以是可还包括WTRU510a、510b和510c的合作频谱感测网络中的多个CR节点的其中之一。在图5所示的示例中，WTRU510a、510b和510c已被选取参与由WTRU510d触发的感测任务，从而它们也分别接收感测任务请求556、558和560。响应于接收到感测任务请求554、556、558和560，WTRU510a、510b、510c和510d中的每一个可感测频谱（即测量指示其他装置对频谱的使用情况的信息）并将它们各自的感测结果562、564、566和568发送给引擎520。引擎520可融合各个感测结果（例如使用包括那些下文描述的任意融合技术）并确定感测结果是否指示在该频谱上另一个装置的存在。在DSM引擎确定感测结果指示在该频谱上主在用者的存在的情况下，使用那个频谱的WTRU可接收在其上没有检测到主在用者的、用于通信的新频谱分配。在图5所示的示例中，WTRU510a、510b、510c和510d中的每一个接收指示它们新频谱分配的消息570、572、574和576。
DSM引擎210可使用可包括感测配置消息的通用框架来控制CR节点230a、230b、230c和230d中的每一个的感测。该感测配置消息可以是可被用来配置在各个CR节点处每个协议层中使能DSM的功能的上层控制消息。
图6A、6B和6C是示出了基于蜂窝技术配置CR节点的感测配置信息的示例交换的流程图650a、650b和650c。在每个图中，示出了DSM引擎600和CR节点620。每个图示出的DSM引擎600包括无线电资源控制（RRC）层602、媒体接入控制（MAC）层604和物理（PHY）层606。类似地，每个图图示的CR节点620包括RRC层608、MAC层610和PHY层612。在图6A、6B和6C中示出的消息流可由本领域的普通技术人员针对Wi-Fi或机器对机器（M2M）技术进行扩展。
在图6A所示的示例流程图中，包括感测配置的RRC消息614通过Ac接口从DSM引擎600被发送至将被配置的CR节点620。在若干不同的场景中，DSM引擎600可向每个单独CR节点（例如CR节点620）发送RRC消息614。例如，DSM引擎600可在CR节点620向网络注册后向CR节点620发送RRC感测配置消息614，以向它提供初始配置来配置第一阶段中的周期性粗略感测。对于另一个示例，作为触发CR节点620的异步感测周期的事件的结果，DSM引擎600可向CR节点620发送RRC消息614。
感测配置消息614可改变CR节点620中的已有感测配置，或者它可在CR节点620中增加新的感测配置。用于CR节点620的每个感测配置可代表将由CR节点620采取的周期性感测/测量动作，或在由DSM引擎600配置的异步测量周期的情况下的立即感测动作。基于在配置消息中发送的值，活动的感测配置也可由DSM引擎600使用相同的消息禁用或取消。
表2示出了可包括在感测配置消息614中的内容或字段。感测配置消息614可用于基于感测类型配置粗略（例如第一阶段）和精确（例如第二阶段）感测。算法的类型、感测参数和期望的来自每个CR节点620的返回值也可由感测配置消息614配置。每个CR节点可位置活动配置列表，以便知道何时和如何执行DSM引擎600请求的感测。
表2
Figure BDA00003135096300191
响应于从DSM引擎600接收到感测配置消息614，接收CR节点620的RRC层608可解释该消息并基于在消息614中携带的信息在堆栈的每一层配置CR节点620。这可包括与感测相关的PHY层612参数和用于感测周期和较低层测量上报的RRC级608计时器。如图6B所示，CR节点620可向DSM引擎600回送RRC消息616，确认基于包括在感测配置消息614中的信息的CR节点620的配置。
至少因为为每个感测配置消息614被指派了感测配置ID，由CR节点620发送的感测结果可由DSM引擎600根据该ID来识别。如图6C所示，CR节点620可通过Ad信道向DSM引擎600发送包括配置ID和感测结果的RRC消息618。
DSM引擎210可在由CR节点周期性发送的感测信息上或在由CR节点在异步全系统范围的感测周期间后由CR节点发送的感测信息上执行融合，以生成关于在特定频带上主在用者存在的最后决策。DSM引擎210可使用许多不同融合技术中的任意一个，这些技术可包括使用来自CR节点的I/Q数据的融合和可靠性决策融合。
对于使用来自CR节点的I/Q数据的融合，选定数目的CR节点可直接向DSM引擎210发送I/Q样本集合（或者这些I/Q样本的一些经转换的版本）。DSM引擎210可联合地处理这些I/Q样本以确定在该频带上主在用者的存在或缺席。因为DSM引擎210具有获知在其网络中CR节点间相关性关系的方法，它可能会产生输入可能被认为是不相关的随机变量的联合检测问题。通过使用DSM引擎210在很长时间段上接收的周期性感测结果，该技术可被采用，其中即将在检测中使用的I/Q样本的总量的部分可在每个周期性感测发生的期间被发送。它也可被用于异步感测周期。
对于使用来自CR节点的I/Q数据的融合，（例如基于由DSM引擎210确定的节点间的相关性）被选取在特定时间点参与联合感测计算的每个CR节点可向DSM引擎210发送N个复（I/Q）样本的向量。取决于DSM引擎210使用的频谱感测/估计的类型，这些I/Q样本可以以不同的方式被组合。
图7是示出了通过使用周期图频谱估计来使用来自CR节点的I/Q数据的融合的示例技术的示意图。在图示的示例中，CR节点710、730和750被选取参与联合感测计算。CR节点710、730和750的每一个确定其各自的I/Q数据序列的快速傅里叶变换（FFT）712的平方714，并在上行链路控制信道Ad上提供各自的非平均周期图716、736和756。DSM引擎760可平均从CR节点接收的每个I/Q数据序列的FFT的幅度平方，以提供功率谱密度的联合（或合作）估计770（例如平均周期图）。DSM引擎760处的决策逻辑780然后可基于平均周期图770确定可获得的频带和在特定频带上主在用者的存在。在传统的周期图频谱估计中，要求降低估计方差的平均可通过将信号划分为可能重叠的部分来实现。这可能回降低频谱估计的整体频率分辨率。通过在通过若干节点接收的数据样本上平均（并保持每个节点中序列长度相同），可实现方差的增加而不牺牲给定感测时间的频率分辨率。
可执行可靠性决策融合以例如融合在异步全系统范围的静默期提供的结果。在异步全系统范围的静默期期间，每个CR节点可返回例如指示在特定频带上主在用者存在或缺席的决策。上报的决策可与DSM引擎210可用来创建整体决策的可靠性的附加信息组合，假设各个决策来自不相关的观察。可被用来创建整体可靠性的可能的附加信息可包括估计信噪比（SNR）、在度量计算中使用的样本数或特定于用于生成主在用者存在或缺席的决策的方法、表达该决策某种程度的可靠性的任何量。决策（例如用户存在或没有用户存在）和用于可靠性评估的附加信息可由CR节点通过上行链路控制信道发送给DSM引擎210。
DSM引擎210可以以加权的方式组合由每个CR节点生成的决策，并且大的权重可分配给上报包括更高可靠性的数据的节点。这假设DSM引擎210知晓由每个CR节点使用的感测算法，以便基于所发送的信息（例如SNR、离阈值的距离等）导出来自那个节点的决策的可靠性。这些决策可通过使用可被优化以在特定场景下获取最佳检测概率和误报概率的通用K/N决策规则而被组合。换句话说，可确定频带包括主在用者，如果指示主在用者存在、将特定权重作为因素计入的CR节点的和超过某个目标值。并且，DSM引擎210可能能够确定它创建的融合决策的整体可靠性度量。当可靠性决策融合在异步感测周期的情况下使用时，DSM引擎210可选择（例如基于决策的整体可靠性）延长全系统范围的感测周期以便增加可靠性，或基于融合后的决策执行频谱分配或重分配。
在可靠性决策融合技术的示例中，可假设CR节点将通过将计算的度量与定义的阈值γ进行比较来确定主在用者的存在或缺席。特别地，由每个CR节点使用的度量可包括估计最大和最小特征值之比。由CR节点作出的关于主在用者存在或缺席的决策可由下式给出：
λ ^ max λ ^ min { > γ ; → H 1 ≤ γ ; → H 0      等式（1）
为了获得最大和最小特征值而不需要在每个CR节点处进行矩阵求逆计算，在每个CR节点处所接收的样本的自相关矩阵可被近似为循环矩阵，使得该矩阵的特征值可通过取该矩阵任意行的FFT来获得。平稳过程的自相关函数也可以被近似为（特别是对周期M的值）周期性函数：
r M ( k ) = Σ l = - ∞ ∞ r ( k + lM ) ,     等式（2）
其中r(k)是所接收的信号的自相关函数。CR节点可生成受L个周期的和所限的周期性自相关函数的估计，并用它来使用下式填充估计循环自相关矩阵的第一行：
r ^ k = Σ l = 0 L - 1 r ( k + lM )     等式（3）
在等式（1）的决策中使用的最大和最小特征值可被获得作为使用等式（3）获得的循环自相关矩阵的行的FFT的最大和最小值。CR节点然后可向DSM引擎210发送该决策和距离
Figure BDA00003135096300224
以用于融合。
当每个节点的决策和距离由DSM引擎210接收时，DSM引擎210可形成由来自涉及合作感测的所有N个节点的决策的加权和而获得的决策等式：
D = Σ i = 0 N α i d i H i     等式（4）
其中对于主在用者存在的决策而言，Hi取值1，对于主在用者不存在的决策而言，取值-1，di表示由第i个节点上报的距离度量，并且αi表示与以往决策的记忆的使用相关的权重。D的值可与特定的阈值集合相比较，以便DSM引擎210决策它接下来的行动方案。例如，如果阈值–t1<t2（以增加的大小）来定义，则DSM引擎210可决策进行如下处理。如果D<-t1，主在用者可能不在该频带上存在，并且该频带可被宣布可自由使用。如果–t1<t2，DSM引擎210延长异步感测周期。如果D>t2，主在用者可被宣布在该频带上存在，并且该频带可被宣布不可使用（例如当前在该频带上传输的任意CR节点可被要求退出到未被使用的频带）。
DSM引擎210可动态地改变不必相等的t1和t2的值，以便确保例如偏离高概率误报的决策。当DSM引擎210决策它需要延长异步感测周期以便从每个CR节点获得具有较高可靠性的决策时，取决于在控制信道上发送的异步感测周期的配置，它可以以许多方式运行。例如，CR节点可被允许继续在它们当前运行的频带上传输，直到DSM引擎210作出以上决策。然后新的异步静默期可由DSM引擎210触发，命令CR节点将它们的处理与之前周期相合并，以便获得更可靠的结果。另一个示例，CR节点可在等待来自DSM引擎210关于是否静默期需要延长的决策时保持静默。在该示例中，如果静默期被DSM引擎210延长，CR节点可继续在该感兴趣频带上进行感测。
在该实施例中，DSM引擎210还可在它的整体可靠性计算和融合方案中使用以往决策的记忆。关于主在用者存在的不正确决策可最终转化为大量的错误或主在用者所存在的CR链路上的低吞吐量。DSM引擎210在不正确的整体决策的情况下可监测由每个CR节点获得的决策，并且可标记生成不正确决策（或对不正确决策起主要作用）的CR节点以便人工地降低这些节点对将来决策的可靠性。可采用遗忘因子来逐渐地减少来自这些CR节点的可靠性方面的人工降低，以考虑长期的移动性（mobility）。该技术可允许DSM引擎210通过利用决策的不正确性的知识来排除可能遭受大量屏蔽（shadowing）的CR节点，这可能是偶尔发生的。
为了融合感测信息以产生对在给定频谱上主在用者的存在的更好估计，并从而降低各个CR节点所需的感测灵敏度，DSM引擎210可确保从每个CR节点接收的感测信息是不相关的（即提供感测信息或感测决策的两个或更多个节点不同时都位于相对于主在用者的衰落（fade）中）。只要对合作感测构架起作用的每个附加CR节点与其他CR节点不相关，加入来自这些附加CR节点的决策或信息将增加由DSM引擎210作出的融合决策的性能。因此，DSM引擎210感测信息的融合可假设参与感测任务的CR节点间最小量的相关。为了实现该目的，DSM引擎210可使用在周期性感测周期期间接收的感测信息执行确定网络中不相关的CR节点的初始阶段。
周期性地，每个CR节点可向DSM引擎210发送感测信息。DSM引擎210可使用该感测信息来确定网络中哪些节点不相关，从而来自不相关的节点的将来的信息可被用于融合。此外，当确定两个或更多个节点是相关的时，由这些节点执行的将来的感测任务可被分开，以便实现对特定频带集合的更快感测或实现对一频带集合可共享感测负载的相关节点的电池节能。DSM引擎210可通过维护相关和不相关CR节点的列表或通过为每对CR节点指派相关系数来做这件事。该相关系数的列表或集合然后可被DSM引擎210用来确定例如哪些CR节点的感测结果可组合/融合以获取关于在特定频带上主在用者存在或缺席的单一决策，以及哪些CR节点可改为合作以便在多个频带上划分感测任务并为每个CR节点指派频带子集。任意数目的方法可被用来确定CR节点间的相关量，例如使用AGC增益的基本RSSI扫描、使用滤波器库、回波（echoing）、位置信息和三元信令（signaling of triplets）。
对于使用AGC增益的基本RSSI扫描，每个CR节点可向DSM引擎210发送它感测的大范围频率的接收信号强度指示符（RSSI）值的集合。每个频率处的RSSI可作为该CR节点的无线电在感兴趣频率处的稳定AGC增益的倒数来获得。DSM引擎210然后可进行从每个CR节点获得的RSSI值序列的相关以产生用于融合的不相关节点的列表。其观察RSSI序列高度相关的CR节点可被认为也产生高度相关的感测结果。
图8是可在使用AGC增益技术的基本RSSI扫描的示例中使用的滤波器800的示意图。在使用AGC增益技术的基本RSSI扫描的示例中，每个CR节点可向DSM引擎210发送使用功率谱估计的滤波器库技术的功率谱估计。在频谱估计的滤波器库技术中，所接收的信号x(n)可由滤波器滤波。每个滤波器的输出可表示所接收信号在特定子带中的信号分量，并且估计功率谱密度可通过对滤波器库PSD(0)、PDS(f1)和PDS（FN-1）的每一个输出处测量的信号功率的估计来获得。
CR节点可周期性地将输出功率集合作为序列发送给DSM引擎210，并且DSM引擎210可计算这两个序列之间的相关性以确定CR节点间的相关量。此外，因为这些输出表示对功率谱密度的估计，它们还可被用作找出用于CR节点使用的潜在频谱空洞或频带所需的观察频谱的粗略（初始）估计。
对于回波方法，DSM引擎210可使用静默期来生成可向网络中的每个节点广播的特殊信标。每个节点可监听该信标给定时间期间，然后使用上行链路控制信道Ad向DSM引擎210重传所接收的信标。DSM引擎210可使用从每个CR节点接收的信号来确定反射所接收信标的CR节点的每一个间的相关量。特别地，相关的CR节点可在特定的频率中具有类似的衰落或者均具有大量衰减（例如指示两个CR节点可遭受相同的屏蔽）地反射回该信标。
对于位置信息方法，地理位置信息可指示执行感测的CR节点间的相关量。在节点被配备具有全球定位系统或其它位置指示装置的CR网络的情况下，DSM引擎210可使用位置信息来生成相关和不相关CR节点列表。一般来说，不相关的CR节点可能地理上离彼此最远，而相关的CR节点可能互相离得很近。
对于三元信令方法，信号（Pd）的检测概率可与在每个CR节点处观察到的SNR具有一对一的映射。因此，对于每个频带，向DSM引擎210发送信号Pd将帮助DSM引擎210不仅识别在每个节点处的SNR，还识别CR节点间所观察的信号的相关性的粗略映射。网络中的每个CR节点可为每个频带发送分别表示频带中心频率、带宽和检测概率的三元感测信息{fc,B,Pd}。对于每个频带，DSM引擎210可将（从所有节点发送的）所有Pd信号的最大值映射到三个等级的其中之一：(0到x%)、(x%到y%)和(y%到100%)。如果最大Pd在(0到x%)等级中，该频带可被认为在该网络内没有被使用。如果最大Pd在(x%到y%)中，它可认为在网络内可用的，但具有基于考虑的fc的一些传输功率限制和已知的信号传播特性。如果最大Pd在(y%到100%)中，该频带可能被占用并且在该网络中限制被使用。x%阈值可被选取为最大误报概率限制。如果考虑的频带位于较低频率，y%阈值可被较高（更接近100%）地选取，而如果位于较高频带，y%阈值可被较低（远离100%）地选取。
在相关性确定阶段结束时，DSM引擎210可具有互相不相关或弱相关的CR节点的列表和与不相关列表中一个或多个CR节点具有强相关性的CR节点的列表。DSM引擎210可使用不相关CR节点的集合来执行来自在感测的第一阶段期间接收的信息和来自在全系统范围静默期期间执行的第二阶段感测的感测信息的感测结果的融合。
此外，相关CR节点的存在可允许DSM引擎210在CR节点间划分在全系统范围的静默期中的感测工作，以便缩短感测周期（如果可能），或者节约某些CR节点的电池功率。这可通过在落入相关组的CR节点（例如一组显示出互相高度相关的CR节点）间划分将由合作感测构架中的每个CR节点执行的感测任务来实施。感测频带可被平均地划分并且由在相关组中的每个CR节点分开地感测。此外，在DSM引擎210使用软信息以用于融合的情况下，相关组中的CR节点可全部等同地起作用，以便生成所需的软信息。相关性确定阶段可由DSM引擎210偶尔地重复，以考虑由网络中CR节点或障碍物的运动引起的CR节点间相关性的改变。
DSM引擎210可使用技术以进一步降低初始被认为相关的节点间的相关量。这些技术可被用来增加可对合作感测结果起作用的CR节点的数目。
在周期性静默期的情况下，可要求CR节点在交替的静默期中执行它们的感测并且在其他静默期中不工作。这可延长从这些两个节点获取信息所需的整体时间（对于感测和将来的相关性统计）。然而，它可增加两个CR节点变为去相关的概率。如果可通过时间偏差实现了去相关，则在那些两个CR节点被涉及的异步静默期的环境下可应用相同的时间偏差。
图9是示出了在周期性感测阶段的情况下在CR节点间时间偏差的可能实施的示意图900。在图示的示例中，发现CR节点1和2高度相关，并且发现CR节点3和4高度相关。在901处示出了DSM周期性感测调度，并且该DSM周期性感测调度包括感测周期902a、902b和902c。每个感测周期包括各自的感测时间904a、904b和904c以及各自的常规（regular）发射/接收时间906a、906b和906c。如调度950和970所示，节点1和2的感测时间和节点3和4的感测时间在时间上是分离的，因为DSM引擎210企图降低CR节点间的相关性，从而降低感测结果将给出的相关性。CR节点是空闲的时间期间可被用来为那些CR节点节约电池功率。在图示的示例中，CR节点1和3可在感测时间904a和904c期间感测频谱并且可在感测时间904b期间空闲。CR节点2和4可在感测时间904a和904c期间空闲并且可在感测时间904b期间感测频谱。
当CR节点被装备有多天线感测设备时，DSM引擎210可通过使用下行链路控制信道上用于两个相关CR节点其中之一的控制消息来改变天线波束成形角度，以便降低CR节点间的相关性。这可强迫相关的CR节点致力于在它附近的不同地理区域，从而降低两个CR节点同时经历来自相同主在用者的屏蔽的机会。观看CR节点间波束成形角度变化的另一个方式是可将它作为增加由两个不同CR节点发送的感测结果的特定多样性来考虑。
被用来确定CR节点间相关性的粗略感测结果还可被用来形成用于传输的潜在可用频谱的列表，该列表可被称为频谱空洞集合。DSM引擎210可使用粗略感测（该粗略感测可通过使用上述用于确定周期图（PSD）的方法的其中之一或通过使用诸如基于FFT的频谱估计这样的更传统的方法而被执行）和精确感测方法的组合，以便确定和维护应CR节点要求将使用的可用频带的列表。
周期性执行的粗略感测可被用来通过识别PSD的凹部（valley）来获取潜在频谱空洞的列表。这些空洞的列表（每个空洞由该空洞的最小和最大频率识别）可由DSM引擎210在处理来自整个CR网络带宽的粗略感测所涉及的每个CR节点的粗略感测信息后进行维护。潜在频谱空洞的列表可在每次DSM引擎210接收新的粗略感测信息时被更新。
为了为CR网络确定可用带宽，潜在空洞列表中的每个频谱空洞可由一个或多个CR节点在指定带宽上执行精确感测算法来测试。如果多个节点被DSM引擎210命令在相同的频谱空洞上执行精确感测，上述融合方法可被用来融合信息。精确感测和经融合的信息的最终结果可包括确定给定的潜在频谱空洞是否可被CR节点使用。DSM引擎210然后可将该空洞加入供任何CR节点使用的可用频谱的列表。
取决于CR网络的大小和带宽要求以及当前的频谱可用率，DSM引擎210可维护在任意请求带宽时可指派给CR节点的可用频带的列表。从DSM引擎210的角度来看，每个可用频带可具有与其相关联的生存期。当可用频带的生存期期满时，DSM引擎210可触发异步感测周期以在那个频带上执行精确感测并确定该频带是否仍然可用。当新的粗略感测信息被DSM引擎210接收时，如果PSD信息指示这些可用频带现在可能被占用，这也可触发在可用频带上的精确感测。取决于诸如在每个CR节点中感测算法的实施和将由DSM引擎210和CR节点使用的带宽分配方法这样的因素，可靠的频带可以具有固定大小或可变大小。
图10是在DSM网络（例如图2的DSM网络200）中单一特定感测节点中用于执行频谱感测的示例结构1000的框图。图10所示的结构1000包括三个逻辑实体：DSM无线电频率感测板（DSM-RFSB）1030、DSM频谱感测功能（DSM-SSF）1020和DSM信道管理功能（DSM-CMF）1010。DSM网络中这些实体的物理位置可取决于具体的设计和实施。以示例的方式，对于图2所示的DSM网络200，DSM-RFSB1030可被包括在CR（例如包括在图2的WTRU230a、230b、230c和230d中）中，并且DSM-SSF1020和DSM-CMF1010可被包括在DSM引擎220中。然而，图10所示的功能可分离于（或位于单独的）WTRU、DSM引擎、AP或任意其他装置间，并且参考图10-26描述的示例可应用而不管这些功能实体的每一个的物理位置。
图示的DSM-RFSB1030是可执行特定带宽的基础频谱感测的逻辑实体。该频谱感测可包括例如收集在特定频带上的样本和应用一个或多个频谱感测算法以为感兴趣的频带提供感测度量。特定的频带、感测算法和其他定时和控制信息可由DSM-SSF1020在诸如图6A所示的感测配置消息614这样的感测频率消息中提供给DSM-RFSB1030。
DSM-RFSB1030可包括物理硬件，该物理硬件配备有可运行以在将执行频谱感测的频带中检测装置传输和干扰的感测无线电1032、可生成基带样本的下转换（down-conversion）硬件、和可处理生成的基带样本以导出感兴趣的频带的度量的感测算法。DSM-RFSB1030可向DSM-SSF1020提供导出的感兴趣频带的度量。DSM-RFSB1030可用来导出该度量的处理可以是这样的：使得DSM-RFSB1030和DSM-SSF1020之间交换的信息可以是简单并且最小的。
DSM-SSF1020是可控制DSM-RFSB1030和作为DSM-RFSB1030一部分的感测算法的逻辑实体。DSM-SSF1020可配置将由DSM-RFSB1030感测的带宽，并且可接收用于这些频带的每一个的相应信道度量指示。为了维护模块化结构，例如DSM-RFSB1030可配备有通用感测能力，并且DSM-SSF1020可改进或定制DSM-RFSB1030的该通用感测能力用于特殊的应用（例如通过向DSM-RFSB1030发送感测配置消息614）。例如，如果特殊的DSM应用要求在电视白空间（TVWS）中的6MHz信道集合上的感测，具有能够运行在甚高频率（VHF）和超高频率（UHF）频带中的无线电的DSM-RFSB1030可被选取，并且DSM-SSF1020可控制该DSM-RFSB1030捕获反应这些6MHz信道的频谱感测结果。DSM-SSF1020可作出关于频谱的可用性或占用的决策，并且可将该决策（包括例如信道占用信息、质量信息和RAT数据测量）传输给DSM-CMF1010。
DSM-CMF1010可监督用于采用DSM的特殊技术的带宽的管理。例如，DSM-CMF1010可包括（或从外部实体或数据库获得）网络可使用的可获得信道的列表和与在该列表上的每个信道相关联的带宽。DSM-CMF1010可将信道带宽和其他参数通信给DSM-SSF1020，DSM-SSF1020可决定哪些频带被占用并可提供与每个频带相关联的质量。DSM-CMF1010可基于从DSM-SSF1020获取的占用和质量信息、与带宽相关联的策略规则（例如FCC管理规则）和正考虑使用的每个频带的最近占用历史来决定将由系统使用的带宽。DSM-CMF1010然后可向网络中的WTRU提供信道分配决策。DSM-CMF1010还可以与其他合作DSM-CMF1015交换协调数据。
图11是用于在DSM网络中执行频谱感测的图10所示的结构1000的TVWS实施1100的框图。该示例结构包括可能需要分配用于在TVWS频带上与接入点（AP）1140通信的带宽的WiFi或网格站（STA）1190、感测板1110和CGW1130。图示的AP1140和STA1190被配置成通过RF接口1170通信，并使用通过SPI总线1194与感测板1110通信的TVWS下转换板1160和1180。
在图示的示例结构1100中，在某些情况下，信道选取和信道切换决策可直接在感测板1110处作出。在该示例中，图10的DSM-SSF1020的任务以驻留在感测板1110上的切换实体（TVWS SSF-S1112）和驻留在CGW1130中的切换实体（TVWS-SSF-P1132）之间以逻辑方式划分。CGW1130的TVWS-CMF1134可执行图10的DSM-CMF1010的基础功能，但针对TVWS。图示的CGW1130还包括可从其获取和存储策略规则和其他所需数据的数据库1136。DSM-RFSB1030的功能被包括在示例结构中的感测板1110上。图示的感测板1110还包括可相应于例如图10所示的感测无线电1032的RF模块1114。RF模块1114可测量例如来自诸如干扰源1150这样的其他装置的干扰和频谱使用情况。
图12-17是示出了图11所示的下转换器1200（其可包括例如TVWS下转换板1160和1180）、感测板1110和CGW1130之间的示例消息流的信号图。信令消息1202和1204可分别在下转换器1200和感测板1110之间和在感测板1110和TVWS-SSF-P1132之间交换。消息1206可在TVWS-SSF-P1132和TVWS-CMF1134之间交换。
图12示出了用于系统初始化的第一步骤的示例呼叫流1200。在感测板1110和/或CGW1130启动（1208）之后，感测板1110可通过附着于CGW1130并在IP链路初始化消息中将其服务宣告为仅感测装置（由1210和1212表示）来与CGW1130建立IP链路。一旦感测板1110附着于CGW1130，CGW1130可读取数据库1136以获得可获得信道（1214），并通过使用建立信道ID和频率信息消息为感测板1110配置可获得由AP1140使用的信道（由1216和1218表示）。该消息可在每个信道上附着信道ID并关联将在感测该信道时使用的RF参数（例如中心频率和感测带宽）。感测板1110可存储信道ID和中心频率信息（1220）并向CGW1130发送信道建立确认消息（由1224和1226表示）。
图13示出了系统初始化的第二步骤的示例呼叫流1300。在图12所示初始化过程的第一步骤中配置感测的基础信道后，CGW1130可继续配置将由感测板1110在每个信道中使用的阈值平均长度（1306）。这些参数可控制由TVWS-SSF-S1112作出的感测触发决策（即，何时TVWS-SSF-S1112可通知TVWS-SSF-P1132干扰者的存在和何时TVWS-SSF-S1112可独立地触发信道切换）。TVWS-CMF1134可向TVWS-SSF-P1132提供与在每个信道上所期望的在用者的类型和敏感性相关的具体信息，这可允许TVWS-SSF-P1132确定在用者的存在并存储在用者检测决策信息（1308）。TVWS-SSF-P1132还可向TVWS-SSF-S1112转发触发阈值（1308）并向感测板1110发送包括平均长度以及低和高阈值的建立信道感测配置消息（1310）。感测板1110然后可配置感测调度和阈值（1312）。一旦建立完成，感测板1110可向CGW1130发送建立感测配置确认消息（由1314和1316表示）。
图14示出了用于初始信道选取的示例呼叫流1400。TVWS-CMF1134可向TVWS-SSF-P1132发送信道质量请求消息（1404），并且TVWS-SSF-P1132可转而向感测板1110发送感测测量请求（1402）。响应地，感测板1110可在所有信道上执行感测（1406）并向TVWS-SSF-P1132发送包括例如所测量的PSD的感测测量响应消息（1408）。TVWS-SSF-P1132可将在感测测量响应消息中接收的PSD转换为信道质量（1410）并向TVWS-CMF1134发送信道质量响应消息（1412）。TVWS-CMF1134然后可基于例如在信道质量响应消息中接收的信息来确定初始活动信道和最佳替换信道（1414）。
TVWS-CMF1134可向TVWS-SSF-P1132发送包括关于经确定的活动信号和最佳替换信道的信息的活动信道建立请求消息（1416）。TVWS-SSF-P1132可存储当前最佳替换信道信息（1418），并向感测板1110发送包括经确定的活动信道和最佳替换信道的活动信道建立请求（1420）。感测板1110可存储当前最佳替换信道信息（1422），向下转换器1200发送频率改变命令以改变用于AP1140和STA1190之间通信的信道（1424），并向CGW1130发送活动信道建立确认消息（1426）。响应于接收到频率改变命令消息，下转换器1200可改变用于AP1140和STA1190间通信的运行频率（1434）。
感测板1110可在活动信道上开始连续高优先级感测（1430）并在它不忙于活动信道时开始在其他信道上的低优先级感测（1432）。感测板1110然后可向TVWS-SSF-P1132发送替换信道测量结果，该结果可包括低优先级信道的平均PSD（由1436和1438表示）。
如图14所示的示例，可假设AP1140和STA1190之间的通信在配置感测板1110前没有发生。因此，初始活动和替换信道的选取可在初始化期间发生。在感测板1110可以是可选的并且视频链路可在感测板1110启动之间被建立的另一个实施例中，TVWS-CMF1134可不发送信道质量请求消息（1404）。替代地，它可发送活动信道建立请求消息（1416）以配置将由TVWS-SSF-S1112在感测和切换决策期间使用的活动和替换信道。
图15示出了用于正常呼叫操作的示例呼叫流1500。在正常操作期间，TVWS-SSF-S1112可根据由AP1140和STA1190提供的执行活动信道感测的静默期对在活动和替换信道上的感测进行协调。这可包括在替换信道上的周期性感测。TVWS-SSF-S1112可通过将活动信道感测结果和所配置的触发阈值进行比较来持续地监测活动信道感测结果（1512和1542）。此外，TVWS-SSF-S1112可在替换信道上执行低优先级感测（1504和1522），并通过替换信道测量结果消息向TVWS-SSF-P1132发送替换信道感测结果（1506和1524）。TVWS-SSF-P1132可在这些测量结果上进行处理（1508和1526），并向TVWS-CMF1134发送关于替换信号质量的信息（1510和1528），TVWS-CMF1134可比较不同替换信道的质量以确定新的最佳替换信道（1514和1530）。新的最佳替换信道可在由在活动信道上的干扰或在用者引起的信道切换情况下被使用。TVWS-CMF1134还可使用由FCC为TVWS使用规定的其他规则来作出它关于替换信道的决策（例如最近使用的TVWS信道在用于传输之前必须空闲一定时间期间）。至少因为TVWS-SSF-S1112需要知晓替换信道，TVWS-CMF1134可向TVWS-SSF-P1132发送它的决策（1516和1532），如果新的替换信道不同于先前的替换信道（1534），TVWS-SSF-P1132可将它转发给TVWS-SSF-S1112（1536）。如果新的最佳替换信道与先前的替换信道相同，该信息可不被转发（1518）。如果新的替换信道信息被发送给TVWS-SSF-S1112，TVWS-SSF-S1112可改变当前的替换信道（1540），并向TVWS-SSF-P1132发送替换信道改变确认消息（1538）。
图16示出了用于所发起的信道切换的示例呼叫流1600。在TVWS-SSF-S1112发起信道切换期间，TVWS-SSF-S1112（其可控制在AP1140上的下转换器和STA1190自身）可在它在活动信道上连续的高优先级感测（1602）期间确定活动信道上可危害在AP1140和STA1190之间的连接的强干扰者的存在（1604）。这样的强干扰者可在感测结果超过由TVWS-SSF-P1132设置的高阈值时在活动信道上被检测。TVWS-SSF-S1112然后可命令至TVWS-CMF1134提供的替换信道的立即切换（1606）。下转换器1200然后可改变其运行频率（1612）。在频率切换之后，TVWS-SSF-S1112然后可使用活动信道改变请求消息通知TVWS-CMF1134和TVWS-SSF-P1132活动信道的改变（1608）。该示例总共使用了三个信道，因此新的替换信道默认地对所有参与者是已知的。在使用多于三个信道的实施例中，由TVWS-CMF1134选取的替换信道可使用相应的确认消息通信给其他实体。
TVWS-SSF-P1132可改变它的当前最佳替换信道（1610），并向TVWS-CMF1134发送活动信道改变指示消息（1614）。TVWS-CMF1134可将信道信息的改变存储到信道选取算法存储器中（1616），并向感测板1110发送活动信道改变确认消息（由1618和1620表示）。感测板1110然后可改变它的当前最佳替换信道（1622）。
图17示出了用于所发起的信道切换的示例呼叫流1700。由于在活动信道上连续的高优先级感测（1702和1704），TVWS-SSF-S1112可检测到干扰超过低阈值（1706）。当这发生时，TVWS-SSF-S1112可向TVWS-SSF-P1132发送低阈值超过指示消息（1708）。在具有多个感测板1110的实施例中，TVWS-SSF-P1132可将该结果与来自其他感测板1110的结果进行比较。在图17所示的实施例中，TVWS-SSF-P1132可基于在低阈值超过指示消息中接收的PSD和阈值，作出关于在用者是否在该频谱上存在的决策（1710）。
如果TVWS-SSF-P1132确定在用者在该频谱上存在，它可使用活动信道在用者被检测到的消息通知TVWS-CMF1134。TVWS-CMF1134然后可在数据库1136中存储该事件，选取新的活动和最佳替换信道（1716），并通过活动信道改变请求消息向TVWS-SSF-P1132（和最终TVWS-SSF-S1112）发送关于新的活动和最佳替换信道的信息（1718和1721）。一旦接收到该消息，TVWS-SSF-S1112可将下转换器1200切换到新的活动信道频率（由1724和1726表示）并存储新的替换信道（1722）。TVWS-SSF-P1132也可存储新的替换信道（1720）。TVWS-SSF-S1112可向CGW1130发送活动信道改变确认（由1728和1730表示）。
DSM-RFSB1030可包括可执行用于图11-17所示实施例的基本无线电和算法控制功能的DSM-RFSB软件。DSM-RFSB软件可创建将由DSM-RFSB1030管理的信道感测对象。该信道感测对象可包括配置硬件和软件以获得感测结果所需的所有信息。DFSM-RFSB软件还可接收和处理API请求，这些请求可指示感测操作的开始或取消正在进行的感测操作的需要。
图18A和18B分别是示例DSM-RFSB软件模块的框图1800A和1800B。图18A示出了一般实施例，图18B示出了了被配置成与Blackman Tukey感测算法一起使用的实施例。图18A所示的示例DSM-RFSB软件包括控制和定时单元1804、API单元1806、对SSF的接口1812、测量终结（finalization）和后处理单元1810、感测算法软件1808、感测算法硬件1814、包括数字下转换器（DDC）和ADC硬件的模数转换器（ADC）模块1816和包括无线电模块1822的无线电前端1820。图18B所示的示例DSM-RFSB软件1850包括与图18A所示相应单元类似的单元，但特别地被配置成与BlackmanTukey感测算法一起使用。特别地，图18B所示的DSM-RFSB软件1850包括控制和定时单元1852、API单元1860、对SSF的接口1862、Blackman Tukey硬件1864、Blackman Tukey软件1854、平均逻辑1856、窗口维护单元1858、包括DDC和ADC硬件1868的ADACIII1866和包括WiMax RF模块1872和低频带RF模块1874的无线电板1870。
图18A所示的DSM-RFSB软件1802可执行用于TVWS实施例的基本无线电和算法控制功能。基本无线电功能可包括例如以下功能。DSM-RFSB软件1802可通过设置无线电（1822）的感测带宽和中心频率来控制RF前端1820和数字下转换器（1818）。DSM-RFSB软件1802还可通过配置硬件的捕捉和处理部分的开始和结束时间来控制感测算法硬件1814。DSM-RFSB软件1802可从硬件1814收集结果，并执行算法所需的任意软件后处理。软件后处理的输出可包括用于被感测的信道的所测量的度量。该度量可以是功率谱密度（PSD）或其它特定于由DSM-RFSB1030执行的算法的度量。DSM-RFSB软件1802还可提供用于配置与DSM-RFSB1030正在执行的感测算法相关的参数的通用接口。
感测算法可以以以下方式分离地在组合硬件/软件中被实施：高负载/高速率的计算可在感测算法硬件1814中完成，而感测算法软件1808可使用硬件1814的输出进行简单的任务，以进一步在运行期间提供感测算法的可配置性。结果，SSF可通过使用定义好的API1806的服务具有配置感测算法软件1808行为的能力和控制硬件1814的部分的能力。在图18B所示的更具体的示例中，感测算法可基于具有可配置的平均PSD实现的例如在图19中所示的Blackman Tukey算法。
控制和定时单元1804可基于发送给DSM-RFSB1030的高级和通用感测命令在适当的时间使能和控制感测算法硬件1814。控制和定时单元1804可意识到与感测算法的每个部分相关联的定时以及需要设置在硬件寄存器中的配置以获得满足SSF需要的感测结果。感测算法硬件1814可能够中断感测算法软件1808以指示感测阶段的结束。初步结果然后可在结果寄存器中获得，感测算法软件1808可读取该结果并继续在其上继续操作。
控制的定时单元1804还可具有感测板1110的无线电前端1820和ADC模块1816的主控制。由于感测板1110可具有在若干不同运行频带上执行感测的能力，它可被配置具有若干RF模块1114，并且每个RF模块1114的激活可由控制和定时单元1804来控制。硬件控制信号还可被发送给ADC模块1816以控制最终的下转换，以便获得将被输入给感测算法硬件1814的最终I/Q基带样本。
测量终结和后处理单元1810可执行通过接口1812将感测结果发送给SSF所需的任意最终步骤。这可包括例如可每个信道不同的测量平均或SSF请求的任意滤波结果。
图19是示出了可由图18B所示的Blackman Tukey软件1854执行的Blackman Tukey感测算法的示例的流程图。Blackman Tukey感测算法可包括输入信号的自相关估计（1902）、对自相关估计加窗以减少PSD估计方差（1904）、确定经加窗自相关的FFT以获得估计PSD（1906）和在N个样本的M个帧上平均估计PSD（1908）。
自相关（1902）可通过以不同的时移将N个样本序列与其自身相关生成R+1个相关值。更特别地，自相关（1902）可包括在N个复式输入样本集合x(n)上执行以下等式：
r ( m ) = 1 r ( 0 ) &Sigma; n = 0 N - 1 x ( n ) x * ( n - m ) ; m = 0,1 , . . . R
r ( - m ) = r * ( m )     等式（5）
加窗（1904）可包括将自相关（1902）的输出（逐个样本地）与长度2R+1的Blackman窗口相乘。用于长度2R+1的Blackman窗口的系数在表3中给出。
表3
Figure BDA00003135096300381
FFT（1906）然后可取经加窗自相关的最正索引（positive-most indexed）的2R个值来进行2R长度的FFT，并且最终将估计自相关值转换为估计功率谱密度（PSD）。应用于自相关序列的加窗可产生由可能是基于FFT的频谱估计固有的混淆现象引起的偏差的降低。为了降低估计方差，PSD估计的M个分离实现可被平均以获得最终的PSD估计，从其可导出一组空洞（或潜在频谱机会）。
图18B中示出的控制和定时单元1852可通过无线电控制命令控制无线电1872和DDC硬件（1868）。无线电控制命令可由在控制和定时单元1852中的硬件通过ADACIII1866和DSM-RFSB软件1850模块间的接口来发送。控制和定时单元1852还可控制Blackman Tukey硬件1864。这可通过控制信号（从软件到硬件）和中断（从硬件到软件）来实现。可使从Blackman Tukey硬件1864提供的结果对可在硬件结果上执行Blackman Tukey算法的最终任务以生成实际PSD的Blackman Tukey软件1854是可获得的。来自BlackmanTukey软件1854的输出可被平均逻辑1856和窗口维护单元1858使用，以便生成可通过API接口1860发送给SSF的一个或多个平均PSD估计。
以下API函数可由DSM-RFSB软件1802/1850实施。这些API函数可以创建若干信道感测对象为中心。
Create_Channel_Sensing_Object API函数可创建将由DSM-RFSB1030管理的信道对象。Create_Channel_Sensing_Object API函数的输入可包括带宽输入、中心频率输入、感测类型输入、周期输入和平均属性输入。带宽输入可指定将被用于在该信道对象上进行感测的输入带宽。中心频率输入可指定用于在该带宽上进行感测的中心频率。感测类型输入可指定该感测对象的感测类型。感测类型可以是例如PERIODIC（周期性的）（例如在该信道上的感测每x ms被周期性地执行一次）或ON_DEMAND（按需的）（只有当要求该感测对象开始时，在该信道对象上的感测才发生）。周期输入可为PERIODIC感测对象类型指定周期（例如以ms为单位）。平均属性输入可以是描述在该信道感测对象上的平均和上报的属性的结构。这些属性在表4中被描述。
表4
Figure BDA00003135096300391
Create_Channel_Sensing_Object API函数的输出可包括信道感测ID输出，该输出可以是在将来调用API函数期间用于识别信道感测对象的唯一标识符。
Modify_Channel_Sensing_Object API函数可修改信道感测对象以改变其参数的其中之一。该API函数的输入可与Create_Channel_Sensing_Object函数的输入相同，而Create_Channel_Sensing_Object函数可不包括输出。
Start_Channel_Sensing_On_Object API函数可通过为Blackman Tukey硬件1864生成适当的信号开始对一个或多个特定感测对象的信道感测操作。如果感测对象是PERIODIC感测对象，感测操作可在用于该感测对象的每个周期自动地开始。如果该感测对象是ON_DEMAND感测对象，该感测操作可运行相应于用于该感测对象的运行长度的时间，然后停止。
可对多于一个的感测对象同时运行感测。为了使软件允许这个，感测对象对于带宽、中心频率、感测类型和周期而言可具有相同的值。此外，除了运行长度外，感测对象的平均属性在任意字段中可不同。为了在相同物理信道上维护不同长度的PSD平均，可能需要该功能。
当对单一帧的感测操作由硬件1864完成时，中断可被生成并由可以是控制和定时单元1852一部分的中断处理机制处理。
Start_Channel_Sensing_On_Object函数的输入可包括信道感测数输入、信道感测ID[]输入和后续信道ID输入。感测信道数输入可指示用该开始命令同时运行的信道感测对象的数目。信道感测ID[]输入可以是其操作即将开始的信道感测对象的唯一标识符的数组。后续信道ID输入可以是将跟随的信道感测对象的唯一标识符。这可允许DSM-RFSB1030当当前感测操作完成时建立用于下一个感测操作的无线电（例如使用对该API的函数调用来进行无线电的建立）。如果该输入是空，在该操作结束时不建立无线电，并且DSM-RFSB1030可改为在针对下一个信道对象调用Start_Channel_Sensing_On_Object时这么做。Start_Channel_Sensing_On_Object函数可不包括输出。
Stop_Channel_Sensing_On_Object API函数可被用来停止对特定感测对象正在进行的感测操作。对于PERIODIC感测对象，对于该对象的所有将来的硬件调度和感测可被挂起，直到将来的开始被发布。对于ON_DEMAND感测对象，当在执行特定感测操作期间调用该函数时，该操作可被取消并且硬件/或软件可被带回到开始该操作之前的状态（例如用于该操作的任意缓存或平均可被清除）。可不为任意正在进行的硬件操作生成中断。
Reset_Channel_Sensing_On_Object API函数可被用来重置用于信道感测操作的所有计数器（例如当前等待的所有平均结果可被重置，并且在该对象上的下一次开始可像该对象刚被创建一样地运行）。该API函数的输入和输出可与用于Start_Channel_Sensing_On_Object函数的一样。
窗口维护单元1858可维护PSD值的窗口以对每个信道感测对象平均，并且可将创建信道感应对象的API请求转换为保持着即将以基于在该API调用期间配置的信道感应对象的设置的不同的方式（例如移动平均、固定平均等）被平均的PSD值的结构或数组。
在每个PSD（例如由Blackman Tukey硬件1864/软件1854测量到的）出现时，窗口维护组件1858可向每个PSD增加适当的数组或结构。它然后可使用平均逻辑1856为特定信道感测对象重计算平均。基于用于信道感测对象的上报速率或上报时间，窗口维护组件1858可触发到TVWS-SSF-S1112的消息以上报对信道感测对象的新测量。窗口维护组件因此可基于可配置的长度时窗使用加窗功能计算平均PSD或感测度量。该窗口可取决于即将检测的干扰者类型、检测频谱主在用者（用户）所需时间量、感测装置（例如CR节点、配置成用作CR节点的WTRU等）的移动性或信道上噪声等级的知识的中至少一者，并且可最终由CGW1130关于信道和潜在干扰者的知识来决定。
图20是示出了可由窗口维护组件1858针对特定PSD值（例如由Blackman Tukey硬件1864/软件1854计算的）执行的方法的流程图2000。PSD可在特定的信道感测对象上被计算（2002），并且该信道感测对象的标识符（ID）可被获得（2004）。可向该窗口加入新的PSD值，并且可重新计算新的平均（2006）。现在落在该窗口之外的不需要的PSD值可被丢弃（2006）。
变量report_counter（报告计数器）然后可被增加（2008）。变量report_counter可维护自从上次上报后已被平均的PSD数目的计数以确定何时必须进行上报（2008）。在report_counter等于预定义report_length（报告长度）值的情况下（2010），可向接口层或TVWS-SSF-S1112发送包括该信道感测对象的平均值和ID的平均报告（2012），并且变量report_counter可被重置（2014）。在report_counter不等于上报长度的情况下（2010），或者在report_counter已被重置的情况下（2014），窗口管理处理可被完成（2016）。
图21是示例TVWS-SSF-S软件模块2110的框图2100。TVWS-SSF-S软件模块2110可以是（例如图11-17所示的）TVWS实施例用于感测的主控制组件。因为该感测可大约在可由AP1140通信给感测平台的静默测量期的存在期间运行，TVWS-SSF-S软件模块2110可驻留在感测平台上。因此，调度可更快并且可利用最大量的静默期用于活动信道感测。图示的TVWS-SSF-S软件模块2110包括结果处理单元2112和调度器2114，并且与DSM-RFSB1030和TVWS-SSF-P1132通信。
活动信道感测可在静默期期间（例如每100ms出现10ms的静默时间）被执行，而替换信道感测可在活动期期间（例如剩余的时间）被执行。TVWS-SSF-S软件模块2110可通过可由DSM-RFSB1030的定时和控制单元（例如1804或1852）转发给它的中断通知静默期（例如具有同步差错的最大可允许量）的开始。它然后可例如使用确定静默期结束的计时器中断，大约在静默期通过DSM-RFSB2130的API（1806或1860）的适当调用来调度感测操作。
除了调度感测操作，TVWS-SSF-S软件模块2110可包括附加的任务。例如，TVWS-SSF-S软件模块2110可向TVWS-SSF-P1132转发替换信道感测结果，以用于最佳替换信道的最终决策。另一个示例，TVWS-SSF-S软件模块2110可将活动信道感测结果与高阈值进行比较，并确定是否需要切换到替换信道。另一个示例，TVWS-SSF-S软件模块2110可将活动信道感测结果与低阈值进行比较，并确定是否向TVWS-SSF-P1132发送消息。另一个示例，如果TVWS-CMF1134或TVWS-SSF-S1112决定需要活动信道切换到替换信道的其中之一的频率切换，TVWS-SSF-S软件模块2110可执行TVWS下转换器（例如1200）到替换信道的切换。
事件/中断可触发TVWS-SSF-S软件模块运行。示例事件/中断在表5中以优先级顺序（优先级等级1是最高优先级）给出。
表5
事件 优先级 处理子组件
来自TVWS-SSF-P的消息 1 结果处理
静默期开始中断 2 调度器
静默期持续时间计时器中断 2 调度器
接收到来自DSM-RFSB的平均报告 3 结果处理
TVWS-SSF-S软件模块2110可驻留在初始模式或正常模式中。这些模式可反映初始化和（例如上述参考图11-17所述的）操作的消息流。结果处理单元2112可向调度器2114发送消息，这些消息可包括例如在表6中列出的消息。
表6
Figure BDA00003135096300441
图21所示的内部控制和共享变量可包括用于维护与平均报告和感测对象调度相关的信道感测对象之间的一致性的变量。这些可被实施为将信道感测对象作为两个子组件之间的共享变量。CGW/感测板消息可包括通过以太网1192在CGW1130和感测板1110之间交换的消息。
TVWS-SSF-S软件模块2110可创建和维护许多信道感测对象。调度器2114可基于静默测量期为这些感测对象的每一个调度感测的开始，并且结果处理单元2112可管理在适当的时间向TVWS-SSF-P1132发送每个感测对象的平均。
为每个信道维护的许多感测信道对象可取决于当前活动信道（TVWS或工业、科学和医药（ISM））。该信息可在初始化期间被通信给TVWS-SSF-S软件模块2110。
对于TVWS实施例（例如图11-17所示），两个TVWS信道和一个ISM信道可获得用于使用。可能需要正在被使用每种类型的潜在干扰者（TVWS信道的数字电视（DTV）和无线麦克风以及ISM频带的强ISM干扰者）的平均时间表。因此，TVWS-SSF-S软件模块2110可取决于活动信道是否在TVWS或ISM频带中来实例化（在由TVWS-SSF-P1132提供的初始化信息的帮助下）信道感测对象，如表7和8所示。
表7——当活动信道是TVWS时的TVWS-SSF-S信道感测对象
Figure BDA00003135096300451
表8——当活动信道是ISM时的TVWS-SSF-S信道感测对象
Figure BDA00003135096300461
在表7中，两个感测对象（信道ID1&2）在活动信道上被维护，分别一个用于无线麦克风和一个用于DTV。因为在活动信道上的感测在静默期被执行，这些对象可被设置为同时运行。基于硬件的运行时间和静默期持续时间，在静默期期间可运行6个帧，且TVWS-SSF-S1112可在每个静默期结束时接收报告。平均量可基于需要被平均以以其最小所需可检测功率检测正在讨论的干扰者的帧的数目（例如对于无线麦克风40帧，对于DTV250帧）。在活动期期间，感测可在使用信道感测对象ID3和4的替换信道上被执行。由于这些信道感测对象感测两个分离的物理信道，它们可能不并行地运行。一旦被TVWS-SSF-S1112接收到，对于该两个替换信道的报告可被发送给TVWS-SSF-P1132，并可构成由TVWS-CMF1134使用以选取最佳替换信道的周期性替换信道报告。信道对象ID5表示TVWS中替换信道（Alt.Ch1）的40个帧上进行感测。在任意给定时间，TVWS-SSF-S1112可维护TVWS中替换信道的最后40帧的感测结果。然而，该信息仅当在活动信道上检测到在用者时才被使用。即，当指示该情况的消息被发送给TVWS-SSF-S1112时，如果无线麦克风最近地出现在直到那时被认为是最佳替换信道的替换信道上，来自信道ID5的感测结果还可被发送。该信道感测对象（ID5）可被称为预防性信道感测对象。
表8显示了当活动信道是ISM信道时所需的感测对象。可为强干扰者维护单一的信道感测对象（Ch ID1）。至于TVWS活动信道，可能需要两个替换信道感测对象（ID2和3）来提供对于两个替换信道的周期性报告。由于在该情况下的这两个替换信道都在TVWS中，可需要两个预防性信道感测对象（Ch ID4和5）。
当活动信道的切换发生时，如果可应用的话，TVWS-SSF-S1112可修改信道感测对象以在表7和8中的情况间转换。
图22是可在初始化模式期间由结果处理单元2112执行的方法的流程图2200。当启动完成且IP链路被建立（2202）时，下转换器（例如下转换器1200）可被禁用或置于未定义的频率处（2204），并且可确定建立信道ID和频率信息消息是否被接收（2206）。如果没有，可重复2206直到接收到该消息。如果在2206接收到消息，ID和频率信息可被存储（2208），并且可确定是否接收到建立信道感测配置消息（2210）。如果在2210中接收到该消息，可为每个信道存储高阈值和低阈值信息（2214）。如果在2210中没有接收到该消息，可确定是否接收到感测测量请求消息（2212）。如果在2212中没有接收到该消息，可重复2210。如果在2212中接收到该消息，可直接进入2220（以下将更详细地描述）。
一旦在2214中存储了高阈值和低阈值信息，可确定是否接收到感测测量请求消息（2218）。如果没有，可重复2218直到该消息被接收。如果在2218中接收到该消息，INITIALIZATION（初始化）消息可被发送给调度器2114（2220）。
接下来，以下可为所有信道重复。START_NEXT消息可被发送给调度器2114指示感测的下一个信道（2222）。可确定是否从DSM-RFSB1030接收到平均报告消息（2224）。如果没有，可重复2224直到该消息被接收。如果在2224接收到该消息，每个信道的结果可被存储（2226）。
一旦为所有信道存储了结果，可发送感测测量响应消息（2228），并且可确定是否接收到活动信道建立请求消息（2230）。如果接收到活动信道建立请求消息，用于在正常模式中使用的当前替换信道可被存储（2234），可向调度器2114发送INITIALIZATION_DONE消息（2236），TVWS下转换器（例如下转换器1200）可被设置到活动信道（2238），并且可开始正常结果操作过程（2240）。如果未收到活动信道建立请求消息，可确定是否接收到建立信道ID和频率信息消息（2232）。如果接收到建立信道ID和频率信息消息，可触发扫描模式（2216），并且可重复2218。如果未接收到建立信道ID和频率信息消息，可重复2230。
在用于初始化的参数不正确或不支持的情况下，结果处理单元2112可发送INITIALIZATION_ERROR消息。并且，当结果处理单元2112等待该消息时，可能会发生超时。在此，当超时发生时，可发送INITIALIZATION_ERROR消息。
图23是可由结果处理单元2112在正常模式期间执行的方法的流程图2300。可开始正常处理操作（2302），并且可确定是否接收到建立感测配置消息跟随其后的建立信道ID和频率信息消息（2304）。如果是，可向调度器2114发送INITIALIZATION消息（2306）并且可触发扫描模式（2308）。如果否，可确定是否接收到活动信道改变请求消息（2310）。如果是，可向调度器2114发送FREQUENCY_SWITCH消息（2312），并且可将TVWS-下转换器（例如1200）切换到新的活动频率（2314）。如果否，可确定是否接收到替换信道改变请求消息（2311）。如果是，可存储新的替换信道（2315）。如果没有，可确定是否从DSM-RFSB1030接收到平均报告（2316）。如果否，可重新开始正常结果处理操作（2302）。
如果从DSM-RFSB1030接收到平均报告，可确定该平均报告是否针对活动信道（2318）。如果该平均报告是针对活动信道的，可进入检测分析程序（2326）并且可确定是否检测到干扰者（2328）。如果没有检测到干扰者，可重新开始正常结果处理操作（2302）。如果检测到有危害的（compromising）干扰者，可执行主动（proactive）信道切换程序（2330）并且可重新开始正常结果处理器操作（2302）。如果没检测到有危害的干扰者，将低阈值超过指示与预防性信道对象PSD（如果可应用）一起发送至TVWS-SSF-P1132（2332）。然后，可重新开始正常结果处理操作（2302）。
如果平均报告不是针对活动信道的，可确定该平均报告是否是预防性信道对象（2320）。如果否，可向TVWS-SSF-P1132发送替换信道测量结果消息（2322），并且可重新开始正常结果处理操作（2302）。如果该平均报告是预防性信道对象，可将该平均报告存储为用于该替换信道的最后预防性感测PSD值（2324），并且可重新开始正常结果处理操作（2302）。
回到图11，感测板1110和CGW1130之间的对接通过在以太网链路1192上传递的消息进行。表9给出了用于图11所示示例的消息和消息内容，但不包括用来建立到感测板1110的IP链路的常规IP初始化消息。
表9
Figure BDA00003135096300501
Figure BDA00003135096300511
Figure BDA00003135096300521
图24和25是在DSM网络（例如图2的DSM网络200）中用于执行频谱感测的其他示例结构2400和2500的框图。结构2400和2500两者都包括AP或家用节点B（家用（e）节点B）单元2420、感测单元2460和CMF2450。对于两个结构2400和2500，AP/家用（e）节点B单元2420包括相同或类似的组件，即AP/家用（e）节点B基带单元2422和包括MAC功能2426、静默期调度器2428和CMF接口2430的AP/家用（e）节点B MAC模块。并且，对于两个结构2400和2500，AP/家用（e）节点B单元2420与包括带宽（BW）分配控制单元2440的CMF2450通信。BW分配控制单元2440与可包括TVWS数据库（DB）2442和策略DB2444的多个数据库通信。
如图24和25所示，频谱感测组件可以两种方式与汇聚网关集成。一种方式是，如图24所示，该感测组件是通过物理接口与AP或家用（e）节点B2420和其他组件接口的复杂独立感测平台2460。在此，感测算法2466可具有它自己的专用RF组件2462。图24所示的示例还包括在感测平台2460上的数字下转换器2464和用于AP/家用（e）节点B单元2420的分离RF组件2410。在图24所示的建立类型中，由从一个频带泄漏到临近频带引起的干扰可被最小化，从而感测算法由于泄漏将频谱误检测为被占用的概率被最小化。
谱频感测组件被集成于汇聚网关的另一个方式如图25所示。在此，感测组件在与AP或家用（e）节点B2420相同的平台上或者在汇聚网关上。组件间的接口可以是该平台上的物理总线。在该示例中，感测平台可与AP/家用（e）节点B2420或汇聚网关共享相同的RF组件2510。因此，取决于活动信道的传输功率，由泄漏引起的邻近信道干扰可能仍然继续是个问题。
在图24和25的结构2400或2500中的任一者中，感测算法可包括硬件和软件组件。硬件组件可主要实施宽带感测和精确感测算法。软件组件可负责与外部组件和内部硬件组件进行对接，从而协调系统功能。
感测组件2460可包括三个主要部分：宽带感测算法、精确（窄带）感测算法和算法流程控制软件。算法流程控制软件可负责发起和调度宽带感测和窄带感测操作，接收和处理来自它们的结果，以及基于感测结果与静默期调度器2428和BW分配控制单元2440交互。
感测组件2460可与DSM引擎的两个组件进行对接：MAC中的静默期调度器2428和CMF2450中的带宽分配控制2440。感测工具箱（例如2460）和静默期调度器2428之间的对接可实质为设置静默期开始和相应的参数以及通过感测工具箱建立异步静默期。
静默期开始信号是指示开始、持续时间、周期性和频谱频率参数以设置静默期的周期性同步信号。对异步静默期的需要可由工具箱确定，因此，建立静默期的信号和诸如持续时间、周期性和频谱频率参数这样的相应参数可被信号发送。
感测工具箱和带宽分配控制单元2440之间的对接可被广义地分类为请求在特定信道上感测和操作模式的信号、指示静默期需求的信号和指示向带宽分配控制单元2440返回的感测结果的信号。
图26是基于可在例如图24或25的频谱感测单元2460中实施的频谱感测算法的自相关的流程图2600。基于频谱感测算法的自相关是没有正被感测的波形的知识的情况下的盲感测算法，并且基于任意人造信号本质上在时间上相关的事实。该算法在每个频带（在该示例中为一个TV频带）的基带I/Q样本上运行（2610），并估计经缓冲的样本的自相关属性（2620）。决策规则可基于两级假设测试。下式展示了根据输入信号y(n)、Ryy、被考虑的偏移自相关的数目M和决策阈值γ的自相关的度量P1和P2（2630）。
P1＝M.Ryy(0)   等式（6）
P 2 = M . &Sigma; i = 0 M - 1 | R yy ( j ) | 2     等式（7）
P 1 2 MP 2 &GreaterEqual; < &gamma;     等式（8）
如果决策度量超过决策阈值，可推断不存在该信号（2640）。否则，可推断信号存在（2640）。
精确感测算法还可包括SNR计算以在精确感测窄带中给出占用/干扰等级（2650）。SNR估计可如下作出：
Figure BDA00003135096300553
    等式（9）
其中N是平均长度。平均可改善估计的精确性。
实施例：
1．一种无线发射/接收单元（WTRU），该WTRU包括被配置成在无线链路上通信的收发信机和被配置成测量指示其他装置对频谱的使用情况的信息的射频（RF）频谱感测单元。
2．根据实施例1所述的WTRU，进一步包括被配置成检测无线链路的性能改变的处理单元。
3.根据实施例2所述的WTRU，其中所述处理单元进一步被配置成在该处理单元检测到所述无线链路的性能改变的情况下，控制所述收发信机向DSM引擎发送指示检测到所述无线链路的性能改变的通知。
4.根据实施例3所述的WTRU，其中所述处理单元被进一步配置成基于向所述DSM引擎发送的、指示检测到无线链路的性能改变的通知，接收用于WTRU测量指示其他装置对所述频谱的使用情况的信息的感测任务请求。
5.根据实施例1-4中任意一个所述的WTRU，其中所述RF频谱感测单元被进一步配置成响应于感测任务请求，测量指示其他装置对所述频谱的使用情况的信息。
6.根据实施例1-5中任意一个所述的WTRU，其中所述收发信机被进一步配置成向所述DSM引擎发送所述测量的结果。
7.根据实施例1-6中任意一个所述的WTRU，进一步包括从所述DSM引擎接收用于通信的、未被其他装置使用的频谱的分配。
8.根据实施例1-7中任意一个所述的WTRU，其中所接收的感测任务请求被包括在包括用于配置WTRU执行感测任务的感测配置消息中。
9.根据实施例8所述的WTRU，其中所述感测配置消息提供用于配置WTRU执行单一感测任务或即将以周期性时间间隔执行的多个感测任务的信息。
10.一种在动态频谱管理（DSM）引擎中实施的方法，该方法包括分配由多个无线发射/接收单元（WTRU）使用的频谱；以及从多个WTRU中的一者接收指示所述多个WTRU的该一者检测到与频谱的主用户对该频谱的使用相对应的无线链路的性能改变的通知。
11.根据实施例10所述的方法，进一步包括响应于接收到所述通知，向所述多个WTRU中的至少一者发送请求该多个WTRU中的该至少一者测量指示其他装置对所述频谱的使用情况的信息的感测任务请求。
12.根据实施例11所述的方法，进一步包括在多个周期性间隔从所述多个WTRU接收感测结果，该感测结果指示在多个周期性间隔中的每一者测量的信息是否指示在检测到该信息时所述频谱正被所述其他装置使用。
13.根据实施例12所述的方法，进一步包括确定由所述多个WTRU提供的感测结果是否指示所述多个WTRU的两者或更多者互相相关。
14.根据实施例13所述的方法，进一步包括基于所述确定的结果，选取所述多个WTRU的不相关子集来向该子集发送感测任务请求。
15.根据实施例11-14中任意一个所述的方法，进一步包括从向其发送感测任务请求的所述多个WTRU中的至少一者中的每一者接收提供感测结果，该测量结果提供关于所测量的信息是否指示所述频谱正由所述其他装置使用的决策。
16.根据实施例15所述的方法，进一步包括至少基于所接收的感测结果和指示所接收的感测结果的可靠性的其他信息来确定所述其他装置是否正在使用所述频谱。
17.根据实施例16所述的方法，其中所述其他信息包括以下至少一者：估计信噪比（SNR）和在度量计算中使用的样本数目。
18.根据任意实施例16或17所述的方法，其中所述确定包括基于指示所接收的感测结果的可靠性的信息，为每个经接收的感测结果给出权重。
19.根据实施例18所述的方法，其中所述确定进一步包括使用指派给每个所接收的感测结果的权重将所接收的感测结果组合到整体度量中。
20.根据实施例11-19中任意一个所述的方法，其中所述感测任务请求被发送给所述多个WTRU的至少两者。
21.根据实施例20所述的方法，进一步包括从所述多个WTRU的所述至少两者接收I/Q数据样本。
22.根据实施例21所述的方法，进一步包括基于所接收的I/Q数据样本确定所述其他装置是否正在使用所述频谱。
23.根据实施例22所述的方法，其中基于所接收的I/Q数据确定所述其他装置是否正在使用所述频谱包括基于所接收的I/Q数据样本计算平均功率谱密度（PSD）。
24.根据实施例23所述的方法，其中基于所接收的I/Q数据确定所述其他装置是否正在使用所述频谱进一步包括基于所计算的平均PSD来确定所述其他装置是否正在使用所述频谱。
25.根据实施例22-24中任意一个所述的方法，其中基于所接收的I/Q数据确定所述其他装置是否正在使用所述频谱进一步包括在可配置长度的时窗上计算所述平均PSD。
26.根据实施例25所述的方法，其中所述可配置长度的时窗的长度取决于以下至少一者：接收所述感测任务请求的WTRU即将检测到的干扰者的类型、检测所述频谱的主用户所需的时间量、接收所述感测任务请求的WTRU的移动性或信道上噪声等级的知识。
27.根据实施例22-26中任意一个所述的方法，其中基于所接收的I/Q数据样本确定所述其他装置是否正在使用所述频谱包括估计所接收的I/Q数据样本的自相关属性。
28.根据实施例27所述的方法，其中基于所接收的I/Q数据样本确定所述其他装置是否正在使用所述频谱进一步包括基于所估计的自相关属性计算决策度量。
29.根据实施例28所述的方法，其中基于所接收的I/Q数据样本确定所述其他装置是否正在使用所述频谱进一步包括确定所述决策度量是否超过决策阈值。
30.根据实施例29所述的方法，其中基于所接收的I/Q数据样本确定所述其他装置是否正在使用所述频谱进一步包括在所述决策度量超过所述决策阈值的情况下确定所述其他装置正在使用所述频谱。
31.根据实施例29或30所述的方法，其中基于所接收的I/Q数据样本确定所述其他装置是否正在使用所述频谱进一步包括在所述决策度量没有超过所述决策阈值的情况下确定所述其他用户没有正在使用所述频谱。
32.根据实施例28-31中任意一个所述的方法，其中计算所述决策度量基于下式被执行：
P1＝M.Ryy(0)；
P 2 = M . &Sigma; i = 0 M - 1 | R yy ( j ) | 2 ; 和
P 1 2 MP 2 &GreaterEqual; < &gamma; ,
其中y(n)是输入信号，M是正被考虑的偏移自相关的数目，并且γ是所述决策阈值。
33.根据实施例16-32中任意一个所述的方法，进一步包括在确定所述其他装置正在使用之前被分配给所述多个WTRU中的所述至少一者的频谱的情况下，向所述多个WTRU中的所述至少一者发送至少一个新的频谱分配。
34.根据实施例12-33中任意一个所述的方法，进一步包括生成感测对象，该感测对象包括用于配置所述DSM引擎的硬件以获得所述感测结果的信息，其中该硬件取决于包括在每个各自的感测对象中的信息的内容而被不同地配置。
尽管以上以特定的组合描述了特征和元素，但是一个本领域普通技术人员将理解，每个特征或元素可以单独地或与其它的特征和元素任意组合地使用。此外，在此描述的方法可实施为整合在由计算机或处理器执行的计算机可读介质中的计算机程序、软件或固件。计算机可读介质的示例包括电子信号（通过有线或无线连接发送）和计算机可读存储介质。计算机可读存储介质的示例包括但不限制为只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、寄存器、缓冲存储器、半导体存储器设备、诸如内部硬盘和可移除磁盘这样的磁性介质、磁光介质和诸如CD-ROM盘和数字通用盘（DVD）这样的光介质。与软件相关联的处理器可用来实施在WTRU、UE、终端、基站、RNC或任何主计算机中使用的射频收发信机。

Claims (19)

1.一种无线发射/接收单元（WTRU），该WTRU包括：
收发信机，被配置成在无线链路上通信；
射频（RF）频谱感测单元，被配置成测量指示其他装置对频谱的使用情况的信息；以及
处理单元，被配置成：
检测所述无线链路的性能改变；
在所述处理单元检测到所述无线链路的性能改变的情况下，控制所述收发信机向DSM引擎传送指示检测到所述无线链路的性能改变的通知；以及
基于传送给所述DSM引擎的指示检测到所述无线链路的性能改变的所述通知，接收对所述WTRU测量指示其他装置对所述频谱的使用情况的信息的感测任务请求。
2.根据权利要求1所述的WTRU，其中：
所述RF频谱感测单元进一步被配置成响应于所述感测任务请求来测量指示所述其他装置对所述频谱的使用情况的信息；以及
所述收发信机进一步被配置成向所述DSM引擎传送所述测量的结果。
3.根据权利要求1所述的WTRU，该WTRU进一步包括从所述DSM引擎接收用于通信的、未被所述其他装置使用的频谱的分配。
4.根据权利要求1所述的WTRU，其中所接收的感测任务请求被包括在感测配置消息中，该感测配置消息包括用于配置所述WTRU以执行所述感测任务的信息。
5.根据权利要求4所述的WTRU，其中所述感测配置消息提供用于配置所述WTRU以执行单个感测任务或即将以周期性时间间隔执行的多个感测任务的信息。
6.一种在动态频谱管理（DSM）引擎中实施的方法，该方法包括：
分配由多个无线发射/接收单元（WTRU）使用的频谱；
从所述多个WTRU中的一个WTRU接收指示所述多个WTRU中的该个WTRU检测到与所述频谱的主用户对该频谱的使用对应的无线链路的性能改变的通知；以及
响应于接收到所述通知，向所述多个WTRU中的至少一个WTRU传送感测任务请求，该感测任务请求请求所述多个WTRU中的所述至少一个WTRU测量指示其他装置对所述频谱的使用情况的信息。
7.根据权利要求6所述的方法，该方法进一步包括以多个周期性间隔从所述多个WTRU接收感测结果，该感测结果指示在所述多个周期性间隔中的每一个周期性间隔测量的信息是否指示在所述信息被测量时所述频谱正由所述其他装置使用。
8.根据权利要求7所述的方法，该方法进一步包括：
确定由所述多个WTRU提供的所述感测结果是否指示所述多个WTRU中的两个WTRU或更多个WTRU彼此相关；以及
基于所述确定的结果，选取所述多个WTRU的不相关子集来向该不相关子集传送所述感测任务请求。
9.根据权利要求6所述的方法，该方法进一步包括：
从所述感测任务请求所发送至的所述多个WTRU中的所述至少一个WTRU中的每个WTRU接收感测结果，该感测结果提供关于所测量的信息是否指示所述频谱正被所述其他装置使用的决策；以及
至少基于所接收的感测结果和指示所接收的感测结果的可靠性的其他信息来确定所述其他装置是否正在使用所述频谱。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述其他信息包括以下中的至少一者：估计信噪比（SNR）和在度量计算中使用的样本数目。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述确定包括：
基于指示所接收的感测结果的可靠性的所述信息，为每一所接收的感测结果给出权重；以及
使用指派给每一所接收的感测结果的所述权重，将所接收的感测结果组合到整体度量中。
12.根据权利要求8所述的方法，其中：
所述感测任务请求被传送给所述多个WTRU中的至少两个WTRU，并且所述方法进一步包括：
从所述多个WTRU中的所述至少两个WTRU接收I/Q数据样本；以及
基于所接收的I/Q数据样本确定所述其他装置是否正在使用所述频谱。
13.根据权利要求12所述的方法，其中基于所接收的I/Q数据确定所述其他装置是否正在使用所述频谱包括：
基于所接收的I/Q数据样本计算平均功率谱密度（PSD）；以及
基于所计算的平均PSD确定所述其他装置是否正在使用所述频谱。
14.根据权利要求13所述的方法，其中基于所接收的I/Q数据确定所述其他装置是否正在使用所述频谱进一步包括在可配置长度的时窗上计算所述平均PSD。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述可配置长度的时窗的长度取决于以下中的至少一者：将由接收所述感测任务请求的WTRU检测到的干扰者的类型、检测所述频谱的主用户所需的时间量、接收所述感测任务请求的所述WTRU的移动性或信道上噪声等级的知识。
16.根据权利要求12所述的方法，其中基于所接收的I/Q数据样本确定所述其他装置是否正在使用所述频谱包括：
估计所接收的I/Q数据样本的自相关属性；
基于所估计的自相关属性计算决策度量；
确定所述决策度量是否超过决策阈值；
在所述决策度量超过所述决策阈值的情况下，确定所述其他装置正在使用所述频谱；以及
在所述决策度量没有超过所述决策阈值的情况下，确定所述其他装置没有正在使用所述频谱。
17.根据权利要求16所述的方法，其中计算所述决策度量基于下式被执行：
P1＝M.Ryy(0)；
P 2 = M . &Sigma; i = 0 M - 1 | R yy ( j ) | 2 ; 以及
P 1 2 MP 2 &GreaterEqual; < &gamma; ,
其中y(n)是输入信号，M是正被考虑的偏移自相关的数目，并且γ是所述决策阈值。
18.根据权利要求11所述的方法，该方法进一步包括在确定所述其他装置正在使用之前被分配给所述多个WTRU中的至少一个WTRU的所述频谱的情况下，向所述多个WTRU中的所述至少一个WTRU传送至少一个新的频谱分配。
19.根据权利要求7所述的方法，该方法进一步包括生成感测对象，该感测对象包括用于配置所述DSM引擎的硬件以获得所述感测结果的信息，其中所述硬件取决于包括在每个各自的感测对象中的信息的内容而被不同地配置。
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