CN106233761A - 用于全局和多个位置数据库之中的云同步的系统和方法 - Google Patents

用于全局和多个位置数据库之中的云同步的系统和方法 Download PDF

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Abstract

提供了用于同步地对多个LSA数据库进行同步的系统、方法、设备和计算机程序产品。一种方法可以包括：请求针对注册到至少一个被许可共享访问(LSA)数据库的信道集合的报告周期；以及存储正被该至少一个LSA数据库使用的信道的列表以及用于存储该至少一个LSA数据库的标识符。信道集合可以包括由注册到该至少一个LSA数据库的通信网络所使用的优选信道集合。

Description

用于全局和多个位置数据库之中的云同步的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年5月15日提交的美国临时申请No.61/993,542的优先权。据此通过参考整体并入这个较早提交的申请的全部内容。
技术领域
某些实施例一般涉及政府雷达和商业通信系统之间的频谱共享，并且可以涉及对多个被许可共享访问(LSA)数据库进行同步。
背景技术
监管要求在已经检测到雷达的情况下防止信道的使用。作为结果，Wi-Fi和雷达的并存似乎被监管要求禁止。然而，对于最近的总统科技顾问委员会(PCAST)报告，军用频带(S频带)将被释放以用于通信系统(Wi-Fi和长期演进(LTE))的辅助使用。基于这份报告，国防部高级研究计划局(DARPA)已批准被称为通信系统的雷达频带的共享频谱访问(SSPARC)的最近项目。SSPARC方案旨在通过频谱共享来提高雷达和通信能力。
雷达和商用通信系统如长期演进(LTE)之间的频谱共享在不招致将雷达移居至新频带带来的成本的情况下既保留了雷达能力同时又满足了增长的商业通信频谱需求。
发明内容
一个实施例涉及一种设备，所述设备可以包括：用于请求针对注册到至少一个被许可共享访问(LSA)数据库的信道集合的报告周期的装置，以及用于存储正被所述至少一个LSA数据库使用的信道的列表以及用于存储所述至少一个LSA数据库的标识符的装置。所述信道集合可以包括由注册到所述至少一个LSA数据库的通信网络所使用的优选信道集合。
根据一些实施例，所述通信网络可以是长期演进(LTE)网络。在一个实施例中，当所述信道集合很可能被政府雷达使用时，使得所述报告周期是频繁的。
根据某些实施例，所述设备可以进一步包括：用于监控在任何时间点在正被政府雷达使用的每个信道上的干扰的级别的装置；以及用于当所述干扰的级别增加超过某一预定限度时，向由所述LSA数据库标识符所标识的对应LSA数据库传达正在施加高干扰的信道的列表的装置。
在一个实施例中，所述设备还可以包括：用于向所述对应LSA数据库立即发送具有用于停止操作的请求的报告帧的装置。
另一个实施例涉及一种设备，所述设备可以包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器。所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置成与所述至少一个处理器一起来使得所述设备至少：请求针对注册到至少一个被许可共享访问(LSA)数据库的信道集合的报告周期，以及存储正被所述至少一个LSA数据库使用的信道的列表以及存储所述至少一个LSA数据库的标识符。所述信道集合可以包括由注册到所述至少一个LSA数据库的通信网络所使用的优选信道集合。
根据一些实施例，所述通信网络可以是长期演进(LTE)网络。在一个实施例中，当所述信道集合很可能被政府雷达使用时，使得所述报告周期是频繁的。
根据某些实施例，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被进一步配置成与所述至少一个处理器一起来使得所述设备至少：监控在任何时间点在正被政府雷达使用的每个信道上的干扰的级别；当所述干扰的级别增加超过某一预定限度时，向由所述LSA数据库标识符所标识的对应LSA数据库传达正在施加高干扰的信道的列表。
在一个实施例中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被进一步配置成与所述至少一个处理器一起来使得所述设备至少：向所述对应LSA数据库立即发送具有用于停止操作的请求的报告帧。
另一个实施例涉及一种方法，所述方法可以包括：请求针对注册到至少一个被许可共享访问(LSA)数据库的信道集合的报告周期；存储正被所述至少一个LSA数据库使用的信道的列表以及用于存储所述至少一个LSA数据库的标识符。所述信道集合可以包括由注册到所述至少一个LSA数据库的通信网络所使用的优选信道集合。
根据一些实施例，所述通信网络可以是长期演进(LTE)网络。在一个实施例中，当所述信道集合很可能被政府雷达使用时，使得所述报告周期是频繁的。
根据某些实施例，所述方法可以进一步包括：监控在任何时间点在正被政府雷达使用的每个信道上的干扰的级别；当所述干扰的级别增加超过某一预定限度时，向由所述LSA数据库标识符所标识的对应LSA数据库传达正在施加高干扰的信道的列表。
在一个实施例中，所述方法还可以包括向所述对应LSA数据库立即发送具有用于停止操作的请求的报告帧。
另一个实施例涉及被具体化在非瞬态计算机可读介质上的计算机程序。所述计算机程序可以被配置来控制处理器执行过程。所述过程可以包括：请求针对注册到至少一个被许可共享访问(LSA)数据库的信道集合的报告周期；存储正被所述至少一个LSA数据库使用的信道的列表以及用于存储所述至少一个LSA数据库的标识符。所述信道集合可以包括由注册到所述至少一个LSA数据库的通信网络所使用的优选信道集合。
根据一些实施例，所述通信网络可以是长期演进(LTE)网络。在一个实施例中，当所述信道集合很可能被政府雷达使用时，使得所述报告周期是频繁的。
根据某些实施例，所述过程可以进一步包括监控在任何时间点在正被政府雷达使用的每个信道上的干扰的级别；当所述干扰的级别增加超过某一预定限度时，向由所述LSA数据库标识符所标识的对应LSA数据库传达正在施加高干扰的信道的列表。
在一个实施例中，所述过程还可以包括向所述对应LSA数据库立即发送具有用于停止操作的请求的报告帧。
附图说明
为了正确理解本发明，应当对附图进行参考，在附图中：
图1图示了根据一个实施例用于在雷达频带中的雷达和通信系统共存的系统架构；
图2图示了根据实施例的设备；和
图3图示了根据实施例的方法的流程图。
具体实施方式
将容易理解，如一般性地在本文中描述并且在附图中图示的本发明的组件可以以广泛的各种不同配置来布置和设计。因此，如在附图中所表示的以及在下面所描述的那样，针对用于同步地对多个LSA数据库进行同步的系统、方法、设备以及计算机程序产品的实施例的下列详细描述并非旨在限制本发明的范围，而是仅表示本发明的所选择的实施例。
贯穿本说明书所描述的本发明的特征、结构、或者特性，可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。例如，对短语“某些实施例”、“一些实施例”、或者其他类似语言的使用，贯穿本说明书指的是如下事实：结合该实施例而描述的特定特征、结构、或者特性可以被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，短语“在某些实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他实施例中”、或者其他类似语言的出现，贯穿本说明书并非必然都指代同一组实施例，并且所描述的特征、结构、或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。
另外，如果需要，下面所讨论的不同功能可以以不同的顺序和/或相互并发地被执行。此外，如果需要，所描述的功能中的一个或多个功能可以是可选的或者可以被组合。如此，下列描述应当被考虑为仅举例说明了本发明的原理、教导和实施例，并且不是对它们的限制。
图1图示了用于在雷达频带中的雷达和通信系统共存的系统架构。如图1所示，可以存在一个被称为“共享频谱访问数据库”(SSAD)105的全局数据库，其与雷达现任者(radar incumbent)110交互。雷达的信息是高度机密的，并且不可以与通信系统如LTE和无线局域网(WLAN)共享。只有来自通信侧的被认证的源可以能够访问S频带中的雷达使用的部分信息(例如，2-4千兆赫)。这些可靠源在这里被称为如图1所示的被许可共享访问(LSA)数据库115。多个这样的LSA数据库115将访问共存的SSAD 105。
不同于电视(TV)空白频谱，在其中数据库访问被联邦通信委员会(FCC)托管以用于每24小时检查一次，雷达操作可能会相当频繁地变化，例如在100毫秒级别。需要在分层数据库(图1中的LSA控制器)之间以对敏感雷达检测干扰减少的最小延迟来共享频谱占用信息的这种变化。LSA数据库和LSA控制器可以互换使用，没有限制。
在存在多个LSA数据库的情况下，由两个或多个LSA数据库发送的帧可能冲突的情况存在高可能性，并且可能导致延迟问题的在分层数据库中的向下渗透或者信息分发也存在高可能性。因此，实施例提供了一种同步地对多个LSA数据库进行同步的系统、设备和方法。
某些实施例提供包括调度器、控制器以及管理器的全局SSAD内的架构。图2图示了根据一个实施例的SSAD管理器205、SSAD调度器210、SSAD控制器220和LSA数据库225之间的同步场景的框图的示例。在一个实施例中，每个LSA数据库225可以被配置用于认证它自己以便建立与SSAD调度器210的安全连接。在连接建立后，每个LSA数据库225宣告它的优选信道集合。优选信道集合可以是由注册到一个LSA数据库或LSA控制器的LTE网络所使用的信道的集合。换句话说，在一个实施例中，在一个LSA控制器之下的所有LTE网络的操作信道构成“优选信道集合”。
一个实施例提供了状态报告规则，其中，基于由雷达所使用的信道集合，SSAD调度器210请求针对注册到每个LSA数据库225的信道集合的报告周期。换句话说，在一个实施例中，如果由LSA数据库225报告的信道集合例如优选信道集合，目前正在被使用或者在不久的将来将被雷达使用，则此数据库225将被请求频繁地报告它的优选信道集合。如果信道集合在不久的将来对于军用雷达而言是不感兴趣的，则数据库225可被请求不频繁地报告。
实施例还提供了用于向雷达减小施加干扰的规则。这个实施例提供了一种控制由LTE网络向军用雷达施加的干扰的方法。这可以由与SSAD调度器210通信的SSAD控制器220来执行。SSAD控制器220可以监控在任何时间点在正被各种军用雷达使用的每个信道上的干扰的级别。被使用的信道的列表连同LSA数据库标识符一起被保持在SSAD调度器210处，并与SSAD控制器220共享。如果操作信道的中任一个信道或信道集合中的干扰的级别增加超过针对特定雷达的一定限度，则SSAD控制器220可以传达那个信道或信道集合给由LSA数据库标识符所标识的对应LSA数据库225和它们的正在施加高干扰的优选信道列表。SSAD调度器210可以向对应LSA数据库225立即发送具有用于停止操作的请求的报告帧。
在一个实施例中，SSAD控制器220可以检查由注册到SSAD调度器210的雷达所使用的信道。如果被雷达在ROAM处报告的继而与SSAD调度器210共享的阈值(就目标检测范围而言，即雷达能检测到目标的最大范围)减少了5％，则SSAD调度器210可以推断出雷达正在经历在该操作信道上的干扰。根据由每个LSA所报告的信道集合，SSAD调度器210可以标识哪些LTE网络(在LSA控制器之下)是干扰。有可能存在多个LSA控制器下操作在相同信道上对操作雷达施加了干扰的多个LTE网络。
在一个实施例中，至少基于对信道的干扰是否超过阈值，SSAD调度器210可以告知LSA从它们的信道集合中删除该信道或者使用报告帧请求LSA控制器，使得操作在该受影响的信道上的LTE网络可以切换到不同的信道。
在一个实施例中，雷达将它们的检测范围报告给ROAM(雷达操作和访问管理)，然后报告给SSAD 105。检测范围是检测的概率(PD)和误报警的概率(PFA)的函数。如果雷达向ROAM并向SSAD 105报告的PD被降低5％，即，PD为95％，则SSAD 105可以推断出雷达正在经历干扰。在PD小于20％的情况下，雷达正在经历的干扰过高(根本不能接受)。在其上PD被检测到在5％-20％之内的信道的情况下，并且同一信道是用于LTE网络的操作信道，那么可以推断出所述干扰是由于LTE网络。使用报告帧，SSAD可以请求针对LTE网络的从雷达正在经历干扰的那些信道的信道切换操作。
在一个实施例中，关于在LTE网络处的干扰，它基于系统吞吐量。如果系统吞吐量针对LTE网络减少低于20％并且它操作在与雷达的信道相同的信道上，那么LSA 115可以推断出对LTE网络的干扰是由于雷达的主波束，在LTE网络的方向中，朝着LTE网络正在爆破满功率。LSA 115可以使用LTE干扰测量以确定雷达是否干扰LTE。LSA 115可以将干扰报告给SSAD 105，并且SSAD 105可以将它报告给ROAM。在一个实施例中，ROAM可以向SSAD 105通知干扰的时间。也即是说，ROAM可以指示雷达在该方向中停留在该主波束上的持续时间(在此持续时间期间，LTE网络将遭受来自雷达的干扰)。SSAD 105可以向LSA 115发送持续时间信息。利用此知识，LTE网络可以决定是撤离到另一信道还是等待干扰过去并继续呆在相同的信道上。LTE网络针对由ROAM所指示的时间可以不切换信道并且不调度资源块。
另一个实施例提供一种用于对LTE干扰减少的规则。在该实施例中，LSA数据库225也可以向SSAD调度器210传达在其上LTE网络正在经历高干扰的信道编号和干扰的级别。该信息被与SSAD控制器220共享以用于在SSAD管理器205处要采取的可能动作。
因此，如图2中所示，LSA数据库225可以在由SSAD调度器210所定义的确定的调度表中与SSAD调度器210进行通信。由所有LSA数据库225所使用的信道的列表和它们的标识符被传递至SSAD控制器220。最后，SSAD控制器220的结果与SSAD管理器205共享以用于军事雷达中要采取的动作。
鉴于以上情况，本发明的实施例提供了包括SSAD管理器205、SSAD调度器210和SSAD控制器220的设备200。在某些实施例中，SSAD管理器205、SSAD调度器210和/或SSAD控制器220可以各自包括至少一个处理器、存储器和/或收发器。备选地，在一些实施例中，SSAD管理器205、SSAD调度器210和/或SSAD控制器220可以共享处理器、存储器和/或收发器。作为示例，处理器可以包括以下中的一种或多种：通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)和基于多核处理器架构的处理器。
可以是内部或外部的并且可以与处理器耦合的存储器被配置用于存储信息和可由处理器执行的指令。存储器可以是一个或多个存储器且是适合于本地应用环境的任何适当类型，并且可使用任何适当的易失性或非易失性数据存储技术来实现，诸如基于半导体的存储器设备、磁存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器以及可移除存储器。例如，存储器可由随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、诸如磁盘或光盘之类的静态存储装置或任何其它类型的非瞬态机器或计算机可读介质的任何组合构成。存储在存储器中的指令可以包括在被处理器执行时使得装置200以及SSAD管理器205、SSAD调度器210和/或SSAD控制器220能够执行如本文所述的任务的程序指令或计算机程序代码。
装置200还可以包括或被耦合到用于向装置200发送和从装置200接收信号和/或数据的一个或多个天线(未示出)。装置200可以进一步包括或被耦合到被配置成发送和接收信息的收发器(未示出)。收发器可以是外部设备，例如远程无线电头。例如，收发器可以被配置成将信息调制到载波波形上以用于由天线发送，并将经由天线接收到的信息解调以用于由装置200的其它元件进一步处理。在其它实施例中，收发器可以能够直接地发送和接收信号或数据。
如上所述，处理器可以执行与装置200的操作相关联的功能，所述操作包括但不限于天线增益/相位参数的预编码、形成通信消息的各个位的编码和解码、信息的格式化以及装置200的总体控制，包括与通信资源的管理有关的过程。
在一个实施例中，存储器可以存储软件模块，其在被处理器执行时提供功能性。模块可以包括例如为装置200提供操作系统功能的操作系统。存储器还可以存储诸如应用或程序之类的一个或多个功能模块以便为装置200提供附加功能。可用硬件或者作为硬件与软件的任何适当组合来实现装置200的组件。
根据实施例，SSAD调度器210被配置用于请求针对注册到至少一个LSA数据库225的信道集合的报告周期。在一个实施例中，SSAD调度器210被配置用于存储和/或保持正被该至少一个LSA数据库225使用的信道的列表以及存储该至少一个LSA数据库225的标识符。SSAD调度器210也可以被配置用于与SSAD控制器220共享该至少一个LSA数据库225的标识符和信道的列表。
根据一个实施例，SSAD控制器220可以被配置用于监控在任何时间点在正被政府雷达使用的每个信道上的干扰的级别。当干扰的级别增加超过某一预定限度(由若干度量之一例如PD所确定的)时，SSAD控制器220可以被配置用于向由接收到的LSA数据库标识符所标识的对应LSA数据库225传达从SSAD调度器210接收到的信道的列表。在一个实施例中，SSAD调度器210可以被配置用于向对应LSA数据库225立即发送具有用于停止操作的请求的报告帧。
在一些实施例中，SSAD调度器210可以被配置用于从LSA数据库225接收在其上网络(例如，LTE网络)正在经历高干扰的信道编号和干扰的级别。此信息可以被SSAD调度器210与SSAD控制器220共享以用于在SSAD管理器205处要采取的可能动作。
图3图示了根据本发明一个实施例的方法的流程图。在一个实施例中，该方法可以包括：在300处，请求针对注册到至少一个LSA数据库的信道集合的报告周期。在一个实施例中，该方法可以进一步包括：在310处，存储和/或保持正被该至少一个LSA数据库使用的信道的列表以及该至少一个LSA数据库的标识符。在一些实施例中，该方法可以包括：在320处，监控在任何时间点在正被政府雷达使用的每个信道上的干扰的级别。当干扰的级别增加超过某一预定限度，该方法可以进一步包括：在330处，向由LSA数据库标识符所标识的对应LSA数据库传达信道的列表。在一个实施例中，该方法还可以包括：在340处，向对应LSA数据库立即发送具有用于停止操作的请求的报告帧。
在一些实施例中，该方法可以包括：在350处，从LSA数据库接收在其上网络(例如，LTE网络)正在经历高干扰的信道编号和干扰的级别。此信息可以被用于在SSAD管理器处要采取的可能动作。
在一些实施例中，本文所描述的方法中诸如图3的方法之类的任何方法的功能，可以由存储在存储器或其他计算机可读或有形介质中的软件和/或计算机程序代码来实施，并且由处理器来执行。在其他实施例中，该功能可以由硬件来执行，例如通过使用专用集成电路(ASIC)、可编程门阵列(PGA)、现场可编程门阵列(FPGA)、或者硬件和软件的任何其他组合。
鉴于上述情况，本发明的实施例可以提供用于商业通信系统比如LTE的共存机制，同时与操作雷达协作在同一信道上。随着总统科技顾问委员会(PCAST)预料的最近接受，这个共享频谱的解决方案对于未来的无线设备是大有益处的。
本领域的普通技术人员将容易理解，上面所讨论的本发明可以利用采用不同顺序的步骤来实行，和/或利用采用与所公开的那些配置不同的配置的硬件元件来实行。因此，尽管已经基于这些优选的实施例描述了本发明，但是对本领域的技术人员将明显的是，某些修改、变型以及备选构造将是明显的，同时保持在本发明的精神和范围内。

Claims (15)

1.一种设备，包括：
用于请求针对注册到至少一个被许可共享访问(LSA)数据库的信道集合的报告周期的装置；
用于存储正被所述至少一个LSA数据库使用的信道的列表以及用于存储所述至少一个LSA数据库的标识符的装置；
其中，所述信道集合包括由注册到所述至少一个LSA数据库的通信网络所使用的优选信道集合。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，当所述信道集合很可能被政府雷达使用时，所述报告周期是频繁的。
3.根据权利要求1或2所述的设备，进一步包括：
用于监控在任何时间点在正被政府雷达使用的每个信道上的干扰的级别的装置；
当所述干扰的级别增加超过某一预定限度时，用于向由所述LSA数据库标识符所标识的对应LSA数据库传达正在施加高干扰的信道的列表的装置。
4.根据权利要求3所述的设备，进一步包括：
用于向所述对应LSA数据库立即发送具有用于停止操作的请求的报告帧的装置。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的设备，其中，所述通信网络包括长期演进(LTE)网络。
6.一种方法，包括：
请求针对注册到至少一个被许可共享访问(LSA)数据库的信道集合的报告周期；
存储正被所述至少一个LSA数据库使用的信道的列表以及用于存储所述至少一个LSA数据库的标识符；
其中，所述信道集合包括由注册到所述至少一个LSA数据库的通信网络所使用的优选信道集合。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，当所述信道集合很可能被政府雷达使用时，所述报告周期是频繁的。
8.根据权利要求6或7所述的方法，进一步包括：
监控在任何时间点在正被政府雷达使用的每个信道上的干扰的级别；
当所述干扰的级别增加超过某一预定限度时，向由所述LSA数据库标识符所标识的对应LSA数据库传达正在施加高干扰的信道的列表。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
向所述对应LSA数据库立即发送具有用于停止操作的请求的报告帧。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的方法，其中，所述通信网络包括长期演进(LTE)网络。
11.一种被具体化在非瞬态计算机可读介质上的计算机程序，所述计算机程序被配置用于控制处理器以执行过程，包括：
请求针对注册到至少一个被许可共享访问(LSA)数据库的信道集合的报告周期；
存储正被所述至少一个LSA数据库使用的信道的列表以及用于存储所述至少一个LSA数据库的标识符；
其中，所述信道集合包括由注册到所述至少一个LSA数据库的通信网络所使用的优选信道集合。
12.根据权利要求11所述的计算机程序，其中，当所述信道集合很可能被政府雷达使用时，所述报告周期是频繁的。
13.根据权利要求11或12所述的计算机程序，进一步包括：
监控在任何时间点在正被政府雷达使用的每个信道上的干扰的级别；
当所述干扰的级别增加超过某一预定限度时，向由所述LSA数据库标识符所标识的对应LSA数据库传达正在施加高干扰的信道的列表。
14.根据权利要求13所述的计算机程序，进一步包括：
向所述对应LSA数据库立即发送具有用于停止操作的请求的报告帧。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的计算机程序，其中，所述通信网络包括长期演进(LTE)网络。
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