CN107925943B - 用于频谱的机会主义使用的系统、方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开了频谱的机会主义使用，其允许设备当必要时在受限频带上接入无线局域网(WLAN)，并且当非受限频带中的信道变为可用时提供设备通信对非受限频带的高效扫描和切换。在受限频带上在网络中操作的设备可以通过受限频带中的信道接收有关信道集合的信息。所述信道集合可以是网络中的信道的子集并且指示针对在非受限频带中的潜在使用可用的网络信道。所述设备可以接着仅扫描所述信道集合中的信道的子集以搜索非受限频带中的可用信道。所述信道集合可以由网络基于处于受限频带中的覆盖范围中的设备的操作来确定。

Description

用于频谱的机会主义使用的系统、方法和装置
背景技术
由于无线通信的增长，已经进行了努力以增加允许由诸如无线局域网(WLAN)之类的网络所使用的无线频谱的数量。WLAN通常使用非授权的2.4GHz工业服务和医疗(ISM)频带以及5GHz非授权国家信息基础设施(UNII)频带。例如，在美国，联邦通信委员会(FCC)已经允许非授权系统使用向电视广播商授予的无线频谱中的部分。该授权频谱被称为电视空白频带(TVWS)并且位于甚高频(VHF)和超高频(UHF)频带中。与非授权频谱带相比，诸如WLAN之类的无线网络可以从VHF和UHF频带的长距离传播和建筑物穿透属性中获益。然而，尽管非授权频带的使用对于非授权设备没有限制，但是非授权设备对于授权频带的使用则受到约束。例如，非授权设备只要不与TVWS频谱的授权用户(例如，电视广播商以及授权无线麦克风)相干扰就可以在TVWS中进行传输。
由于对受限频带的使用不与其他用户相干扰的要求，因此受限频带信道通常应当仅在必要时才被使用并且在其他可接受的非受限频带信道可用时不被使用。遵守这些要求意味着利用受限和非受限频带的无线网络是以频繁且规律的基础在不同信道上与网络的接入点发生关联和重新关联的环境。例如，使用WLAN中的TVWS信道的设备应当在会话之间检查例如2.4GHz或5GHz信道的可用性并且在找到可用的信道时改变信道。
信道扫描通常是在设备想要与无线网络关联(例如，成为所述无线网络的一部分或者加入所述无线网络)、在无线网络中切换信道时，或者在设备希望重新与网络关联时由所述设备执行的。在频繁进行关联和重新关联的无线联网环境中，设备用来执行信道扫描的时间(这可能多达两秒或更多秒)可能是相当明显的。信道扫描还消耗设备的资源，要求增加的处理和电力能力。
发明内容
提供了该发明内容以用简化的形式引入在下文的具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容不旨在排他地标识所要求保护的主题的关键特征或主要特征，也不旨在帮助确定所要求保护的主题的范围。
在本文中公开了提供无线网络中的频谱的高效机会主义使用的系统、方法和装置。所公开的实施例提供了信道扫描，其减少在机会主义地使用频谱时所执行的扫描的数量。
在一个实施例中，频谱的机会主义使用允许设备在必要时在关于其如何被使用而受到限制的第一频带上接入网络，并且提供对第二频带(针对使用无限制)的高效扫描并且当第二频带中的信道变得可用时将设备通信高效地切换至所述第二频带。当处于其中仅有受限频带中的信道提供覆盖范围时或者当非受限频带的信道以其他方式无法使用时，根据本公开的实施例的进行操作的设备可以在受限频带中的信道上接入网络。在受限频带上在网络中操作的设备可以通过受限频带中的信道接收关于网络信道的信息，以用于在非受限频带中潜在使用。所述设备可以仅仅扫描与所接收的信息相关联的信道以针对非受限频带中的可用信道来进行搜索。所接收信息可以包括基于当前网络接入点的受限频带的覆盖范围中的设备的操作而确定的指示潜在的非受限信道的集合的列表。例如，所接收信息可以基于设备的位置信息或者在接近于当前接入点的接入点处所确定的信道信息来确定。所述列表中的信道可以包括非受限网络信道中具有最高潜力在非受限频带中进行成功设备网络接入的精简集合或子集。所述设备可以仅仅执行所述列表上的信道集合的主动信道扫描，以使得所述设备可以在发现非受限频带中的可接受信道后立刻移动至非受限频带。在可替代的实现中，所述设备仍然在发送至所述设备的信道集合列表中的信道精简集合上执行被动扫描。所述设备可以在非受限频带中的任何信道上与网络进行通信之前扫描所述信道子集。
可以基于例如与在设备与其进行通信的当前接入点的覆盖范围中的受限频带信道上的所述设备的操作相关联的信息来确定是否满足将信道包括在列表中的标准。针对特定信道被包括在列表中的确定还可以是基于使用该特定信道的接入点的位置的。例如，与当前接入点的受限频带覆盖范围中的设备操作相关联的信息可以包括被提供至网络或者由网络所确定的设备的位置信息。所述网络可以确定处于所述设备的预先确定的距离或接近度区域之内的网络接入点的受限频带信道的集合的列表。所述网络可以在来自当前接入点的受限频带中的信道上将所述信道集合的列表发送至设备。所述设备可以仅扫描所述列表上的网络信道的子集中的那些信道。所述集合可以是不具有信道的空集，在该情况下所述设备可以不执行任何扫描。当设备在受限频带的覆盖范围内移动时，可以在所述设备处从网络接收经更新的列表。当信道子集的扫描定位到非受限频带中的可用信道时，所述设备可以切换为在非受限频带中的信道上与网络进行通信。
通过创建并维护包括网络的覆盖范围内的网络接入点的位置的映射的数据库以及包括与接入点的信道相关联的信息的数据库，示例实现可以在网络内实现。所述数据库可以在网络基础结构实体内被配置，例如在服务器或者一个或多个接入点处被配置。所述数据库可以在必要时由服务器、接入点、或者其他网络实体来访问，也就是确定非受限频带中的信道集合的列表以用于发送至在受限频带中操作的设备。网络中变化的条件可以通过在必要时更新数据库来进行考虑。
附图说明
图1A是根据本公开实施例的示出了无线网络中的接入点的示例覆盖范围的简化图；
图1B是示出了图1A的示例覆盖范围的更加详细的视图的简化图；
图2是根据本公开实施例的示出了在示例设备中所执行的操作的流程图；
图3是示出了能够利用图2中的设备操作的网络基础结构中的示例操作的流程图；
图4是根据本公开另一个实施例的示出了在示例设备中所执行的操作的流程图；
图5是示出了能够利用图4中的设备操作的网络基础结构中的示例操作的流程图；
图6是网络基础结构的示例实现的简化框图；
图7A是设备的示例实现的简化框图；以及
图7B是服务器的示例实现的简化框图。
具体实施方法
将通过使用示例实施例来描述所述系统、方法、和装置。示例实施例是出于说明性目的在该公开中呈现的，而不旨在对本公开的范围或者在本文所呈现的权利要求的范围进行约束和限制。
在本文中所描述的技术和技巧提供了在无线网络中提供机会主义频谱使用的系统、方法和装置的实施例。实施例利用为了在受限频带中操作的设备中使用的精简集合信道扫描来提供高效的机会主义频谱使用。所述精简集合扫描可以用于触发设备通信从频带中的信道切换至非受限频带中的信道。本公开的实施例可以在以下的情况下被利用，例如在无线网络通过在被允许时使用受限频带信道而在扩展的覆盖范围上提供服务的情况下。所述受限频带信道可以在网络的非受限频带信道没有针对扩展覆盖范围中的设备提供覆盖时并且在受限频带信道可用时被使用。
设备可以在必要时通过受限频带信道接入网络并且快速和高效地扫描/切换至可以对所述设备变得可用的非受限频带信道。这最小化或减少了潜在的冲突，例如受限频带中的干扰或信道拥塞的起因。当设备在网络中操作时，非受限频带中的信道集合的列表可以通过受限频带中的信道而被发送至所述设备。所述列表中的信道可以包括非受限频带中具有最高潜力进行成功设备网络接入的网络信道的子集。所述设备仅仅需要在精简集合扫描中扫描所述列表中的信道来尝试找到非受限频带中的信道。仅仅扫描信道的子集减少了设备在扫描时所花费的时间。额外地，由于最佳潜力信道的子集被设备所知，所以所述设备可以对列表中的信道仅执行主动信道扫描，这进一步减少了扫描时间。例如，设备不需要对网络的整个信道集合执行完整的被动和主动扫描，这在不了解信道集合的情况下将是必须的。在另一实施例中，设备可以仍然执行被动扫描，但是仅对发送给所述设备的信道集合的列表中的降低数量的信道执行。
如在该公开中所使用的，受限带或受限频带包括被网络机会主义地使用的频谱。例如，受限频带可以是某些用户在其上具有超过其他用户的使用优先权的频带。其他用户可以被允许使用受到约束的受限频带，这使得网络将频谱的使用最小化。所述受限频带被机会主义地使用。受限频带可以是在设备在其中操作的无线网络中向服务提供方授权的用于通信以外用途的频带。关于使用的约束可以要求与服务提供方的干扰被最小化。受限频带例如可以包括电视空白频带(TVWS)中的频谱。TVWS向电视广播方授权优先使用，但是诸如无线局域网(WLAN)用户之类的其他用户可能以不会对电视广播造成干扰为条件来使用TVWS频谱。
非受限带或非受限频带包括被允许用于无线网络且不被包括在被机会主义使用的网络的受限频带中的任何频谱。非受限频带可以是网络在其上操作的非授权频带。例如，非受限频带可以包括2.4GHz工业服务和医疗(ISM)频带以及5GHz非授权国家信息基础设施(UNII)频带中的频谱。
在一个实施例中，5MHz UNII-2或UNII-E扩展频带中的动态频率切换(DFS)信道可以与非受限信道相同地由网络来使用。例如，当授权TVWS信道在网络中被机会主义地使用时，DFS信道可以被视为5MHz频带中的非受限信道。在可替代实施例中，5MHz UNII-2或UNII-E扩展带中的DFS信道可以被用作受限信道并且根据本公开的实施例由网络机会主义地使用。
如在该公开中所使用的主动扫描包括当设备进行以下操作时所执行的扫描，将收发机设置到被扫描的信道、广播探测请求、并且接着等待收听来自该信道上的接入点(AP)的任何探测响应或定期信标，所述AP具有与在所述探测中所包括的标识符相匹配的标识符。在示例实现中，在主动扫描中所使用的探测请求帧可以是定向探测，其中所述设备发送具有具体目的地网络名称或服务集标识符(SSID)的探测请求。仅具有匹配的SSID的AP利用探测响应来对定向探测进行回复。所述探测请求帧也可以是广播探测，其中客户端在探测请求中发送广播SSID(也被称为空SSID)。接收所述探测请求的所有AP都利用针对它们支持的每个SSID的探测响应来进行回应。在主动扫描时，设备可以针对在信道上发送的探测请求等待长达10ms。被动扫描则由将其收发机设置到被扫描的信道并且等待来自该信道上的任何AP的定期信标的设备来执行。AP通常每隔100ms发送信标。在扫描期间，设备可以不发送和接收数据。
由于可能花费100ms来收听定期信标广播，因此主动扫描优选于被动扫描。实施例的使用减少对被动扫描和主动扫描两者的需求。被动扫描的数量减少是因为设备从网络接收信道集合列表并且可以向频带中信道的精简集合发送主动扫描探测请求。这消除了被动地扫描任何网络信道的需求。主动扫描的数量减少则是因为设备可以仅将探测请求引导至信道集合列表中的信道的精简集合而不是引导至所有网络信道。扫描的该减少在其中可能频繁发生与网络的关联和重新关联的无线联网环境中可以是相当显著的。在一个实现中，信道的列表可以是不包括任何信道的空集。在空集的情况下，所述设备不执行扫描。由于没有潜在信道可用并且扫描将不会产生结果，因此避免了所述设备进行浪费的扫描。根据实施例的设备的操作还减少了消耗设备资源的扫描，所述资源例如处理和电池能力。这增加了电池寿命并且允许设备的处理能力更高效地被用于其他应用。减少扫描还为设备提供了更多时间来用于数据的发送和接收。经减少数量的扫描还使得由主动探测请求引起的整体网络干扰更少。
现在参考图1A，其中是示出了在其中实现本公开的实施例的无线局域网(WLAN)中的接入点的示例覆盖范围的简化图。网络100被示出为包括代表性的接入点(AP)101-112。网络100可以包括比在图1A中所示出的更多或更少的AP。图1A示出了具有由边界C1所限定的第一覆盖范围的AP 102，AP 102的处于频带F1中的信道在所述第一覆盖范围内可以用于与移动设备116进行通信。频带F1可以包括网络100仅被允许受限使用的频带中的频谱，例如TVWS频谱。AP 102还可以具有由边界C2所限定的第二覆盖范围，AP 102的处于频带F2中的信道可以在所述第二覆盖范围内用于与移动设备进行通信，以及由边界C3所限定的第二覆盖范围，AP102的处于频带F3中的信道可以在所述第三覆盖范围内用于与移动设备进行通信。频带F2和F3可以包括非受限频带中的频谱。例如，频带F2可以包括非授权2.4GHz ISM频带中的频谱，而F3则可以包括非授权5.0GHz UNII频带中的频谱。在图1A中所示出的覆盖范围不是按比例绘制的，而是总体上表示可以由示例频带所提供的相对覆盖范围。其他接入点104-122中的每个接入点可以关于它们的位置具有类似的覆盖范围并且提供F1-F3频带中的一个或多个频带中的信道。
在一个示例实施例中，不是网络100中的每个AP将提供授权或受限的频带覆盖。例如，仅位于网络区域的边缘上的AP将提供受限频带覆盖从而在网络100的边缘之外形成扩展的覆盖范围。位于网络100的内部区域(那里将会有来自更多AP的更好的覆盖)的AP将仅提供非受限频带覆盖。个体接入点102-112的覆盖范围中的一个或多个覆盖范围可以具有在某些区域中重叠的部分。图1A的示例示出了在接入点102周围的地区中具有比覆盖范围C2或C3更大的覆盖范围和区域的覆盖范围C1。在设备116在边界C2和C3之间的区域中操作时，设备116处于接入点102的频带F2或F3中的非受限频带覆盖的范围之外。例如，设备116可能位于标记为L1的位置附近并且仅获得频带F1上的受限频带覆盖以供网络接入。这种范围外的情形是其中可以在于网络100中操作的设备中利用实施例来提供高效扫描和频带切换以用于机会主义地使用频谱的示例。
尽管AP 102的覆盖范围在图1A中被示为大致为圆形，但是边界C1、C2和C3的实际形状可以根据环境以及接入点的配置而不同。例如，无线电波传播的条件以及环境内的物体或地形可以影响覆盖范围。现在参考图1B，其中是示出了图1A的示例覆盖范围的更加详细的视图的简化图。图1B示出了一个区域，即使它处于边界C2之内，但是所述区域对于频带F2而言是盲点114。所述区域是网络内的盲点114，其中尽管看上去是处于接入点102的频带F2的覆盖范围之内的，但是设备不能够在F2频带中接收或者向接入点102发送信号。所述盲点可以是由诸如自然或人造结构之类的一些类型的障碍物所引起的。例如，盲点114可以位于城市环境中的地点或者在建筑物或车库内，那里的墙壁或其他结构阻挡了2.4GHz的频带F2中的信道。然而，如果处于UHF/VHF频率的频带F1中的较长波长的信道能够穿透阻挡结构，则设备116在其处于盲点114中时也能够在授权频带F1中与AP 102进行通信。该类型的盲点情形是其中可以在于网络100中操作的设备中利用实施例来提供高效扫描和频带切换以用于机会主义地使用频谱的另一示例。
在所述实施例中，当设备116在受限频带F1上操作并且在图1A的覆盖范围C1内移动时，非受限频带F2或F3中的信道的信道集合列表从AP102被发送至设备116。所述信道集合列表中的信道可以基于设备116的位置改变而不同。例如，在处于位置L1处时，设备116可能由于确定在频带F2和F3上没有潜在覆盖而接收到空集。如果设备116移动至位置L2，则所接收到的信道集合可以是从最接近的接入点106和108到L2的非受限信道的集合。例如，可以确定在L2处存在来自AP 106的处于频带F2和F3上的潜在覆盖以及来自AP 108的处于频带F2上的潜在覆盖。如果设备116移动至位置L3，则所述信道集合可以是从最接近的接入点110到L3的非受限信道的集合。在位置L1、L2和L3的每个中，设备116通过仅扫描信道集合列表中与设备116在受限频带F1的覆盖范围中的操作相对应的信道而避免了对整个网络信道集合的不必要扫描。
再次参考图1B，如果设备116在网络100的受限频带中的信道上操作的同时移动到盲点114中或者如果设备116在盲点114内的位置L4处被加电，则设备116可以在受限频带中的信道上发起通信。发送至盲点114中的设备116的信道集合可以将网络中已有的有关盲点114的先前知识考虑在内。例如，基于设备116处于盲点114内的L4处的知识，网络可以配置非受限频带中的接入点102-110的最佳潜在信道的信道集合列表并且将所述信道集合列表发送至设备116。在一个实现中，所述信道集合列表可以为空直到设备116离开盲点114为止。根据设备116在盲点114内或外的运动，设备116可以接着从所接收的信道集合列表或者经更新的信道集合列表中找到一个信道。
网络100可以被实施为私有商业网络、商业/零售店网络、或者任何其他类型的无线网络，并且可以包括室内和/或室外覆盖范围。在示例实现中，网络100可以根据IEEE802.11标准规范进行操作。例如，网络100可以包括接入点102-112，所述接入点102-112每个包括能够根据802.11a(5GHz)、802.11b(2.4GHz)、802.11g(2.4GHz)、802.11n(2.4/5GHz)、802.11ac(5GHz)或802.11af(64-698MHz(TVWS))标准中的一个或多个进行操作的收发机。所述接入点能够在根据被用于通信的标准的频率范围内的各种带宽的信道上进行通信。在其他实现中，网络可以根据任何其他合适的空中接口规范而提供非受限和受限的频带服务。
在示例实现中，诸如设备116之类的无线设备能够操作以根据接入点基于其操作的IEEE 802.11标准规范中的一个或多个来与网络接入点102-112进行通信。所述无线设备还可以每个被配置为支持根据本公开实施例的机会主义频谱使用精简扫描和切换功能。同样，尽管设备116被示出为被实现为示例智能电话，但无线设备可以包括被配置有支持在本文中所公开实施例的功能的任何类型的设备。示例无线设备可以包括平板计算机、台式计算机、膝上型计算机、游戏设备、媒体设备、智能电视、家庭影院系统、智能车辆系统、智能家居系统、多媒体线缆/电视盒子、智能电话配件设备、平板配件设备、个人数字助理(PDA)、便携式媒体播放机、健身/医疗设备、智能手表、或者工业控制系统。
现在参考图2，其中是根据本公开的实施例的示出了在示例设备中执行的操作的流程图。图2可以参考图1A和1B以及设备116来解释。在示例实现中，受限频带F1的信道可以根据针对授权TVWS频谱的802.11af标准所规定的空中接口来配置。非受限频带F2和/或F3的信道可以根据针对非授权2.4GHz和5GHz频谱的802.11标准中的一个或多个所规定的空中接口来配置。
在202处，设备116在受限频带F1(第一FB)上发起与网络100的接入点102的通信。该通信的发起可以在设备116位于覆盖范围C1的部分中时被执行，所述覆盖范围C1不与覆盖范围C2和C3重叠而且也不与其他接入点104-112的F2和F3频带的覆盖范围重叠。在该示例中，设备116所定位到的仅有的可用信道处于受限频带F1中。例如，当在受限频带中的信道上首次发起通信时，设备116可以位于在图1A中由L1所指示的位置。
在204处，可以在设备116确定网络100是否支持精简集合扫描。这可以通过使用受限频带中的信道的信息元素在设备116与接入点102之间交换能力信息来执行。如果确定精简集合扫描不被支持，则所述设备在228处退出该过程并且使用正常的完全扫描程序来操作。如果确定网络支持精简集合扫描，则该过程移动至206。
在206处，设备116将其位置L1发送至接入点102。在一个实现中，所述位置可以作为在设备116处所得出的全球定位卫星(GPS)坐标的集合而被发送。
在208处，设备116从接入点102接收信道集合列表。所述信道集合列表在受限频带F1中的信道上的信息元素(IE)中被接收。例如，可以采用被保留为提供方专用IE或专有IE。所述信道集合列表可以在网络100中通过使用在206中所发送的设备116的GPS位置数据来确定。所述信道集合列表可以根据网络100中接入点的配置而包括一个或多个非受限频道上的信道。例如，在图1A的实现中，所述信道集合列表可以仅包括非受限频带F2的信道或者可以包括非受限频带F2和F3的信道。信道在信道集合列表中的包括取决于哪些非受限信道而被网络100基于其相对于网络接入点102-112中的每个的位置确定为最适合由设备116潜在使用。
在210处，所述设备确定所述信道集合列表是否为空集。如果所述信道集合列表不包括任何信道，并且已经接收了空列表或空集指示，则所述过程移动至212并且设备116不执行信道扫描。如果所述信道集合不是空集，则所述过程移动至220。使用空集指示允许设备116在网络已经确定位于位置L1的设备116在实际地找到非受限频带F2或F3中的可接受的网络信道的范围之外过远时避免不必要的扫描。
如果所述信道集合列表被确定为空集而且没有执行扫描，则所述过程从212移动至214，其中设备116等待位置更新触发。设备116可以在216处以预先确定的基础进行检查以确定是否发生了更新触发。位置触发更新可以是触发设备116向接入点102发送其当前位置的任何方式。例如，可以在设备116中设置计时器，所述计时器以预先确定的时间基础触发更新位置数据的发送。可替代地，网络100可以基于网络100中的计时器或者基于用于触发更新的其他标准以预先确定的基础向设备116发送位置更新请求。在一个实现中，从设备116发送当前位置数据可以在设备116已经确定它已经从其最后发送的位置移动超过预先确定的距离时被触发。也可以使用触发标准的组合。网络运营商或设备所有者可以实现位置更新触发标准来减少不必要的扫描。在216处，如果没有接收到更新触发，则所述过程移动回214并且等待触发更新。当在216处确定已经出现了更新触发时，经更新的设备位置数据在218处从设备116被发送至接入点102，并且所述过程移动回208。
然而，在210处，如果所述信道集合列表没有被确定为空集，则所述过程移动至220。在220处，设备116扫描由接入点102在受限频带F1中的信道上所发送的信道集合。设备116可以通过在所述集合中的每个信道上发送探测并且等待来自附近接入点中的一个或多个接入点的响应来执行主动扫描。每个探测可以包括网络的SSID。在可替代的实现中，根据随所述信道集合列表所发送的信息以及网络的配置，所述设备可以不包括任何SSID，或者可以在至某些接入点的一个或多个探测中包括不同的SSID。如果在所扫描的信道中的一个信道上接收到响应并且找到了信道，则设备116在226处切换至其非受限频带F2或F3中的信道并且移动出受限频带F1中的信道。例如，如果设备116已经发送了其最新的位置为L2，则所述信道集合列表可以包括由AP 106所使用的频带F2上的信道。在该情况下，设备116能够切换至来自AP 106的频带F2上的信道。在操作220的可替代的实现中，设备116可以对所述信道集合中的信道执行被动扫描或者执行被动扫描和主动扫描两者。所述被动扫描可以在被扫描的非受限信道包括DFS频率范围中的信道时被使用，这是因为主动扫描在DFS上被禁用。
如果在222处在任何扫描信道上都没有接收到响应，则设备116在224确定是否已经发生了位置更新触发。如果确定位置更新触发还没有发生，则该过程移动至220并且设备116可以重新扫描信道集合。操作220、222和224可以在预先确定时间间隔上重复，直到在222找到信道或者在224发生了更新触发为止。如果在224确定已经发生了更新触发，则设备116在218处将其经更新的设备位置发送至接入点102并且该过程移动回208。在示例实现中，224处的位置更新触发可以根据关于在214和216处的位置更新所描述的标准中的一个或多个标准来触发。
在可替代的实现中，如果在222没有找到信道，则设备116可以被配置为等待位置更新触发而不是重复220来重新扫描信道集合。同样，通过重复220、222和224来进行的信道集合重新扫描的时序可以被设置以减少不必要扫描的数量。
当所述过程已经从218移动回208时，设备116将在所述过程被重复时接收经更新的信道集合列表、移动至210并且执行合适的操作，直到在非受限频带F2或F3中找到信道，或者设备116离开网络覆盖范围或断电为止。
现在参考图3，其中是示出了能够利用图2中的设备操作的网络基础结构中的示例操作的流程图。图3可以参考图1A和1B的接入点102以及图2来描述。在可替代的实现中，图3的操作可以在接入点102中，在其他基础结构实体中，或者在接入点102与其他基础结构的组合中执行。
在302处，接入点102在受限频带F1中的信道上发起与设备116的通信。该通信的发起可以在设备116位于不与接入点102的覆盖范围重叠的覆盖范围C1中并且仅有的可用信道是受限频带中的信道时发生。例如，当通信在受限频带中的接入点102的信道上首次发起时，设备116可以位于在图1A中由L1所指示的位置。通信的发起可以根据在受限频带中接入点基于其操作的空中接口标准来执行。在示例实现中，所述空中接口可以是根据802.11af标准的。
在304处，网络确定设备116是否支持精简扫描。这可以通过使用受限频带F1的信道中的信息元素在接入点102与设备116之间交换能力信息来执行。该确定可以由接入点102或者由网络100中的另一个实体来进行。如果确定精简集合扫描不被设备116所支持，则所述过程在322处退出。如果确定设备116支持精简集合扫描，则所述过程移动至306。现在基于与设备116在受限频带F1的覆盖范围中的操作相关联的信息来确定信道集合列表。
在306处，接入点102从设备116接收设备116的初始位置。在一个实现中，所述位置可以作为在设备116处(例如，在位置L1处)所得出的全球定位卫星(GPS)坐标的集合来发送。
在308处，确定合适的接入点以及所述接入点的非受限频带F2中的信道集合。在示例实现中，所述信道集合列表是在网络100中基于设备116的GPS位置来确定的。网络100可以包括数据库，所述数据库包括网络接入点的列表以及相关联的位置数据。针对每个接入点，所述数据库还可以包括信道的信道列表和频带。所述信道集合的列表可以通过以下方式来获得：确定哪些接入点具有满足关于设备116所发送的位置的预先确定的标准的位置，并且接着确定那些接入点的非受限信道的列表。所述预先确定的标准例如可以是接入点位于距设备116的位置某一距离之内的要求。所述预先确定的距离例如可以基于接入点在非受限频带中的信道的所估计的或所测量的覆盖范围。例如，如果设备116发送位置L1，则网络100可以确定设备116与任何接入点的任何潜在的非受限频带覆盖都不足够接近，并且在308处确定没有信道满足所述标准。如果设备116发送位置L2，则网络100可以确定设备116与接入点106和108的非受限频带中的潜在覆盖足够接近，并且确定所述信道是接入点106和108的信道集合。如果设备116发送位置L3，则网络100可以确定设备116与接入点110的非受限频带中的潜在覆盖足够接近，并且确定所述信道是接入点110的信道集合。
在310处，确定是否找到候选信道。如果没有找到候选信道，则所述过程移动至312。在312处，由接入点102向设备116发送空集的指示。所述方法接着移动至316，在316处接入点102等待要从设备116接收的更新位置或者退出触发。然而，如果在310处确定找到了候选信道，则在314将信道集合发送至设备116。所述方法接着移动至316，在316处接入点102等待要从设备116接收的更新位置或者退出触发。当从设备116接收到更新位置或者发生退出触发时，所述过程移动至318。
如果在318处确定已经接收到更新位置，则所述过程移动回308。在308处，基于经更新的位置来确定合适的接入点和非受限频带中的信道集合。如果在318处确定已经发生了退出触发，则所述过程在320处退出。所述退出触发可以是例如在没有在预先确定的时间量内从设备116接收到更新位置的情况下发生的超时计时器的过期。例如，所述退出触发还可以由于网络接收到设备116已经切换了频带、断电或者离开了网络100的指示所引起。
在另一个实施例中，设备116不需要将其位置发送至网络。在那些实施例中，确定非受限频带中的信道集合可以基于与设备116的操作在第一覆盖范围中相关联的任何其他信息来执行。现在参考图4，其中是根据本公开另一个实施例的示出了在示例设备中所执行的操作的流程图。图4可以参考图1A和1B以及设备116来解释。在示例实现中，受限频带F1的信道可以是根据802.11af标准所规定的授权TVWS频谱中的空中接口来配置的。非受限频带F2和/或F3的信道可以根据针对非授权2.4GHz和5GHz频谱的802.11标准中的一个或多个标准所规定的空中接口来配置。
在402处，设备116在受限频带F1上发起与网络100的接入点102的通信。该通信的发起可以在设备116位于覆盖范围C1的部分中时被执行，其中覆盖范围C1不与任何其他接入点102-112的F2和F3频带的覆盖范围重叠。在该示例中，设备116所定位到的仅有的可用信道处于覆盖范围C1中的受限频带F1中。例如，设备116可以位于由图1A中的L1所指示的位置。所述通信的发起可以根据接入点102在受限频带F1中基于其操作的空中接口标准来执行。在示例实现中，所述空中接口可以是根据TVWS频谱中的802.11af标准的。
在404处，在设备116处关于网络100是否支持精简集合扫描来进行确定。这可以通过使用受限频带中的信道的信息元素在设备116和接入点102之间交换能力信息来执行。如果确定精简集合扫描不被支持，则所述设备在422处退出该过程并且使用正常的完全扫描程序。如果确定网络支持精简集合扫描，则该过程移动至406。
在406处，设备116从接入点102接收信道集合列表。所述信道集合列表可以是在受限频带F1中的信道上的信息元素中被接收的。在图4的示例实现中，所述信道集合列表可以由网络100首先确定设备116的位置来确定。例如，网络100可以基于设备116在受限频带F1中所发送的信号以及使用接入点102-110中的三个或更多的所述信号的三角测量来确定设备116的位置。该确定设备116的位置的方法例如可以在GPS信号不可用于确定设备116的位置时使用。所述信道集合列表可以根据网络100中的接入点的配置而包括一个或多个非受限频道上的信道。例如，在图1A的实现中，所述信道集合列表可以仅包括非受限频带F2的信道或者可以包括非受限频带F2和F3的信道。信道在信道集合列表中的包括取决于哪些非受限信道基于其相对于网络接入点102-112中的每个的位置而被网络100确定为最适合由设备116潜在使用。
在408处，设备116确定所述信道集合列表是否为空集。如果所述信道集合列表不包括任何信道，并且已经接收到空列表或空集指示，则所述过程移动至410并且设备116不执行信道扫描。使用空集指示允许设备116在网络已经确定位于位置L1的设备116在实际地找到非受限频带F2或F3中的可接受的网络信道的范围之外过远时避免不必要的扫描。所述过程从410移动至412，在412处设备116等待要从AP 102接收的新的信道集合。当在412处接收到新的信道集合列表时，设备116移动回408并且从408重复所述过程。
然而，如果所述信道集合列表没有在408处被确定为空集，则所述过程移动至414。在414处，设备116扫描由接入点102在受限频带F1中的信道上所发送的信道集合。设备116可以通过在所述集合中的每个信道上发送探测并且等待来自一个或多个附近接入点的响应来执行主动扫描。每个探测可以包括网络的SSID。在可替代的实现中，根据随所述信道集合列表所发送的信息以及网络的配置，设备116可以不包括任何SSID，或者可以在至某些接入点的一个或多个探测中包括不同的SSID。在416处，确定是否在所扫描的信道中的一个信道上接收到响应并且找到信道。如果找到了信道，则在420处，设备116切换至在非受限频带F2或F3中找到的信道并且移动出受限频带F1中的信道从而完成该过程。在一个可替代的实现中，所述信道集合列表中的每个信道可以连同针对扫描所分配的信道优先级一起从网络100接收。在该实现中，所述设备将以由优先级所指示的顺序来扫描信道集合。同样，在操作414的另一个可替代的实现中，设备116可以在所述信道集合中的信道上执行被动扫描或者执行被动扫描和主动扫描两者。所述被动扫描可以在被扫描的非受限信道包括DFS频率范围中的信道时被使用。
然而，如果在任何扫描信道上都没有接收到响应并且没有找到信道，则所述过程移动至418，在418处，设备116等待要从AP 102接收的新的信道集合。如果在预先确定时间内还没有从设备116接收到新的信道集合列表，则所述过程可以移动回414并且重复对当前信道集合的扫描。当在418处接收到新的信道集合列表时，设备116移动回408并且从408重复所述过程。通过重复414、416和418所进行的信道集合重新扫描的时序可以被设置以减少不必要扫描的数量。同样，如果没有在预先确定时间内从网络100接收到新的信道集合，则412和418的确定操作可以在该时间之后超时，并且所述过程可以被退出。
现在参考图5，其中是示出了能够利用图4中的设备进行操作的网络基础结构中的示例操作的流程图。图5可以参考图1A和1B以及图4来描述。在可替代的实现中，图5的操作可以在接入点102中、在其他基础设施实体中、或者在接入点102与其他基础设施的组合中执行。
在502处，接入点102在受限频带F1中的信道上发起与设备116的通信。该通信的发起可以在设备116位于不与接入点102的覆盖范围重叠的覆盖范围C1或者网络100中的任何其他AP的覆盖范围中时发生。在该情况下，由设备116所定位的仅有的可用信道是受限频带中的接入点102的信道。例如，设备116在通信在受限频带中的接入点102的信道上首次发起时可以位于在图1A中由L1所指示的位置。通信的发起可以是根据接入点在受限频带中基于其操作的空中接口标准来执行的。在示例实现中，所述空中接口可以是根据TVWS频谱中的802.11af标准的。
在504处，网络确定设备116是否支持精简扫描。这可以通过使用受限频带F1的信道中的信息元素在接入点102和设备116之间交换能力信息来执行。该确定可以在接入点中进行或者由网络100中的另一个实体进行。如果确定精简集合扫描不被设备支持，则所述过程在522处退出。如果确定设备116支持精简集合扫描，则所述过程移动至506。现在基于与设备116在受限频带F1的覆盖范围中的操作相关联的信息来确定信道集合列表。
在506处，确定与设备116在受限频带的覆盖范围中的操作相关联的信息。在一个实施例中，基于与设备116的操作相关联的信息来确定设备116的初始位置。在示例实现中，网络100可以基于设备116当在受限频带F1中与AP 102进行通信时所发送的信号来确定设备116的位置。由设备116所发送的该信号可以使用接入点102-110中的一个或多个接入点、或者网络100中有能力接收和测量受限F1频带中的信号的其他AP来三角测量。与设备116的操作相关联的信息也可以由网络100中的AP的信道列表来指示，在其处以预先确定功率水平或高于它的水平接收到由设备116在受限频带中所发送的信号。在另一实现中，设备116的位置可能是较为粗略的位置，这是基于设备116在AP 102的受限频带信道中操作以及指示设备116在网络100中处于AP 102的区域中的粗略位置的事实的。在其他替代中，可以针对位置确定而利用天线的方向方面。在506处，确定设备116的位置或潜在的非受限频带信道的任何其他方法也可以在图5的其他实现中被利用。通常而言，位置确定越精确，就能够实现扫描数量的更大缩减，这是因为可以通过使用更加准确的位置来得出更小的信道集合列表。
在508处，确定合适的接入点以及所述接入点的非受限频带F2中的信道的集合。所述信道集合列表可以根据网络中接入点的配置而包括一个或多个非受限频带上的信道。例如，在图1A的实现中，所述信道集合列表可以仅包括非受限频带F2的信道或者可以包括非受限频带F2和F3的信道。信道在信道集合列表中的包括取决于哪些非受限信道基于其相对于网络接入点102-112中的每个的位置而被网络100确定为最适合由设备116潜在使用。在示例实现中，所述信道集合列表在网络100中基于如在506处由网络100所确定的设备116的位置来确定。网络100可以包括数据库，所述数据库包括网络接入点的列表以及相关联的位置数据。针对每个接入点，所述数据库还可以包括信道的信道列表和频带。
非受限信道集合的列表可以通过以下方式来获得：确定哪些接入点具有满足关于在506处所确定的位置的预先确定的标准的位置，并且接着确定那些接入点的非受限信道的列表。所述预先确定的标准例如可以是接入点处于距设备116的位置某一距离之内的要求。所述预先确定的距离例如可以基于接入点在非受限频带中的信道的估计或测量覆盖范围。例如，如果网络100通过三角测量而确定设备116处于位置L1处，则网络100可以确定设备116与任何接入点的任何潜在的非受限频带覆盖都不足够接近，并且在508处确定没有信道满足标准。如果网络100通过三角测量而确定设备116处于位置L2处，则网络100可以确定设备116与接入点104、106和108的非受限频带中的潜在覆盖足够接近，并且确定所述信道是接入点104、106和108的信道集合。如果网络100通过三角测量而确定设备116处于位置L3处，则网络100可以确定设备116与接入点110的非受限频带中的潜在覆盖足够接近，并且获得接入点110的信道集合。
在另一实现中，例如，当在506处由网络所确定的位置是由以预先确定的功率水平或高于它的水平接收到设备116在受限频带中所发送的信号的其他AP的列表所指示的时，那些接入点的非受限频带信道将是信道集合中的信道。在另一替代中，当设备116的位置基于设备116在AP 102的受限频带信道上操作的事实而是较为粗略的位置时，AP 102的邻近AP的信道将是所述信道集合中的信道。
在另一实现中，如在网络100中的AP处所测量的TVWS信道的功率水平也可以在配置信道集合列表时被利用。在其处测量功率水平的AP可以包括执行三角测量以确定设备116的位置的AP。例如，在AP出所接收到的设备的TVWS信号的功率水平可以用于按照扫描的顺序将信道集合列表中的信道优先排序，以使得来自以较高功率水平接收TVWS信号的AP被分配了由设备116进行扫描的较高优先级。
在510处，确定是否找到了候选信道。如果没有找到候选信道，则所述过程移动至512。在512处，接入点102向设备116发送空集的指示。网络随后移动至516，它在那里等待更新指示或退出触发。然而，如果在510确定找到了候选信道，则在514在受限频带中的信道上将信道集合发送至设备116。如果信道针对扫描进行了优先排序，则每个信道的优先级信息也与信道集合一起被发送。网络接着移动至516，其在516处等待更新指示或退出触发。当发生更新指示或退出触发时，所述过程移动至518。
如果在518处确定已经发生了更新指示，则所述过程移动回506。在506处，网络100确定设备116的经更新的位置。在508处，基于所述经更新的位置来确定非受限频带中的合适的接入点和信道的集合。然而，如果在518处确定已经发生了退出触发，则所述过程在520处退出。所述更新指示可以例如是在预先确定的时间后发生的计时器的过期。所述预先确定的时间可以被设置为高效地跟踪设备116的移动。例如，所述退出触发可以是由于网络接收到设备116已经切换了频带或者离开了网络100的覆盖范围的指示引起的。
现在参考图6，其中是根据本公开实施例的网络基础结构的示例实现的简化框图。图6示出了可以被实现为图1A的网络100的一部分的示例网络600。网络600包括路由器612、接入点/网关614、服务器616、交换机610、以及接入点(AP)602、604、606和608。路由器612、接入点/网关614、服务器616和交换机610可以被配置为在去往后端网络的基础结构上针对往来于AP 602、604、606和608的流量提供业务路由和切换功能。网络600可以是私有商业网络、商业机构/零售店网络、或者任何其他类型的无线网络。AP 608和服务器616被示出为示出了根据示例实现的包括在网络600中的特征和功能的功能模块。AP 608可以代表网络600中的其他接入点。
服务器616包括信道集合确定功能622、接入点位置数据618、和接入点信道数据620。信道集合确定功能622在实施例中被利用，例如在图3和5的308和508处。信道集合确定功能可以接收设备位置，所述设备位置在306处从设备接收或者在506处由网络确定。信道集合确定功能622访问接入点位置数据618以确定哪些接入点具有在设备位置的预先确定的位置之内的位置。在其他实现中，信道集合确定功能622可以接收与设备的操作相关联的其他类型的信息，例如如在网络接入点处测量的在受限频带中的设备的信号的接收功率水平。信道集合确定功能622接着可以基于接收功水平信息来确定接入点。信道集合确定功能622接着基于所确定的接入点来取回信道数据620。信道集合确定功能622接着可以基于所确定的接入点在非受限频带中所处的信道来创建信道集合。信道集合确定功能622接着可以将所述信道集合发送至诸如AP 608之类的合适的接入点以发起将所述信道集合通过受限频带中的信道发送至设备。在一个实现中，如果网络配置是使得具有列表上的信道的接入点与不同的SSID相关联，则信道集合确定功能622还可以随信道集合一起包括SSID信息。
AP 608包括处理单元624、收发机632、以及存储器/存储626，所述存储器/存储626包括用于结合服务器616来实现执行图3或5的操作的频谱的机会主义使用(OUS)功能的代码和指令。存储器626可以被实现为任何类型的计算机可读存储介质，包括非易失性和易失性存储器。AP 608通过至交换机610的接口而连接至网络。处理单元624可以包括根据所公开实施例而提供对接入点的整体控制的一个或多个处理器或其他控制电路，或者处理器和控制电路的任意组合。收发机632为接入点608提供了在受限或非受限频带中与设备(例如，设备116)通信的能力。收发机632还提供测量受限频带中的信道信号的能力，并且提供测量结果以供服务器616的信道确定功能622使用。在网络的一个实现中，关于图6被描述为由服务器616执行的操作可以在网络中由诸如AP 608之类的一个或多个AP来执行。
在本公开的另外的实施例中，AP 608可以被配置为在网络中进行操作，在所述网络中5GHz UNII-2频带中的DFS频谱被机会主义地使用并且被网络视为受限频谱。在该实施例中，AP 608可以被配置为允许对DFS信道的精简集合的被动扫描以将设备在网络中所完成的扫描数量最小化。AP 608可以在非受限网络频带中的信道上发送信标信号，所述信标信号包括指示包括网络的多个DFS信道的子集的精简DFS信道集合的IE。所述子集可以是AP608的预先确定的距离内或者与AP 608临接的AP的DFS信道的子集。所述非受限频带可以是2.4GHz ISM和5GHz UNII-1频带中的信道。所述子集在信标中的发送可以在网络或AP 608确定网络的非受限信道过载并且想要平衡网络中的信道负载时被发起。所述子集的发送允许设备从所接收的信标信号确定子集。所述设备接着可以在所述子集中的受限DFS频带上发起被动扫描，而不是针对网络DFS信道的较大子集中的每个信道执行被动扫描。
现在参考图7A，其中是设备的示例实现的简化框图。设备700表示设备116或者可以在网络100中操作的任何其他设备的可能的实现。设备700可以包括用户接口(UI)716，其可以包括例如从设备700接收输入并且向其提供输出的触摸屏或小键盘、麦克风、扬声器、或相机。设备700还可以包括全球定位卫星(GPS)功能714，其从卫星系统接收信号以在确定设备700的位置时使用。GPS 714可以用于向网络提供设备位置以在根据本公开的实施例的信道集合确定中使用。设备700包括处理单元706和存储器/存储708，存储器/存储708被示为包括用于实现精简信道集合扫描的频谱的机会主义使用(OUS)程序710的程序代码或指令。在设备700的示例实现中，OUS程序710当被执行时使得处理单元706控制设备700以执行如在图2和4的实施例中所示出的操作。存储器708还包括针对设备操作系统(OS)和其他设备应用712的代码或指令。
存储器708可以被实现为设备700中的任何类型的计算机可读存储介质，包括非易失性和易失性存储器。存储器708还可以包括诸如媒体数据、相机照片和视频、联系人数据、日历数据、以及在设备700上的应用的操作中使用的其他文件之类的数据。处理单元706可以包括一个或多个处理器、或者其他控制电路或处理器和控制电路的任意组合。处理单元706通过实现存储器708中的指令和代码来提供对在设备700以及图7A中所示出的其他功能模块的整体控制，以为网络100中的操作提供必要功能。
设备700包括在如由授权频带TRXS 704和非授权频带TRXS 702所示出的不同频带中进行操作的收发机(TRX)。在一个实现中，授权频带TRXS704 401可以包括在授权(受限)TVWS频带中操作的一个或多个收发机，而TRXS 702可以包括在非授权(非受限)2.4GHz ISM和5GHz UNII频带中操作的一个或多个收发机。在所述实施例中，设备700及其收发机能够操作以使用一种或多种频谱分配，所述频谱分配是在根据与之通信的网络所支持的相关IEEE 802.11标准规范的每个指定频带中被允许的。在图7A中所示出的功能可以在除了所示出的功能还具有蜂窝能力的设备中实现。
在本公开的另外的实施例中，设备700可以被配置为在网络中操作，其中5GHzUNII-2频带中的DFS频谱被网络机会主义地使用并且被网络视为受限频谱。在该实施例中，设备700可以对DFS信道的精简集合执行被动扫描以使得进行扫描的数量最小化。所述扫描可以在诸如2.4GHz ISM和5GHz UNII-1频带中的信道之类非受限网络信道过载并且期望平衡网络中的信道负载时进行。设备700可以在非受限频带的信道上从AP接收信标信号，所述信标信号包括指示包括网络的多个DFS信道的子集的精简DFS信道集合的IE。所述子集可以被网络或发送信标信号的AP配置，并且可以是发送AP的预先确定的距离之内或与之接近的AP的DFS信道的子集。设备700可以从所接收的信标信号确定所述子集，并且在所述子集中的受限DFS频带信道中发起被动扫描，而不是针对网络DFS信道的更大集合中的每个信道执行被动扫描。
现在参考图7B，其中是示例服务器700的简化框图，图6的服务器616可以根据所述示例服务器700来实现。服务器700包括控制器732具有处理单元736的控制器732、存储器740、网络接口738、和授权频带数据库746。授权频带数据库746例如可以包括TVWS频谱数据库，所述TVWS频谱数据库如本地管理所要求的利用来自合适地理位置频谱数据库(GSDB)的可用TVWS频谱上的当前数据进行更新。所述TVWS数据库可以被网络600所采用以使得其在当前允许的TVWS信道上操作。存储器740可以被实现为任何类型的计算机可读存储介质，包括非易失性和易失性存储器。存储器740包括分别可以在图3和5的操作306和506中被利用的信道集合确定程序742和AP位置/信道数据库744。控制器732和处理单元736可以包括根据所公开实施例提供对服务器700的整体控制的一个或多个处理器或其他控制电路，或者处理器和控制电路的任何组合。服务器700被示出为单个服务器，但是可以代表有可以同在一处或在地理上分散的一个或多个服务器或计算设备所提供的服务器功能或服务器系统。当被实现为网络600中的服务器616时，服务器700可以位于网络600的基础设施中或者远离网络600。如在本公开中使用的术语服务器一般用于包括可以被实现以执行实施例的功能和处理的任何计算设备或通信装置。
本文所公开的示例实施例可以在存储在存储器上的处理器可执行代码或指令的一般上下文中来描述，所述存储器可以包括一个或多个计算机可读存储介质(例如，有形的非瞬时计算机可读存储介质，例如存储器626、740或708)。如应当容易理解的，术语“计算机可读存储介质”或“非瞬时性计算机可读介质”包括用于存储数据、代码、和程序指令的介质，例如存储器626、740、或708，而不包括介质中用于存储瞬时传播或调制数据通信信号的介质。
本公开的实施例包括无线局域网中的装置，所述装置包括至少一个处理器和存储器。所述存储器包括能够被执行以使得所述至少一个处理器控制所述网络来与设备进行通信从而在具有第一覆盖范围的受限频带的信道上发起通信；确定包括具有包括与所述第一覆盖范围重叠的至少一部分的第二覆盖范围的非受限频带的多个信道的子集的信道集合列表，其中所述信道集合列表基于与所述设备在所述第一覆盖范围中的操作相关联的信息而被确定，并且在所述受限频带中的信道上将所述信道集合列表发送至所述设备。与所述设备的操作相关联的信息可以包括所述设备的位置，并且所述信道集合列表可以包括满足基于所述设备的位置而预先确定的标准的至少一个网络接入点的信道的集合。所述装置可以通过使用所述设备的位置查询数据库来确定所述信道的集合。所述网络可以在受限频带的信道上从所述设备接收所述设备的位置。所述设备的位置可以包括在所述设备处得出的GPS信息。所述受限频带可以包括TVWS频谱。同样，所述受限频带可以包括DFS频谱。此外，所述至少一个处理器可以控制所述网络以通过发送空集指示来发送所述信道集合列表。
本公开的实施例还包括能够操作以在受限频带的信道上以及在非受限频带的多个信道中的信道上与无线局域网进行通信的设备，所述受限频带的信道具有第一覆盖范围，所述非受限频带的多个信道具有包括与所述第一覆盖范围重叠的至少一部分的第二覆盖范围。所述设备包括至少一个处理器和存储器。所述存储器包括代码，所述代码能够被执行以使得所述至少一个处理器控制所述设备以发起在受限频带的信道上与网络的通信，在所述受限频带的信道上接收信道集合列表，所述信道集合列表包括所述非受限频带的多个信道的子集，其中所述信道集合列表是基于有关所述设备在第一覆盖范围中的操作的信息而确定的，扫描所述非受限频带的信道集合列表中的信道，并且在所述扫描中找到可接受的所选择信道的情况下将与所述网络的通信切换至所述信道集合列表中的所选择信道。所述设备可以将在所述设备处得出的位置信息发送至网络，并且所接收到的信道集合列表可以包括基于所述位置信息而确定的信息。所述受限频带可以包括TVWS频谱。所述设备可以在所述第二覆盖范围的至少一部分与所述第一覆盖范围重叠时将与所述网络的通信切换至所述信道集合列表中的所选择信道。所述设备可以使用主动扫描来扫描所述信道集合列表中的信道。所述设备可以接收空的第一信道列表，并且作为响应在它进行扫描之前等待直到接收到包括至少一个信道的第二信道集合。
其他实施例包括一种能够在无线局域网中操作的设备，所述设备包括至少一个处理器和存储器。所述存储器包括代码，所述代码能够被执行以使得所述至少一个处理器控制所述设备以在非受限频带的信道上从接入点接收信标信号，从所接收到的信标信号确定精简信道集合，所述精简信道集合包括网络在受限频带中的多个信道的子集，以及在所述受限频带中发起从所述信标信号所确定的精简信道集合中的信道的被动扫描。所述受限频带可以包括5GHz UNII-2频带中的动态频率切换频谱。所述非受限频带可以包括2.4GHzISM带和5GHz UNII-1频带中的频谱。
尽管实施例已经被公开为具有在网络中操作的接入点、服务器和/或设备上实现的功能，但是一种或多种功能可以在不同类型的器件上实施。例如，系统中被示为在位于网络基础结构中的服务器上实施的一种或多种功能可以在诸如移动设备、膝上型计算机、或者在网络中操作的任何其他合适的设备上实现。
尽管已经参考功能模块和处理器或处理单元、控制器以及包括指令和代码的存储器使用对实施例中的各种组件和设备的描述利用说明性示例描述了本文所公开的功能，但是实施例的功能和过程可以使用任何类型的处理器、电路或者处理器和/或电路和代码的组合来实现和执行。这至少部分可以包括一个或多个硬件逻辑组件。例如而非限制，能够使用的硬件逻辑组件的说明性示例包括现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)等。术语处理器和处理单元在该公开中的使用旨在包括所有这样的实现。
尽管已经用特定于结构特征和/或方法动作的语言对主题进行了描述，但是所要理解的是，所附权利要求中所定义的主题不一定限于在上文中所描述的具体特征或动作。相反，在上文中所描述的具体特征和动作是作为实现权利要求的示例实施例、实现和形式公开的，并且这些示例配置和部署形式可以明显有所变化而不脱离本公开的范围。此外，尽管已经参考促进过程的特定部件和操作说明了示例实施例，但是这些部件和操作可以是实现实施例的预期功能的任意适当设备、组件、架构或处理，或者可以与所述任意适当设备、组件、架构或处理相结合或者被它们所替代。本领域技术人员可以确定许多其他的改变、替换、变化、改动和修改，并且本公开旨在包含落入所附权利要求的范围之内的所有这样的改变、替换、变化、改动和修改。

Claims (12)

1.一种用于与设备通信的装置，所述装置包括：
处理器；以及
包括可执行指令的存储器，所述可执行指令在被所述处理器执行时使得所述处理器控制所述装置执行以下操作：
经由网络在受限频带中的信道，接收所述设备的位置，其中，允许对所述受限频带的受限制使用以使与所述受限频带的授权用户的干扰最小化；
基于所述设备的所述位置来确定信道集合，所述信道集合包括所述网络在非受限频带中的多个信道中的一个或多个信道；以及
经由所述受限频带的所述信道，发起将所述信道集合发送至所述设备。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述信道集合是基于经由所述受限频带的所述信道从所述设备接收的信号的接收功率水平来确定的。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述设备的所述位置是在所述受限频带的所述信道上、在与所述设备的操作相关联的信号中接收的。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述设备的位置包括在所述设备处得出的全球定位卫星信息。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述受限频带包括电视空白频谱。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述受限频带包括动态频率切换频谱。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述非受限频带包括2.4GHz工业服务和医疗以及5GHz非授权国家信息基础设施带中的频谱。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述信道集合是作为空集被发送至所述设备的。
9.一种用于与网络进行通信的设备，所述设备包括：
处理器；以及
包括可执行指令的存储器，所述可执行指令在被所述处理器执行时使得所述处理器控制所述设备执行以下操作：
确定所述设备的位置；
经由所述网络在受限频带的信道，将所述设备的所确定的位置发送至所述网络的接入点，其中，允许对所述受限频带的受限制使用以使与所述受限频带的授权用户的干扰最小化；
经由所述受限频带的所述信道，从所述接入点接收信道集合，所述信道集合包括所述网络在非受限频带的多个信道中的一个或多个信道；
扫描所述非受限频带的所接收的信道集合中的所述一个或多个信道以选择所述一个或多个信道中的信道；以及
如果在所述扫描中找到能够接受的所选择的信道，则经由所选择的信道发起与所述网络的通信。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所接收的信道集合是基于所述设备的所述位置来确定的。
11.根据权利要求9所述的设备，其中，所述受限频带包括电视空白频谱。
12.根据权利要求9所述的设备，其中，所述受限频带的所述信道具有第一覆盖范围，所述非受限频带的所述多个信道具有第二覆盖范围，所述第二覆盖范围的至少一部分与所述第一覆盖范围重叠。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3022096B1 (fr) * 2014-06-06 2018-11-02 Airbus Ds Sas Basculement progressif de bande de frequences radio dans un noeud relais
US9973969B2 (en) * 2015-09-25 2018-05-15 Qualcomm Incorporated Dynamic frequency selection channel scan optimizations
WO2018231848A1 (en) 2017-06-13 2018-12-20 Shure Acquisition Holdings, Inc. Concurrent usage and scanning of wireless channels
US10660130B2 (en) * 2017-07-07 2020-05-19 Qualcomm Incorporated Channel access and medium reservation mechanism
US10757704B2 (en) 2018-08-17 2020-08-25 T-Mobile Usa, Inc. Frequency band selection
US11044753B2 (en) 2019-02-12 2021-06-22 Qts Holdings, Llc Method for collision avoidance in transfer of network packets
US11405793B2 (en) 2019-09-30 2022-08-02 Shure Acquisition Holdings, Inc. Concurrent usage and scanning of wireless channels for direct DFS to DFS channel switching
CN111511018B (zh) * 2020-04-28 2022-04-19 国家广播电视总局广播电视科学研究院 基于信道分类结果进行现有WiFi网络定位的方法及系统
GB2619497A (en) * 2022-05-30 2023-12-13 Essence Security International Esi Ltd Communication channel selection system and method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102668661A (zh) * 2009-11-17 2012-09-12 三星电子株式会社 用于在空白电视频段中进行基于选择性可扩展信道的站启用和禁用的方法和系统
CN103283270A (zh) * 2010-11-15 2013-09-04 交互数字专利控股公司 用于在机会频带中进行频谱感测的方法和设备

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050025181A1 (en) 2003-05-02 2005-02-03 Ala Nazari Service advisor
US7260393B2 (en) 2003-09-23 2007-08-21 Intel Corporation Systems and methods for reducing communication unit scan time in wireless networks
EP1721477B1 (en) 2004-03-03 2013-12-11 The Trustees of Columbia University in the City of New York Methods and systems for reducing mac layer handoff latency in wireless networks
US7457620B2 (en) 2005-07-15 2008-11-25 Cisco Technology, Inc. Off-channel beacons in a wireless network
US7702821B2 (en) 2005-09-15 2010-04-20 Eye-Fi, Inc. Content-aware digital media storage device and methods of using the same
JP2009543074A (ja) 2006-07-07 2009-12-03 スカイフック ワイヤレス，インク． Ｗｌａｎ測位装置の位置を推定するためにｗｌａｎ対応アクセス・ポイントから情報を収集するシステム及び方法
US8879573B2 (en) 2006-12-01 2014-11-04 Microsoft Corporation Media access control (MAC) protocol for cognitive wireless networks
KR101434176B1 (ko) 2007-08-28 2014-09-30 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템의 액세스 포인트와 이동국 및 그 제어방법
WO2009095832A1 (en) 2008-01-31 2009-08-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ieee 802.11 wlan client device with two wireless interfaces for improving scanning performance during roaming
US8179797B2 (en) 2009-05-28 2012-05-15 Microsoft Corporation Channel discovery and disconnection in networks over white spaces and other portions of the spectrum
US8695063B2 (en) 2009-10-11 2014-04-08 Blackberry Limited Authentication failure in a wireless local area network
AU2011210151B2 (en) * 2010-01-26 2014-02-27 Lg Electronics Inc. Station operation method and apparatus in TV whitespace
KR101430499B1 (ko) * 2010-03-12 2014-08-14 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 주된 서비스를 보호하기 위한 방법 및 장치
US8787907B2 (en) * 2010-04-08 2014-07-22 Qualcomm Incorporated Frequency selection and transition over white space
US8547862B2 (en) 2010-06-24 2013-10-01 Microsoft Corporation Integrating white space support into a network stack
US8861452B2 (en) * 2010-08-16 2014-10-14 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for use of licensed spectrum for control channels in cognitive radio communications
US20120134328A1 (en) 2010-10-11 2012-05-31 Interdigital Patent Holdings, Inc. Method and apparatus for dynamic spectrum management
TWI524799B (zh) 2010-10-12 2016-03-01 內數位專利控股公司 電視閒置頻段頻道選擇及網路配置以服務為基礎之方法
WO2012134023A1 (ko) 2011-04-01 2012-10-04 엘지전자 주식회사 공존 시스템에서의 자원 할당
US8787944B2 (en) * 2011-08-18 2014-07-22 Rivada Research, Llc Method and system for providing enhanced location based information for wireless handsets
KR20150052838A (ko) 2011-09-26 2015-05-14 인터디지탈 패튼 홀딩스, 인크 대역간 반송파 집성
TW201340740A (zh) 2011-12-22 2013-10-01 Interdigital Patent Holdings 動態頻譜分配方法、裝置及系統
US9491607B2 (en) 2012-02-16 2016-11-08 Apple Inc. Wireless scan and advertisement in electronic devices
US9065688B2 (en) * 2012-02-27 2015-06-23 Vincent K. Jones Generating a search set of television white space channels based on location information
US9253714B2 (en) * 2012-09-04 2016-02-02 Apple Inc. Scheduling prioritized network searches for a multi-mode communication device
CN104737576B (zh) * 2012-09-19 2019-06-04 交互数字专利控股公司 用于共享接入系统的方法和装置
US20140274089A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Microsoft Corporation Radio Spectrum Utilization
KR102041378B1 (ko) 2013-03-25 2019-11-06 삼성전자 주식회사 무선통신시스템에서 셀 내 무선랜 정보를 송수신하기 위한 방법 및 장치
WO2015034264A1 (en) * 2013-09-03 2015-03-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for scanning channel
US9473913B2 (en) * 2013-11-12 2016-10-18 At&T Intellectual Property I, L.P. System and method for small cell based augmented reality
US9774429B2 (en) * 2014-03-12 2017-09-26 Qualcomm Incorporated Techniques for transmitting positioning reference signals in an unlicensed radio frequency spectrum band
US9813148B2 (en) * 2014-12-18 2017-11-07 Time Warner Cable Enterprises Llc Wireless media usage, channel aggregation, and full-duplex communications

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102668661A (zh) * 2009-11-17 2012-09-12 三星电子株式会社 用于在空白电视频段中进行基于选择性可扩展信道的站启用和禁用的方法和系统
CN103283270A (zh) * 2010-11-15 2013-09-04 交互数字专利控股公司 用于在机会频带中进行频谱感测的方法和设备

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