CN1809998A - 协调未许可频带中的无线电资源使用 - Google Patents

Abstract

提供用于协调未许可频带(24)内的无线电资源的系统和方法。具体地，在本发明下，提供频谱礼节规则集以管理无线电系统(20A－C)如何在未许可频带(24)内操作。在典型的实施例中，频谱规则集能适应在变动信道带宽下操作的无线电系统(20A－C)。为此，频谱礼节规则集通常包括：信道切换规则、带宽选择规则、功率选择规则、延期会话前侦听(LBT)规则、信道化LBT规则和同步LBT规则。

Description

协调未许可频带中的无线电资源使用

技术领域

本发明通常涉及用于协调未许可频带中的无线电资源使用的系统和方法。更具体地说，本发明提供用于管理无线电系统如何在未许可频带中操作的一套频谱礼节(spectrum etiquette)规则。

背景技术

国家规章管理机构协调无线电频谱的使用和无线电发射的调整。作为无线电调整的一部分，将无线电频谱划分成频带，并且将频带的使用许可长期提供给经营者，诸如十或二十年。一般地，将不同频带分配给不同类型的无线电服务。典型的无线电服务包括诸如无线电导航和无线电定位、移动通信和TV广播。已经授予许可的经营者通常具有独占权来将各自的无线电资源用于提供无线电服务。因此，经营者不必与其他经营者共享无线电资源(某些地点和时间的频道)。因为无线电资源使用的排他性，这种无线电服务称为主无线电服务。类似地，提供主无线电服务的无线电系统称为主无线电系统。通常，无线电系统表示一组通信设备，例如一组无线局域网中的通信无线电台。

通常，由于许可频带内的经营者将所分配频带的无线电资源用于提供无线电服务具有排他性，可能会低效使用这些频带。这不是规章管理机构的要达到的目的，因为他们尝试在无线电资源的使用中实现高效率。调节的另一方法是协调具有未许可频带的无线电频谱的使用。在未许可频带内，当无线电系统操作时，会自主协调无线电资源的使用。为此，未许可无线电服务称为辅助无线电服务，而提供辅助无线电服务的无线电系统称为辅助无线电系统。

然而，使用该方法出现的问题是如何在竞争无线电资源的未许可无线电系统间获取共享的有效资源。具体地，未来的无线电通信系统将必须在服务质量(QoS)要求，诸如可靠性以及延迟约束等前提条件下支持高数据率。由于它们的公众可用性(public availability)，未许可频带是大批无线电服务的候选。然而，仅当清楚地协调无线电资源的使用时，才可以有效地使用未许可频带。不幸地是，没有现有系统提供协调用于未许可频带的无线电资源使用。

鉴于上文，存在着用于协调未许可频带中的无线电资源的系统和方法的需求。具体地，需要一套频谱礼节规则，能帮助管理未许可频带中，无线电系统的无线电资源使用。另外需要能适应在不同频道带宽操作的多个无线电系统的频谱礼节规则集。

发明内容

通常，本发明提供用于协调未许可内的无线电资源的系统和方法。具体地，在本发明中，提供频谱礼节规则集，管理无线电系统如何在未许可频带内操作。在典型的实施例中，频谱规则集能适应在变动信道带宽操作的无线电系统。为此，频谱礼节规则集通常包括：(1)信道切换规则，基于与使用中的操作频道的邻近原则，确定用于多个无线电系统的操作频道；(2)带宽选择规则，基于无线电系统的带宽需求，将无线电系统的带宽消耗限制到参考信道带宽；(3)功率选择规则，基于无线电系统的带宽消耗，将无线电系统的功耗限制到预定电平；(4)延期会话前侦听(LBT)规则，要求无线电系统在通信前，扫描开放频道；(5)信道化LBT规则，要求无线电系统在通信前，扫描参考信道带宽内的所有频道；以及(6)同步LBT规则，要求无线电系统在参考信道频带内的相邻频道上及时同步LBT过程

本发明的第一方面提供一种用于协调未许可频带中的无线电资源使用的系统，包括：在未许可频带中操作的多个无线电系统；以及频谱礼节规则集，用于协调多个无线电系统的无线电资源使用，其中，频谱礼节规则集包括信道切换规则用于确定多个无线电系统的至少一个的操作频道，这个规则基于与多个无线电系统的至少一个关联的使用中的操作频道的邻近原则。

本发明的第二方面提供一种协调未许可频带中的无线电资源使用的系统，包括：多个无线电系统，其中，多个无线电系统包括参考信道无线电系统、窄信道无线电系统和宽信道无线电系统，以及基于参考信道无线电系统定义参考信道带宽；以及频谱礼节规则集，用于协调多个无线电系统的无线电资源使用，其中，频谱礼节规则集包括信道切换规则用于确定窄信道无线电系统的操作频道，这个规则基于与窄信道无线电系统关联的使用中的操作频道的邻近原则。

本发明的第三方面提供一种协调未许可频带中的无线电资源的方法，包括：基于参考信道无线电系统定义参考信道带宽；以及基于与窄信道无线电系统关联的使用中的操作频道的邻近原则，确定用于窄信道无线电系统的操作频道。

因此，本发明提供用于协调未许可频带中的无线电资源使用的系统和方法。

附图说明

从下述结合附图的本发明的不同方面的详细描述中，将更易于理解本发明的一些特征，其中：

图1描述用于美国和欧洲的无线局域网(LANs)的示例性未许可5GHz频带。

图2描述由三种不同无线电系统使用的示例性未许可频带。

图3描述通过利用本发明的会话前侦听(listen before talk)(LBT)规则的所有三个无线电系统，每个无线电系统的平均最终信道使用的示例性图。

图4描述当利用本发明的信道LBT规则时，三个无线电系统的最终广播时间的示例性图。

图5描述当利用本发明的同步LBT规则时，三个无线电系统的最终广播时间的示例性图。

附图仅是示意性表示，不打算描述本发明的具体参数。附图仅用来描述本发明的典型实施例，因此，不应当视为限制本发明的范围。在图中，相同的编号表示相同的元件。

具体实施方式

如上所述，本发明提供用于协调未许可频带中的无线电资源的系统和方法。具体地，在本发明下，提供频谱礼节规则集，管理无线电系统如何在未许可频带内操作。在典型的实施例中，频谱礼节规则集能适应以变动信道带宽操作的无线电系统。为此，频谱礼节规则通常包括：(1)信道切换规则，基于与使用中的操作频道的邻近原则，确定用于无线电系统的操作频道，(2)带宽选择规则，基于无线电系统的带宽要求，将无线电系统的带宽消耗限制到参考信道带宽；(3)功率选择规则，基于无线电系统的带宽消耗，将无线电系统的功耗限制到预定电平；(4)延期会话前侦听(LBT)规则，要求无线电系统在通信前，扫描公开频道；(5)信道LBT规则，要求无线电系统在通信前，扫描参考信道带宽内的所有频道；以及(6)同步LBT规则，要求无线电系统在参考信道带宽内的相邻频道上及时同步LBT过程。

如上进一步所述，规章管理机构尝试协调无线电资源的使用以便实现其最高效利用。这是引入未许可频带的一个原因。未许可频带是无线电频谱的一部分，允许任何类型的无线电服务，能使用满足预定规章管理要求集的任何类型的无线电系统。那些要求最主要是规定无线电参数，诸如辐射功率的极限、带外发射以及天线特性。与许可方法相比，各种不同的无线电系统集可以使用未许可频带中的相同无线电资源操作。未许可频带的优点是假定共享无线电资源可行，更频繁地和在更多位置使用可用无线电资源，会导致更高效率。

典型地，未许可频带覆盖工业、科学和医学(ISM)频带，例如2.4GHz频带，以及未许可国家信息体系结构(U-NII)频带(美国)，例如5GHz频带。ISM和U-NII频带间的差别在于在U-NII频带中操作的无线电系统主要提供通信服务，而在ISM频带中，无线电系统可以进行任何类型的操作。即在ISM频带中操作的无线电系统不是必须提供通信服务。例如，微波炉可以在ISM频带中辐射能量。5GHz频带中的主无线电服务是无线电导航和无线电定位。定义用于辅助无线电系统的规章要求，以便在存在来自辅助无线电系统的干扰的情况下，主无线电系统仍然能操作。

5GHz未许可频带覆盖5.15GHz和5.825GHz间的无线电频谱。图1示例说明为美国(用信道10表示)和欧洲(用信道12表示)定义的该频带。应预先意识到图1是为了表示5GHz频带的示例性视图。同样地，在此所示的值能改变。在任何情况下，图1所示的信道化是指如无线局域网(LANs)所应用的正交频分复用(OFDM)传输方案。如图所示，实际上频带协调是在信道的两个区10和12上进行的。此外，在IEEE802.11(a)标准下，把信道10和12视为不会重叠(与会重叠的、2.4GHz ISM频带内的信道相反)。在美国，在5.15GHz和5.825GHz间分配连续频谱的三个U-NII频带14A-C，这就出现了无线LANs当前使用的十二个20MHz的频道。已经为U-NII频带总共释放了300MHz的频谱用于辅助无线电服务。然而，有人建议到2003年未，增加十一个其他信道16(5.47GHz和5.725GHz间的255MHz)。

在欧洲，无线电调节允许在两个连续频谱的频带内的十九个20MHz频道18A-B操作。总共有455MHz的频谱可用于辅助无线电服务。无线LANs必须使用整个频带以便在动态选择频道和传输功率的帮助下，与主无线电系统共享频谱。为允许本发明成为不太复杂的无线电系统，在低于5.33GHz的频谱的低频部分，准许辅助无线电系统操作，而不执行动态信道选择和功率控制，与美国的要求类似。在欧洲，通过相应降低传输功率(等效全向辐射功率(EIRP)仍然低于极限)，更高的天线增益是允许的。

图1所示的未许可频带，诸如5GHz频带，是大批无线电服务的候选。然而，未许可频带中的无线电资源的使用应当仔细地调节以便在未来允许尽可能多的无线电系统来在这些未许可频带中操作。因为无线电频谱是有限和受限的资源，必须实现频谱效率，以及必须提供在无线电系统中公平共享资源。因此，本发明提供频谱礼节规则集，用于协调如图1所示的未许可频带中的资源使用。频谱礼节规则集主要定义无线电系统的行为以便实现多个目标。如果所有无线电系统遵循频谱礼节规则集，首先，访问共享无线电资源的公平性就会得到维持，第二，能更有效地使用频带。另外，频谱礼节规则集通常试图减轻无线电系统间的不必要的相互影响，这种影响是在无线电系统不知道其他无线电系统正在进行的操作情况下进行操作所发生的。在任何情况下，定义在本发明下的频谱礼节规则集与任何特定无线电系统无关，其目的在于覆盖任何可能的传输方案(例如扩展频谱、正交频分多路复用、OFDM或超宽带、UWB)以及任何可能的多路访问方案(时分/频分/码分多路访问、T/F/CDMA，或载波监听多路访问，CSMA)。因此，在本发明下，提供频谱礼节规则集，用于确保有效地使用未许可频带。

应理解到频谱礼节规则集不定义协议，不限制到一个无线电标准。而且，本发明的频谱礼节规则集通常不是描述所有无线电系统的整个无线电资源管理的算法。相反，每个无线电系统能在频谱礼节的约束内，应用其自己的算法。频谱礼节提供用于行为的框架，可以限制单个无线电系统的无线电资源管理中的自由度。然而，由不同无线电系统应用的不同算法将允许它们间的区别，即使使用频谱礼节。

现在参考图2，在简化模型中描述未许可频带24的无线电资源的使用。与图1类似，应理解到图2规定仅是示例性的，而且能结合任何类型的未许可频带和/或无线电系统的配置来实现本发明的示例。在任何情况下，图2描述在未许可频带24内的三种不同无线电系统20A-C的操作，每一种操作都具有不同的频道带宽。无线电系统20A视为参考信道无线电系统，且在三个频道上操作(中心频率f₂，f₅，f₈)。无线电系统20A能与在5GHz频带中操作的无线LANs(使用OFDM)相比。作为参考信道系统，无线电系统20A被定义为“参考频率栅格”用作由频谱礼节规则集支持的目标信道化。为此，假定无线电系统20A的信道22表示无线电系统20A-C的“参考信道带宽”。将无线电系统20B视为窄信道无线电系统并且在九个频道(中心频率f₁...f₉)上操作。例如，无线电系统20B能表示窄带无线电系统可以支持有限多个语音呼叫。无线电系统20C视为宽信道无线电系统并且在一个频道上操作(中心频率f₅)。例如，无线电系统20C能表示在未许可频带或扩展频谱中操作宽带传输方案如UWB的无线电系统。这里，术语“窄带”和“宽带”是相对于参考带宽而言的。如图2进一步所示，频道彼此重叠。应理解到图2中的频道的数量和带宽不表示任何现有的未许可频带，该使用模型仅用作示例模型。

为协调无线电系统20A-C中的无线电资源，提供频谱礼节规则集。为三个无线电系统可以定义的不同频谱礼节规则集。频谱礼节规则机制，在下文中称为动作，由无线电系统20A-C提供。为此，在下文中定义基本动作集。

I.动作“TPS”：传输功率选择

无线电系统可以通过不同传输功率操作，由信道条件和观测干扰而定。在此称为传输功率选择(TPS)。传输功率越高，其他无线电系统上的干扰越大。然而，通过增加的传输功率，通信很少出错。

II.动作“CHS”：信道选择

基于信道条件和观测干扰，无线电系统可以改变其操作的频道。在此称为信道选择(CHS)。基于何时选择新信道和选择哪一信道的判定过程，CHS不仅有利于选择另一信道的无线电系统，而且有利于所有其他无线电系统。

III.动作“BWS”：带宽选择

在图2所示的延伸中，无线电系统可以根据其无线电服务以及信道条件，选择不同信道带宽。在此称为带宽选择(BWS0。应用BWS的无线电系统能通过图2所示的任何信道化操作。BWS包括在多个窄带信道上并行操作。

IV.动作“LBT”：会话前侦听

会话前侦听(LBT)也称为CSMA，经常在频谱礼节中论述。通过LBT操作的无线电系统经常在某种程度上实现无线电资源的公平共享。通过LBT，对无线电资源访问的控制分布在无线电系统中，因此，单个无线电系统难以确定是否能支持它们的无线电服务。

在本发明下，采取诸如上述所列出的动作，称为“行为”。动作采取实体是无线电系统(例如无线电系统20A-C)。频谱礼节规则是在检测到某一事件时，指示无线电系统20A-C选择特定行为的指令。在介绍本发明的频谱礼节规则集前，论述与行为空间无关的一些基本假定。如上所述，无线电系统20A的信道化确定频道的参考栅格。因此，无线电系统20A的带宽确定了下文中参考带宽的定义。应用于通过较大带宽操作的无线电系统，诸如无线电系统20C的规则可以不同于应用于具有参考带宽(无线电系统A)或更小带宽(无线电系统C)的无线电系统的规则。通常，有关参考信道化和参考带宽的知识可以从过去测量的历史，或通过使用预定义的参考频率栅格来获得，一般情况下，参考频率栅格是所有无线电系统预先已知的。

当扫描频道的干扰时，通常同时扫描多个相邻频道。通过及时互关联不同频道的测量结果，能估计其他无线电系统是否通过比测量无线电系统以更大的信道带宽操作。如果关联所检测的相邻窄带频道的干扰，通过将各自的信道用作一个宽带频道，而不是多个独立的窄带频道，能推断出无线电系统在所有这些频道上操作。

无线电系统20A-C可以动态地修改它们的行为以适应环境。作为一般假设，当无线电系统改变其行为时，应当有行动以便允许竞争无线电资源的其他无线电系统估计在其无线电资源利用中的即将到来的改变。例如，无线电系统可以有行动以便使其先前选择动作的历史与其当前和未来的行为关联。为此，假定无线电系统20A和20B能在大于参考带宽的带宽上动态地改变频道。另外，如果整个未许可频带的带宽大于其当前带宽，无线电系统20C应当能动态地选择频道。使用前面定义的称为TPS、CHS、BWS和LBT的四种动作，下述规则可以视为未许可频带中的频谱礼节规则集的工作假设。所述下述规则可以应用于未许可频带的于带，或用于整个未许可频带。

规则#1“带宽选择规则”

无线电服务要求信道带宽不大于参考带宽时，支持这种服务的无线电系统不应当通过大于参考信道带宽的信道带宽操作，而是应当分配所需信道带宽，以及使用动作BWS，选择用于操作的参考带宽或甚至更小信道带宽。例如，如果无线电系统20C不要求比参考信道带宽22更多的带宽，就不应当消耗更多。然而，如果无线电系统20C需要传送大量数据，就能消耗其额定带宽，如图1所示。因此，基于其带宽要求，该规则限制无线电系统的带宽消耗，诸如宽信道无线电系统20C。例如，在跳频(FH)扩展频谱无线电系统中该规则是指自适应改变跳频序列，而且如果传输功率低于某一阈值，对UWB来说，可以不应用此规则。

规则#2：“功率选择规则”

通过大于参考带宽的信道带宽操作的无线电系统(例如无线电系统20C)应当将传输功率限制到预定电平，以便限制其他无线电系统上的干扰。因此，要基于无线电系统的带宽消耗限制其功耗。这就是，通常当无线电系统的带宽消耗增加时，其功耗应当减少。该规则可以应用于无线电系统20C以及使用扩展频谱的无线电系统，或UWB系统。在任何情况下，应注意到带宽选择规则和功率选择规则彼此互补。例如，如果无线电系统20C(或通过扩展频谱或UWB操作的任何其他无线电系统)不能根据带宽选择规则改变其信道带宽，就应当应用功率选择规则。

规则#3：“信道选择规则”

无线电系统根据与使用中的操作频道邻近的操作频道，选择操作频道。具体地，当做出有关频道切换的决定时，无线电系统诸如20B会优先选择接近其他类型的20B频道的频谱中的频道，以便使被干扰的参考信道数量最小，在此称为分组。该规则仅在具有参考信道带宽22(通过及时相互关联的相邻信道上的干扰识别)的无线电系统中应用，或可以独立于其他无线电系统应用。分组能通过使用优选频道的预定列表来实现。例如，无线电系统20B总是将f₁选择为操作的初始频道，如果已经使用该信道，无线电系统20B接着尝试在频道f₂上操作。如果也分配了该频道，可以继续选择下一相邻信道直到找到空闲频道为止。

规则#4：“延期会话前侦听(LBT)规则”

在该规则下，无线电系统20A、20B和/或20C当操作时会应用LBT。例如，在通信前，无线电系统20A和/或20B应当“扫描”开放信道。

规则#5：“信道化LBT规则”

该规则与延迟LBT规则有关，通常应用于窄信道无线电系统如无线电系统20B，它要求无线电系统扫描全部参考信道带宽22而不仅是它所操作的窄带频道。例如，如果无线电系统20B希望在频道f₂上“会话”(通信)，它应当在进行会话前，扫描f₁，f₂和f₃。

规则#6：“同步LBT规则”

该规则也基于延迟LBT规则，且同样通常应用于窄带无线电系统，诸如无线电系统20B。具体地，为保护其他无线电系统更有效率的工作，无线电系统20B(遵循延迟LBT规则)应当在与相同参考信道重叠的相邻频道(例如f₁，f₂和f₃)上，及时同步其LBT过程。

基于图2所示的示例性无线电系统20A-C，上述规则应用如下：(1)带宽选择规则和功率选择规则应用于无线电系统20C，(2)信道选择规则、信道化LBT规则和同步LBT规则应用于无线电系统20B，以及(3)延迟LBT规则应用于无线电系统20A和20B。

实验例子

在下述例子中，评价延迟LBT规则、信道化LBT规则和同步LBT规则。结论将分别讨论如何通过这些规则保护参考信道无线电系统20A。使用模型的随机模拟用于该论述。

在该例子中，模拟一个宽信道无线电系统，如图2的无线电系统20C(具有中心频率f5的一个宽带系统，例如下文中UWB称为类型20C无线电系统)；三个参考信道无线电系统，如无线电系统20A(具有中心频率f2，f5和f8的三个参考系统，例如在下文中802.11(a)，称为类型20A无线电系统)；九个窄信道无线电系统，如无线电系统20B无线电系统(具有每中心频率f1...f9的一个无线电系统的九个窄带系统，在下文中称为20B无线电系统)。简化的LBT代替模拟详细协议，用于所有无线电系统。当无线电系统要分配无线电资源时，扫描其频道以便确定它是繁忙还是空闲。扫描立即执行没有延迟。然而，类型20A无线电系统在分配无线电资源前，要求三个频道分别是空闲的。类型20C无线电系统甚至要求在分配无线电资源前，全部频谱空闲，因此，如上所述，对该宽带无线电系统，建议LBT不作为频谱礼节规则。

仅当各个信道空闲时，无线电系统才分配无线电资源，否则继续扫描直到信道变为空闲为止。当不至一个无线电系统同时将信道检测为空闲时，尝试分配会发出冲突。在该模拟情况下，假定在不同无线电系统间的资源分配中最佳冲突被避免：如果两个或多个无线电系统尝试分配(使用、占用)相同的无线电资源(例如在频道f₁上操作的类型20B无线电系统，以及在频道f₁～f₃上操作并扫描的类型20A无线电系统)，随机选择一个无线电系统来分配无线电资源，其他无线电系统延期和继续扫描信道。模拟冲突避免的方法是通过无限多个具有无穷小持续特性的时间片来近似争用机制(backoff window)。

另外，假定优选信道以便信道为忙或空闲。无线电系统总是检测其他无线电系统的无线电资源分配。相对于业务模型，所有无线电系统总是提供相同的业务。通过每个无线电系统两个随机过程，模拟所提供的业务：通过改变在0和0.7间变化的平均时间，到达间隔时间服从负指数分配。在0ms和2ms间均匀分布无线电资源访问持续时间(1ms＝1毫秒)。在理想化的模拟情况下，因为瞬间执行扫描，是没有扫描时间的。

在计算结果中，给出每无线电系统类型的平均广播时间。广播时间是指每个无线电系统类型的分配时间与模拟时间的比率：

$\mathrm{airtim}{e}_{\mathrm{typeA},B,C}=\frac{1}{N_{\mathrm{type}}}\underset{i=1}{\overset{N_{\mathrm{type}}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{allocationtime}\left(i\right)}{\mathrm{simulationtime}}$

其中，N_A＝3，N_B＝9和N_C＝1。广播时间是无线电系统资源的共享的特征。

应理解到，术语“分配时间(i)”是指无线电系统“i”分配无线电资源的累积时间。注意它不是试图表示每个无线电系统的吞吐量。因为无线电系统通过不同信道带宽操作，他们将获得不同的吞吐量。该例子关注的焦点是无线电系统彼此的相互干扰，如在结果中所指出的那样。

A.用于延迟LBT规则的结果

图3示例说明在三种不同类型20A-C的无线电系统上平均的、每个无线电系统的最终广播时间。在图3中能看出LBT是对窄带无线电系统(类型20B)最有利的措施。通过日益增加所提供的业务，窄带无线电系统(类型20B)实现更大广播时间且抑制了其他无线电系统的资源分配。明显地，单单LBT不是实现无线电资源的公平共享的充分机制。为减轻该不必要的结果，根据信道化LBT规则和同步LBT规则，提出了LBT的两个改进方案。

B.用于信道化LBT规则的结果

在本发明下，延期LBT规则的一个改进是要求窄带系统扫描参考信道，而不是它们的各个信道(即信道化LBT规则)。通过该改进，例如，在频道f1操作的类型20B无线电系统将扫描三个频道f1～f3。与类型A无线电系统类似，仅当所有三个信道同时均空闲时，类型B无线电系统可以启动资源分配。该改进的结果如图4所示。能看出该改进在窄带无线电系统(类型20B)的广播时间上有否定意义，且与图3相比稍微提高了参考系统(类型A)的最终广播时间。注意，类型20B无线电系统与类型20A无线电系统相比，仍然有显著的优点，因为它们仍然可以同时传送。类型20B无线电系统在争用期间不彼此竞争。因此，如果一种20B无线电系统分配资源，类型20A无线电系统必须延期，但类型20B无线电系统可以同时启动并行资源分配(几乎相同时间启动)

C.用于同步LBT规则的结果

窄带无线电系统(类型20B)的延期LBT规则的第二改进是根据上述同步LBT规则，及时同步无线电资源分配。如果窄带无线电系统同步分配资源，类型20A无线电系统更有可能将三个窄带信道同时扫描为空闲。图5给出了结果，可以看出现在比以前能更好地保护参考无线电系统(类型20A)且获得更多的共享。因此，同步相邻窄带无线电系统的无线电资源分配，如在“同步LBT规则中”所述，可以帮助控制以不同信道带宽操作的共存的无线电系统的资源分配。

出于示例说明和描述本发明的目的，提出了的优选实施例的上述描述，因此无意做到完备细致，也无意将本发明限制于所公布的具体形式，很显然，许多改进和变化是可行的。对本领域的技术人员而言这些改进和变化意图明确地包括在由附带的权力书所定义的本发明的范围内。例如，尽管结合图1-5论述了5GHz频带，应理解到能将频谱礼节规则集应用于任何未许可频带，如2.4GHz频带。

Claims (30)

1.一种协调未许可频带中的无线电资源使用的系统，包括：

在未许可频带(24)中操作的多个无线电系统(20A-C)；以及

频谱礼节规则集，用于协调多个无线电系统(20A-C)的无线电资源的使用，其中，频谱礼节规则集包括信道切换规则用于确定多个无线电系统中至少一个(20B)的操作频道，这种规则基于与多个无线电系统中的至少一个(20B)关联的使用中的操作频道的邻近原则。

2.如权利要求1所述的系统，其中，频谱礼节规则集基于多个无线电系统(20A-C)的带宽需求进一步包括了带宽选择规则：将多个无线电系统(20A-C)的带宽消耗限制到参考信道带宽，其中，多个无线电系统(20A-C)的每一个将具有低于参考信道带宽的带宽消耗，除非它们要求比参考信道带宽更多的带宽。

3.如权利要求2所述的系统，其中，频谱礼节规则集基于带宽消耗的限制进一步包括功率选择规则：将多个无线电系统(20A-C)的功耗限制到预定电平，其中，功耗消耗与带宽消耗成反比。

4.如权利要求1所述的系统，其中，频谱礼节规则集进一步包括延期会话前侦听(LBT)规则：要求多个无线电系统(20A-C)在通信前，扫描开放频道。

5.如权利要求1所述的系统，其中，频谱礼节规则集进一步包括信道化LBT规则：要求多个无线电系统的至少一个(20B)在通信前，扫描参考信道带宽(22)内的所有频道(f₁～f₃)。

6.如权利要求1所述的系统，其中，频谱礼节规则集进一步包括同步LBT规则：要求多个无线电系统的至少一个(20B)在参考信道频带(22)内的相邻频道(f₁～f₃)上，及时同步LBT过程。

7.如权利要求1所述的系统，其中，多个无线电系统(20A-C)包括参考信道无线电系统(20A)、窄信道无线电系统(20B)和宽信道无线电系统(20C)，并且，至少其中一个无线电系统(20B)包括窄信道无线电系统(20B)。

8.一种协调未许可频带中的无线电资源使用的系统，包括：

多个无线电系统(20A-C)，包括参考信道无线电系统(20A)、窄信道无线电系统(20B)和宽信道无线电系统(20C)，以及基于参考信道无线电系统(20A)所定义的参考信道带宽(22)；还包括

频谱礼节规则集，用于协调多个无线电系统(20A-C)的无线电资源使用，其中，频谱礼节规则集包括信道切换规则用于确定窄信道无线电系统(20B)的操作频道，它基于与窄信道无线电系统(20B)关联的使用中的操作频道的邻近原则。

9.如权利要求8所述的系统，其中，频谱礼节规则集基于宽信道无线电系统(20C)的带宽需求，进一步包括带宽选择规则：将宽信道无线电系统(20C)的带宽消耗限制到参考信道带宽(22)，其中，宽信道无线电系统(20C)将具有低于参考信道带宽(22)的带宽消耗，除非宽信道无线电系统(20C)要求比参考信道带宽(22)更多的带宽。

10.如权利要求9所述的系统，其中，频谱礼节规则集基于带宽消耗的限制进一步包括功率选择规则：将宽信道无线电系统(20C)的功耗限制到预定电平，其中，当带宽消耗增加时，功耗减少。

11.如权利要求8所述的系统，其中，频谱礼节规则集进一步包括延期会话前侦听(LBT)规则：要求参考信道无线电系统(20A)和窄信道无线电系统(20B)在通信前，扫描开放频道。

12.如权利要求8所述的系统，其中，频谱礼节规则集进一步包括信道化LBT规则：要求在通信前窄信道无线电系统(20B)扫描参考信道带宽(22)内的所有频道(f₁～f₃)。

13.如权利要求8所述的系统，其中，频谱礼节规则集进一步包括同步LBT规则：要求窄信道无线电系统(20B)在参考信道频带(22)内的相邻频道(f₁～f₃)上，及时同步LBT过程。

14.一种协调未许可频带中的无线电资源的方法，包括：

基于参考信道无线电系统(20A)定义参考信道带宽(22)；以及

基于与窄信道无线电系统(20B)关联的使用中的操作频道的邻近原则，确定用于窄信道无线电系统(20B)的操作频道。

15.如权利要求14所述的方法，基于宽信道无线电系统(20C)的带宽需求，进一步要求将宽信道无线电系统(20C)的带宽消耗限制到参考信道带宽(22)，其中，宽信道无线电系统(20C)的带宽消耗将低于参考信道带宽(22)，除非宽信道无线电系统(20C)要求比参考信道带宽(22)更多的带宽。

16.如权利要求15所述的方法，基于带宽消耗，进一步要求将宽信道无线电系统(20C)的功耗限制到预定电平，其中，当带宽消耗增加时，宽信道无线电系统(20C)的功耗减少。

17.如权利要求14所述的方法，进一步要求参考信道无线电系统(20A)和窄信道无线电系统(20B)在通信前，扫描开放频道。

18.如权利要求14所述的方法，进一步要求窄信道无线电系统(20B)在通信前，扫描参考信道带宽(22)内的所有频道(f₁～f₃)。

19.如权利要求14所述的方法，进一步要求窄信道无线电系统(20B)在参考信道频带(22)内的相邻频道(f₁～f₃)上，及时同步会话前侦听LBT过程。

20.如权利要求14所述的方法，其中，用于窄信道无线电系统的操作频道与使用中的操作频道相邻。

21.一种在未许可频带中操作的无线电设备，包括：

制定频谱礼节规则集的装置，用来协调无线电资源的使用，其中，频谱礼节规则集包括信道切换规则用于确定无线电设备的操作频道，它基于与无线电设备关联的使用中的操作频道的邻近原则。

22.如权利要求1所述的无线电设备，其中，制定频谱礼节规则集的装置还包括一个用于制定带宽选择规则的装置，这个装置基于多个无线电系统(20A-C)的带宽需求，将无线电设备的带宽消耗限制到参考信道带宽，其中，多个无线电系统(20A-C)的每一个将具有低于参考信道带宽的带宽消耗，除非它们要求比参考信道带宽更多的带宽。

23.如权利要求2所述的无线电设备，其中，制定频谱礼节规则集的装置还包括用于制定功率选择规则的装置，这个装置基于带宽消耗的限制，将无线电设备的功耗限制到预定电平，其中，功耗与带宽消耗成反比。

24.如权利要求1所述的无线电设备，其中，制定频谱礼节规则集的装置还包括用于制定延迟会话前侦听(LBT)规则的装置，要求无线电设备在通信前，扫描一个开放频道。

25.如权利要求1所述的无线电设备，其中，制定频谱礼节规则集的装置还包括用于制定信道化LBT规则的装置，要求无线电设备在通信前，扫描参考信道带宽(22)内的所有频道(f₁～f₃)。

26.如权利要求1所述的无线电设备，其中，制定频谱礼节规则集的装置还包括用于制定同步LBT规则的装置，要求无线电设备在参考信道频带(22)内的相邻频道(f₁～f₃)上，及时同步LBT过程。

27.如权利要求1所述的无线电设备，其中，无线电设备中至少一个无线电系统(20B)包括窄信道无线电系统(20B)。

28.如权利要求1所述的无线电设备，其中，无线电设备是参考信道无线电(20A)和一个基于参考信道比(20A)定义的参考信道带宽(22)。

29.如权利要求1所述的无线电设备，其中，无线电设备是窄信道无线电(20B)。

30.如权利要求1所述的无线电设备，其中，无线电设备是宽信道无线电(20C)。

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