201116128 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係針對無線通信網路中之 β 援複數個通訊協定# 1 、 寺別是針對支 :協疋和在複數個頻帶中通信之裝置。 【先前技術】 由於無線技術和行動通信 不拢，胜2,丨《卢+ J 〇皿曰及’頻帶已然擁擠 不，制疋在未經授權的頻譜之中。然而，在某此時刻 及某些地域位置内，已授掘# 分利用，甚至是處於間晋的灿…t 只帑仍禾破充 疋处於閒置的狀恶。隨著感知無線電 ⑽。)的出現，已有提出有關搜尋和利用被稱為「…間 ⑽—s)」（意即，已授權頻帶中目前未使用的部分） 而通信裝置可以在其上通信的開放頻譜頻帶的討論。傳統 之系統（例如，感知無線電）可以掃描通信頻譜以判定頻譜使 用狀況。但是此種掃描可能相當昂貴且沒有效率僅能用 以決定開啟或關閉關聯於特定頻帶的接收器。 另一方面，市面上可取得整合式的無線電裝置，諸如 SiWer Spnng Networks公司所提供的整合一 8〇〇 MHz 3g數 據機（modem)、一 2.4 GHz ZigBee 數據機、和—9〇〇 MHz SSN數據機之整合式無線電裝置。 因此’其需要-改良系統’用以克服傳統無線通信網 路系統之限制。 【發明内容】 取決於實施例，本發明致能有關特定地域範圍中個別 頻帶涵蓋區域之個別無線電（本說明書中亦稱其為模組）狀 201116128 態、無線電運作之狀態以及傳送器之運作狀態等（例如，广 止服務（out-of-service ; OOS)、閒置、運作中，等等）已然產 生之資料的巧妙應用。此資訊可以基於跨無線電頻帶存取 之目的在無線電模組間加以協調及分享，最好是遵循特定 規則，諸如在數據機處於00S或閒置狀態時、或是當其頻 帶未被佔用時、或是當曰時間的深夜時段及/或當天係周末 之時，允許數據機在其正常頻帶外的頻帶上傳送或接收通 信。其它規則可以包含該狀態資訊之存在時間長度、個別 無線電規格及使用模式、系統控制器藉由在—特定頻帶或 複數個頻帶上平衡流量所人為加入以防止流量堵塞、干擾 或超載之規則、以及類似情形。 本說明書描述用以在一無線通信網路中通信之系統及 相關方法。在一些實施例之中，—無線通信網路之系統包 含至少一節點（node)，或者複數個節點。每一節點包含複數 個通信模組（無線電）。每―通信模組包含-數據機且配置成 依據-通訊協定運作。每一通信模組均配置以監測其本身 之通信參數資料（運作狀態、信號對雜訊比t。MM Rat1〇 ’ SNR)、干擾、衰減及/或其它模組效能之量測）以及 藉由彼此分享通信參數資料而與一節點之一或多個模組協 5運作# if仏核組更進—步配置以允許一通信模組藉 由使用-關聯於-同伴模組（—pan· mQduie)之頻帶進 行通信。同伴模組係將其參數資料與其它模組分享之模 組，從而形成一同伴關係。 ’、可以使用分散式方法或一智慧型協調器 5 201116128 (intelligent coordinator)實施各種準則和規則。在分散式方 法之中，#-個別無線電模組將保留智能而資訊則在同伴 模組之間收送。在智慧型協調器方式之中，智能將存在— 單7G，一個檢查、協調及控制個別無線電模組的協調單元（例 如，在某一個對許多無線電模組具有共同存取能力的Dsp 處理器的韌體之中或是在某一個一般用途處理器的軟體之 中）。 【實施方式】 綜合說明 在一些示範性實施例之中，一用於無線通信網路之系 統包含至少一，且通常是複數個具有複數個通信模組之節 點。每一通信模組包含一數據機且配置成依據一通訊協定 運作。母一通信模組均配置以監測其本身之通信參數資料 以及藉由分享通信參數資料而與一節點之同伴模組合作， 刀于之方式係直接經由同伴模組間之一分散型智慧方式， 或是經由一協調單元之一智慧型協調方式。每一通信模組 更進一步配置以允許一通信模組藉由使用一關聯於一同伴 模組之頻帶進行通信（任一方式，意即，上行或下行鏈結， 或者是雙向方式）。 因此’示範性實施例可以包含支援複數個通訊協定及 在複數個頻帶中接收/傳送之一無線系統設計。此概念可用 以搜尋免授權甚至可能由管理規則許可之授權頻帶中未充 分利用之頻寬。本發明可以，在特定示範性實施例之中， 藉由直接協調’或者透過一協調單元協調，而利用模組間 6 201116128 ，以達成最佳的頻譜存 可以更新方式用於既存 的合作在許多頻帶中實施通訊協定 取及利用此處應注意，該協調單元 的通信節點。 個或一組該等協定在其 舉例而言，行動通信在 GHz 處，ZigBee 在 2.4 公共設施網路則在〜900 可以將通訊協定設想成具有— 上運作的主要頻帶（primary band)。 ~800 MHz處進行，PCS通信在〜1.9 GHz 處 ’ Silver Spring Network 智慧 MHz處運作，感知無線電可以運作於亦稱為「白色空間 的550 MHz或790麗2處，然此等㈣均是可以改變的 且本發明並不受限於此等頻帶或特定協定。又例如，在其 它實施例巾，WPAN可以是任1路技術或標準，或是該 等技術或標準的任意組合，包含但不限於藍芽(Bluet〇〇th)、
ZigBee (IEEE 802.1 5.4) ^ IrDA ^ UWB (IEEE 802.1 5.3) ^ Dust TSMP、Insteon、基於IEEE 802.15的其它技術等等’或是 其它通讯協定。可以將次要頻帶（sec〇ndary band)定義為不 是一特定通訊協定之主要頻帶的所有其它頻帶。 本發明之特定實施例在某種程度上可以是基於數據機 在一組規則下存取其次要頻帶的一個概念，諸如： •主要頻帶無法使用、不可靠、超載、等等；以及 •使用主要頻帶之數據機（「同伴數據機」）處於一特 定狀態’包含停止服務或閒置以及頻帶未佔用、深夜或周 末期間。 可以基於諸如狀態位元之存在時間長度、個別無線電 規格、以及使用模式等資訊使用一分散式方法或一智慧型 201116128 協調器單元實施準則/規則。 在一些實施例之中，一無線網路系統之一節點包含複 數個通信模組。每—通信模組包含-數據機（例如，無線收 發器、電力線網路轉接器（pGwer line adaptei.)、&太網路連 接（Ethernet connecti〇n))且配置成依據一通訊協定運作。每 -通信模組均I置以g測其本身t通信參數並與同伴模組 刀子其通彳5參數資訊，使得每一通信模組均可以依據一組 規則與該等同伴模組合作以允許一模組藉由使用一關聯於 一同伴模組之頻帶進行通信。 一個需要進行傳送但其主要頻帶出現存取問題的模组 可以與運作於其對應次要頻帶之模組合作，以： 1.右當下無傳輸正在進行或預計進行且預估頻道是空 閒的’則使用其它頻帶。 .2.若一傳輸當下正在進行或預計進行，則揹負 (piggy-back)於g亥特定頻道上的傳輸之上。 ' 則把將在該頻帶傳輸之 3.若其它頻帶一直發生失敗 訊息佇列等候。 右接收取樣之功率 、/ 則可估測 -頻道係未被㈣@。更精巧的頻譜分析技術可用以 頻帶並判定-實際之傳輸是否當下正在進行。例如： 用的頻寬必須契合特定通訊協定之頻道使用特性。亦可以 使用基於時間之分析，舉例而言，以檢視信號是否具= 期的自相關（autocorrelation)特性。 ” 在一些實施例之中，一種在網路系統中 ° <万法包 201116128 含在一節點的複數個模纽 資料，每-模組均配置以依：母：通信模組監測通信參數 均與同伴模組分享其通二訊協定運作。每-模組 通信在1聯於-同伴模組之―、頻帶通信模組之 更具體言之，模組， 仃。 功能： 的接收态可以具有以下一或二個 •使得實施—特定通訊協定之電路掃描預外通往该等 接收器之傳輸可能發 t ^封通在以 Λϋ Α έδ ^ ^ ^ 斤有可月匕頻帶。雖然該掃描可能 it ^ ^ ^ 。—本揭不建立時之技術水準可以 達成有效率之快速掃描，Α 正在該頻帶中進r日广測出一通信是否 了應理解此等技術將可能變得更加優 越。此外’該掃描可以在必要時才久久進行一次， I如電力消耗之項目’但顯然地付出延遲增加之代價；以 2 古使得運作於各種不同頻帶之電路通知其它模組它們 月匕興趣的接收可能已發生。此方式將使得特定通信模 ^不再需要掃描一大群頻帶。由於關聯於接收該訊息之頻 之模組可能沒有解調該特定訊息的能力(因為其可能實施. 不同的通訊協定），其可以將信？虎取樣（例如，基頻上的I和 Q電壓）直接傳送至預定模組以進行實際之解調動作。 此外，該等模組間的通信可用以最佳化傳輪之時序。 原因之一係父又干擾（cross_interference)的最小化，特別是 當各個通信模組所使用的頻帶之間有重疊時。 最後，其Φξ：出一多頻帶通信機制，其中裝置A可以在 201116128 一頻帶上傳送至裝置B， 與众丨 裝置B以另一頻帶回應裝置A 〇 舉例而言：若A至；b之、s / 之通k係一短訊息而B至A之通信係 長回應（例如，資料、，n社 且其可能適合保留一短訊息專用之 頻帶（例如，若其倍—
々、s ^ 、 頻道障礙之頻帶），或者假如A至B L由於夕重路搜之故而在一頻帶上具有較佳之鏈結， 至A之通信由於相同或不同的原因在另一頻帶上且有 較佳之鏈結。採用之原因亦可以只是隨意之選擇〆、 可以應用3亥等概念之實例係結合數種數據機組件之產 品’該等組件包含-運作於已授權頻譜之3G (WCDMA)通 .信數據機、運作於各種未授權頻帶之專有跳頻式通信數據 機 ' -實施ZigBee協定且運作於未授權之2 4 GHz頻譜之 802.1 5.4數據機，此係做為典型範例，但其它以前、現有或 未來之無線數據機均可以使用。此概念在管理規則的允許 下，使其可以藉由目前使用免授權頻譜之協定，存取已授 權之頻譜。其同時亦促成專用的FHSS式模組及ZigBee模 組間的2.4 GHz頻帶共用，如進一步之實例所示。 示範性糸統 圖1係一網路’特別是一公共設施網路1 〇〇，之概括性 功能方塊圖’其可用以實施本發明之實施例。例如，此公 共設施網路充分詳述於編號2008/0189436之美國專利申請 公開案，於此以參照之方式併入本說明書。公共設施網路 100可以包含一或多個電子裝置101。在一較佳實施例之 中，電子裝置101可以是連接於一無線區域網路（Local Area Network ; LAN) 102之中。在此公共設施網路之實例中，該 10 201116128 LAN 可以是一社區區域網路（neighborhood area network; NAN)，對應至公共設施之鄰近或服務區域。如該示範性實 施例所示，其可以使用多個LAN(LAN 1、LAN 2、LAN 3)， 彼此可以有所重疊或不重疊，使得一特定電子裝置可以連 接至（或成為其一部分）僅單一無線LAN或多個無線]lAN。 此外，各個LAN至少在某種程度上係連續的，而其各自可 以關聯於一不同之媒介方式/協定。電子裝置1〇1可以是任 竹t心之電子备_置。在所例示的貫施例之中，該等電子带 置係節點M-0至M-2 1 (例如，公共設施節點）。 公共設施節點可以包含一公共設施儀錶或是可以連接 至一公共設施儀錶。一公共設施儀錶係一可以量測一被量 測數里之裝置，通f像是電力、水、天然瓦斯等日用商品。 連接至一公共設施儀錶之公共設施節點可以包含一用以在 :路(例如，—「智慧型電網(S— gdd)」)上通信之網路 介面卡（network interface card ; NIC)，且可以包含二或多〈 RF收發器以在二或多個LAN上通信。上述之肌配= 利用任何適當之連接媒介以連接至網路，舉例而言，勺八 -數據機、—無線收發器、一電力線網路 匕s 太網路連接，其在本說明書中均通稱為數據機或—己 雖然節點m在圖"係例示為公共設施儀錶節點， 但，、可以使用其它已知的電子裝置。舉例而言，在—此〜 施例之中，節㉟ΗΠ可以是通信裝置，諸如機上視、：广 用於有線：視或者衛星電視傳送)。在其它實施例令，；： 101可以是家用電器(例如，電冰箱、電暖器、燈具 '亨： 201116128 電器：等等)。在又其它實施例之中，節點ι〇ι可以是電腦 或計算裝置(例如’電玩主機、儲存裝置、個人電腦、伺服 器、。等等）。節點1G1之其它實例包含，但不限於，諸如中 繼器（relay) 1道（gateway)、存取點（似咖p〇in〇 '路由器 (r〇Uter)、或其它網路裝置等網路設備、電話或行動電話、 電池式儲存裝置、運輸裝置、運輸交通工具（例如，電動車 或油電混合車或其它交通工具)、娛樂裝置(例如，電視、靖 播：器、機上視訊盒、電玩主機、等等）、或是其它可出現 於家庭、公司、街道或停車場、或其它場所中之裝置。 公共設施網路100可以包含配置以處置節點至 ㈣與無線LANl〇2間通信之中繼器。舉例而言，一中繼 器可以提供節.點HH和無線網路基礎建設間之通信。除非 另外指明’否則料⑽中諸如儀錶、電子裝置、問道等 其它褒置均亦可以充當中繼器’且中繼器可以執行其它裝 置之功能或網路上之軟體。 …、線LAN 1〇2可以是任何形式之無線網路，^可以使 用任何頻率、通信頻道或通信協定。LAN 102通常係連接 至一或多個存取點(AP) 103。如圖1所示，LAN 102連接至 三個存取點（AIM、AP_2、ap_3)。然⑥，相關領域之熟習 者應理解，其可以使用任何數目之存取點1G3。例如，在— 些實施例之中，-特定LANl〇2可以連接至單一 ΑΡ103β 在其它實施例之中，一特定LAN 1〇2可以連接至二個存取 點1 〇3。在又其它實施例之中，一特定LAN 可以連接 至四或夕個存取點’且一特定存取點i 〇3連接至二或多個 12 201116128 LAN 102。 存取點1 03可以連接至一或多個廣域網路（wide area network ; WAN) 104。該WAN 104可以連接至一或多個辦 公室後勤系統（back office system ; B0S) 105。辦公室後勤 系統1 0 5可以處理各種企業或管理事務，包含參與量測資 訊之收集、管理量測裝置、網路安全性、或其它在一先進 儀錶基礎建設（Advanced Metering Infrastructure ; AMI)網路 中所需之功能。辦公室後勤系統之實例包含計費及會計系 統、代理伺服器（proxy server)、運作中斷偵测系統（可於公 共設施網路中使用）、資料儲存系統、等等。 可以是LAN或WAN或二者之組合的通信網路内之節 點10 1可以使用一或多個協定進行通信。節點i 〇丨可以包 含一電子裝置、一中繼器、一存取點、一路由器、或一 B〇s。 在所例示的實施例之中，前述複數個節點M_〇至M_2丨中的 每一個節點101均各自包含複數個通信模組。該等通信模 組包含一無線電收發器，用以在其運作之—個或一組主要 頻帶上傳送及接收通信。舉例而言，行動通信係配置以在 800 MHz無線電頻帶中運作’個人通信服務（师㈣ communication servlce ; PCS)係配置以在丄9 GHz無線電頻 帶中運作，ZigBee通信係配置以在2·4 GHz無線電頻帶中 運作而感知無線電係配置以在亦稱為「白色空間」的5 5 〇 MHz或790 MHz頻帶中運作。 —通信模組μ,'Μ2、％係配置以利用—或多個通訊協 定進行通信。為了例示包含於該複數個節點内的複數個模 13 201116128 組，其以M-Ο為例進行說明。基於例示之目# m_〇 包含三個通信模組Mi、M2、M3。每一通信模組均配置以依 據-特定通訊協定Ml_〇i ' Μ2_〇2' μ3_〇3運作。續等通訊 協定可以是任何適當之已知協定，例如，其包含z;gBee協 定、3—G教、SSNtM、pcSM、以及FHss協定。在 二些^施例之中’㈣通信模組可以利用同—通訊協定進 打通信。|其它實施例之中’該等通信模組可以利用不同 的通訊協定進行通信。例如，在_些實施例之巾，通信模 組M,可以依據ZigBee協定運作，同時通信模級…依據川 協定運作，而通信模組m3則依據SSN協定運作。然而，每 -模組係運作於-不同的頻帶（雖然其在某些例子中可以重 疊）。 雖然所例示的實施例中描述的每一節點ι〇ι均顯示有 三個通信模組至M3) ’但習於斯藝者應理解每_節點均 可以使用任何數目之通信模組，且當然不必每一節點均具 有同-數目之模組。在-些實施例之中，節點ι〇ι可以包 含一、二或更多個通信模組。在其它實施例中，節點 可以包含二通信模組Μ,、m2、％。當該等模組M丨、A、 Μ3彼此協同運作’則其係同伴模組。 以下進一步詳述一節點内複數個模組間之通信。 圖2係一概括性流程圖，其例示用以在一通信模組Μ! 和其同伴M2、組之間分享參數資料資訊之流程咖。1 在步驟201，複數個模組中的每一通信模組Μι、Μ” ％監 測其本身之通信參數資料。通信參數資料可以包含頻率、 14 201116128 2寬、頻帶可用性、頻帶可靠度、數據機狀態、頻帶佔用 ，兄、無線電規格等等，可以是全部一起、其子集合、或 人別之.、.田即，且本發明並不受限於任何特定參數之^ 合。該等參數可以是預期在一特定系統、位置或運作條件 下達成最佳化者。在步驟202,複數個模組中的每一通信模 組Μ,、M2、m3藉由散佈包含其本身通信參數資料之訊息， 2其同伴模組進行通信。此可以是在—協調單元的輔助下 完成’如目5所示。除了其本身的通信參數資料之外，訊 息内容可以包含同伴模組之傳輸狀態、其本身訊息之狀離 檢查、替代傳輸路徑之位置、長訊息及短訊息，等等。^ 步驟203，複數個模組中的每_通信模組％、μ” ％自其 同伴模組接收包含通信參數資料之訊息。步驟2〇2和3 2们 可以大致上同時執行或是以任意順序分別執行（先如而後 203，或者先2G3而後2G2)。換言之，通信模組％、％、 M3可以並行方式或是循序地傳送其本身之參數資料資心及 接收其同伴模組之參數資料資訊。在此較佳實施例之；， 每一通信模組Μ丨、M2、％均配置以藉由以—連續式雔 式分享通信參數資料而與其在一節點1〇1中之同;二:二 作 '然而，在其它實施例中，每—通信模組％、：組: 均可以配置以藉⑽-單向模式週期性地分享通信3 料與其同伴模組合作。 〃双貝 在步驟204’每-通信模組HA分析 豆 同伴模組之參數資料資訊。藉由分析其同伴 - 料，一通信模組可以判定是否有未充分利用或:數貧 15 201116128 頻帶關聯於其同伴模組。 模組間的通信（例如，通信參數資料之八& 助模組判定頻帶之未充分利用， 刀旱)不僅可以輔 輪之時序。此可以達成交叉干擾的最小化^以最佳化傳 數個通信模組所使用的頻帶之間有重^’特別是當該複 之模組可以使用如上所釋之頻帶存取二自此外，-節點 H用貧訊以及數據機使用情況之資訊（例如，则及收 盗以推導出一母一數據機之頻帶存取之排程)。 網路：3係':概__圖，其例示可以在前述通信 4 J見之即點的各個組件。節點3〇〇包含複數個通 包卜處理器321、322、323、一記憶體（未顯示於圖中）、 以及一收發器3 11、3 1 2、3 1 3。 雖然未顯示於圖3之中，但每一通信模組3〇1、3〇2、 3句可以同時亦包含—天線搞接至每—收發器3 i i、3 1 2、 313以遂仃無線通信，以及包含模組Μ〗、扣2、3〇3正確運 作及執行其功能所必需的任何組件。關聯於每一收發器的 頻率範圍基本上均不相同，但一些無線通訊協定可以共同 存在於同一頻帶上（例如，超寬頻（ultrawideband))。 雖然所例示實施例之說明係以三個通信模組3 〇 j、 3〇2 ' 303為例’但顯示通信模組3〇丨、302、303之目的僅 係用以例示。相關領域之熟習者應理解，其可以使用任何 數目之通信模組。在一些實施例之中，該等節點可以包含 二或更多個通信模組。在其它實施例中，該等節點可以包 16 201116128 含少於二個通信模組。 均配置以輕接至一對應之
置以基於運作或程式指令處理資訊之裝置）。舉例而言，在 一些實施例之中，該等處理器可以包含程式化微處理器。 每一處理器321、322、323 收發器 3 1 1、3 1 2、3 1 1。sfe 诚 HI 1 均配置以處理待傳送之資料 其它實施例可以包含一專門用途電腦。 每一 DSP 321、322、323 均配詈 j 或處理其關聯之收發器311、312、313所接收到的資料 每一 DSP 321、322、323 均進一步配置以依據一通訊協定 運作。如同圖3所例示，DSP 32丨依據一第一協定（意即， 協定1)運作，DSP 322依據一異於該第一協定之第二協定 (意即，協定2)運作，而DSP 323依據一異於該第一和第二 協疋之苐二協定（意即’協定3)運作。協定1至3可以是任 何適當之協定/通信技術’包含但不限於Z i g B e e、3 G、S S N、 PCS、以及FHSS協定。 每一 DSP 321、322、323均配置以監測其本身之通信 參數資料並藉由分享通信參數資料與其它DSP合作。例 如’ DSP 32 1配置以監測其本身之通信參數資料，包含但不 限於頻率、頻寬、頻帶可用性、頻帶可靠度、數據機狀態、 頻帶佔用情況、無線電規格、等等。DSP 32 1可以被配置成 傳送訊息至節點300内的其它DSP 322、323以匯報其通信 參數資料。同時，DSP 321被配置以自其餘DSP 322、323 17 201116128 接收包含其通信參數資料之訊息。換言之，在此示範性實 施例之中，每一DSP均被配置以分享其本身之通信參數資 料並以-連續雙向方式自其t DSp接收參數資料。替代性 地’或是以各種功能之混合形式’上述參數資料之分享和 訊息之交換可以由一協調單元進行協調，實例之一以一獨 立協調單兀5 1 〇之形式顯示於圖5之示範性節點之中。依 據分享之通彳s參數資料，一通信模組3 〇丨可以藉由利用其 關聯的頻帶之一，而允許另一模組3〇2_3〇3之通信。換言 之，每一通信模組301係配置以允許一模組藉由使用一關 聯於一同伴模組之頻帶進行通信。 雖然以上將通信參數資料描述為由每一模組3〇工、 3 02 ' 303以一連續雙向的方式共享，但在一些實施例之中， 每一通信模組301、302、303均可以被配置成藉由週期性 地分孕通彳§參數資料的方式與其同伴模組合作。無論是連 續性或週期性的方式，該等通信均亦可以是單向的形式。 如上所述’每一模組包含一收發器3丨丨、3 i 2、3丨3配 置以分別耦接至DSP 32卜322、323。每一收發器31卜312、 3 1 3均配置以致能該等通信模組使其使用關聯於該〇 s p之 協定/通信技術以傳送和接收資料。例如，收發器1 (3 1 1)係 配置以自每一 DSP 321、DSP 3 22及DPS 3 23收送資料，且 進一步配置以利用DSP 321之協定透過頻帶1自DSP 321、 322、323其中之一傳送資料。換言之，每一模組301、302、 3 03均在數個頻帶（例如，頻帶1、頻帶2、及頻帶3)中實施 一特定之通訊協定且配置以彼此合作以傳送資料。以此種 18 201116128 方式，其可以將正常情 性頻帶使用於一通作資十土關聯於一特定協定之一替代 鍊結。所謂的「使用。貝4流之上行鍊結、下行鍊結或雙向 3"之頻率可以在-關二應理解，一模、组301之收發器 帶2或頻帶3之頻^ 了另—模組3〇2、3〇3之協定之頻 找㈣m $被驅動’但係基於其本身之協定。替 代性地或額外性地， 棋、、且322、323之收發器312、313 可以被第一模組3 〇 1夕n e β， 之DSP 321利用第一模組301之協定 但利用其它模組3 〇 2、^ m 03之頻可（頻帶2、頻帶3)加以驅動， 此在不同模組對胜# α後， 、疋頻可的設計（天線結構、電源、等等 上有所差異時可能較為有利。 然而，在某此，、、w _τ- 、二I月况下，一關聯於接收訊息之頻帶之模 組可能沒有解調該辑令 、 寻疋5扎心的月匕力’因為其可能依據一不 同的通訊協定運作，I # γ ^ 遢作則其可以將信號取樣（例如，採集「I」 電壓和產生「Q」電壓)直接傳送至預定模組以進行實際之 解調動作。 此架構允許最佳的頻譜存取及使用。更具體言之，該 架構藉由允許每一模組具有通信頻譜之綜合性視野而致能 具有機會式頻寬存取、頻帶搜尋、以及白色空間共享之傳 輸0 收發盗3 11、3 1 2、3 1 3可以是任何適當之收發器。舉 例而言’在一些實施例之中，該等收發器可以是無線數據 機，但亦可以使用其它無線通信裝置。 雖然收發器 31 1、312、313 和 DSP 3 21、322、323 分 別例示為分離之獨立組件，但其玎能使用其它組態。例如， 19 201116128 在二實轭例之中，一DSP及其相連之收發器可以是一個 單疋換έ之’大部分或全部的收發器功能可以實施於DSP 之中。例如’具體而言’ DSP 321、322、323中的任意-或 多個均可以實施收發器311之功能。 關聯每一通彳§模組301、302、303之記憶體（未顯示於 圖中):配置以儲存對應至其關聯之通信模組之通信參數數 ,二可X使用任何適當之記憶體型態且可以利用任何適 當之貧料儲存技術實施。舉例而言，纟-些實施例之中， ° 吏用半導體式記憶體元件，但其亦可以使用磁 =:光學、以及前述三種型態之混合形式或是任何其它 適當之記憶體型態。 係概括佳流程圖，其例示用於利用一同伴模組 之可用頻帶之流程4〇〇。 仕/知401，每一通信模組301、 川2、303分析接收自其同 .# π lj件杈組之參數資料資訊。藉由分 析其同伴模組之參數資料，一 寸通&模組301、302、303可 以判疋在特定地域範圍及特 ^ ^ ^ 竹疋呀間疋否有未充分利用之頻 帶關聯於其同伴模組。在步 隹，驟402,母—通信模組30卜302、 j03依據經過分析之复同往指 错之利… 之參數資料決定其通信頻 »曰之利用情況。此允許每— 頻皱有^ ^ ., . '3〇1、302、303對於通信 頸π有一絲合性視野。同伴 於模組判定在每一通信方向…=之分析不僅有助 通信節點之頻帶未充分利用·"。、及有關其正在 序。例如，在-方向上的短通"'用以最佳化傳輸之時 s _ 。可以在—頻帶上進行，而 另—方向上的通信可能較長， 口此使用在該時間較少用到 20 201116128 之頻帶。此可以達成交又干擾的最小化，特別是當該複數 個通信模組所使用的頻帶之間有重疊時。 在步驟403，複數個模組30 1、302、303中之一模組遵 循一組規則以存取一同伴模组之頻帶。首先，若關聯於一 模組之主要頻帶無法使用、不可靠、及/或處於超載狀態， 則該模組可以存取關聯於一同伴模組之頻帶。其次，^該 主要頻帶關聯之收發器/數據機係處於一特定之狀態，包^ 停止服務（OOS)或處於-閒置狀態以及該頻帶在周末深: 未被佔用，則該模組可以存取關聯於一同伴模組之頻帶。 舉例而言，參照圖3’若模組3〇1之頻帶丨之至少一通信方 向無法使用、不可靠、或處於超載狀態，則取決於模組301 自同伴模組逝、3〇3各自接收到的參數資料，可以允許模 二3〇1存取關聯於同伴模Μ。2之…或者關聯於同伴 模組303之頻帶3。 舉另一實例，仍參照圖3，若 機312停止服務，則取決於之收發器/數據 ^ ^ iiL . 、、、’ 2 自同伴模組 3〇1、3〇3 各自接收到的參數資料，可以允許模組 於同伴模組3 0 i之頻帶i或者 2存取關聯 如上所述，若-通信模二:::!：3。3之頻帶3。 關聯之頻帶上傳送，則模組301可以^規^無法在其 302、303合作並使用關聯於該同伴模/轉—同伴桓組 在步驟404,模組3()1使用 、，、且之頻帶進行通信。 輸。例如，關聯於該同伴模組之頻==且之頻帶進行傳 未被佔用。模組301可以 页〇以疋未充分利用或 —方式與其同伴模組302、303 21 201116128 合作。例如，在 模組之頻帶無傳 被判斷空閒時， 中，該模組可以 負於發生在關聯 它實施例之中， 把將在該同伴模 在一些實施 術以進一步分析 間正在實際進行 定之頻道使用特 舉例而言，以決 一些實施例之中，該模組在關聯於其同伴 輸正在當下進行或預計進行，以及該頻帶 可以自由地使用該等頻帶。在其它實施例 在一傳輸正在當下進行或預計進行時，揹 於該同伴模組之頻帶中的傳輸之上。在其 右其它頻帶一直發生失敗，則該模組可以 組之頻帶傳輸之訊息佇列等候。 例之中，其可以使用更精巧的頻譜分析技 頻帶並判疋一傳輸是否在—預定傳輸之時 。例如，所使用的頻寬必須與特定通訊協 性一致。其亦可以使用基於時間之分析， 定信號是否具有預期的自相關特性。 可以應用上述流程之一實例係一包含複數個數據機元 件之節點，該等元件包含一運作於已授權頻譜之π (WCDMA)通信數據機、一運作於各種未授權頻帶之專用跳 頻式通彳s數據機、以及一實施ZigBee協定且運作於未授權 之2.4 GHz頻譜之802.15.4數據機。上述流程（在管理^則 的允許下）使其可以藉由目前使用免授權頻譜之協定，存取 已授權之頻譜。其同時亦促成專用FHSS式模組及 模組間的2_4 GHz頻帶的最佳共享。 配置以支援複數個通訊協定和在複數個頻帶中接收/傳 送之公共設施網路可以使用各種有通信能力之裝置。以 配合圖5、圖6、及圖7之顯示說明系統元件之示範性較佳 實施例。 22 201116128 圖5係另-示範性節點500之概括性功能方塊圖，其 I以出現於上述之通信網路之中。在一較佳實施例之卜 即點5〇0可以包含一裝置資訊控制器、501'記，隐體502、lan 無線电控制器及介面503、私有無線電控制器及介面504、 儀錶及外部資料介面5G5、以及—協^控制器此處， ^置貧訊控制器5〇1可以充當一協調單元，或者其可以有 獨立之協調單元5 ! 〇(如圖3實施例之情形二者均係一 智慧型協調器方式· $眚你丨 〇〇 貫〇。或者，協調器可以是無線電控 °° 及504，意即，其使得每一數據機各自獨立運作， 但與該節點中的其它數據機分享參數相關資料並基於該等 = 乍此係一分散式方法之實例。儀錶及外部資料介 面 可以連接至一從屬裝置5〇6、本地端儀錶資料介面 5〇7、及/或—外部感測器裝置輸出介面508。 無線通信協調單元510包含一介面自至少二通信模組 接收參數資料資訊、—記憶體元件用以儲存透過該介面自 通信模組收到之參數資料、以及一處理器用以分析透過該 介面收到之通信模組之參數資料。該分析係利用一組頻帶 存取規則執行。例如’該協調單元可以使用頻帶存取規則、 頻帶可用性及數據機使用情況之資訊，以針對每一通信模 ’且推導出用方;頻V存取之排程。該頻帶存取規則包含使 用一關聯於同伴掇έ曰夕去右八„ μ 棋之未充刀利用頻帶、揹負於關聯於同 伴模組之頻帶中的一傳輸之上、以及若失敗一直發生，則 使U 丁歹J於同伴才吴組以於未來在關聯於該同伴模組之 頻帶中傳輸。 23 201116128 曰雖以圖5之不|巳節點500並未包含一用以量測日用商 品量，儀錶，但其它實施例可以包含儀錶量測能力。 π 生即點5〇〇包含諸如例示為一私有網路無線電或 二AN無線電之無線電數據機，該節點之其它實施例可以包 3或夕個無線電使用諸如但不限於ZigBee、3(3、SSN、 pcs、以及FHSS等協定，如本說明書其它部分所述。 隹之、:郎點5 0 0於s兒明中被例示為一單一裝置，但其它 實施例可以使用多個電^、電子裝置或無線電實施示範性 節點500 。 圆6係一存取點6〇〇之概括性功能方塊圖，其可以 現於上述之通信網路之中。存取點600,其亦可以充當諸 無線LAN^網路中之節點之閘道，可以包含—存取點資 控制器60卜記憶體6〇2、— WAN介面6〇3、—私有無線 網路控制器6G4、-無線LAN無線電控制器及介面6〇5、 及網路ID IP協定控制—存取點，當其具有的數據 超個之時，可以充當及被視為本發明中的—個節點 另-方面’雖然存取點_異於網路中之—儀錶或其它 置（例如，-中繼器，等等），但其它實施例可以結合節點 儀錶、中繼器、或網路中任何其它裝置或系統之功能。 雖然節點600於說明中被例示為一單一裝置，作其, 實施例可以使用多個電腦'電子裝置或無線電實施示範 節點6〇〇。 之概括性功能方塊圖， 。辦公室後勤系統700 圖7係一辦公室後勤系統700 其可以出現於上述之通信網路之中 24 201116128 可以包3通4伺服器7〇1、一無線私有網路通信控制器 702、-路由器703、-應用伺服器7〇4、以及_資料庫伺 服器705。無線私有網路通信控制器7〇2可以與—私有無線 網路通信。路由器7Q3可以與WAN通信。$ 網際網路（internet) H網路（mtranet)、或任何其它形^ 之廣域網路。應用飼服器7〇4可以是任何形式之心使: 於公共設施網路中之應用。非限定之實例包含計費應用、 會計應用、運作令斷伯測及/或管理應用、配置及/或供Μ 用；服器之網路應用、，或_伺服器、 ^存、備伤及/或回復應用、一顧客介面 :客控制關聯於-節點之特性或控制—節點之特= 午 應用）、-節點管理器、一内容 & %丨导送乐統、一 理器或通信提供應用 '等等。 ° «辦公室後勤系統被描述 可以霄施於-或多台電腦之上，例如在、 佰戕哭+ L 在—肓料中心的多個 顿益之上。所描述的辦公室後勤系統7⑽之 把於不同的電腦之上’或可以跨 = 公室後勤系統7〇。可以跨多台電腦實施=二卜：辦 以位於多個仿罟弋夕义 、 且。亥夕σ黾月囟可 可以隼έ士八：：固網路之上。辦公室後勤系統700亦 Π 用。舉例而言，辦公室後勤系統7。。 ::心=:統以及-顧客計費系統。舉另一實例而 用 包含一彻統…代理㈣器。 任思數目應用之進—步蛀 圖8μ它實施例之中。 圖8係一概括性功能方塊圖，其例示-公共設施節點 25 201116128 子網路800 ’以顯示一替代性示範實施例。子網路goo可以 包含一公共設施節點801。公共設施節點8〇 1可以包含一日 用商品儀錶，或可以連接一日用商品儀錶。例如，公共設 施節點801配置以透過SSN技術連接一通信網路（例如，一 LAN)802，且配置以透過3G及/或PCS技術連接一行動通 仏裝置，舉例而言，其各自代表一不同之通信模組8〇8、8〇9。 公共设施節點801包含一室内裝置介面（in_premise device interfaCe)803。室内裝置介面8〇3連接至室内裝置 804-807以在公共設施節點和室内裝置之間提供一通信鍊 結。此外，公共設施節點可以在室内裝置8〇4_8〇7及連接至 公共設施節點801的通信網路8〇2之間提供一通信鍊結。 在所例不的貫施例之中，公共設施節點8〇丨係部署於 一住宅單元（一房屋）之中且能夠經由多重協定及通信技術 與至内裝置804-807(家中之裝置）通信。舉例而言，公共設 施節點801可以利用一無線個人區域網路（wireless pers〇nal area net而k ; WPAN)與裝置通信或利用pLC(p〇wer Line
Carrier，電力線載波）與連接至家庭電力網路之具pLc功能 之裝置通信。 子網路800在此實例之中包含四個室内裝置 (804-807) ’但其並不受限於此。裝置8〇4、8〇5、8〇6及8〇7 透過例如WPAN通信’裝置8〇8透過3g通信，而裝置8〇9 透過PLC通k。在所例示的實施例之中，wpAN係實施 ZigBee(IEEE 8 02.1 5·4)網路技術。然而，在其它實施例中， WPAN可以疋任—網路技術或標準，或是該等技術或標準 26 201116128 的任意組合，包含但不限於藍芽、ZlgBee (IEEE 8〇2 i5 4)、
IrDA、UWB (IEEE 802.1 5.3)、Dust TSMP、Insteon、基於 IEEE 8〇2.15的其它技術、等等，或是其它通訊協定。、 公共設施子網路800包含其它公共設施節點和至少一 存取點810 ,以及一用以管理節點δ〇1之企業作業系統 (Business 0perating System ; B〇s)(未顯示於圖 8 之中）。 公共設施節點801可以包含例如一電力使用量儀錶， 其監測並回報家中的用電量。此外，節點8〇1包含一用於 其它日用商品儀錶之介面’其連接至例如一天然瓦斯儀 錶’監測及回報家中的天然瓦斯用量。 其應理解’說明如上的本發明各種實施例僅係用以例 示，而非限定。描述之方法内指出某些事件以特定之順序 出現’然該等事件之順序係可以改變的。目此，本發明之 廣度及範#不應受限於前述之實施例，而僅應依據後附申 請專利範圍及其等效陳述所界定。 —以上實施例之說明係提供以使得相關領域之熟習者可 以只她及使用本發明H然本發明已然參照其實施例詳細 «兒月，’、’貞示如上，但相關領域之熟習者應能理解，各種變異、 G改及#代性、组悲均可能於未脫離本發明之範蜂下實現。 例如雖然在一些實施例之中被描述成同一元件，但 則述之處理器及數位信號處理器可以是二個分離之獨立元 件換D之，每—模組均可以包含一數位信號處理器 (DSP) ’直接或間接地耗接至用以處理待傳送資料或透過每 一收發器接收資料之處理器。 27 201116128 以另貝例而& ，雖然在—此 一 二貫施例中之說明被例示 為連續性地或週期性地分享 _ i 彳5參數資料，但每一模組均 可以破配置成掃描傳輸可能發 础，目丨4外诚性山 生的所有可能頻帶以確實地 偵測δ玄寻頻帶中的通信。 再舉另一實例，雖然在一此 .^ ^ ^ ^知例之中’模組被描述 成配置以搜寻未充分利用或未 ^ |V . . ^ 更用之頻帶，但一第一模組 了以在一私疋頻帶上傳送訊息 — ^ ^ ^ ^ μ ^ 第二模組且該第二模組 在一第一私疋頻帶上回覆一訊自 ^ 讹息予該第一模組。以更另一 貫例而吕，在一些實施例之中，— —頻帶可以僅專用於短訊 心，而另一頻帶專用於較長之 從笛 ^ ^ Μ α在此等實例之中，若 從第一模組傳彺第二模組之訊自 M 心係—短訊息，則第一模組 將僅使用一如刖所述專用於短訊息之頻帶。 故其可以使用無線通信網 ^ go . , ^ +, 糸、·先之其它組態以執行本 說月書中所述之模組間的通作， °而仍屬於本發明之範疇。 【圖式簡單說明】 經由配合所附圖式之詳細說 ,,,Q ^ 干次明，本發明各個實施例之 上述及其它特徵、目的和優點將 非增义明顯。其應注意，並 非所有本發明之可能實施例將且 -^ Μ八有所有、多數或任何該等 不範性特徵、目的或優點。本說 俜 曰揭不之非限定實例僅 保例不性的。圖式之中，相同炎 4，，?'、扁號表示相同或功能 近似之組件。 圖1係一概括性功能方塊圖，复 _ 銘 〜 八例不依據本發明一不 乾性貫施例之一電腦式系統。 圖2係一概括性流程圖，豆伽 /、例不依據本發明一示範性 28 201116128 實施例 料資訊 圖 實施例 圖 實施例 圖 實施例 圖 範性實 圖 範性實 統。 之用以在一通作Μ 1 U、、且和其同伴模組 之流程。 刀卞參數資 係-概括性功能方塊圖，其依據本發 示範性 — * .从明 ’例不可以在-通信網路中出現之—節點。 “系-概括性流程圖，其例示依據本發明 之用於利用—同伴模組之可用頻帶之流程广性 力能方㈣，其依 ，例示可以在-通信網路中出現之—節點。… 6係-概括性功能方塊圖，其例示依據本發明 施例之可以在—通信網路中出現之—存取點。 …概括性功能方塊圖，其例示依據本發明一示 施例之可以在一通信網路中出現之一辦公室後勤系 …圖8係概括性功月巨方塊圖，其例示依據本發明_示 範性實施例之一公共設施節點之一子網路。 【主要元件符號說明】 100 公共設施網路 101 電子裝置 102 區域網路（LAN) 103 存取點（AP) 104 廣域網路（WAN) 105 辦公室後勤系統（BOS) 200 流程 201- >204 步驟 29 201116128 300 節點 301〜 303 通信模組 311- 313 收發器/數據機 321- 323 處理器/DSP 400 流程 401- 404 步驟 500 節點 501 裝置資訊控制器 502 記憶體 503 LAN無線電控制器及介面 504 私有無線電控制器及介面 505 儀錶及外部資料介面 506 從屬裝置 507 本地端儀錶資料介面 508 外部感測器裝置輸出介面 509 協定控制器 510 協調單元 600 存取點 601 存取點資訊控制器 602 記憶體 603 WAN介面 604 私有無線電網路控制器 605 無線LAN無線電控制器及介面 606 網路ID IP協定控制 30 201116128 700 辦公室後勤系統 701 通信伺服器 702 無線私有網路通信控制器 703 路由器 704 應用伺服器 705 資料庫伺服器 800 公共設施節點子網路 801 公共設施節點 802 通信網路 803 室内裝置介面 804-807 裝置 808 - ^809 通信模組/裝置 810 存取點 31