TWI360968B - Systems and methods for detecting the presence of - Google Patents

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1360968 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示案大體係關於通信及與無線通信相關之技術。更 特定言之’本揭示案係關於在無線頻道中用於偵測傳輸信 號存在的系統與方法。 【先前技術】 無線通信網路經廣泛布署以提供諸如語音、封包資料、 廣播等的各種類型之服務。舉例而言，此等無線網路包括 为碼多重存取2000(CDMA2000)網路、全球行動通信系統 (GSM)網路、寬頻分碼多重存取（W-CDMA)網路及微波存 取全球互通（WiM AX)網路。 每一無線網路利用一特定空中介面以支援無線通信且通 吊進一步實施一支援漫遊及高級服務的特定行動網路連接 協定。舉例而言，W-CDMA網路利用一分碼多重存取 (CDMA)空中介面及GSM EDGE無線電存取網路（geran) 網路連接協定。 上文引用之電信標準為可經實施以傳輸語音及/或資料 之各種通信系統中的一些之實例。在此等系統内，多個頻 2可用於由多個類型之傳輸來制1 了識別未使用之頻 譜，此等系統内之設備可掃描此等頻道之頻譜，然而，可 能並未偵測到使用一頻譜的某些類型之傳輸。同樣，可藉 由在無線頻道中用於偵測傳輸信號存在的經改良之系統與 方法而實現益處。 /、 【發明内容】 126714.doc 一種在一無線頻譜頻道φ 這中用於偵測一傳輸信號存在 法0將信號之頻率自一坌此士 π牛自帛-頻率轉換成-第二頻率。且有 第一頻率之信號經濾波以 π咮不在第一頻率之頻帶内 號。计算該信號之平均调湘国 杓迥期圖。比較該平均週期圖之一 與一臨限值。若平灼拥董0国 期圖之值超過該臨限值，則偵測傳 輸仏號存在。

亦描述:種在-無線頻譜頻道中用則貞測-傳輸信號存 之無線°又備°該無線設備包括—處理器及與該處理器電 子通U Z it體。指令儲存於記憶體中。將信號之頻率自 -第-頻率轉換成—第二頻率。具有第二頻率之信號經遽 波以移除不在第二頻率之頻帶内之信號。計算該信號之平 均週期圖。比較該平均週期圖之一值與一臨限值。若平均 週期圖之值超過該臨限值，㈣測傳輸信號存在。 亦描述一種經組態以在一無線頻譜頻道中偵測一傳輸信 號存在之裝置。該裝置包㈣於將信號之頻率自—第一頻

率轉換成—第二頻率的構件及用於壚波具有第二頻率之信 號以移除不在第二頻率之頻帶内之信號的構件巧裝置亦 包括用於計算該信號之平均週期圖的構件。該裝置進一步 包括用於比較平均週期圖之一值與一臨限值的構件及用於 在平均週期圖之值超過該臨限值時偵測傳輸信號存在的構 件0 亦描述一種在一無線頻譜頻道中用於偵測一傳輸信號存 在之電腦程式產品。該電腦程式產品包括一在上面具有指 令之電腦可讀媒體。該等指令包括用於將信號之頻率自一 126714.doc -6 - -帛帛率轉換成-第二頻率之程式瑪及用於滤波具有第二 頻率，信號以移除不在第二頻率之頻帶内之信號的程式 ，'•亥等才曰7亦包括用於計算該信號之平均週期圖的程式 碼。該等指令進-步包括用於比較平均週期圖之一值與一 臨限值的程式碼及用於在平均週期圖之值超過該臨限值時 伯測傳輸信號存在的程式碼。 為了識別一射頻（RF)頻譜中之未使用頻帶，一認知無線 電掃描該RF頻譜。未使用之頻帶可用於未經許可之無線操 作。下文將掃描RF頻譜以識別未使用頻帶之處理稱為"頻 4感測在一些實例中，在某一地理區域中的未使用之 電視（TV)頻道用於未經許可之認知無線電操作。下文經常 將此等未使用之TV頻道稱為"空白空間（whitespace)"。 電氣及電子工程師協會（IEEE)已形成一工作組（亦即， IEEE 802.22)以開發一用於在此等地理上未使用之丁乂頻道 中操作的無線區域網路（WrAN)之標準。IEEE標準包括用 • 於識別此等未使用之τν頻道的認知無線電技術。存在可 月b佔用一 TV頻道之若干可能的經許可傳輸。此等傳輸之 一些實例包括類比TV、高級電視系統委員會（ATSC)數位 TV、專業無線麥克風等。在一實例中，若一經許可傳輸 在某一功率臨限值之上，則將一 TV頻道視為被佔用，否 則，將該TV頻道視為未被佔用且因此可用於未經許可之 無線使用。本系統與方法描述一種識別未由AT S C電視傳 輸佔用之TV頻道的方法。 一認知無線電具有掃描頻譜及感測來自一經許可傳輸之 126714.doc 1360968 信號存在的能力。該認知無線電感測處於低訊雜比（SNR) 之信號的存在。此之原因在於認知無線電可在一衰減位置 中且應仍能夠偵測經許可傳輸。IEEE 802.22 WRAN包括 —感測條件，該感測條件使來自ATSC傳輸之信號（下文中 稱為”ATSC信號"）在-116 dBm下被偵測到，-116 dBm對應 於大約-21分貝（dB)SNR。因此，ATSC信號比雜訊位準弱 21 dB。 ATSC信號包括認知無線電可用於偵測弱八丁8(：:信號之若 干特徵。此等特徵中之一者包括一正弦引示信號。此引示 信號比ATSC信號之資料部分弱11.3 dB。先前系統與方法 已建議使用一 10千赫（KHz)濾波器來濾波引示信號之頻率 及接著使用所得信號之功率來偵測ATSC信號存在，然 而’此方法不滿足上文提供之IEEE 802.22的感測條件。本 系統與方法描述一種確定哪些TV頻道由經許可傳輸（諸如 ATSC傳輸）佔用之方法，其中SNR甚至低於如由ieee 802·22工作組所提出的-21 dB SNR。 【實施方式】 圖1說明根據本系統與方法之一實例的網路組態i 〇(^組 態100包括複數個基地台110、112、114、U6、118及複數 個使用者設備108A至108K。使用者設備108A至108K可為 遇知無線電設備、無線設備、行動台等。組態100亦包括 複數個服務區域150、152、154、156、158。第一服務區 域150包括一第一基地台u〇及複數個使用者設備1〇8八至 1〇8K。第一服務區域150可與一第二服務區域152、一第三 126714.doc 1360968 服務區域154、一第四服務區域156及一第五服務區域158 重疊。如所示，一些使用者設備可位於一由一不同服務區 域所重疊的服務區域中。 複數個基地台110、112、114、116、118可提供服務至

位於其各別服務區域中之使用者設備。舉例而言，第一基 地台110可提供服務至位於第一服務區域15〇中之使用者設 備並執行與其之通信。複數個使用者設備1〇8八至1〇8尺中 之每一者可掃描由一或多個基地台110、112、114、116、 118所利用之頻帶以及由其他使用者設備所使用之頻率。 一位於兩個服務區域之間的重疊區域中之使用者設備可掃 描由在重疊區域中提供服務的每一基地台所利用之頻帶。 該等使用者設備中之每一者亦可感測一頻道是否由一經許 可傳輸佔用。舉例而言，每一使用者設備可感測一 TV頻 道當前是否由-許可ATSC傳輸佔用。未經佔用之頻道可 由使用者設備108八至108尺用於未經許可之無線操作。

在-實例中，ATSC信號佔用6兆赫_ζ)τν頻道。丁殘 道可在低極高頻（VHF)頻帶中之54 ΜΗζ至超高頻⑽^頻 帶中之_馳範圍内變化。可在ATSC基頻信號轉換成射 頻（RF)信號及傳輸該信號之前將正弦引示信號插入至 ATSC基頻信號中。可關於正使用之糊道的;頻帶^ 來指定引示信號之頻率。可存在可使用之多個不同引干痛 率。在―實例中’ #由外部條件來確定準確之弓丨示頻率。 舉例而言，可基於同-地理區域中存在的其他 確疋準確之引不頻率。兩個可能之引示頻率可為以下所 126714.doc 1360968 示： isc引示頻率— 309440.559土Hz ~328843.6±Hz 表1 圖2為一說明使用者設備208之另一實例的方塊圖。使用 者設備208可為一認知無線電、無線台、使用者裝備（UE) 等。一頻率轉換器202可藉由以一正弦本地振盪器混合一 經接收之RF信號而將該經接收之RF信號轉換成一中頻（IF) 信號。在轉換成IF(關於6 MHz IF頻帶之下頻帶邊緣）後， 經接收之信號的引示頻率為用於傳輸之同一值，然而，接 收器本地振盪器（LO)頻率之任何誤差可導致引示頻率之未 知偏移。若LO精確至土百萬分之δ(ρριη)内且LO頻率為’〇， 則LO頻率誤差可由下式提供： LOerror={±5){fQ)Wz 式 1 LO頻率乂可為RF頻率與IF頻率之間的差。對於ATSC信 號，LO頻率力可小於700 MHz。因此，最差狀況之LO頻率 誤差可為下式： L〇error = (±7〇〇^) Hz 式 2 作為LO頻率誤差之結果，在IF下（及隨後在基頻下）的引 示頻率Λ範圍在下式之間： 309440.559 - (7005 +10) < /ρ < 328843.6 + (700^ +10) 式 3 對於具有精確度2 ρριη(δ = 2)之高精確L0，引示頻率乃 126714.doc -10- 1360968 範圍在下式之間： 式4 308030.559 </p< 330253.6 因此，存在在IF下之引示頻率不確定度，其大致為： Δ/ = 22.223 KHz 式5 插入至ATSC信號中的引示信號之頻率應為一包括大於 由式5所提供的引示頻率不確定度之頻寬的頻率。 信號濾波器204可用於自經轉換之頻率信號濾出任何頻 帶外信號《在一實例中，一信號轉換器2〇6將抒信號轉換 成複合信號。所得複合信號可藉由信號濾波器2〇4來濾 波’以俘獲ATSC引示信號》週期圖產生器2〇8可用於產生 平均週期圖。功率譜估計器210可使用平均週期圖來估計 複合信號之功率譜。測試統計值比較器212可將平均週期 圖之一值與一預定臨限值作比較。若平均週期圖之該值超 過該臨限值，則可確定ATSC信號存在於特定TV頻道中。 換言之，可確定特定TV頻道已被經許可傳輸佔用。 圖3為說明一用於確定一頻道是否由經許可傳輸佔用之 方法300的一實例之流程圖。在一實例中，頻道為一 τν頻 道且經許可傳輸為一 ATSC傳輸。可將信號之頻率自一第 一頻率轉換302至一第二頻率。舉例而言，可將RF信號轉 換成IF信號。可使用一本地振盪器（LO)及一RF混頻器來轉 換302信號。具有第二頻率之信號可被濾波304。在一實例 中’ IF信號經濾波304以移除頻帶外信號。可將具有第二 頻率之信號轉換306成一複合基頻信號。該複合基頻信號 126714.doc 1360968 亦可被濾波。在一實例中，計算308複合基頻信號之平均 週期圖。另外，亦基於平均週期圖而計算複合基頻信號之 功率譜的估計。可比較31〇平均週期圖與一臨限值。比較 3 1〇之結果確定頻道是由經許可傳輸佔用還是未由經許可 傳輪佔用。 上文描述之圖3之方法可藉由對應於圖3A中說明之構件 加功能區塊的各種硬體及/或軟體組件及/或模組來執行。 換言之，圖3A中說明之區塊302A至310A對應於圖3中所說 明之構件加功能區塊302至310。 圖4為說明將第一頻率信號4〇2轉換成第二頻率信號41〇 的處理400之一實例。第一頻率信號4〇2可為一RF信號且提 供至一混頻器406(諸如，RF混頻器）。第一頻率信號4〇2可 與一由本地振盪器408提供之正弦信號混合。正弦信號可 為C〇s(27^^) ’其中本地振盪器408之頻率/ζ⑺為第一頻率 與第二頻率（亦即，rF與IF)之間的差。未經濾波之第二頻 率信號可藉由信號濾波器404來濾波以產生第二頻率信號 4 1 〇。佗號濾波器404可為一 6 MHz IF帶通濾波器，其濾出 任何頻帶外信號。 圖5為說明將第二頻率信號51〇轉換成複合基頻信號 514、516的處理500之一實例。處理5〇〇可實施低速類比至 數位轉換（ADC)及類比濾波。可將第二頻率信號51〇發送至 一第一混頻器506A以與一來自第一本地振盪器5〇8八之正 弦信號混合。來自第一本地振盪器之正弦信號可為 c〇S(27c/I〇2〇。亦可將第二頻率信號51〇發送至一第二混頻 126714.doc 12 1360968 器5 06B以與一來自第二本地振盪器50 8B之正弦信號混 合。來自第二本地振盪器508B之正弦信號可為 sin(27i/iC)2，）。 以下提供處理之一實例以確定頻率Λ〇2。在一實例中， 兩個可能ATSC引示頻率（上文表1中所說明）之間的中間頻 率經轉換成直流（DC)信號之頻率。DC信號係處於頻率/ = 〇下。兩個ATSC引示頻率之間的中間頻率係由下式提供： 309440.6 + -288416 ~309440·6 =319142.1 Hz 2 式6 可指定IF頻率//F。IF頻率之一實例可為5.38 MHz，然 而’可指定另一 IF頻率。如上文先前所敍述，atSC引示 係參考6 MHz TV頻道之下頻帶邊緣。基於自式6計算出之 中間頻率及IF頻率/^·，用於自IF信號轉換成複合基頻信號 之本地振盪器508A、508B的頻率為下式： ftoi ~(fiF ~3x 106)+ 319142.1 Hz ,, 式7 未經濾波之混合信號藉由一具有低通濾波器之信號類比 濾波器504A、504B來濾波，該低通濾波器具有一頻寬， 該頻寬之寬度足以俘獲ATSC引示信號。下文可將低通類 比濾波器之頻寬稱為"B W"。在一實例中，將實際b w選擇 為比上文在式5中所描述之引示頻率不確定度寬。經濾波 之複合信號可以一類比至數位轉換器（ADC)512A、512B以 至少BW Hz之取樣速率來取樣。在一些實例中，取樣速率 大於BW。複合信號514之同相分量及複合信號516之正交 分量可為處理500之輸出。 I26714.doc •13- 1360968 圖6為說明將第二頻率信號61〇轉換成複合基頻信號 620、622的處理600之另一實例。與圖5中描述之處理5〇〇 對比，圖6中所說明之處理6〇〇可實施高速ADC及數位濾 波。因為同一電路可用於感測經許可傳輸（例如，八以^傳 輸），所以當高速類比至數位轉換經實施用於感測其他原 始信號時可使用處理600。 可將第二頻率信號61〇提供至一第一混頻器6〇6A以與一 來自第一振盪器608A之正弦信號混合。來自第一本地振盪 器608A之正弦信號可包括〇〇3(2；1丨八〜〇。亦可將第二頻率信 號610發送至一第二混頻器6〇6B以與一來自第二本地振盪 器608B之正弦信號混合。來自第二本地振盪器6〇8B之正 弦仏號可為sin(27i/i03i)。可將第二頻率信號61〇轉換成一 複合類比基頻信號（同時6 MHz ATSC信號集中於DC)。因 此，第一本地振盪器608A及第二本地振盪器608B之頻率 Λ〇3可為如下式所提供之IF頻率：

Λ〇3 = flF Ο 可將經混合未經濾波之信號發送至信號類比濾波器 604Α、604Β以用低通濾波器來濾波及由adc 612Α、612Β 以至少6 MHz之取樣速率Α來取樣。可數位地頻率轉譯複 合信號614、616以使可能之ATSC引示頻率之間的中間頻 率變為DC。 將複合信號614之同相分量發送至一第一混頻器6〇6C以 與一來自第三本地振盪器608C之正弦信號混合。來自第三 126714.doc •14- 1360968 本地振盪器608C之正弦信號可為cos(27i/i0J)。將複合信號 616之正交分量發送至第二混頻器606D以與一來自第四本 地振盪器608D之正弦信號混合。來自第三本地振盪器 608C之正弦信號可為sin(27c/i0J)。轉譯可能之ATSC引示 頻率之間的中間頻率的數位頻率轉譯之第三本地振盪器 608C及第四本地振盪器608D的頻率/ζ〜可由下式提供： Λ〇^=-3χ106+319142.1 Hz 式 9 由於此頻率轉譯係在數位域中執行，所以類比頻率 藉由以取樣速率Λ除Λ〜而轉譯成數位域。 將類比濾波信號發送至一第一抽取階段620Α及一第二抽 取階段620Β。抽取階段620Α、620Β包括以一低通濾波器 來濾波類比濾波信號之數位信號濾波器604C、604D，該 低通濾波器之頻寬等於BW。可將數位信號濾波器之頻寬 稱為DBW。BW可大得足以俘獲與式5中所提供的引示頻率 不確定度相等之ATSC引示。數位信號濾波器604C、604D 之DBW可為以取樣速率/s來除之BW。 可將經數位濾波之信號發送至向下取樣器618Α、 6 1 8Β，其以以下速率向下取樣該信號： Μ

丄 BW 式10 在一些實例中，取樣速率為6 MHz且數位濾波器604C、 604D之DBW為大約25 KHz。因此，向下取樣速率Μ為大約 240之因子。如先前所敍述，可將以數位濾波器604C、 126714.doc -15· 1360968 604D進行的低通據波及信號之向下取樣稱為抽取。第一抽 取階段620A及第二抽取階段62〇B之輸出62〇、622可為一 數位複合基頻信號620、622。 圖7為說明計算一平均週期圖712之一實例的處理7〇〇。 可將數位複合基頻信號724提供至一串行至並行轉換器 702。在一實例中，數位複合基頻信號724之週期圖係藉由 下式提供： Ν-\ ： Ν ^x(w)exp(-yi〇w) 式11 求和之引數可為一離散傅立葉變換（DFT)，其可由一利 用快速傅立葉變換（FFT)之快速傅立葉變換組件7〇4來實 施。絕對值組件706提供FFT之絕對值且FFT之每一輸出被 平方。求和組件將自信號724得到之樣本一起求和。迭代 組件川自信號724獲得額外樣本直至獲取預定數目之樣本 為止。舉例^ ’觀❹個時段之基頻信號724。在每一 夺&中’獲得；V個樣本。在—實例中，使用从個時段。此 等_時段無需在時間上相鄰。舉例而言 可週期地出現。 .丄Γ實例中’在感測時間期間停止網路傳輸，以在感 m«最佳地觀測頻譜。下文將停止網路傳輸之感測 :稱為"靜默時間、由於感測間隔無需在時間上連續， 短==其間隔開’使得總靜默時間被再分成-連串較 2由於在靜默時間期間停止網路傳輸，所 每—感測間隔之持續時間可能係有利的。此可導致 1267l4.doc 1360968 潛時的較小影響。舉例而言，若網路正使用一規則 列=構，則感測時間可被再分成_感測間隔。每一感 測間隔可為單一訊框之長度且每一 八 歎叫間h可由多個訊框 刀汗。在一實例中，靜默時間對網路潛時之影響係在單一 訊框期間。

可計算對於每-感測間隔之週期圖。因此，根據上文實 例’存在·週期圖，一個週期圖來自每一感測間隔。本 系統與方法可使用平均週期圖712。平均週期圖⑴可為來 :每-感測間隔之個別週期圖中之每一者的和除以感測間 隔之數目。可藉由求和組件708來執行該求和。藉由下式 提供平均週期圖712之一實例： 戶(你)=古⑻ 式12 .在式12中，W可為角頻率ω下來自第職感測間隔之 週期圖。若Μ為固定的，則無需除以Μ。與平均週期圖 比較的臨限值可縮放鄕。消除除以則化了本系統與方 法之複雜性。 在計算對於每一感測間隔之週期圖後，平均週期圖712 之最大值可經選擇為一測試統計值。可將測試統計值提供 如下： T = max[P(<y)] " 式13 藉由來自式13之測試統計值是否超過預定臨限值來確定 關於ATSC信號是否存在於τν頻道中之決策。此決策可表 126714.doc -17· 示如下： a r<c* D〇 式14 -若測試統計值Γ超過臨限值c/，則可選擇決策〜其表 不-ATSC信號存在於τν頻道中。另一方面若測試統計 值不超過該臨限值，則可選擇決策Α，其表示-ATSC信 號並不存在於TV頻道中。 在另-實例中，可進行最終檢查以確保測試統計值不歸 因於來自另-無線系統之干擾而超過臨限值。除比較測試 統汁值Γ與預定臨限值〇外，可計算一為資料之函數的第 二臨限值。^測試統計值不超過第二臨限值，則可進行關 於使用臨限值q之決策是否歸因於—錯誤㈣的決策。 在一實例中，平均週期圖712之#個值可標為一向量户， 可將其輸入項提供如下： Ρ(η)=Ρ(ηω0) 為了選擇一視資料而定之第二臨限值，可將靠近箱值 中之最大值之頻率的ΛΓ個值中之—或多者清零。提供· 值中之最大值的向量户之指標可為"指標亦可為測試 統計值，使得：

P(m) = max [P(n)] = T 式16 在一實例中，可將靠近指標历之Ρ的值清零。可藉由下 126714.doc •18· ^60968 式提供新向量： - ί 0 In - ml < k (η)={ρ⑻其他 式17 換言之，將週期圖之2/:+1個值（以週期圖最大值所處之 位置為中心）清零。視資料而定之第二臨限值可為未清零 的週期圖值之最大值的一縮放版本。可將第二臨限值提供 如下：

c2 = α X max

式18 在—實例中，挑選《之值，以在誤報警率與偵測概率之 間進行調整。實施此等兩個臨限值，當測試統計值超過兩 個臨限Uq中之最大值時做出ATSC信號存在於丁殘 道中之決策。 圖8說明可用於無線設備802中之各種組件。無線設備

_為可經組態以實施本文中所描述之各種方法的設備之 一實例。無線設備802可為基地台11〇、112、114、116、 Π8或使用者設備1〇8八至ι〇8κ。 無線設備802可包括一虛揮哭βΛ/Ι ^ 秸恩理15 804，處理器804控制無線 設備802之操作。亦可將處 斋804稱為一中央處理單亓 (CPU)。記憶體8〇6(其可包 』匕括唯碩記憶體（ROM)及隨機垚 取記憶體（RAM))提供指令 ）現機存 之一部分亦可 _至處理㈣4°記憶體806 s a 發性隨機存取記憶體（NVRAM)。處 理|§ 804通吊基於儲存於 匁 輯及算術μ °&_8G6中之程式彳旨令來執行邏 輯及算術運算。記憶體8 、 Y之扣令可執行以實施本文中 126714.doc •19· 1360968 所描述之方法。 無線設備802亦可包括一外殼808，其可包括一傳輸器 810及一接收器812以允許在無線設備8〇2與遠端位置之間 傳輸及接收資料。傳輸器810及接收器812可經組合成一收 發器814。天線816可附接至外殼808並電耦合至收發器 814。無線設備802亦可包括（未圖示）多個傳輸器、多個接 收器、多個收發器及/或多個天線。 無線設備802亦可包括一信號偵測器8 1 8，信號偵測器 8 18可用於偵測並量化由收發器8 14所接收的信號之位準。 信號偵測器81 8可偵測諸如總能量、每一偽雜訊（PN)碼片 之引示能量、功率譜密度及其他信號之信號。無線設備 802亦可包括一數位信號處理器（DSP)82〇以用於處理信 號。 無線設備802之各種組件可藉由一匯流排系統822而耦合 在一起，該匯流排系統822除包括一資料匯流排外還可包 括一功率匯流排、一控制信號匯流排及一狀態信號匯流 排。然而，為清楚起見，圖8中將各種匯流排說明為匯流 排系統822。 如本文中所使用，以非常廣泛之意義使用術語"確定，，（及 其語法變體）。術語”確定"包含多種動作，且因此"確定"可 包括計算（calculating、computing)、處理、導出、研究、 查找（例如，查找表、資料庫或另一資料結構）、查明及其 類似動作》又，"確定"可包括接收（例如，接收資訊）、存 取（例如，存取記憶體中之資料）及其類似動作。又，"確定 126714.doc -20· 1360968 ”可包括解析、選擇、挑選、建立及其類似動作^ 可使用多種不同技藝及技術中之任一者來表示資訊及信 號。舉例而言，可由電M、電流、電磁波、磁場或磁粒 子、光學場或光學粒子，或其任何組合來表示貫穿上文描 述而引用之資料、指令、命令、資訊、信號及其類似物。 可以通用處理器、數位信號處理器（DSp)、特殊應用積 體電路（ASIC)、場可程式化閘陣列信號（FpGA)或其他可程 式化邏輯設備、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或其 經設計以執行本文中所描述之功能的任何組合來實施或執 行結合本揭示案而描述的各種說明性邏輯區塊、模組及電 路。通用處理器可為微處理器，但在替代實施例中，該處 理器可為任何市售處理器 '控制器、微控制器或狀態機。 亦可將處理器實施為計算設備之組合，例如，Dsp與微處 理器之組合、複數個微處理器、一或多個微處理器連同 DSP核心，或任何其他此組態。 結合本揭示案而描述的方法或演算法之步驟可直接具體 化於硬體中、由處理器執行之軟體模組中或兩者之組合 中。軟體模組可駐留於此項技術中已知之任何形式的儲存 媒體中。可使用的儲存媒體之一些實例包括RAM記憶體、 快閃記憶體、ROM記憶體、EPR〇M記憶體、EEpR〇M記憶 體、暫存器、硬碟、抽取式碟片、^^^河等。軟體模組 可包含單一指令或許多指令，且可分布於若干不同碼段 上、不同程式當中或多個儲存媒體上。儲存媒體可耦合至 一處理器，使得處理器可自儲存媒體讀取資訊並將資訊寫 126714.doc 1360968 .a至儲存媒針。在替代實施例中，儲存媒體可與處 成一體式。 本文中揭禾之方法包含用於達成所插述方法之一或多個 步驟或動作。在不脫離申請專利範圍之料的情況下，該 專方法步驟及/或動作可彼此互換。換言之，除非指定步 • 驟或動作之特定次序，否則力llBOifeArrt» m斤㈣在不脱離_ 專利範圍之範嗜 - ㈣況下，可修改㈣步驟及/或動作之次序及/或使用。 所描述之功能可以硬體、軟體、動體或其任何組合來實 施。若以軟體實施，則該等功能可作為一或多個指令儲存 於電腦可讀媒體上。-儲存媒體可為可由電腦存取之任何 可用媒體。以實例說明且非限制，此電腦可讀媒體可包含 RAM ROM、EEPR0M、CD-ROM或其他光碟儲存設備、 磁碟储存設備或其他磁性儲存設備、或可用於載運或儲存 呈指令或資料結構形式的所要程式碼並可由電腦存取之任 何其他媒體。如本文中使用的磁碟及光碟包括緊密光碟 • (CD)、雷射光碟、光碟、數位化通用光碟(DVD)、軟性磁 碟及BlU-ray®光碟，其中磁碟通常以磁性方式再現資料， 而光碟以光學方式用雷射再現資料。 軟體或指令亦可經由傳輸媒體而傳輸。舉例而言，若使 用一同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數位用戶線（Dsl)或 諸如紅外線、無線電及微波的無線技術自一網站、伺服器 或其他遠端源傳輸軟體，則將同軸電纜、光纖電纜、雙絞 線、DSL或諸如紅外線、無線電及微波的無線技術包括於 傳輸媒體的定義中。 126714.doc -22- 丄允0968 應理解，申請專利範圍不限於上文說明之確切組態及組 件。在不脫離申請專利範圍之範疇的情況下，可在上文描 述之方法及裝置的配置、操作及細節方面進行各種修改、 改變及變化。 【圖式簡單說明】 圖1說明根據本系統與方法之一實例之網路組態； 圖2為說明使用者設備之另一實例的方塊圖； 圖3為說明一用於確定一頻道是否由經許可傳輸佔用的 方法之一實例的流程圖； 圖3 A說明對應於圖3中所示之方法的構件加功能區塊； 圖4為說明將一第一頻率信號轉換成一第二頻率信號的 處理之一實例； 圖5為說明將該第二頻率信號轉換成一複合基頻信號的 處理之一實例； 圖6為說明將該第二頻率信號轉換成一複合基頻信號的 處理之另一實例； 圓7為說明計算一平均週期圖之一實例的處理；及 圖8說明可用於一無線設備之各種組件。 【主要元件符號說明】 100 網路組態 108A 使用者設備 108B 使用者設備 108C 使用者設備 108D 使用者設備 126714.doc -23· 1360968 108E 使用者設備 108F 使用者設備 108G 使用者設備 108H 使用者設備 1081 使用者設備 108J 使用者設備 108K 使用者設備 110 基地台

112 基地台 114 基地台 116 基地台 118 基地台 150 第一服務區域 152 第二服務區域 154 第三服務區域 156 第四服務區域

158 第五服務區域 202 頻率轉換器 204 信號濾波器 206 信號轉換器 208 使用者設備/週期圖產生器 210 功率譜估計器 212 測試統計值比較器 302A 用於將一信號之頻率自一第一頻率轉換成一 c s) 126714.doc •24- 1360968 第二頻率的構件 304A 用於濾波該具有該第二頻率之信號以移除頻 帶外信號的構件 306A 用於將該具有該第二頻率之信號轉換成複合 基頻信號的構件 308A 用於計算該複合基頻信號之一平均週期圖的 構件 3 1 0 A 用於比較該平均週期圖與一臨限值的構件 400 處理 402 第一頻率信號 404 信號濾波器 406 混頻器 408 本地振盪器 410 第二頻率信號 500 處理 504A 信號類比濾波器 504B 信號類比濾波器 506A 第一混頻器 506B 第二混頻器 5 08 A 第一本地振盪器 508B 第二本地振盪器 510 第二頻率信號 512A 類比至數位轉換器（ADC) 512B 類比至數位轉換器（ADC) 126714.doc -25- 1360968 514 複合基頻信號/複合信號 516 複合基頻信號/複合信號 600 處理 604A 信號類比濾波器 604B 信號類比濾波器 604C 數位信號濾波器 604D 數位信號濾波器 606A 第一混頻器

606B 第二混頻器 606C 第一混頻器 606D 第二混頻器 608 A 第一本地振盪器 608B 第二本地振盪器 608C 第三本地振盪器 608D 第四本地振盪器 610 第二頻率信號

612A 類比至數位轉換器（ADC) 612B 類比至數位轉換器（ADC) 614 複合信號 616 複合信號 618A 向下取樣器 618B 向下取樣器 620 複合基頻信號/數位複合基頻信號 620A 第一抽取階段 126714.doc -26- 1360968 620B 第二抽取階段 622 複合基頻信號/數位複合基頻信號 700 處理 702 串行至並行轉換器 704 快速傅立葉變換組件 706 絕對值組件 708 求和組件 710 迭代組件

712 平均週期圖 724 數位複合基頻信號 802 無線設備 804 處理器 806 記憶體 808 外殼 810 傳輸器 812 接收器

814 收發器 816 天線 818 信號偵測器 820 數位信號處理器（DSP) 822 匯流排系統 126714.doc -27-

Claims (1)

1360968 __ .. ，崎^月日修正替換頁 第096142763號專利申請案 L-—II_1 中文申請專利範圍替換本(1〇〇年ίο月） 十、申請專利範圍： 1. —種在一無線頻譜頻道中用於偵測—傳輸信號之存在的 方法，其包含： 藉由一無線裝置將一信號之頻率自一第一頻率轉換成 一第二頻率； 藉由該無線裝置濾波該具有該第二頻率之信號以移除 不在該第二頻率之頻帶内的信號； 藉由該無線裝置部分地基於在二個可能的引示頻率之 間的一中間頻率選擇一本地振盪器頻率； 藉由該無線裝置使用該經選擇之本地振盪器頻率將具 有该第二頻率之該信號轉換成一複合基頻信號； 藉由該無線裝置計算該複合基頻信號之一平均週期 圖， 藉由該無線裝置比較該平均週期圖之一值與一臨限 值；及 若該平均週期圖之該值超過該臨限值，則藉由該無線 裝置偵測該傳輸信號之該存在。 2. 如請求項丨之方法，其進一步包含確定該平均週期圖之 一最高值。 3_如明求項2之方法，其進一步包含比較該平均週期圖之 該最高值與該臨限值。 4. 如凊求項1之方法，其中該信號之該頻率為一射頻。 5. 如凊求項1之方法，其中該複合基頻信號為一數位複合 基頻信號》 σ 126714-1001006.doc 1^60968 一 " -----^ /*啤…日修正替换頁 6. 如请求項5之方法，其進一步包含使用該平均週期圖來 估汁該數位複合基頻信號之一功率譜。 7. 如請求項1之方法，其進一步包含比較該平均週期圖之 該值與一資料相依臨限值。 8·如請求項7之方法’其進一步包含在該平均週期圖之該 值超過該臨限值及該資料相依臨限值時偵測該傳輸信號 之該存在。 月求項1之方法，其中該無線頻譜頻道為一電視（τν) 頻道。 如叫求項1之方法，其中偵測該傳輸信號之該存在係藉 由一認知無線電設備來實施。 u.如請求項1之方法，其中該傳輸信號為-高級電視系統 委員會（ATSC)信號。 12. 一種在一無線頻譜頻道中用於偵測一傳輸信號之存在之 無線設備，其包含： 一處理器； 記憶體，其與該處理器電子通信；及 储存於該記憶财之指令，該Μ令可執行以： 將-信號之頻率自—第一頻率轉換成一第二頻率； 遽波該具有該第二頻率之信號以移除不在該第二頻 率之頻帶内的信號； 部分地基於在二個可銥的a— J此的引不頻率之間的一中間頻 率選擇一本地振盪器頻率； 使用該選擇之本地振盪器頻率將具有該第二頻率 126714-1001006.doc 1360968 /4"月έ日修正替換頁 之該信號轉換成一複合基頻信號； 計算該複合基頻信號之一平均週期圖； 比較該平均週期圖之一值與一臨限值；及 若該平均週期圖之該值超過該臨限值，則偵測該傳 輸信號之該存在。 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 如請求項12之無線設備，其中該無線設備為一手機。 如睛求項12之無線設備，其中該無線設備為一基地台。 如叫求項12之無線設備，其中該等指令可進一步執行以 確定該平均週期圖之一最高值。 如請求項15之無線設備，其中該等指令可進一步執行以 比較該平均週期圖之該最高值與該臨限值。 如凊求項12之無線設備，其中該信號之該頻率為一射 頻。 如睛求項12之無線設備，其中該複合基頻信號為一數位 複合基頻信號。 如請求項18之無線㈣，其中該等指令可進—步執行以 使用該平均週期圖來估計該數倾合基懸號之一功率 譜。 如請求項12之無線設備，其中該傳輸信號為-高級電視 系統委員會（ATSC)信號。 一種經組態以在一盔線舾叫诚.谷丄u .，'、琛頰谱頻道中偵測一傳輸信號之存 在之裝置，其包含： 用於將-信號之頻率自—第一頻率轉換成一第二頻率 的構件； 126714-1001006.doc 1360968 _ 崎，。月6日修正替換頁 用於濾波該具有該第二頻率之信號以移除不在該第二 頻率之頻帶内的信號之構件； 用於部分地基於在二個可能的引示頻率之間的一中間 頻率選擇一本地振盥器頻率之構件； 用於使用該經選擇之本地振盪器頻率將具有該第二頻 率之該信號轉換成一複合基頻信號之構件； 用於計算該複合基頻信號之一平均週期圖的構件； 用於比較該平均週期圖之一值與一臨限值的構件；及 用於在該平均週期圖之該值超過該臨限值時偵測該傳 輸信號之該存在的構件。 22. —種在一無線頻譜頻道中用於偵測一傳輸信號之存在之 電腦程式產品，該電腦程式產品包含一在其上具有指令 之非暫態電腦可讀媒體，該等指令包含： 用於使一無線裝置將一信號之頻率自一第一頻率轉換 成一第二頻率的程式瑪； 用於使該無線裝置濾波該具有該第二頻率之信號以移 除不在該第二頻率之頻帶内的信號之程式碼； 用於使該無線裝置部分地基於在二個可能的引示頻率 之間的一中間頻率選擇一本地振盪器頻率之程式碼； 用於使該無線裝置使用該經選擇之本地振盪器頻率將 具有該第二頻率之該信號轉換成一複合基頻信號之程式 碼； 用於使該無線裝置計算該複合基頻信號之一平均週期 圖的程式碼； 126714-1001006.doc -4· 1360968 _ ~年川月έ日修正替換頁 用於使該無線裝置比較該平均週期圖之一值與一臨限值 的程式碼；及 用於在該平均週期圖之該值超過該臨限值時使該無線 裝置偵測該傳輸信號之該存在的程式碼。 126714-1001006.doc