система радиосвязи на основе приемопередатчиков с поддержкой совместного использования спектра

Формула изобретения

1. Способ реализации связи между приемопередатчиками сети связи с использованием избранной части предписанного диапазона частот, включающего в себя множество каналов связи, включающий в себя следующие шаги: (a) осуществляют слежение за указанным предписанным диапазоном частот для обнаружения в указанных каналах связи присутствия радиочастотной энергии, генерируемой источниками, отличными от приемопередатчиков указанной сети, и идентификацию тех каналов связи, в которых отсутствует радиочастотная энергия, как свободных каналов, доступных для использования соответствующими приемопередатчиками; (b) инициируют установление связи посредством приемопередатчиков указанной сети с использованием выбранных свободных каналов, идентифицированных на шаге (а).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что шаг (b) включает в себя инициирование установления связи посредством указанных приемопередатчиков путем последовательного использования соответственно различных указанных каналов, из выбранных свободных каналов, идентифицированных в шаге (а).

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сеть связи содержит приемопередатчик главного пункта и множество приемопередатчиков удаленных пунктов, причем связь в пределах указанной сети устанавливается между приемопередатчиком главного пункта и приемопередатчиками удаленных пунктов.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что шаг (а) включает в себя следующие шаги:

(а1) инициируют передачу в свободном канале приемопередатчиком главного пункта предписанного сообщения, которое обнаруживается каждым из приемопередатчиков удаленных пунктов, и инициируют отслеживание каждым приемопередатчиком удаленного пункта указанного предписанного диапазона частот в ответ на предписанное сообщение с целью обнаружения наличия в каналах связи радиочастотной энергии, генерируемой источниками, отличными от приемопередатчиков указанной сети, и идентификации того, какие из каналов связи свободны от радиочастотной энергии с точки зрения каждого приемопередатчика удаленного пункта и являются свободными каналами, доступными для использования;

(а2) инициируют передачу каждым приемопередатчиком удаленного пункта сообщения, содержащего данные о свободных каналах, идентифицированных как таковые на шаге (а1), приемопередатчику главного пункта;

(а3) инициируют широковещательную передачу приемопередатчиком главного пункта сообщения управления связью каждому из приемопередатчиков удаленных пунктов, причем это сообщение содержит обобщенные данные о свободных каналах, основанные на сообщениях идентификации свободных каналов, переданных приемопередатчиками удаленных пунктов приемопередатчику главного пункта в шаге (а2).

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что шаг (а1) включает в себя инициирование передачи приемопередатчиком главного пункта предопределенного заголовка в составе предписанного сообщения, причем поступление предопределенного заголовка ожидается каждым из приемопередатчиков удаленных пунктов и в ответ на поступление предопределенного заголовка - инициирование выполнения анализа каждым приемопередатчиком удаленного пункта указанного диапазона частот на наличие радиочастотной энергии в каналах связи и определения того, какие из указанных каналов связи свободны от радиочастотной энергии с точки зрения каждого приемопередатчика удаленного пункта и, таким образом, являются свободными каналами, доступными для использования.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что указанное сообщение управления связью, широковещательно передаваемое приемопередатчиком главного пункта, содержит информационное представление последовательности соответственных различных указанных свободных каналов, данные о которых были широковещательно переданы на шаге (аЗ), которые должны последовательно использоваться для передачи сообщений между приемопередатчиком главного пункта и приемопередатчиками удаленных пунктов.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что шаг (b) включает в себя идентификации подключения указанных каналов, выбранных среди свободных каналов, идентифицированных в шаге (а), к набору модулируемых фильтров, содержащему оператор обратного быстрого преобразования Фурье и многофазный фильтр, и получение из него множества несущих частот, соответствующих указанным каналам, выбранным среди свободных каналов.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что шаг (b) включает в себя инициирование установления взаимной связи приемопередатчиками с использованием дифференциального четвертичного переключения со сдвигом фазы в последовательных или соответственно различных свободных каналах, идентифицированных на шаге (а).

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что предписанный диапазон частот представляет собой диапазон от 217 до 220 МГц, причем соответствующий канал имеет ширину 6,25 кГц.

10. Система установления связи между соответствующими пунктами сети связи с использованием выбранной части предписанного диапазона частот, содержащего множество каналов, включающая в себя следующие компоненты:

приемопередатчик главного пункта и множество приемопередатчиков удаленных пунктов, причем каждый приемопередатчик удаленного пункта выполнен с возможностью слежения за предписанным диапазоном частот и обнаружения присутствия в нем в указанных каналах связи радиочастотной энергии, генерируемой источниками, отличными от приемопередатчиков указанной сети, и сообщения приемопередатчику главного пункта о том, какие из каналов связи свободны от радиочастотной энергии, и, таким образом, являются свободными каналами, доступными для использования системой связи;

приемопередатчик главного пункта, выполненный с возможностью составления общего списка свободных каналов, причем список включает в себя свободные каналы, идентифицированные указанным множеством приемопередатчиков удаленных пунктов, а также свободные каналы, идентифицированные приемопередатчиком главного пункта, и передачи множеству приемопередатчиков удаленных пунктов сообщения с информационным представлением указанного общего списка свободных каналов; при этом приемопередатчик главного пункта и приемопередатчик удаленного пункта выполнены с возможностью установления связи с использованием каналов из выбранных свободных каналов, содержащихся в указанном общем списке.

11. Система по п.10, отличающаяся тем, что приемопередатчик главного пункта и приемопередатчик удаленного пункта выполнены с возможностью установления связи путем последовательного использования соответственных различных указанных каналов из выбранных свободных каналов, содержащихся в указанном общем списке.

12. Система по п.11, отличающаяся тем, что приемопередатчик главного пункта выполнен с возможностью передачи сообщения, которое обнаруживается каждым из приемопередатчиков удаленных пунктов, причем каждый приемопередатчик удаленного пункта выполнен с возможностью выполнения в ответ на указанное сообщение анализа предписанного диапазона частот на наличие радиочастотной энергии в каналах связи и определения, какие из каналов связи свободны от радиочастотной энергии с точки зрения каждого приемопередатчика удаленного пункта и, таким образом, являются свободными каналами, доступными для использования.

13. Система по п.10, отличающаяся тем, что приемопередатчик главного пункта и приемопередатчик удаленного пункта выполнены с возможностью передачи данных идентификации указанных каналов из выбранных свободных каналов в набор модулируемых фильтров, включающий в себя оператор обратного быстрого преобразования Фурье и многофазный фильтр, с целью получения из него множества несущих частот, соответствующих указанным каналам, выбранным из свободных каналов.

14. Система по п.10, отличающаяся тем, что приемопередатчик главного пункта и приемопередатчик удаленного пункта выполнены с возможностью установления связи с использованием дифференциального четвертичного переключения со сдвигом фазы в последовательных соответственных различных свободных каналах.

15. Система по п.10, отличающаяся тем, что предписанный диапазон частот представляет собой диапазон от 217 до 220 МГц, причем соответствующий канал имеет ширину 6,25 кГц.

16. Способ установления связи между приемопередатчиками сети связи, предусматривающий использование выбранной части предписанного диапазона частот, содержащего множество каналов, включающий в себя следующие шаги:

(a) осуществляют формирование и передачу сообщения анализа свободных каналов, которое обнаруживается каждым из приемопередатчиков удаленных пунктов, приемопередатчиком главного пункта;

(b) осуществляют получение указанного сообщения анализа свободных каналов приемопередатчиком каждого удаленного пункта и в ответ на него осуществляют сканирование предписанного диапазона частот на наличие в каналах связи радиочастотной энергии, генерируемой источниками, отличными от приемопередатчиков указанной сети, и идентификацию того, какие из каналов связи свободны от радиочастотной энергии с точки зрения каждого приемопередатчика удаленного пункта и, таким образом, являются свободными каналами, доступными для использования;

(c) осуществляют передачу приемопередатчиком каждого удаленного пункта сообщения, содержащего информацию, на основании которой свободные каналы могут быть идентифицированы в приемопередатчике главного пункта, приемопередатчику главного пункта;

(d) осуществляют сканирование приемником главного пункта предписанной полосы связи на наличие радиочастотной энергии в указанных каналах связи и идентификацию того, какие из каналов связи свободны от радиочастотной энергии с точки зрения каждого приемопередатчика удаленного пункта и, таким образом, являются свободными каналами, доступными для использования;

(e) осуществляют получение приемопередатчиком главного пункта сообщений, передаваемых от удаленных пунктов на шаге (с), составление общего списка свободных каналов, идентифицированных в указанных получаемых сообщениях, и свободных каналов, идентифицированных передатчиком главного пункта в шаге (d), и передачу каждому приемопередатчику удаленного пункта представления указанного общего списка использования свободных каналов в сообщении;

(f) инициируют установление взаимной связи приемопередатчиками главного пункта и удаленного пункта с использованием выбранных указанных свободных каналов из указанного общего списка.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что шаг (f) включает в себя инициирование установления взаимной связи между приемопередатчиком указанного главного пункта и приемопередатчиком удаленного пункта путем последовательного использования соответствующих различных свободных каналов из указанных выбранных свободных каналов из указанного общего списка.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что указанное сообщение об использовании свободных каналов, переданное приемопередатчиком главного пункта, содержит информационное представление последовательности соответственных различных свободных каналов, которые должны последовательно использоваться для передачи сообщений между приемопередатчиком главного пункта и приемопередатчиком удаленного пункта.

19. Способ по п.16, отличающийся тем, что шаг (е) включает в себя передачу идентификаций соединения указанных каналов, выбранных из идентифицированных свободных каналов, в набор модулируемых фильтров, содержащий оператор обратного быстрого преобразования Фурье и многофазный фильтр, и получение из него множества несущих частот, соответствующих указанным каналам выбранным из свободных каналов.

20. Способ по п.16, дополнительно включающий в себя шаг (g) осуществления обмена предписанными сообщениями между приемопередатчиком главного пункта и удаленным пунктом, желающим присоединиться к указанной сети связи, выполняемый для предоставления указанному удаленному пункту, желающему присоединиться к указанной сети связи, возможности взаимодействия с указанным главным пунктом на шагах (а)-(f).

21. Способ по п.20, отличающийся тем, что шаг (g) включает в себя следующие шаги:

(g1) передают маяковое предварительное сообщение от приемопередатчика главного пункта, причем указанное сообщение содержит свободный канал и уникальное слово, однозначно связанное с указанным маяковым предварительным сообщением;

(g2) передают посредством приемопередатчика удаленного пункта, желающего присоединиться к указанной сети связи, в ответ на обнаружение маякового предварительного сообщения сигнал чистой несущей по свободному каналу, содержащемуся в маяковом предварительном сообщении, переданном от главного пункта на шаге (а);

(g3) передают посредством приемопередатчика главного пункта в ответ на обнаружение сигнала чистой несущей, переданного приемопередатчиком удаленного пункта, желающего присоединиться к сети связи, на шаге (g2), сообщение инициализации, содержащее свободный канал, уникальное слово, однозначно связанное с сообщением инициализации, и информацию инициализации, которая позволяет удаленному пункту, желающему присоединиться к сети связи, выполнить это присоединение к сети связи, на стороне.

22. Способ по п.16, отличающийся тем, что шаг (f) включает в себя следующие шаги:

(f1) от приемопередатчика главного пункта осуществляют широковещательную передачу сообщения об открытой среде передачи, включающего в себя предписанное множество частот свободных каналов, от приемопередатчика главного пункта;

(f2) от приемопередатчика удаленного пункта, имеющего информацию, которую необходимо передать приемопередатчику главного пункта, в ответ на поступление указанного сообщения об открытой среде передачи, широковещательно переданного приемопередатчиком главного пункта на шаге (f1), и после истечения случайного интервала задержки осуществляют передачу сообщения запроса доступа, содержащего предопределенный набор частот свободных каналов, отличный от предписанного множества частот свободных каналов;

(f3) от приемопередатчика главного пункта в ответ на получение сообщения запроса доступа осуществляют широковещательную передачу сообщения о предоставлении доступа, содержащего предопределенное число частот свободных каналов, отличных от предписанного множества и предопределенного множества частот свободных каналов;

(f4) от приемопередатчика удаленного пункта, имеющего информацию, которую необходимо передать приемопередатчику главного пункта, в ответ на поступление сообщения о предоставлении доступа, широковещательно переданного приемопередатчиком главного пункта на шаге (f1), осуществляют передачу сообщения данных, содержащего указанную информацию.

23. Способ по п.16, отличающийся тем, что шаг (f) включает в себя следующие шаги:

(f1) осуществляют широковещательную передачу сообщения об открытой среде передачи, включающего в себя предписанное множество частот свободных каналов, от приемопередатчика главного пункта;

(f2) осуществляют широковещательную передачу сообщения данных, содержащего информацию, предназначенную для приемопередатчика удаленного пункта, приемопередатчиком главного пункта;

(f3) на стороне приемопередатчика удаленного пункта осуществляют отслеживание указанной сети связи и прием сообщения данных, широковещательно переданного приемопередатчиком главного пункта в шаге (f2), выполняемые в ответ на поступление сообщения о предоставлении доступа к среде передачи, широковещательно переданного приемопередатчиком главного пункта в шаге (f1).

24. Способ установления связи между соответствующими приемопередатчиками сети связи, имеющими вторичные лицензии, с использованием выбранной части диапазона частот, содержащей множество лицензированных каналов, включающий в себя следующие шаги:

(а) осуществляют слежение за указанным диапазоном частот для обнаружения присутствия радиочастотной энергии, излучаемой имеющими лицензии пользователями, в лицензированных каналах связи, и идентификацию этих лицензированных каналов связи, в которых отсутствует радиочастотная энергия, излучаемая имеющими лицензии пользователями, как свободных каналов, доступных для использования соответствующими приемопередатчиками, имеющими вторичные лицензии, причем указанные действия выполняются без передачи в пределах указанного диапазона частот;

(b) выдают команду указанным соответствующим приемопередатчикам, имеющим вторичные лицензии, на установление взаимной связи с использованием выбранных каналов из свободных каналов, идентифицированных в шаге (а).

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что сеть связи содержит приемопередатчик главного пункта, не имеющий лицензии, и множество приемопередатчиков удаленных пунктов, не имеющих лицензий, причем связь в пределах сети осуществляется между приемопередатчиком главного пункта, не имеющим лицензии, и приемопередатчиками удаленных пунктов, не имеющими лицензий.

26. Способ по п.25, отличающийся тем, что шаг (а) включает в себя следующие шаги:

(а1) инициируют передачу в свободном канале приемопередатчиком главного пункта, не имеющим лицензии, предписанного сообщения, которое обнаруживается каждым из приемопередатчиков удаленных пунктов, не имеющих лицензии, и, в ответ на предписанное сообщение, инициирование отслеживания каждым из приемопередатчиков удаленных пунктов, не имеющих лицензии, предписанного диапазона частот на наличие радиочастотной энергии, излучаемой имеющими лицензию пользователями в каналах связи, и идентификацию того, какие из каналов связи свободны от радиочастотной энергии, излучаемой имеющими лицензию пользователями, с точки зрения каждого приемопередатчика удаленного пункта, и, таким образом, являются свободными каналами, доступными для использования;

(а2) инициируют передачу каждым приемопередатчиком удаленного пункта, не имеющим лицензии, приемопередатчику главного пункта, не имеющему лицензии, сообщения с описанием свободных каналов, идентифицированных как таковые в шаге (а1);

(а3) инициируют широковещательную передачу приемопередатчиком главного пункта, не имеющему лицензии, каждому из приемопередатчиков удаленных пунктов, не имеющих лицензий, сообщения управления связью, содержащего обобщенную идентификацию свободных каналов и создаваемого на основе сообщений идентификации свободных каналов, переданных приемопередатчиками удаленных пунктов, не имеющими лицензий, приемопередатчику главного пункта, не имеющему лицензии, в шаге (а2).

27. Способ по п.26, отличающийся тем, что сообщение управления связью, передаваемое приемопередатчиком главного пункта, не имеющим лицензии, содержит информационное представление последовательности соответственных различных свободных каналов, широковещательно переданных на шаге (а3), которые необходимо последовательно использовать для передачи сообщений между приемопередатчиком главного пункта, не имеющим лицензии, и приемопередатчиками удаленных пунктов, не имеющими лицензий.

28. Способ по п.24, отличающийся тем, что шаг (b) включает в себя передачу идентификаций указанных каналов, выбранных из свободных каналов, идентифицированных в шаге (а), в набор модулируемых фильтров, содержащий оператор быстрого преобразования Фурье и многофазный фильтр, и получение из него множества несущих частот, соответствующих указанным каналам, выбранным из свободных каналов.

29. Способ по п.28, отличающийся тем, что шаг (b) включает в себя выдачу команды приемопередатчикам главного пункта и удаленных пунктов, не имеющим лицензий, на установление взаимной связи с использованием дифференциального четвертичного переключения со сдвигом фазы в последовательных соответственных различных указанных свободных каналах, идентифицированных в шаге (а).

30. Способ по п.24, отличающийся тем, что предписанный диапазон частот представляет собой полосу 217-220 МГц, причем соответствующий канал представляет собой канал шириной 6,25 кГц.

31. Способ по п.24, отличающийся тем, что шаг (b), включает в себя выдачу команды указанным приемопередатчикам со вторичными лицензиями на установление взаимной связи путем последовательного использования соответствующих различных каналов из указанных каналов, выбранных из свободных каналов, идентифицированных в шаге (а).

32. Способ по п.1, отличающийся тем, что шаг (b) включает в себя инициирование установления связи посредством указанных приемопередатчиков путем последовательного использования соответственно различных указанных каналов, из выбранных свободных каналов, идентифицированных в шаге (а), независимо от географического положения указанных приемопередатчиков.

33. Способ по п.1, отличающийся тем, что шаг (b) включает в себя инициирование установления связи посредством указанных приемопередатчиков путем последовательного использования соответственно различных указанных каналов, из выбранных свободных каналов, идентифицированных в шаге (а), в то время, когда первичные пользователи каналов, включающих в себя указанные свободные каналы, не осуществляют передачу в указанных каналах.

34. Способ по п.1, отличающийся тем, что шаг (а) включает в себя идентификацию тех каналов связи, в которых отсутствует радиочастотная энергия, как свободных каналов, доступных для использования соответствующими приемопередатчиками, посредством контрольного канала, спектр которого находится в пределах указанного предписанного диапазона частот.

35. Способ по п.34, отличающийся тем, что шаг (а) включает в себя изменение частоты указанного контрольного канала с целью предотвращения конфликта с первичным пользователем в пределах указанного предписанного диапазона частот.

36. Система по п.10, отличающаяся тем, что приемопередатчик главного пункта и множество приемопередатчиков удаленных пунктов выполнены с возможностью установления связи с использованием каналов из выбранных свободных каналов, содержащихся в указанном общем списке, независимо от географического положения указанных приемопередатчиков.

37. Система по п.10, отличающаяся тем, что приемопередатчик главного пункта и множество приемопередатчиков удаленных пунктов выполнены с возможностью установления связи в то время, когда первичные пользователи каналов, включающих в себя указанные свободные каналы, не осуществляют передачу в указанных каналах.

38. Система по п.10, отличающаяся тем, что приемопередатчик главного пункта и множество приемопередатчиков удаленных пунктов выполнены с возможностью идентификации указанных свободных каналов независимо от наличия информации о первичном пользователе канала в пределах предписанного диапазона частот, содержащего свободный канал.

39. Система по п.10, отличающаяся тем, что приемопередатчик главного пункта выполнен с возможностью осуществления связи с и множеством приемопередатчиков удаленных пунктов посредством контрольного канала, спектр которого находится в пределах указанного предписанного диапазона частот.

40. Система по п.39, отличающаяся тем, что приемопередатчик главного пункта выполнен с возможностью изменения частоты указанного контрольного канала с целью предотвращения конфликта с первичным пользователем в пределах указанного предписанного диапазона частот.

41. Способ по п.16, отличающийся тем, что шаг (f) включает в себя инициирование установления взаимной связи между приемопередатчиком указанного главного пункта и приемопередатчиком удаленного пункта путем использования соответствующих различных свободных каналов из указанных выбранных свободных каналов из указанного общего списка, независимо от географического местоположения приемопередатчика главного пункта и приемопередатчика удаленного пункта.

42. Способ по п.16, отличающийся тем, что шаг (f) включает в себя инициирование установления взаимной связи между приемопередатчиком указанного главного пункта и приемопередатчиком удаленного пункта путем использования соответствующих различных свободных каналов из указанных выбранных свободных каналов из указанного общего списка, в то время, когда первичные пользователи каналов, включающих в себя указанные свободные каналы, не осуществляют передачу в указанных каналах.

43. Способ по п.16, отличающийся тем, что шаг (b) включает в себя идентификацию того, какие из каналов связи являются свободными каналами, доступными для использования, независимо от наличия информации о первичном пользователе канала в пределах предписанного диапазона частот, содержащего свободный канал.

44. Способ по п.16, отличающийся тем, что приемопередатчик главного пункта и множество приемопередатчиков удаленных пунктов осуществляют связь посредством контрольного канала, спектр которого находится в пределах указанного предписанного диапазона частот.

45. Способ по п.44, отличающийся тем, что частоту указанного контрольного канала изменяют с целью предотвращения конфликта с первичным пользователем в пределах указанного предписанного диапазона частот.

46. Способ по п.24, отличающийся тем, что шаг (b) включает в себя выдачу команды указанным соответствующим приемопередатчикам, имеющим вторичные лицензии, на установление взаимной связи с использованием выбранных каналов из свободных каналов, идентифицированных в шаге (а), независимо от географического местоположения приемопередатчика главного пункта и приемопередатчика удаленного пункта.

47. Способ по п.24, отличающийся тем, что шаг (b) включает в себя выдачу команды указанным соответствующим приемопередатчикам, имеющим вторичные лицензии, на установление взаимной связи с использованием выбранных каналов из свободных каналов, идентифицированных в шаге (а), в то время, когда первичные пользователи каналов, включающих в себя указанные свободные каналы, не осуществляют передачу в указанных каналах.

48. Способ по п.24, отличающийся тем, что шаг (а) включает в себя идентификацию указанных лицензированных каналов связи, в которых отсутствует радиочастотная энергия, излучаемая имеющими лицензии пользователями, как свободных каналов, независимо от наличия информации о первичном пользователе канала в пределах предписанного диапазона частот, содержащего свободный канал.

49. Способ по п.24, отличающийся тем, что шаг (а) включает в себя идентификацию указанных лицензированных каналов связи, в которых отсутствует радиочастотная энергия, излучаемая имеющими лицензии пользователями, как свободных каналов, посредством контрольного канала, спектр которого находится в пределах указанного предписанного диапазона частот.

50. Способ по п.49, отличающийся тем, что частоту указанного контрольного канала изменяют с целью предотвращения конфликта с первичным пользователем в пределах указанного предписанного диапазона частот.

Описание изобретения к патенту

Текст описания приведен в факсимильном виде.