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CN101483489A - 操作认知无线电设备的方法和认知无线电设备 - Google Patents

操作认知无线电设备的方法和认知无线电设备 Download PDF

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CN101483489A
CN101483489A CNA2009100018038A CN200910001803A CN101483489A CN 101483489 A CN101483489 A CN 101483489A CN A2009100018038 A CNA2009100018038 A CN A2009100018038A CN 200910001803 A CN200910001803 A CN 200910001803A CN 101483489 A CN101483489 A CN 101483489A
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wireless device
parameter
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Alcatel Lucent SAS
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Abstract

本发明涉及操作认知无线电设备的方法和认知无线电设备。所述认知无线电设备(100)能够与另外的无线电设备建立无线电通信，所述另外的无线电设备特别是通信网络的基站和/或另外的移动终端。所述方法特征在于：提供所述认知无线电设备(100)本地的通信参数数据库(110)，其中，所述通信参数数据库(110)包括地理位置相关的通信参数；确定所述认知无线电设备(100)的地理位置；以及取决于所述通信参数数据库(110)和所述认知无线电设备(100)的被确定的位置，选择一个或多个通信参数用于未来的无线电通信。

Description

操作认知无线电设备的方法和认知无线电设备
技术领域
本发明涉及操作认知无线电设备的方法，所述认知无线电设备能够与另外的无线电设备建立无线电通信，所述认知无线电设备特别是移动终端，所述另外的无线电设备特别是通信网络的基站和/或另外的移动终端。
本发明进一步涉及认知无线电设备，所述认知无线电设备能够与另外的无线电设备建立无线电通信，所述认知无线电设备特别是移动终端，所述另外的无线电设备特别是通信网络的基站和/或另外的移动终端。
背景技术
上述类型的方法和设备在本领域是众所周知的。诸如认知无线电系统的概念提供“智能”系统部件，特别是认知无线电设备，所述认知无线电设备能够动态改变通信参数，例如为了适合类似各种不同的通信标准。与根据GSM(全球移动通信系统)或UMTS(通用移动通信系统)标准的根基稳固的无线通信系统相比，认知无线电设备不限于特定的专用频段或通信所要求的其它基本资源。相反它们可以使用广泛的多种不同频段，所述多种不同频段的至少某些没有被明确保留用于现在的无线通信系统。为此目的，认知无线电设备装备有对应的收发器硬件，所述收发器硬件允许使用所述广泛的多种频率范围。在很多概念上的研究中，通过软件定义无线电(SDR)技术，能够实现这种认知无线电设备的多功能性，除了从多种频段中选择外，所述软件定义无线电(SDR)技术允许定义和改变通信参数，诸如传输协议和/或调制方案、在软件基础上的编码/解码算法。
然而，认知无线电设备的现有概念有重大缺点，即，为了获取关于可能的无线电通信链接或类似不适用于无线电通信的频率范围的足够信息，认知无线电设备被要求大量扫描无线电环境。在最坏情况下几乎必须永久实施的这种扫描，导致过度使用电池并因而降低移动性。
而且，由于认知无线电设备在通信参数的参数范围方面的多功能性，如果必须探查不同通信参数的每个可能组合，扫描过程是非常复杂的。
此外，当前的解决方案要求以单独的调谐器/接收器的形式的附加硬件，因为主要的调谐器/接收器系统被保留用于普通通信。
从而，本发明的目的是提供改进的操作认知无线电设备的方法和改进的认知无线电设备，所述方法和设备提供高度的操作灵活性，并且同时避免已知概念和方法的缺点。
发明内容
考虑到以上提到的方法，根据本发明的该目的被如下实现：
-提供所述认知无线电设备本地的通信参数数据库，其中，所述通信参数数据库包括地理位置相关的通信参数，
-确定所述认知无线电设备的地理位置，以及
-取决于所述通信参数数据库和所述认知无线电设备的被确定的位置，选择一个或多个通信参数用于未来的无线电通信。
本发明的操作认知无线电设备的方法有利地使得能够避免永久扫描无线电环境以便获取类似关于可能的无线电通信链接或频段的足够信息的过程。本发明方法更使得能够基于所述认知无线电设备的当前位置直接从所述本地通信参数数据库确定适当的通信参数。相应地，不要求能够实施本发明方法的认知无线电设备装备有用于实施所述扫描过程的单独的调谐器/接收器。此外，避免所述永久扫描增加了所述认知无线电设备的电池寿命，并且对移动应用是特别重要的。
根据本发明的有利实施例，所述通信参数包括关于无线电频率的信息，所述信息可以被或可以不被所述认知无线电设备访问和/或扫描。由此，一方面，确保了本发明的认知无线电设备甚至将不探查这样的频率范围，所述频率范围一般不被提供用于无线电通信，而是相反可能被保留用于科学目的，诸如类似射电天文学。另一方面，通过借助所述本地的通信参数数据库直接确定适用于无线电通信的有效频率范围，可以避免与传统认知无线电系统区分的冗长的扫描过程。结果，可以建立比与传统系统更快的通信服务，并且此外，减少了电池使用。
根据本发明的进一步有利实施例，所述通信参数包括关于一般频谱使用的信息，所述信息使得所述认知无线电设备能够更准确地确定要被用于未来通信的取决于位置的适当频率范围。此外，取决于所述一般频谱使用，可以控制类似带宽有效性，因而使所述认知无线电设备的当前无线电频率传输行为适合可用的频谱资源。
存储在本发明通信参数数据库中的所述通信参数还可以涉及传输协议和/或调制方案和/或编码/解码算法或建立通信所要求的另外的信息，因而使得本发明设备能够有效建立通信而不要求探查通信参数的每个组合。
然而，本发明的另一非常有利的实施例特征在于所述通信参数包括关于另外的无线电设备的信息，所述另外的无线电设备可以特别由通信网络的基站形成。同样地，所述通信参数还可以表示涉及无线电接入点和其它实体的信息，所述其它实体一般能够与本发明的认知无线电设备进行无线电通信。此外，所述通信参数可以包括关于所述另外的无线电设备相关的频率范围和/或空中接口和/或服务的信息。
本发明的进一步非常有利的实施例特征在于，所述选择步骤包括：
-确定在所述认知无线电设备的所述被确定的位置处哪种类型的无线电通信是可能的，
-根据预定参数，从所述可能的类型中选择最适合例如所述认知无线电设备的用户要求的服务的无线电通信的类型。
由此，本发明认知无线电设备可以有效选择无线电通信的类型，所述无线电通信的类型关于所述预定参数满足所述各用户请求的要求，所述预定参数类似诸如最大带宽、实时要求。
根据本发明的进一步有利实施例，本发明认知无线电设备还可以在无线电通信期间和/或之后校验和/或更新所述通信参数数据库的所述通信参数和/或所述地理位置，由此，本发明通信参数数据库的信息的质量被保证和/或改进。同时，避免了用于获取这样的信息的单独扫描过程，这引起电池寿命增加。
本发明的进一步有利实施例还可以提供多个不同的通信参数数据库，所述通信参数数据库的每个可以例如被限于特定的地理位置，诸如国家或大陆。
通过根据权利要求8的认知无线电设备给出对本发明的所述目的的进一步解决方案。
附图说明
在以下参考附图的详细描述中呈现了本发明的进一步特征、方面和优势，在所述附图中：
图1示出本发明认知无线电设备的实施例的简化框图，以及；
图2示出本发明方法的实施例的简化流程图。
具体实施方式
图1示出本发明认知无线电设备100的简化框图，认知无线电设备100能够与诸如类似通信网络的基站或移动终端的另外的无线电设备建立无线电通信。本发明的认知无线电设备100可以例如被实现为是认知无线电系统的一部分的移动设备，所述认知无线电系统的网络单元能够动态改变通信参数。
除了用于射频通信的特定频段之外，所述通信参数还可以包括类似传输协议和/或调制方案和/或编码/解码算法。通过动态改变这些参数，认知无线电设备100可以例如选择性地与GSM或UMTS基站或终端或WLAN(无线局域网)接入点或能够进行无线电通信的其它系统通信。认知无线电设备100还可以使用这种通信参数组合，所述通信参数组合不涉及诸如GSM或UMTS的当前部署的通信系统，而是涉及未来通信系统。有利地，关于通信参数的可能组合和范围，认知无线电设备100利用SDR技术来实现最大灵活性。
根据本发明，所述认知无线电设备100包括通信参数数据库110，通信参数数据库110在所述认知无线电设备100的本地，并且例如借助包括数据库110的非易失性存储单元被实现。
本发明的通信参数数据库110包括地理位置相关的上述类型的通信参数，即，诸如国家、大陆或其它地理区域的各种地理位置，所述各种地理位置可以通过坐标、向量数据被定义，或以另一本质上已知的方式被存储在所述通信参数数据库110内，并且与对各地理位置或区域有效的各通信参数相关联。
例如，通信参数数据库110可以具有多个相邻国家的地理定义，并且对于每个国家，存储了一个或多个通信参数集。这些通信参数可以例如包括关于无线电频率的频率范围信息，所述信息可以被认知无线电设备100使用，或者可以不被认知无线电设备100访问和/或甚至是扫描。
由此，在本地基础上向认知无线电设备100提供信息是可能并且有利的，所述信息关于哪些频率范围对与另外的无线电设备建立无线电通信是有效的以及哪些频率范围根本不可以被访问。
本发明认知无线电设备100有利地确定它的地理位置，这可以例如通过使用众所周知的GPS(全球定位系统)技术或基于劳兰-C位置检测或本领域已知的任何其它系统来实施。图1示出GPS系统120，GPS系统120被集成在所述本发明认知无线电设备100中。
根据本发明，取决于所述通信参数数据库110和认知无线电设备100的被确定的位置，本发明认知无线电设备100选择一个或多个通信参数用于未来无线电通信。
作为例子，在图2的本发明方法的第一步骤200中，在建立通信或扫描频率范围前，本发明认知无线电设备100借助GPS系统120(图1)确定它的当前位置。
之后，在步骤210，本发明认知无线电设备100从它的本地通信参数数据库110(图1)检索这样的通信参数集，所述通信参数集在之前在步骤200中确定的认知无线电设备100的地理位置内是有效的。
由此，本发明认知无线电设备100拥有对发起与另外的无线电设备的未来无线电通信必要的所有信息，而不被要求实施扫描多个频率范围或其它通信参数范围的冗长过程，如传统系统所要求的那样。
相应地，在步骤220，通过使用之前从本发明通信参数数据库110检索的一个或多个参数集，本发明认知无线电设备100(图1)与另外的无线电设备建立无线电通信。
通过应用本发明原理，不要求认知无线电设备100为了建立无线电通信永久扫描频率范围或其它通信参数范围。通过使用本发明通信参数数据库110，认知无线电设备100相反可以基于被存储的通信参数直接发起无线电通信。
由此，本发明认知无线电设备100不要求保留现有技术设备使用的用于扫描的单独的收发器系统，所述现有技术设备具有用于用户通信的主收发器和用于扫描目的的所述额外收发器。此外，由于不需要永久扫描频率或其它通信参数范围，本发明认知无线电设备100的电池寿命被增加。
根据本发明的进一步有利实施例，本发明认知无线电设备100还可以在无线电通信期间和/或之后校验和/或更新通信参数数据库110的通信参数和/或地理位置，这通过图2的步骤230表示。例如，通过使用通信参数数据库110的通信参数，可以建立第一通信，并且在这样的通信期间，通信参数数据库110可以被各区域中有效的另外的通信参数所扩展。在相同区域中的认知无线电设备100的未来通信可以利用在第一通信期间接收的所述另外的通信参数。
通过校验和/或更新通信参数，本发明通信参数数据库110的信息的质量被保证和维护，并且同时避免了用于获取这种信息的单独扫描过程，这引起电池寿命增加并且使认知无线电设备100不那么复杂和昂贵。本发明认知无线电设备100特别不需要装备有用于实施与现有技术系统区分的永久扫描过程的附加的调谐器/接收器或用于射频信号处理的进一步组件。
本发明的另一非常有利的实施例提出，通过分析之前在图2的步骤210中从通信参数数据库110检索的通信参数集，确定在认知无线电设备100的被确定位置处哪种类型的无线电通信是可能的。
之后，本发明认知无线电设备100可以有利地从无线电通信的可能类型中选择最适合例如被认知无线电设备100的用户当前要求的服务的类型。为了使得能够进行这种确定，可以提供各种标准来形成预定参数，根据所述预定参数，选择无线电通信的类型。作为例子，可以使用类似带宽限制、实时要求。例如，如果认知无线电设备100的用户当前请求宽带服务，认知无线电设备100如果可能的话将优选选择对应的诸如WLAN通信的通信类型，尽管诸如例如GSM通信的其它类型的通信在被确定的位置处也可以是可能的。
本发明的原理事实上可以被应用于任何认知无线电设备，优选地应用于移动认知无线电设备100。
本发明的进一步有利实施例还可以提供多个不同的通信参数数据库110(图1)，所述多个不同的通信参数数据库110的每个可以例如被限于特定的地理区域，诸如国家或大陆。在该情况中，认知无线电设备100初始可以仅装备有一个例如与认知无线电设备100要被销售到的国家相关联的通信参数数据库。例如通过固件更新，或者通过使用诸如至个人计算机的USB(通用串行总线)连接的通信链接或甚至是由认知无线电设备100提供的无线通信，另外的通信参数数据库随后可以被存储到认知无线电设备100。

Claims (13)

1.一种操作移动认知无线电设备(100)的方法，所述移动认知无线电设备(100)能够与另外的无线电设备建立无线电通信，所述移动认知无线电设备(100)特别是移动终端，所述另外的无线电设备特别是通信网络的基站和/或另外的移动终端，该方法特征在于：
-提供所述移动认知无线电设备(100)本地的通信参数数据库(110)，其中，所述通信参数数据库(110)包括地理位置相关的通信参数，
-确定所述移动认知无线电设备(100)的地理位置，以及
-取决于所述本地的通信参数数据库(110)和所述移动认知无线电设备(100)的被确定的位置，选择一个或多个通信参数用于未来的无线电通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信参数包括关于无线电频率的信息，所述信息可以被或可以不被所述认知无线电设备(100)访问和/或扫描。
3.根据之前权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，所述通信参数包括关于一般频谱使用的信息。
4.根据之前权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，所述通信参数包括关于另外的无线电设备的信息，以及关于所述另外的无线电设备相关的频率范围和/或空中接口和/或服务的信息，所述另外的无线电设备特别是通信网络的基站和/或无线电接入点。
5.根据之前权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，在无线电通信期间和/或之后，校验和/或更新所述通信参数数据库(110)的所述通信参数和/或所述地理位置。
6.根据之前权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，提供了多个通信参数数据库(110)，每个通信参数数据库(110)具有和地理区域特别是国家或大陆有关的特定信息，以及特征在于，向所述认知无线电设备(100)存储一个或多个所述通信参数数据库(110)。
7.根据之前权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，所述选择步骤包括：
-确定在所述认知无线电设备(100)的所述被确定的位置处哪种类型的无线电通信是可能的，
-根据预定参数，从所述可能的类型中选择最适合例如所述认知无线电设备(100)的用户要求的服务的无线电通信的类型。
8.一种移动认知无线电设备(100)，所述移动认知无线电设备(100)能够与另外的无线电设备建立无线电通信，所述移动认知无线电设备(100)特别是移动终端，所述另外的无线电设备特别是通信网络的基站和/或另外的移动终端，所述移动认知无线电设备(100)特征在于包括本地通信参数数据库(110)，其中，所述通信参数数据库(110)包括和地理位置有关的通信参数，以及特征在于，所述移动认知无线电设备(100)被配置为确定它的地理位置，并且取决于所述本地通信参数数据库(110)和所述被确定的位置选择一个或多个通信参数用于未来的无线电通信。
9.根据权利要求8所述的认知无线电设备(100)，其特征在于，用于存储一个或多个通信参数数据库(110)的存储装置。
10.根据权利要求8至9的任一项所述的认知无线电设备(100)，其特征在于，所述通信参数包括关于一般频谱使用的信息。
11.根据权利要求8至10的任一项所述的认知无线电设备(100)，其特征在于，所述通信参数包括关于另外的无线电设备的信息，以及关于所述另外的无线电设备相关的频率范围和/或空中接口和/或服务的信息，所述另外的无线电设备特别是通信网络的基站和/或无线电接入点。
12.根据权利要求8至11的任一项所述的认知无线电设备(100)，其特征在于，所述认知无线电设备(100)被配置为在无线电通信期间和/或之后校验和/或更新所述通信参数数据库(110)的所述通信参数和/或所述地理位置。
13.根据权利要求8至12的任一项所述的认知无线电设备(100)，其特征在于，所述认知无线电设备(100)被配置为
-确定在所述认知无线电设备(100)的所述被确定的位置处哪种类型的无线电通信是可能的，
-根据预定参数，从所述可能的类型中选择最适合例如所述认知无线电设备(100)的用户要求的服务的无线电通信的类型。
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