CN102740323A - 基于无线装置的传感器网络 - Google Patents

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Abstract

本发明描述用于使用无线装置来实施传感器网络的技术。对于认知无线电，无线装置获得针对所述无线装置不与之通信的第一系统(例如，广播系统)的测量。所述无线装置经由第二系统(例如，蜂窝式系统)发送所述测量和相关联的位置信息和/或时间戳。服务器从许多无线装置接收测量并基于所述测量来确定所述第一系统的覆盖范围。对于其它应用，无线装置从所述无线装置处的至少一个传感器获得传感器信息并经由无线系统发送所述传感器信息和相关联的位置信息和/或时间戳。服务器从许多无线装置接收所述传感器信息和相关联的信息、聚集所述传感器信息，并构建一图。所述无线装置可基于所述传感器信息和相关联的信息而形成用户简档。

Description

基于无线装置的传感器网络
分案申请的相关信息
本案是一件分案申请。本案的母案是国际申请号为PCT/US2007/079597、申请日为2007年9月26日、PCT申请进入中国国家阶段后申请号为200780035377.9、发明名称为“基于无线装置的传感器网络”的发明专利申请案。
本申请案主张2006年9月26日申请的标题为“移动台传感器网络(MOBILESTATION SENSOR NETWORKS)”的第60/847,433号美国申请案的优先权，所述申请案转让给本受让人，且以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及通信，且更具体来说，涉及用于使用无线装置的技术。
背景技术
无线通信网络被广泛部署以提供各种通信服务，例如语音、视频、包数据、消息传递、广播等等。这些无线网络可为能够通过共享可用网络资源而支持用于多个用户的通信的多址网络。此些多址网络的实例包括码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络和单载波FDMA(SC-FDMA)网络。
无线网络可包括可支持用于许多无线装置(例如，蜂窝式电话)的通信的许多基站。常规上，无线装置主要用于无线电通信且常被用户携带到各处。最近，无线装置已被设计有额外特征，例如用于照相和俘获视频的相机，用于确定用户的位置的定位能力等等。这些额外特征提供更多能力并实现无线装置由用户用于通信以及其它功能的更大用途。
发明内容
在本文中描述用于使用无线装置以实施传感器网络的技术。传感器网络是一种可从遍及网络而定位的传感器装置收集信息且可关于特定应用而处理并呈现所收集的信息的网络。无线装置可装备有各种类型的传感器并可有效地用作传感器装置。
在一方面中，无线装置可用于通常被称为认知无线电的应用的传感器网络中。在一种设计中，无线装置可获得用于无线装置不在与其通信的第一通信系统(例如，广播系统)的测量。也可确定用于每一测量的位置信息和/或时间戳。无线装置可经由第二通信系统(例如，蜂窝式系统)发送测量和相关联的位置信息和/或时间戳。测量可为由第一系统使用且并未由第二系统使用的频带的信号强度测量。传感器网络服务器可从许多无线装置接收测量并可基于这些测量来确定第一系统的覆盖。
在另一方面中，无线装置可用于涉及聚集来自大量无线装置的信息的多种应用的传感器网络中。在一种设计中，无线装置可从无线装置处的至少一个传感器获得传感器信息。也可获得位置信息和/或时间戳并将其与传感器信息相关联。无线装置可经由无线通信系统发送传感器信息和相关联的位置信息和/或时间戳。传感器网络服务器可从许多无线装置接收传感器信息和相关联的信息，聚集传感器信息，并基于所聚集的传感器信息来构建覆盖图、人口密度图、交通预测图等等。
在又一方面中，无线装置可基于传感器信息和相关联的位置信息和/或时间戳来形成用户简档。可基于用户简档来控制无线装置的某些操作。
下文更详细地描述本发明的各种方面和特征。
附图说明
图1和2展示两个无线通信网络。
图3展示用于认知无线电的频谱使用测量。
图4展示用于由无线装置支持认知无线电的过程。
图5展示用于由服务器支持认知无线电的过程。
图6展示由无线装置执行以用于传感器网络的过程。
图7展示由服务器执行以用于传感器网络的过程。
图8展示由无线装置执行以用于用户指纹的过程。
图9展示无线装置、基站和传感器网络服务器的方框图。
具体实施方式
传感器网络可用于解决许多感兴趣的数据的收集和利用情形。传感器网络的某些实例应用包括频谱使用检测(例如，用于认知无线电)、交通预测和回避、天气预报、辐射检测(例如，用于国土安全)等等。
在一个可能的实施例中，传感器网络可具有可在给定的地理区中统一部署的大量专用传感器装置。每一传感器装置可包括用以测量特定物理现象(例如，在特定频带中的射频(RF)使用、温度、运动、辐射等等)的传感器。传感器可包含检测器、测量电路等等。每一传感器装置也可包括通信和/或网络连接能力。传感器装置可使用传感器来进行测量、收集测量数据、自我组织成低功率多跳网状网络，并采用通信协议以将测量数据和其它信息(例如，位置和/或时间信息)转发到指定服务器。服务器可处理并聚集从所有传感器装置获得的数据。通常，可互换地使用术语“数据”、“信息”和“测量”。
传感器装置应具有以下特性：
·在地理区中的普遍存在的部署，
·较低成本，例如，丢弃，
·通信能力，和
·较低电池消耗和较长电池寿命。
已证明在传感器装置中包括丢弃低功率通信能力是难以解决的问题。部署具有通信能力的许多(例如，数百万)一次性传感器装置未必为解决大多数消费者应用的经济的解决方案。
在一方面中，可使用广泛用于与无线通信网络(例如，蜂窝式网络)进行无线通信的无线装置来实施传感器网络。使用无线装置实施的传感器网络也可被称作移动台传感器网络。无线装置也可被称作移动台、用户装备、终端、站、订户单元、订户站等等。无线装置可为蜂窝式电话、智能手机、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持式通信装置、手持式计算装置、膝上型计算机、卫星无线电或定位接收器、无线电话等等。无线装置可出于以下原因而能够以比专用传感器装置更有效且更低廉的方式来满足传感器网络的要求：
·无线装置是普遍存在的且在有人的地方均存在，
·无线装置已具有强大的内建式通信能力，
·无线装置和无线网络具有强大且有效的数据网络连接技术，
·无线装置电池被频繁地再充电，
·无线装置可装备有多种传感器，以及
·无线装置可具有定位能力。
当前使用了大量(例如，数百万)的无线装置，且更多的无线装置不断地投入使用。无线装置通常为移动的且因此，随着时间流逝，与固定部署的传感器装置相比可提供对一区的更广泛的覆盖。无线装置具有内建式通信能力，其消除对低廉丢弃式通信单元的要求。无线装置和无线网络具有广泛的数据网络连接技术，其提供数据搜集和传递的灵活性并消除对设计用于具有短跳通信能力和较长休眠循环的低功率节点的复杂多跳网状网络连接架构的需要。无线装置具有被周期性再充电的电池，其消除对较长电池寿命(例如，若干年)的要求。无线装置可能已装备有可用于数据搜集的各种传感器，例如，麦克风、相机、天线和无线电接收器等等。可将额外类型的传感器添加到无线装置以支持多种应用。无线装置也可具有基于卫星和/或基于网络的定位能力。无线装置的这些各种能力可用于解决传感器网络的大量应用。
图1展示能够支持用于许多无线装置120的通信并促进传感器网络的数据传递的无线通信网络110a。通常，可互换地使用术语“网络”和“系统”。无线网络110a可为可对较大地理区域(例如，城市、州或整个国家)提供通信覆盖的无线广域网(WWAN)。无线网络110a可为蜂窝式网络(例如，CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA或SC-FDMA网络)。CDMA网络可实施例如cdma2000、通用陆地无线电接入(UTRA)等等的无线电技术。cdma2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和CDMA的其它变体。TDMA网络可实施例如全球移动通信系统(GSM)的无线电技术。OFDMA网络可实施例如演进型UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、
Figure BDA00001794986800041
等等的无线电技术。在此项技术中已知这些各种网络、无线电技术和标准。常可互换地使用术语“无线电技术”、“空中接口”和“通信协议”。
无线网络110a可包括许多基站112a。基站可为与无线装置通信的固定站且也可被称为节点B、演进型节点B(eNB)、接入点等等。每一基站112a为特定地理区域提供通信覆盖。基站的覆盖区域可被分割为更小的区域，例如，三个更小的区域。依据使用术语的上下文，术语“扇区”或“小区”可指代基站的覆盖的最小单位和/或服务此覆盖区域的基站子系统。
网络控制器114可耦合到基站112a并为基站提供协调和控制。网络控制器114可执行无线电资源管理、移动性管理功能和其它功能以支持用于无线装置120的通信。网络控制器114可为单一网络实体或网络实体的集合。如下所述，传感器网络服务器116a可耦合到网络控制器114，从无线装置120接收传感器信息和/或测量，并处理传感器信息和/或测量。存储单元118a可存储用于服务器116a的集中式数据库。
广播系统130可部署在无线网络110a的覆盖区域的全部或部分上。广播系统130可为电视广播系统、无线电广播系统、数字广播系统等等。举例来说，广播系统130可为MediaFLO系统、手持式数字视频广播(DVB-H)系统、陆地电视广播整合式服务数字广播(ISDB-T)系统等等。
卫星定位系统(SPS)140可覆盖无线网络110a的覆盖区域的全部或部分。SPS 140可为美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯GLONASS系统、欧洲伽利略(Galileo)系统或某一其它卫星定位系统。GPS为绕地球轨道运行的24个适当间隔的卫星加上某些备用卫星的星座。每一GPS卫星传输经编码的信号，所述经编码的信号允许地球上的GPS接收器基于足够数目的卫星(通常为四个)的测量和这些卫星的已知位置而准确地估计GPS接收器的位置。
无线装置120可散布于整个无线网络110a中，且每一无线装置可为固定的或移动的。在无线网络110a中，无线装置可与基站112a双向通信。无线装置也可在任何给定时刻从广播系统130中的广播站132和/或SPS 140中的卫星142接收信号。
图2展示也能够支持用于许多无线装置120的通信并促进传感器网络的数据传递的无线通信网络110b。无线网络110b可以是可为中等地理区域(例如，建筑物、办公室、商场、校园等等)提供通信覆盖的局部广域网(WLAN)。无线网络110b可实施例如IEEE802.11系列标准中的任一者(例如，802.11a、802.11b、802.11g或802.11n)、Hiperlan等等的无线电技术。IEEE 802.11通常被称作Wi-Fi。
无线网络110b可包括任何数目的接入点112b。接入点为可经由无线媒体为与所述接入点相关联的站提供对分布服务的接入的站。接入点112b也可在无线网络110b与有线网络(例如，局域网(LAN)或广域网(WAN))之间提供接口。无线装置120为可与接入点112b通信的站。站(例如，接入点112b或无线装置120)也可经由对等通信而彼此通信。
接入点112b可耦合到以太网集线器或交换机122，以太网集线器或交换机122可进一步耦合到可与WAN 126(例如，因特网)交换数据包的路由器124。传感器网络服务器116b可耦合到WAN 126(如图2中所示)或可耦合到集线器/交换机122或路由器124(图2中未展示)。如下所述，服务器116b可从无线装置120接收传感器信息和/或测量并可处理传感器信息和/或测量。存储单元118b可存储用于服务器116b的集中式数据库。
通常，无线装置可能能够与任何数目的网络和系统通信并具有任何无线电技术。无线装置可支持与WWAN(例如，蜂窝式网络)、WLAN(例如，IEEE 802.11网络)、无线个人局域网(WPAN)等等的通信。WPAN可实施蓝牙，其为被采用为IEEE 802.15标准的短距无线电技术。
在一方面中，无线装置可用于通常被称为认知无线电的应用的传感器网络中。认知无线电指代当主要被许可人未使用给定频谱时对所述频谱的使用。频谱被授予特定地理区域的主要被许可人，其中规定在主要被许可人未使用所述频谱时其它装置可使用所述频谱。主要被许可人可在地理区域的全部或部分中使用频谱的全部或部分。其它装置可在未由主要被许可人覆盖的任何区域中使用频谱的未使用部分。
在图1中所示的实例中，主要被许可人可为操作广播系统130的广播电视被许可人。主要被许可人可具有在特定地理区域中对特定频率范围内的频谱的许可。频率范围可为从400到700MHz的范围、从30到300MHz的特高频率(VHF)范围、从300MHz到3GHz的超高频率(UHF)范围等等。主要被许可人可具有仅在所许可的地理区域的部分中在所许可的频谱上操作的广播站。
在一种设计中，无线装置120x可装备有用于所关注的指定频率范围的频谱使用传感器，其可覆盖一个或一个以上频带(例如，广播电视频带)。无线装置120x可表示图1和2中的无线装置120中的每一者。无线装置120x可周期性地测量在不同频带中接收的信号。频谱使用传感器可包含可测量每一频带中的信号强度或所接收功率的信号强度检测器。或者，频谱使用传感器可包含可解调每一频带中的所接收信号并确定所述信号是否可被可靠地解调的解调器。
无线装置120x也可确定其用于每一频谱使用测量或每一组测量的位置和时间戳。无线装置120x可使用定位方法(例如，GPS、辅助GPS(A-GPS)、高级前向链路三角定位法(A-FLT)、增强型观测时间差(E-OTD)、观测到达时间差(OTDOA)等等)而获得准确的位置估计。或者，无线装置120x可基于可提供指定位置(例如，小区中心)作为用于无线装置120x的位置估计的定位方法(例如，小区ID或增强型小区ID)而获得粗略的位置估计。在此项技术中已知这些各种定位方法。所需位置准确度可取决于应用。当可聚集来自大量无线装置的信息时，粗略的位置估计可为足够的。
无线装置120x可经由无线网络将频谱使用测量和相关联的信息发送到传感器网络服务器，例如，经由图1中的无线网络110a将其发送到服务器116a或经由图2中的无线网络110b将其发送到服务器116b。一般来说，相关联的信息可包含位置信息和/或时间戳。服务器可为可接收并处理来自不同无线装置的测量的中央数据收集实体。为了将电池使用和通信额外负担最小化，无线装置120x可在无线装置处局部存储所述测量，直到其出于除发送测量以外的原因而建立语音呼叫或数据连接为止。无线装置120x接着可将测量发送到服务器(例如，作为背景数据业务)。
服务器可从遍及无线网络而定位的许多(例如，数千或数百万)无线装置接收频谱使用测量。经过一段时期后，归因于大量无线装置和用户的移动性，服务器可能能够获得恰好在由主要被许可人的接收器占据的每一位置附近处的指定频率范围的频率使用测量。服务器可处理从无线装置接收的测量并聚集从测量获得的数据。服务器可能能够获得主要被许可人的频谱使用的可靠数据库。数据库可提供时间、位置和频带的频谱使用。服务器也可产生用于不同频带的频谱使用图。用于每一频带的图可指示用于此频带的主要被许可人的覆盖区域。
频谱使用数据库可用于支持在未被主要被许可人覆盖的区域中在所许可的频谱上的操作。具有频谱敏捷式收发器的无线装置可能能够使用频谱的未被主要被许可人使用的部分。举例来说，两个无线装置可在主要被许可人的覆盖区域的外部的区域中在所许可的频谱上通信。可粗略界定此覆盖区域。举例来说，如果在特定小区中在给定频带上检测到弱信号，则认为此小区在主要被许可人的覆盖区域的外部，且在此小区中的无线装置可使用所述频带。
图3展示用于认知无线电的频谱使用测量的实例。在此实例中，广播站132x在授予主要被许可人的频带上广播信号。广播(例如，TV)接收器134和无线装置120x、120y和/或120z可接收广播信号。接收器134可位于广播站132x的既定覆盖内并可接收具有足够强的信号强度的广播信号。无线装置120x可在接收器134的附近并可测量具有足够强的信号强度的广播信号。无线装置120y和120z可被定位得较远离广播站132x并可获得用于广播信号的弱测量。无线装置120x、120y和120z可将其测量发送到网络传感器服务器116，其可为图1中的服务器116a或图2中的服务器116b。
服务器116可获得来自无线装置120x、120y和120z的测量。服务器116可基于来自无线装置120x的较强所接收信号强度测量来确定无线装置120x位于广播系统130的覆盖中。服务器116可基于来自无线装置120y和120z的较弱所接收信号强度测量来确定无线装置120y和120z位于广播系统130的覆盖的之外。基于来自装备有用于广播系统频谱的传感器的大量此类无线装置的此类随时间和位置的测量，服务器116可能能够形成广播系统130的覆盖图并可识别由广播站132x提供的覆盖的边界(图3中由线310展示)。
无线装置150y和150z可能能够作为次要用户在与广播系统130相同的频带中通信。当无线装置150y和150z希望在此频带上通信时，这些无线装置的位置可用于确定其在相同频带上的传输是否将在来自广播站132x的广播信号的接收器134处产生过度干扰。然而，如果无线装置150y和150z在广播站132x所使用的频带上操作，则可能难以准确确定无线装置150y和150z将对接收器134引起的干扰量。依据无线装置150y与150z的位置之间的距离，相对于广播站132x的覆盖区的边界，可使用后退因子或裕度来虑及此不确定性。在一种设计中，如果无线装置150y和150z的位置距广播站132x的覆盖区的边界足够远，则可允许其在所述频带上操作。在另一种设计中，无线装置150y和150z可使用的传输功率可取决于无线装置150y和150z距广播站132x的覆盖区的边界的距离，例如，如果无线装置150y和150z距覆盖区的边界较远，则可使用较高传输功率，且反之亦然。
一般来说，无线装置120可能能够对广播系统频谱中的信号进行测量，但其可能能够或可能不能在此频谱中通信。此外，无线装置150可能能够使用广播系统频谱，但其可能能够或可能不能测量此频谱中的信号或将传感器信息报告回服务器。
图4展示用于由无线装置支持认知无线电的过程400的设计。可获得用于无线装置通信不在与其通信的第一通信系统(例如，广播系统)的测量(方框412)。也可确定用于每一测量的位置信息和/或时间戳(方框414)。可经由第二通信系统(例如，蜂窝式系统或WLAN)发送测量和相关联的位置信息和/或时间戳(方框416)。测量可包含由第一系统使用而未由第二系统使用的频带的信号强度测量。可存储测量直到与第二通信系统建立通信为止，并可在建立通信时发送所述测量。
图5展示用于由传感器网络服务器(例如，图1中的服务器116a或图2中的服务器116b)支持认知无线电的过程500的设计。可从多个无线装置接收测量(方框512)。测量是用于无线装置不在与其通信的第一通信系统(例如，广播系统)，且其经由第二通信系统(例如，蜂窝式系统或WLAN)而被接收。可基于从无线装置接收的测量来确定第一通信系统的覆盖(方框514)。测量可包含由第一通信系统使用而未由第二通信系统使用的频带的信号强度测量。也可从无线装置获得与测量相关联的位置信息和/或时间戳并将其用于确定第一通信系统的覆盖。可确定给定的无线装置是否处于第一通信系统的覆盖内(方框516)。如果无线装置未处于第一通信系统的覆盖内，则可允许其在一频带上操作。
一般来说，无线装置可用于涉及聚集来自大量无线装置的信息的多种应用的传感器网络中。无线装置可基于以下传感器中的任一者来获得测量：
·麦克风-用于测量声音和音频，
·摄影机-用于俘获图像和视频，
·光传感器-用于检测光，
·例如无线电接收器的RF传感器-用于进行RF测量，
·运动传感器或陀螺仪-用于检测运动和移动，
·辐射或污染物传感器-用于检测辐射或污染物，
·温度计和/或其它天气传感器-用于检测温度和其它天气特征，以及
·定位能力-用于确定无线装置的位置。
一般来说，无线装置可包括任何数目的传感器或任何类型的传感器。通用传感器可安装在市售的无线装置中。专用传感器可安装在用于特殊应用和/或区的无线装置中。举例来说，辐射传感器可安装于在核电厂附近操作的无线装置中，污染物传感器可安装于在易受污染的区域中操作的无线装置中，压力检测器可安装于在涡轮机附近操作的无线装置中等等。
通常，可基于来自任何类型的传感器的测量而由无线装置收集任何类型的传感器信息。无线装置也可确定其用于测量的位置和时间戳。也可基于GPS、小区ID和/或某些其它定位方法来确定位置。无线装置可将传感器信息和相关联的位置和时间戳存储于本地数据库中。在合宜机会时，无线装置可将传感器信息和相关联的信息上载到服务器。
服务器可从许多无线装置接收传感器信息和相关联的信息，且其可处理并聚集传感器信息。服务器可基于所聚集的传感器信息来构建详细图，其可由地理区上的许多无线装置随时间和/或空间而收集。
可基于用于不同应用的传感器信息来构建不同的图。举例来说，可基于大量无线装置的所报告位置来构建人口密度图和交通预测图。可使用具有小于所报告位置的预期密度的路线来构建交通改道图。可基于来自无线装置处的温度计和/或其它天气传感器的信息来构建天气预报图。可基于来自无线装置处的辐射传感器的信息来构建辐射检测图。
图6展示由无线装置执行以支持传感器网络的过程600的设计。可从无线装置处的至少一个传感器获得传感器信息(方框612)。所述至少一个传感器可包括上文所列举的传感器和/或其它传感器中的任一者。可从由所述传感器进行的测量而获得传感器信息。举例来说，传感器信息可包含基于关于卫星和/或基站的测量而获得的位置估计。传感器信息也可包含声音、光、运动、辐射等等，可基于用于声音、光、运动、辐射等等的测量而获得声音、光、运动、辐射。
可确定无线装置在获得传感器信息时的位置信息并使其与传感器信息相关联(方框614)。可基于(i)从其接收导频的至少一个固定站的识别信息或(ii)用于卫星的伪距离测量和/或用于基站的时序测量，来确定位置信息。也可确定时间戳并使其与传感器信息关联(也为方框614)。传感器信息也可仅包含位置信息和时间戳，例如，用于交通预测。
可经由无线通信系统来发送传感器信息和相关联的位置信息和/或时间戳(如果存在)(方框616)。可存储传感器信息直到与无线通信系统建立通信为止，且可在建立通信时发送传感器信息。无线通信系统可为蜂窝式系统、WLAN等等。
图7展示由服务器执行以用于传感器网络的过程700的设计。可从多个无线装置接收传感器信息，其中所述传感器信息是从所述无线装置处的传感器获得(方框712)。可聚集来自无线装置的传感器信息(方框714)。所聚集的传感器信息可用于构建图，所述图可为覆盖图、人口密度图、交通预测图、天气预报图、辐射检测图等等(方框716)。也可从无线装置接收与传感器信息相关联的位置信息和/或时间戳并将其用于构建图。
在另一方面中，无线装置可从上文所列举的传感器和/或其它传感器中的任一者获得信息。可由无线装置处理(或发送到服务器并由服务器处理)传感器信息以构建无线装置的用户的用户简档或指纹。一般来说，用户简档是用于特定用户的数据的集合。依据用于获得传感器信息的传感器的类型，由传感器信息构建的用户简档可包括用于用户的任何类型的信息。
用户简档可包括由用户使用的往返路线，可基于随时间而收集的无线装置的位置来构建所述往返路线。可结合交通预测图和交通改道图来使用往返路线以警告用户可能的交通拥挤和/或建议替代路线。用户简档可包括对辐射的完全暴露的估计，可基于从辐射传感器收集的信息来确定所述估计。用户简档可包括对声音和/或光污染的暴露的估计，可基于从音频传感器和/或光传感器收集的信息来确定所述估计。用户简档可包括可基于从陀螺仪、运动传感器、温度计等等收集的信息而确定的身体活动和训练的简档。用户简档也可包括从其它类型的传感器得到的其它信息。
用户简档可包括Wi-Fi覆盖可能达到的区域。可基于在不同位置处随时间而收集的Wi-Fi信号的测量来确定此Wi-Fi覆盖信息。可连同无线装置的当前位置而使用Wi-Fi覆盖信息以实现对Wi-Fi的功率有效搜寻。举例来说，仅在可以较高置信度发现Wi-Fi热点时可基于Wi-Fi覆盖信息和当前位置来执行Wi-Fi搜寻，否则可避免Wi-Fi搜寻。
一般来说，在用户简档中的每一类型的信息可仅取决于位置、或仅取决于时间、或取决于位置和时间，或不取决于两者。可获得位置信息和/或时间戳并使其分别与取决于位置和/或时间的每一类型的信息相关联。
一般来说，位置和时间戳指纹可用于启用或停用无线装置的某些能力和/或控制无线装置的操作。举例来说，当前测量和在用户简档中收集的信息可用于警告用户过度暴露于辐射、日光、声音、光、污染等等。当前位置和/或时间戳和在用户简档中收集的信息可用于自动开启某些特征，例如，在往返时间期间调谐到交通报告，在晚间调谐到新闻等等。当前位置和/或时间戳和所收集的信息可用于启用或停用某些特征，例如Wi-Fi搜寻等等。
可通过为无线装置装备适当传感器来支持各种用户简档/指纹应用。用户简档应用采用以下事实：无线装置与用户相关联且经常在不同位置中伴随用户。这些应用可从任何类型的传感器收集并聚集信息。这些应用也可以各种方式使用所收集和聚集的信息。
图8展示由无线装置执行的用于用户简档/指纹应用的过程800的设计。可从无线装置处的至少一个传感器获得传感器信息(方框812)。所述至少一个传感器可包括上文所列举的传感器和/或其它传感器中的任一者。也可确定位置信息和/或时间戳并将其与传感器信息相关联(方框814)。可基于传感器信息和相关联的位置信息和/或时间戳(如果存在)来形成用户简档(方框816)。可基于用户简档来控制无线装置的操作(例如，Wi-Fi搜寻)(方框818)。也可基于用户简档来产生一个或一个以上消息(例如，警告消息)(方框820)。
图9展示无线装置120(其可为图1或2中的无线装置中的一者)的设计的方框图。在上行链路上，可由通信(Comm)处理器924处理(例如，编码和调制)业务数据、信令和将要由无线装置120发送的传感器信息、测量和相关联的信息以产生输出码片。传输器(TMTR)932可调节(例如，转换为模拟、滤波、放大和上变频转换)输出码片并产生可经由天线934传输的上行链路信号。在下行链路上，天线934可从无线网络中的基站112和其它基站接收下行链路信号。接收器(RCVR)936可调节(例如，滤波、放大、下变频转换和数字化)从天线934接收的信号并提供样本。通信处理器924可处理(例如，解调和解码)样本并提供经解码的数据和信令。通信处理器924可根据无线网络所利用的无线电技术(例如，CDMA 1X、W-CDMA、GSM、802.11a/b/n，等等)来执行处理。
可将接收器936用作RF传感器以针对认知无线电和/或其它传感器网络应用的其它无线系统(例如，广播系统130)进行测量。GPS接收器938可提供针对卫星的测量。可处理这些测量以获得针对无线装置120的准确位置估计。也可基于从基站120和/或其它基站接收的导频来确定针对无线装置120的粗略位置估计。
传感器928可包括上文所列举的传感器和/或其它传感器中的任一者。传感器928可根据传感器控制器926的引导来获得测量，并可将所述测量提供给传感器控制器926以进行处理。传感器控制器926可处理测量以获得传感器信息。传感器控制器926也可基于传感器信息来构建用户简档并可基于用户简档和/或其它信息来控制无线装置120的某些操作。
控制器/处理器920可引导无线装置120处的操作。控制器/处理器920和/或传感器控制器926可执行图4中的过程400、图6中的过程600、图8中的过程800和/或用于本文中所描述的技术的其它过程。存储器922可存储用于无线装置120的程序代码和数据。存储器922也可存储传感器信息、测量和相关联的信息，(例如)直到可经由无线网络将所存储的信息发送到网络传感器服务器为止。存储器922也可存储基于传感器信息和/或测量而构建的用户简档。
图9也展示基站112的设计，所述基站112可为图1或图2中的基站中的一者。基站112包括：控制器/处理器1150，其执行用于与无线装置通信的各种功能；存储器952，其存储用于基站112的程序代码和数据；传输器/接收器954，其支持与无线装置的无线电通信；和通信单元956，其支持与其它网络实体的通信。
图9也展示服务器116的设计，所述服务器116可为图1中的服务器116a或图2中的服务器116b。服务器116包括：控制器/处理器960，其执行用于传感器网络的各种功能；存储器962，其存储用于服务器116的程序代码和数据；和通信单元964，其支持与其它网络实体的通信。控制器/处理器960可从无线装置接收传感器信息、测量和相关联的信息，处理测量，聚集传感器信息并构建图。控制器/处理器960可执行图5中的过程500、图7中的过程700和/或用于本文中所描述的技术的其它过程。
所属领域的技术人员应理解，可使用多种不同技艺和技术中的任一者来表示信息和信号。举例来说，可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示在整个以上描述中参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。
所属领域的技术人员将进一步了解，在本文中结合揭示内容而描述的各种说明性逻辑区块、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件，或两者的组合。为了清楚地说明硬件与软件的此互换性，上文已大体上就其功能性描述了各种说明性组件、区块、模块、电路和步骤。此功能性是实施为硬件还是软件取决于特定应用和强加于整个系统的设计约束。所属领域的技术人员可针对每一特定应用以各种方式来实施所描述的功能性，但此些实施决策不应被解释为会导致偏离本发明的范围。
可使用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件，或其经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合来实施或执行在本文中结合揭示内容而描述的各种说明性逻辑区块、模块和电路。通用处理器可为微处理器，但作为替代，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或一个以上微处理器，或任何其它此类配置。
在本文中结合揭示内容而描述的方法或算法的步骤可直接实施在硬件中、由处理器执行的软件模块中，或两者的组合中。软件模块可驻存在RAM存储器、闪存存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移除磁盘、CD-ROM，或此项技术中已知的任一其它形式的存储媒体中。示范性存储媒体耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息并将信息写入到存储媒体。作为替代，存储媒体可与处理器整合。处理器和存储媒体可驻存在ASIC中。ASIC可驻存在用户终端中。作为替代，处理器和存储媒体可作为离散组件驻存在用户终端中。
在一个或一个以上示范性设计中，可以硬件、软件、固件或其任一组合来实施所描述的功能。如果以软件实施，可将功能作为一个或一个以上指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体来传输。计算机可读媒体包括计算机存储媒体和包括促进计算机程序从一处传递到另一处的任何媒体的通信媒体。存储媒体可为可由通用或专用计算机存取的任何可用媒体。举例来说(且并非限制)，此些计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于承载或存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码装置且可由通用或专用计算机或者通用或专用处理器存取的任何其它媒体。而且，可适当地将任何连接称作计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电和微波的无线技术从网站、服务器或其它远程源传输软件，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或例如红外线、无线电和微波的无线技术被包括在媒体的定义中。如本文中所使用的磁盘和光盘(disc)包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘(optical disc)、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁方式再现数据，而光盘使用激光以光方式再现数据。上文的组合也应包括在计算机可读媒体的范围内。
提供本发明的先前描述以使任何所属领域的技术人员能够制造或使用本发明。所属领域的技术人员将容易明白本发明的各种修改，且在不偏离本发明的范围的情况下，本文中所界定的一般原理可适用于其它变化。因而，本发明并非意欲限于本文中所描述的实例和设计，而是将赋予本发明与本文中所揭示的原理和新颖特征一致的最广范围。

Claims (15)

1.一种通信设备，其包含：
至少一个处理器，其经配置以从无线装置处的至少一个频谱使用传感器获得传感器信息，其中所述传感器信息包括关于主要被许可人所许可的频谱使用的信息，经无线通信系统发送所述传感器信息到传感器网络服务器，并根据由所述传感器网络服务器构建的覆盖图，与在所述主要被许可人的覆盖区域的外部的区域中的频带上的另一无线装置通信；以及
存储器，其耦合到所述至少一个处理器。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个处理器经配置以使位置信息和时间戳中的至少一者与所述传感器信息相关联，并在存在所述相关联的位置信息和时间戳的情况下，经由所述无线通信系统发送所述传感器信息和所述相关联的位置信息和时间戳。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述至少一个处理器经配置以从至少一个固定站接收导频并基于所述至少一个固定站的识别信息来确定所述位置信息。
4.根据权利要求2所述的设备，其中所述至少一个处理器经配置以基于针对卫星定位系统(SPS)中的卫星的测量来确定所述位置信息。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个处理器经配置以存储所述传感器信息直到与所述无线通信系统建立通信为止，并在建立通信时发送所述传感器信息。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个处理器经配置以经由蜂窝式无线电技术与所述无线通信系统通信，以发送所述传感器信息。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个处理器经配置以经由无线局域网(WLAN)无线电技术与所述无线通信系统通信，以发送所述传感器信息。
8.一种通信方法，其包含：
从无线装置处的至少一个频谱使用传感器获得传感器信息，其中所述传感器信息包括关于主要被许可人所许可的频谱使用的信息；
经由无线通信系统发送所述传感器信息到传感器网络服务器，以及
根据由所述传感器网络服务器构建的覆盖图，与在所述主要被许可人的覆盖区域的外部的区域中的频带上的另一无线装置通信。
9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包含：
使位置信息和时间戳中的至少一者与所述传感器信息相关联，以及如果存在所述相关联的位置信息和时间戳，那么经由所述无线通信系统发送所述传感器信息和所述相关联的位置信息和时间戳。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述发送所述传感器信息包含存储所述传感器信息直到与所述无线通信系统建立通信为止，以及在建立通信时发送所述传感器信息。
11.一种通信设备，其包含：
至少一个处理器，其经配置以：从多个无线装置接收传感器信息和包括关于主要被许可人所许可的频谱使用的信息，所述传感器信息是从所述无线装置处的传感器获得的；聚集来自所述多个无线装置的所述传感器信息；和基于所述聚集的传感器信息构建频谱使用图，所述频谱使用图指示用于所许可的频谱内的频带的所述主要被许可人的覆盖区域，支持在所述主要被许可人的覆盖区域的外部的区域中的频带上的无线装置的操作；以及
存储器，其耦合到所述至少一个处理器。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述至少一个处理器经配置以接收与所述传感器信息相关联的位置信息并进一步基于所述位置信息来构建所述图。
13.根据权利要求11所述的设备，其中所述至少一个处理器经配置以接收与所述传感器信息相关联的时间戳并进一步基于所述时间戳来构建所述图。
14.一种通信方法，其包含：
从多个无线装置接收传感器信息和包括关于主要被许可人所许可的频谱使用的信息，所述传感器信息是从所述无线装置处的传感器获得的；
聚集来自所述多个无线装置的所述传感器信息；以及
基于所述聚集的传感器信息为所述主要被许可人构建频率使用图，所述频谱使用图指示用于所许可的频谱内的频带的所述主要被许可人的覆盖区域；
支持在所述主要被许可人的覆盖区域的外部的区域中的频带上的无线装置的操作。
15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包含：
接收与所述传感器信息相关联的位置信息，且其中进一步基于所述位置信息来构建所述图。
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