无线通信的发展方兴未艾，由各类无线通信设备的增长和频谱分配不合理所带来的频谱资源稀缺现象正随着人类的发展而逐渐凸显出来[1]。电视白频谱(TV White Space，TVWS)，由于其自身优良的传播特性，作为潜在的待开发频谱非常适合用于无线通信。动态频谱接入技术的提出，允许未授权的无线设备在不影响主要的授权设备使用的情况下，通过空闲的授权频谱资源进行通信[2]。这对于电视白频谱的应用是一个契机，因为电视白频谱在很久以来的一段时间里，授权用户对其使用频率大大降低，极大一部分位于该频段内的频谱实际上处于一个空闲状态，若能找到一个有效且合理的方法来利用这些闲置白频谱，那么对于缓解当前频谱资源日益紧张的局面一定是有立竿见影的效果的[3]。而电视白频谱的分布会随着时间的推移和空间环境的改变而发生变化，而且由于授权设备的存在，其频谱是呈断断续续的片段化状态而分布的。这些电视白频谱的遍布特征给开发和利用白频谱带来了困难和挑战。目前有关于电视白频谱的研究，大都集中于室外大规模的应用场景以及白频谱的检测等方面，因此，探究如何在室内的立体空间设计并构建一个利用电视白频谱进行通信的无线网络这个问题是具有高瞻远瞩的意义的。这是一个开放性很强的研究方向，与之相关的协议IEEE 802.11af中定义了电视白频谱的传输规则及其物理层特性，而对如何布局网络中的无线访问点和如何合理的分配频谱等方面的问题则没有提及。
　　在本文的研究中，设计了一个应用于室内立体空间场景的电视白频谱网络架构并且基于USRP软件定义无线电实验平台对所处室内空间的电视白频谱分布情况做了检测和识别的工作，并在白频谱上进行无线通信。在网络研究中，方案定义了整个网络的拓扑结构，其由3个主要部分构成：电视白频谱识别系统、无线访问点和用户的位置。无线信号的路径损耗模型被引进来计算无线访问点的有效覆盖范围，建立AP布局的算法，来实现每个AP都尽可能的覆盖最多的用户位置。通过优化AP布局和合理的频谱分配策略，实验结果显示本方案比未优化的方案能平均提高66.4%的频谱覆盖率并且提升一倍以上的系统总体吞吐量。通过USRP软件无线电平台上对电视白频谱的研究，本文利用能量检测的方法来判断电视白频谱是否存在授权设备，提出一种测绘室内电视白频谱分布图的方案，并且利用USRP实现了在电视白频谱上进行数据的传输的工作。通过对所在空间内白频谱分布情况的测量，发现电视白频谱的分布特征和规律，结果显示在测量区间内，授权用户对电视白频谱的利用率十分低下，而且存在着以星期为周期的比较规律的分布特性。通过上述的工作，在电视白频谱时间变化、空间变化和频谱碎片化的三个使用难点都被解决。本文为电视白频谱的实际应用提供了一个可操作性非常高的网络框架。