CN101877682B - 检测传输通道的状况的方法及无线通讯系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于无线通讯系统中检测传输通道的状况的方法及系统。该方法包含有接收码元；根据该码元，执行通道估测运算，以产生通道估测结果；对该通道估测结果及一初始通道估测结果执行交互相关运算，以产生运算结果；以及根据该运算结果，判断该传输通道的状况是否改变。

Description

检测传输通道的状况的方法及无线通讯系统

技术领域

本发明是指一种用于无线通讯系统中检测传输通道的状况的方法及系统，尤指一种通过记录交互相关运算结果以检测通道改变的方法及系统。

背景技术

在无线通讯系统中，无线信号是假设在稳定的传输通道状态中传输。实际上，传输通道可能会因为两通讯装置的位置改变或有阻碍物通过时，而突然产生变化。这种「突然通道改变」亦可能导致某些算法错误的结果，举例来说，速率适应性算法(Rate Adaptation Algorithm)可测量一段时间内的封包错误率。一旦突然通道改变发生，利用速率适应性算法所得到的封包错误率无法正确地反映出目前的通道状态，而导致该算法不再适用。因此，检测是否有突然通道改变是目前无线通讯中一重要的议题。

传统上，检测突然通道改变的方法是利用接收信号的能量来检测通道改变。接收信号的频谱通过滤波器分为数个子频带，每个子频带所对应的时域会被划分成两个区域。通过比较两个区域的能量最大差值，来决定该子频带所对应的时域上一时间点。若所有子频带所对应的时间点落于邻近或相同位置时，则判断检测突然通道改变发生。

然而，突然通道改变可能不涉及到能量的变化。此时，传统的检测方法无法正确地检测到突然通道改变。再者，传统的检测方法通过比较两个区域的能量最大差值来决定该子频带所对应的时域上一时间点，在实行上具有高复杂度，如此一来，成本考虑也相对地提升。

简言之，当传输通道改变不牵涉到能量的变化时，已知技术无法正确判断是否有突然通道改变发生且已知技术在实行上的复杂度过高而增加成本。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种用于无线通讯系统中检测传输通道的状况的方法。

本发明揭露一种用于无线通讯系统中检测传输通道的状况的方法，包含有接收码元；根据该码元，执行通道估测运算，以产生通道估测结果；对该通道估测结果及一初始通道估测结果执行交互相关运算，以产生运算结果；以及根据该运算结果，判断该传输通道的状况是否改变。

本发明揭露一种无线通讯系统，包含有接收单元，用以接收码元；运算单元，用以执行通道估测运算，以产生通道估测结果，并对该通道估测结果及一初始通道估测结果执行交互相关运算，以产生运算结果；以及有限状态机，根据该运算结果调整状态。

附图说明

图1为本发明实施例一流程的示意图。

图2A为本发明实施例的一无线通讯系统的示意图。

图2B为图2A中的有限状态机的示意图。

[主要元件标号说明]

H0                                初始通道估测结果

H_new1、H_new2、H1、H2            通道估测结果

Corr(H0，H_new1)、Corr(H0，H_new2)运算结果

Corr(H1，H_new2)                  运算结果

thrd0、thr d1、thrd2              门坎值

symbol_1、symbol_2                码元

10                                流程

100、102、104、106、108、110      步骤

20          无线通讯系统      210      接收单元

220         运算单元          200      有限状态机

具体实施方式

请参考图1，图1为本发明实施例的流程图10的示意图。流程图10是用于无线通讯系统中检测传输通道的状况的方法，其包含以下步骤：

步骤100：开始。

步骤102：接收码元。

步骤104：根据该码元，执行通道估测运算，以产生通道估测结果。

步骤106：对该通道估测结果及一初始通道估测结果执行交互相关运算，以产生运算结果。

步骤108：根据该运算结果，判断该传输通道的状况是否改变。

步骤110：结束。

根据流程图10，本发明于无线通讯装置接收到码元后，根据码元执行通道估测运算，以产生通道估测结果。接着，对通道估测结果及初始通道估测结果执行交互相关运算，以产生运算结果，并据以判断传输通道的状况是否改变。

换言之，当无线通讯装置接收到码元后，本发明执行通道估测运算，以取得新的通道估测结果，并对新的通道估测结果及初始通道估测结果执行交互相关运算，以产生运算结果来判断新的通道估测结果与初始通道估测结果的相似度。最后，本发明根据运算结果，判断传输通道的状况是否改变。如此一来，即使传输通道的状况改变不牵涉到能量的变化时，本发明亦可检测到传输通道的状况改变。

因此，本发明通过交互相关运算结果以判断两通道估测结果的相似度，进一步地检测传输通道的状况是否改变，以解决已知技术中因传输通道的状况改变不牵涉到能量的变化时，无法检测到传输通道的状况改变的情形以及已知技术的复杂性过高而导致成本升高的状况。

关于流程图10的实现方式，请参考图2A及图2B。图2A为本发明实施例的无线通讯系统20的示意图。无线通讯系统20可以是无线存取桥接(Access Point，AP)装置且包含有有限状态机200、接收单元210以及运算单元220。有限状态机200，用来根据该运算结果调整状态。接收单元210，用以接收码元symbol_1。运算单元220，用以执行通道估测运算，以产生通道估测结果，并对该通道估测结果及一初始通道估测结果执行交互相关运算，以产生运算结果。有限状态机(Finite State Machine)200，根据该运算结果调整状态。较佳地，有限状态机200的实现方式，如图2B所示。图2B为图2A中的有限状态机200的示意图。有限状态机200系用于无线通讯系统，如802.11无线通讯系统。有限状态机200用来记录交互相关运算的改变，其包含状态0、状态1以及状态2。其中，状态0是稳定状态(Steady Sate)；状态1及状态2是暂留状态(Transient State)。当有限状态机200的状态为状态0时，无线通讯系统的传输通道通过通道估测运算以产生初始通道估测结果H0。如业界所熟知，通道估测运算是用来估测白噪声以及干扰加成后的传输通道的脉冲响应。

因此，以802.11无线通讯系统为例，当接收单元210收到正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)的码元symbol_1时，运算单元220执行通道估测运算以取得新通道估测结果H_new1。接着，运算单元220通过交互相关(Cross Correlation)运算，得知初始通道估测结果H0和通道估测结果H_new1的相似程度。如果两者相似度高，则有限状态机200停留在原本的状态。如果两者相似度低，则有限状态机200转换至下一个状态。也就是说，运算单元220根据初始通道估测结果H0以及通道估测结果H_new1，执行交互相关运算，以产生运算结果Corr(H0，H_new1)。本发明于有限状态机200处于状态0时，比较运算结果Corr(H0，H_new1)与一门坎值thrd0以产生比较结果X。当比较结果X指示运算结果Corr(H0，H_new1)大于门坎值thrd0时，有限状态机200维持在状态0。当比较结果X指示运算结果Corr(H0，H_new1)小于或等于门坎值thrd0时，有限状态机200转换至状态1。

其中，门坎值thrd0可通过实验统计结果得知。因此，本发明根据传输通道于控制良好的环境下所得的固定通道估测值结果与传输通道改变时的通道估测结果，比较其相似度以决定门坎值thrd0。此外，当有限状态机200维持在状态0时，通道估测结果H_new1取代初始通道估测结果H0。当有限状态机200转换至状态1时，通道估测结果H_new1是状态1的通道估测结果H1。

进一步地，当有限状态机200处于状态1时，若无线通讯系统20接收到另一码元symbol_2，则运算单元220再次执行通道估测运算以取得通道估测结果H_new2。接着，通道估测结果H_new2分别与初始通道估测结果H0以及通道估测结果H1进行交互相关运算，以得知通道估测结果H_new2与初始通道估测结果H0或通道估测结果H1的相似程度。当运算结果Corr(H0，H_new2)大于一门坎值thrd2时，有限状态机200转换至状态0。当运算结果Corr(H1，H_new2)大于一门坎值thrd1时，有限状态机200维持在状态1。若运算结果非上述两种情形，即运算结果Corr(H0，H_new2)小于或等于一门坎值thrd2或运算结果Corr(H1，H_new2)小于或等于一门坎值thrd1，表示通道估测结果H_new2与状态0及状态1两者的通道估测相似度低。因此，有限状态机200转换至状态2。

相似地，门坎值thrd1及门坎值thrd2亦可通过实验统计结果得知，于此不再赘述。当有限状态机200维持状态1时，通道估测结果H_new2取代原本的通道估测结果H1。当有限状态机200转换至状态0时，通道估测结果H_new2取代原本的初始通道估测结果H0。当有限状态机200转换至状态2时，通道估测结果H_new2是状态2的通道估测结果H2。当有限状态机200处于状态2时，其运作方式与上述相同，于此不再赘述。需注意的是，有限状态机200的状态数不限于上述三种状态，为方便说明，图2仅显示三种状态。

另一方面，一旦有限状态机200离开状态0时，一定时器同时被启动。并于定时器期满之时，本发明根据有限状态机200的状态以判断是否发生通道改变。如果定时器期满而有限状态机200并非处于状态0的情形下，本发明则判断通传输道改变发生。如果定时器尚未期满而有限状态机200回到状态0时，定时器则被重设且于再次离开状态0时重新被启动。

因此，当每次接收到码元时，本发明通过交互相关运算结果以判断两通道估测结果的相似度。并于定时器期满时，本发明实施例通过比较目前的通道估测结果与初始通道估测结果的相似程度，判断有限状态机是否处于初始状态。若有限状态机处于非初始状态，则判断传输通道的状况改变。相较于已知技术，当传输通道的状况改变不牵涉到能量的变化时，本发明亦可检测到传输通道的状况改变。

特别注意的是，检测传输通道的状况的方法仅是本发明的一实施例。本发明并不局限于利用有限状态机来检测传输通道的状况。任何装置可实现上述方法者，皆可包含于本发明的范围内，本领域技术人员可依据实际需求作适当的修改，而不限于此。

综上所述，本发明于接收到码元时，通过交互相关运算结果以判断两通道估测结果的相似度，进一步地检测传输通道的状况是否改变，以解决已知技术因传输通道的状况改变不牵涉到能量的变化时，无法检测到传输通道的状况改变的情形以及已知技术的复杂性过高而导致成本升高的状况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种用于无线通讯系统中检测传输通道的状况的方法，包含有：

接收码元；

根据该码元，执行通道估测运算，以产生通道估测结果；

对该通道估测结果及一初始通道估测结果执行交互相关运算，以产生运算结果；

比较该运算结果和一门坎值，以产生比较结果；

根据该比较结果，判断该传输通道的状况是否改变，其中，该门坎值是相关于该无线通讯系统的传输统计结果；该门坎值是通过比较传输通道于控制良好的环境下所得的固定通道估测值结果与传输通道改变时的通道估测结果的相似度所决定的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中根据该比较结果判断该传输通道的状况是否改变，包含有：

设定定时器；

于该比较结果指示该运算结果小于或等于该门坎值时，启动该定时器；以及

于该定时器期满时，判断该传输通道的状况发生改变。

3.根据权利要求2所述的方法，其还包含有：

于该比较结果指示该运算结果大于该门坎值时，停止该定时器。

4.根据权利要求1所述的方法，其中该无线通讯系统是802.11无线通讯系统。

5.根据权利要求1所述的方法，其中该码元是正交频分复用码元。

6.一种无线通讯系统，包括：

接收单元，用以接收码元；

运算单元，用以执行通道估测运算，以产生通道估测结果，并对该通道估测结果及一初始通道估测结果执行交互相关运算，以产生运算结果；以及

有限状态机，根据该运算结果调整状态，其中当该运算结果高于一门坎值时，则不修改该有限状态机的状态，其中，该门坎值是相关于该无线通讯系统的传输统计结果；该门坎值是通过比较传输通道于控制良好的环境下所得的固定通道估测值结果与传输通道改变时的通道估测结果的相似度所决定的。

7.根据权利要求6所述的系统，其中当该运算结果小于或等于一门坎值时，则将该有限状态机调整为第二状态。

8.根据权利要求6所述的系统，还包括：

定时器，并于该比较结果指示该运算结果小于或等于该门坎值时，启动该定时器。

9.根据权利要求6所述的系统，其中该无线通讯系统是802.11无线通讯系统。

10.根据权利要求6所述的系统，其中该码元是正交频分复用码元。

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