CN102369774B

CN102369774B - 在无线通信网络中选择工作频道的方法

Info

Publication number: CN102369774B
Application number: CN201080014559.XA
Authority: CN
Inventors: 佩尔·胡尔藤; 尼克拉斯·诺尔伦
Original assignee: Shandong Door Wireless Communication Common Carrier
Current assignee: Shandong Door Wireless Communication Common Carrier; LUMEN RADIO AB
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2015-02-18
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: EP2415317B2; EP2415317A1; US8457023B2; US20120069806A1; WO2010112483A1; EP2415317B1; CN102369774A

Abstract

本发明涉及一种为通过共享媒介传递数据的网络选择具有频率参数的工作频道的方法，所述频率参数例如为频率间隔或至少一个载波频率。所述网络被配置为在频率范围内进行通信，该频率范围被划分为多个频道f₁-f_n，每个频道限定一个预定的频率参数。要通过所述网络传递的数据被划分为序列FS，每个序列具有多个位置SP₁-SP_m。所述方法进一步包括定期扫描所述频率范围，以确定所述共享媒介内由干扰网络操作生成的所述频率范围内的干扰频率，并且基于所确定的干扰频率，将频道f_k分配给序列FS内的每个位置SP_i，由此限制干扰频率的使用。

Description

在无线通信网络中选择工作频道的方法

技术领域

本发明涉及数据通信时选择无线网络的工作频道的方法。本发明还涉及无线网络。

背景技术

在多个无线网络同时工作的环境下创建网络的任务已经成为一个挑战。这种环境通常在市区和工业区发现。由于每天的某些时段更多地使用某些无线网络，也可安装其他的新无线网络，所以来自其他无线装置的干扰随着时间变化。这样的一个例子就是在居民区使用WiFi，在晚上和周末该WiFi通常使用得更多。

如图1所示，用于无线网络中无干扰覆盖的现有技术只允许特定无线网络的频率间隔内的信号，这种网络通常需要政府许可证。这种网络的实例有GSM，以及电视广播，比如EN301511，全球移动通信系统(GSM)。

如果网络扩展到覆盖大量WiFi网络和其他无线网络工作的大区域，就会出现干扰问题。在不同的网络内使用相同通信参数，例如频率，可造成通信中断。虽然WiFi热点在彼此的范围之外，但是这些热点却在扩展的大区域网络的覆盖区域之内。需要注意的是，由于网络之间的干扰，不仅仅可中断该扩展的大区域网络，无疑也会中断大部分局域WiFi网络，造成无WiFi热点的服务质量更低。

典型的实例就是每层都具有WiFi网络的多层办公楼。有时同一层可发现许多局域WiFi区域。可以认为是大区域网络的整个建筑楼内使用的所有频率的总和，造成使用的可用频率损失。这可造成通信中断。此外，其他更多无线移动设备，比如无线耳机，可在多层建筑楼内频繁地使用，并进一步临时增加密度。无线耳机通常使用蓝牙2.0操作，蓝牙2.0使用一种自适应频率选择算法，该算法仅仅尝试寻求一种有时以其他网络吞吐量为代价最优化自身的数据吞吐量的方法。

因此，现有技术无线网络的主要缺点在于，当不同无线网络在相同覆盖区域内使用彼此接近的频率操作时，不同无线网络之间的干扰风险增加。该缺点适用于使用共享媒介的任何网络，比如光纤网络。

在WO2007/009043(参考文献[1])中提供了一种解决方法，参考文献[1]描述了一种选择通信信道的方法，该方法通过自适应跳频或者后台监测确定现任用户，从而减少通信系统的干扰。

在标题为“Interference Mitigation Using Spectrum Sensing”的文章(参考文献[2])中提出了另一种解决方法，参考文献[2]描述了一种通过频谱检测减少干扰的方法，该方法通过检测干扰网络并响应该干扰网络的自适应通信参数实现。

减少在通信网络内通信时的干扰的这些解决方法的缺点在于：在时隙期间所传递的信息使用专用频道，并且为了防止干扰，所使用的频道需要不受其他网络的干扰。这将减少可用于通信的可用频道的数量。

发明内容

与现有技术网络相比，本发明的目的在于提供一种通过减少通过共享媒介传递数据的网络间的干扰的风险来增强共存的方法。

该目的通过为网络选择选择工作频道的方法得以实现，该网络被配置为在频率范围内进行通信，并通过共享媒介传递数据。该方法包括将频率范围划分为多个频道，每个频道限定预定的频率间隔或者至少一个载波频率；以及将要在网络上传递的数据划分为序列，每个序列具有多个位置。通过定期地确定共享媒介内由干扰网络操作生成的干扰频率，基于所确定的干扰频率将频道分配给序列内的每个位置。

与现有技术的方法相比，本发明的一个优点在于使用共享媒介的网络(例如，无线网络或者光纤网络)的通信密度增加。

与现有技术的方法相比，本发明的另一个优点在于可减少网络之间的干扰。

与现有技术的网络相比，又一个优点在于由于因干扰造成的丢失数据包的重传减少，可以实现更少的能量消耗。

从具体实施例来看，本领域的技术人员可发现进一步的目的和优点。

附图说明

与提供为非限制实施例的以下附图相关联地描述本发明，其中：

图1示出了根据现有技术的两个无干扰工作的无线网络；

图2示出了根据本发明的用于增加通信密度的方法流程图；

图3示出了根据本发明的用于建立共享频率资源时使用的频率矩阵的方法流程图；

图4示出了所检测的无线网络如何影响所建立的频率矩阵的实施例；

图5示出了可用频道与频率序列之间的函数关系的实施例；

图6示出了将频道分配到频率序列内的位置的方法流程图；

图7示出了适于检测和确定干扰网络以及建立分配用于通信的频道时使用的频率矩阵的设备。

具体实施方式

下文中，将描述无线网络来示例性说明本发明的原理。然而，通过共享媒介传递数据的任何一种网络，比如光纤网络，都可从此文中描述的频率选择方法中受益。

图1示出了在相同环境下工作的两个无线网络10，15。第一通信装置11通过第一无线网络10使用示为f₁(即，5-10MHz)的第一频率范围与第二通信装置12通信。第三通信装置16通过第二无线网络15使用示为f₂(即，15-20MHz)的第二频率范围与第四通信装置17通信。通过使用无线网络的非重叠工作频率范围来防止第一无线网络10与第二无线网络15之间的干扰。

当然，更普遍的是重叠频率范围用于无线网络10和15。使用共享频率范围时，根据现有技术，不考虑用与第一网络10共享同一个媒介的第二网络15的数据通信来最大化第一网络10的数据吞吐量。

现有技术的一个基本缺点在于这些技术在使用可用频率资源方面无效。另一个缺点在于，具有重叠工作频带，即共享相同的通信频率的现有技术，每当干扰造成数据传输失败时都需要重传数据，由此增加功率消耗并限制数据吞吐量。

由此，需要提供一种自动并定期地(即或多或少连续地)与每个频率的使用相适应的方法，使得共享相同媒介的其他网络避免在同一个频带中通信。而且，期望该方法容易实施。

本发明要减少，并且在某些情况下甚至防止，对其他网络的干扰，从而使得对于共享相同媒介的共存网络，即，在具有重叠覆盖区域的光纤网络或者无线网络内，在预定频率范围(例如，2.4-2.4835 GHz)内的通信更有效。进一步地，本发明将增加媒介内通信密度，由此允许更有效地使用频率资源。

图2示出了增加通过共享媒介传递数据的网络的通信密度的方法20的流程图。该方法包括三个下面的步骤：检测网络21，确定网络22和共享资源23。

检测网络

为了能够在通过共享媒介来传递数据的特定网络的工作频率范围内选择合适的频道，检测共享该媒介并在特定网络的工作频率范围内占用频率资源的干扰网络必不可少。优选地，通过在该工作频率范围内扫描这些频率，然后检测干扰网络的类型，例如固定(stationary)网络(通过固定频带通信)或者不固定网络(即，跳频网络)，来进行检测。

确定网络

当已经确定了干扰网络的类型时，如下面具体描述的一样，尝试确定该网络。如果这种尝试不成功，优选地，使用固定和不固定网络的默认值来使干扰最小化。

所确定的各种类型的固定网络具有自己的频率值，该频率值可存储在数据库内并且当共享资源时可检索出该频率值。比如，一种固定网络如图4所示，用于802.11g WiFi网络。对于检测到在所示的16MHz频带内的频率的使用，这也将在其建立之前针对整个16MHz频带(也可能是相邻频率)生成待检时间(quarantine time)，从而干扰网络不再占用如图4所示的频率间隔[-n，+n]。

各类型所确定的非固定网络具有频率模式，比如使用的频率，频率使用顺序等等。

共享资源

关于特定网络的频率范围的信息，即数据通信的可用频率，连同关于干扰网络使用的频率和可选择地针对先前所使用的频率的待检时间的信息一起储存在网络中可访问的存储器(数据库)内。基于从数据库中检索的信息，为随后的数据通信选择最小化通过共享媒介传递数据的其他网络的干扰的风险甚至防止这种干扰的频道。

图3示出了根据本发明建立具有共享频率资源时使用的频率矩阵的形状的数据库模型的方法的更具体的流程图。

在步骤30流程开始，在步骤31，通过设置某些频率参数，例如网络的可用频率范围，以及要扫描的离散频率“n”的数目，建立频率矩阵的基本结构。整数“k”也设为1，k＝1。

该流程继续到步骤32，在该步骤中，通过侦听该频率，扫描频率“f_k”，以检测使用。扫描结果储存在存储器内用于进一步地处理。在步骤33中，整数“k”与“n”相比较。如果k＜n，那么在重复步骤32扫描下一个离散频率“f_k”之前，流量通过步骤34返回步骤32，在步骤34中，整数“k”增加一，k＝k+1。

在步骤33中，如果k＝n，那么该流程继续到步骤35中，在该步骤中，分析在步骤32中进行的扫描程序的用于所有离散频率“n”的储存结果。如果没有检测到干扰数据通信，那么该流程继续到步骤36中，更新频率矩阵的内容以反映在步骤35中进行的分析的结果。下面更具体地描述更新该频率矩阵的程序。

在开始所有离散频率“n”的新扫描程序(即，步骤32到35)之前，流程从步骤36通过步骤37返回到步骤32，在步骤37中整数“k”重设为1，k＝1。

然而，如果在频率矩阵内限定的频率范围内已经检测到任何类型的干扰数据通信，那么流程继续从步骤35到步骤38。

在步骤38中，在确定干扰网络是固定类型还是非固定类型(跳频)的那段时间内，测量具有所检测到的干扰的每个频率的相邻频率。

在步骤39中，确定干扰网络的类型。如果在限定的带宽内发现该干扰并且连续/持续地检测到该干扰遍布在限定的带宽内，则被认为是固定类型，然后流程继续到步骤40。另一方面，如果在限定的带宽内的离散频率上发现了该干扰，则被认为是跳频，然后流程继续到步骤44。

在步骤40中，使用不同类型的固定网络的已知性能的数据库，检测固定干扰网络的类型。如果检测失败(步骤41)，那么网络被确定为未知的固定网络并且选择在频率矩阵内描述可用频率的影响的默认值(步骤42)。在步骤43中设置频率滤波器参数，比如要避免的频率、待检时间等等。

然而，如果可确定固定网络的类型，那么流程继续从步骤41直接进入步骤43，在该步骤中，使用与所确定的固定网络相关联的特殊值设置频率滤波器参数。

在步骤44中，检测干扰跳频网络使用的频率的范围。整个目标为设定频率共享规则。使用该频率共享规则来设置该干扰频率的使用率。并不总需要完全避免跳频干扰数据通信信号，因为在特定频率上的冲突可能很少发生。

如果如步骤45所确定的一样，所检测的跳频网络使用整个带宽(可能在大多数的跳频网络中)，使用更多的最少干扰的频率来支持那些检测出更多干扰的频率。在步骤46中确定最少干扰的频率，并且在步骤43中设置滤波器频率参数，比如每个频率的使用率。

然而，如果干扰跳频网络不使用频率范围内的所有频率，那么流程继续从步骤45直接进入步骤43，在步骤43中，只有所使用的频率的使用率设置在频率矩阵内的频率滤波器中。

该流程从步骤43继续到步骤36中，在步骤36中，基于步骤43中设置的频率滤波器参数来更新频率矩阵。然后，如上所述，流程通过步骤37继续到步骤32。

然后更新的频率矩阵用于共享可用的频率资源。如果通过干扰网络来使用频率范围内的所有频率，应避免过滤的参数并且应使用使用率更少的频率。

要注意的是，在不背离本发明原理的情况下，可更改图3中某个流程的变更。例如，可具有连续的频率扫描过程(process)，在其中立即确定出频率范围内的所检测的干扰通信信号，并且在扫描过程继续时，开始检测干扰网络的类型的过程(步骤38)。

而且，在更新该频率矩阵前，图3中的流程也可变更为确定几种类型的干扰网络，比如并行的固定网络和非固定网络。

图4示出了所检测的固定无线网络如何影响所建立的频率矩阵的实施例。

如上面具体描述的那样，在16MHz范围内发现了连续干扰50并且网络类型为固定网络。由于发现该干扰在具有16MHz带宽的频率间隔内，并且检测到每个离散频率都是相同的振幅，该信号的性能被确定为802.11g WiFi网络使用的64QAM OFDM。

干扰固定网络的这种类型通常存储在数据库中，当在步骤43(图3)中设置频率滤波器参数时使用。为了确定固定网络的类型，可储存下面的参数以确定性能：在带宽内检测的离散频率的数量、停留时间、带宽内能量分布(spread)，以及其他熟知的通信参数。

802.11信号为OFDM型，由52个正交子载波组成，每个子载波都具有载波频率，并且该信号可看作在图4中由50表示，并且这些子载波将覆盖16MHz的频率间隔51。虚线/点线52表示频率间隔51的中心频率CF。

如频率轴上的-n和+n指示的那样，先前的经验已经显示不仅要避免频率间隔51内的频率。还需要避免频率间隔51的每一侧上的一些附加的频率。该频率滤波器的主要任务是限定应当避免的频率间隔和每个单独频率的严重级别。

例如，上面的802.11g子载波覆盖的频率的严重等级SG为：

SG＝1*a，

其中a为如实线53所示的严重指数。在中心频率CF±n的外侧的频率处，严重等级为0。

频率滤波器以OFDM信号50的线52为中心，并且该滤波器的带宽为±n。通过查找表或者使用算法在软件中执行该滤波器，该算法对于本领域的技术人员显而易见。

而且，优选地，将干扰信号的信号电平(level)确定为等于到该干扰网络的逻辑距离。然而，逻辑距离与实际物理距离不一样，因为固体物体和表面上的反射都减小了所检测的信号的电平。

经验法则是：信号电平值越低，检测信号的干扰风险也就越低。该信号电平储存在表格内用于进一步使用。使用诸如RSSI电路等的已知技术可测量信号电平SL。

频率滤波器的信息，即储存在频率矩阵内的滤波器参数，以及用于每个频率的信号电平的信息使得能够为每个受到干扰的频率计算待检时间t_q：

t_q(f)＝SG(f)*SL(f)₁

其中，t_q(f)是指定频率f的待检时间，SG(f)是指定频率f的严重等级，以及SL(F)是指定频率f的信号电平。SG(f)可被看作频率滤波器。

待检时间确定检测后应当避免特定频率的时间，即频率可用于通过网络通信之前的时延。如果在待检时间期间检测干扰，那么重新计算更新的待检时间。

用另一种方法处理跳频的干扰信号。大部分跳频信号使用整个频带并且因此可使用最少干扰的频率。虽然以相同的功率电平从干扰装置中传输跳频干扰信号，但是本地环境会造成信号电平在信号检测器上变化。例如固体物体将根据传输所用的频率减小信号电平。

图5示出了可用频道与频率序列“FS”的函数关系的实施例。该频率序列沿着x轴被分为多个序列位置SP_i，在该实施例中由m个序列位置(SP₁-SP_m)举例说明。每个序列位置SP具有预定的持续时间，即频道使用的时间。该频率序列优选地相当于传统的时隙，并且由此每个序列位置少于传统的时隙。

Y轴表示可用频道“f_k”，在该实施例中由n个频道(f₁-f_n)举例说明。优选地，序列位置的数目与可用频道的数目相同，即n＝m。

图5的目的在于阐述如何更均匀地分配预定频率范围的使用，以使用共享媒介增加网络的通信密度。把默认频道(由沿着线60的非填充型圆圈61表示)分配给每个频率序列SP₁-SP_m。如果序列位置的数目小于可用频道，即m＜n，那么在频率序列(FS)期间并不是所有的可用频道将被分配为默认频道，另一方面，如果序列位置的数目高于可用频道，即m＞n，那么一些频道将不止一次地用作默认频道。每个频道限定频率参数，即频率间隔，或者一个以上载波频率。

应注意的是，并非必须如图5所示沿着线60设置默认频道，通过频率序列(FS)分配频道的任何适当的设置都是满足需要的。

为了阐述在频率范围内分配可用频率的使用的过程，下面将描述一套规则，正方形62表示在前一FS期间用于每个SP_i的频道，比如频道f₅在前一FS期间用于SP₂。进一步地，阴影圆圈63表示用于阐述规则的非默认频道，直径更大的圆圈64表示在当前FS期间选择用于每个SP的频道。

如果已经使用了所有的可用频道，那么在下面的频率序列FS中再次使用频道f₁。

在下面的优先顺序中，这些规则用于每个序列位置SP_i：

规则1(在图5中由“1”表示)

如果默认频道良好(即，所确定的干扰频率与默认频道的频率参数不重叠，由此所确定的干扰频率可用于网络内的通信)，那么在当前FS中应当使用默认频道61(如圆圈64所示)，而不是使用在前一FS中使用的非默认频道63(如正方形62所示)。

另一方面，如果默认频道依然差(即，所确定的干扰频率依然与默认频道的频率参数重叠，由此所确定的干扰频率不应当用于网络内通信)，并且如正方形62所示用于前一的FS中的非默认频道63依然“良好”，那么在当前FS中应当使用非默认频道。

规则2(在图5中由“2”表示)

如果默认频道61差(即，所确定的干扰频率与默认频道的频率参数重叠，由此所确定的干扰频率不应当用于网络内通信)，并且如正方形62所示用于前一FS中的第一非默认频道63也变差，那么如圆圈64所示，应使用良好的第二非默认频道63(即，所确定的干扰频率与第二非默认频道的频率参数重叠，由此所确定的干扰频率可用于网络内通信)来代替。

规则3(在图5中由“3”表示)

如果如正方形62所示用于前一FS期间的默认频道61变差(即，所确定的干扰频率与默认频道的频率参数重叠，由此所确定的干扰频率不应当用于网络内通信)，那么只要使用最小数量的频道，如圆圈64所示，应当使用良好的非默认频道63来代替。

系统要求可表示在FS期间应当使用可用频道的最小数目或者百分比。例如，如果83频道可用，那么在FS期间使用的频道的最小数目可设为22，这大约是可用频道的26.5％。如果使用百分比，恰当的百分比可在25％以上。

如果当前使用的用于整个FS的频道(由圆圈64表示)的数目等于系统允许使用的最小数目，并且如果在FS内存在当前没有使用的默认频道61，其中该默认频道比另一个已经使用的默认频道更适合使用，那么恢复使用更适合的默认频道。(此后，规则3应用到另一个较不适合的默认通道上)。

规则4(在图5中由“4”表示)

如果默认频道61与前一FS期间使用的非默认频道63(如正方形62所示)一样地差，那么使用默认频道61来代替(如圆圈64所示)。

规则5(在图5中由“5”表示)

如果如正方形62所示的在前一FS期间使用的默认频道61比非默认频道63更差(即，更不适合使用)，那么如圆圈64所示，使用非默认频道来代替。当如图4所示默认频道位于固定网络占据的频率范围51内时，并且非默认频道位于滤波器(±n)内但在严重等级低于默认频道的严重等级的频率范围51外时，可存在这种情况。

规则6(在图5中由“6”表示)

如果第二非默认频道61比在前一FS期间使用的第一非默认频道61(如正方形62所示)更好(即更适合使用)，那么如圆圈64所示，使用更适合的第二非默认频道61来代替。

规则7(在图5中由“7”表示)

如果第二非默认频道61与如正方形62所示的在前一FS期间使用的第一非默认频道61一样好(即，可用于网络内通信)，那么如圆圈64所示，选择使使用过的频道平坦(level out)的非默认频道61来代替，在该实例中选择第二非默认频道61。即，使良好的非默认频道平坦。目的在于在良好的非默认频道之间进行更均等的密度分配。

通过基于所确定的干扰频率把频道f_k分配给序列FS内的每个位置SP_i(即，使用“良好”的可用频道并且减少使用“差”的频道)，避免或者至少限制使用干扰频率。

要注意的是，术语“频道”不应限于仅仅覆盖频率间隔。每个频道应解释成限定预定的频率参数，比如频率间隔、单个载波频率、或者大量的载波频率。

作为一般原则，如果频率范围内的所确定的干扰频率不与默认频率参数重叠，即默认频道为“良好”，限定默认频率参数(例如，默认频率范围或者一个以上默认载波频率)的默认频道通常被分配给序列位置SP。另一方面，如果频率范围内的所确定的干扰频率与默认频率参数重叠，那么默认通道为“差”，并且可更好分配非默认频道，而不是默认频道。

必须定期更新用于为每个序列位置选择频道的频率矩阵，优选地在为新频率序列选择频道之前。

图6示出了如上所述的规则的流程图。在步骤80流程开始，在步骤81中，在前一频率序列FS中的每个相应位置SP_i内使用的频道连同更新版本的频率矩阵一起可用于该系统，见与图3相关的描述。

在步骤82中，序列位置SP的数目被设为“m”，整数i被设为0(i＝0)。在步骤83中，整数“i”增加1，在步骤84中从频率矩阵中检索关于用于SP₁的默认频道的信息。如果用于SP₁的默认频道是良好的，那么流量程续到步骤85，在该步骤中，默认频道被选择用于当前频率序列中的第一位置SP₁。在另一方面，如果用于SP₁的默认频道不好，即差，那么流程继续到步骤86。这对应于如上所述的规则1的第一部分。

在步骤86中，从更新的频率矩阵中检索关于非默认频道的信息。如果频率矩阵表示任何非默认频道都是“良好”的，那么流程继续到步骤87。另一方面，如果在频道范围内没有“良好”的非默认频道可用，那么流程继续到步骤91。

在步骤87中，检索关于在先前频率序列中使用的频道(即第一非默认频道)的信息，如果该频率矩阵表示第一频道是良好的，那么流程继续到步骤89，在该步骤中，第一非默认频道被选择用于当前频率序列中的第一位置SP₁。这对应于如上所述的规则1的第二部分。

另一方面，如果用于SP₁的第一非默认频道不是良好，即差，那么流程继续到步骤88，在该步骤中，新的“第二”非默认频道被选择用于当前频率序列中的第一位置SP₁。另一方面，如果所有的频道都“差”，那么流程继续到步骤90。这对应于上面的规则2。

在步骤90中，关于第一非默认频道(在前一FS上用于第一位置SP₁)与默认频道的信息相比较，如果它们一样差，那么流程继续到步骤，在该步骤中，该默认频道被选择用于当前频率序列中的第一位置SP₁。另一方面，如果第一非默认频道比该默认频道“更好”，那么流程继续到步骤92。这对应于上面的规则4。

在步骤92中，关于第一非默认频道(在前一FS上用于第一位置SP₁)与其他的非默认频道的信息相比较，并且如果另一个非默认频道比第一非默认频道“更差”，那么流程继续到步骤93，在该步骤中，新的“第二”非默认频道被选择用于当前频率序列中的第一位置SP₁。另一方面，如果第一非默认频道比该默认频道“更好”，那么流程继续到步骤94，在该步骤中，第一非默认频道被选择用于当前频率序列中的第一位置SP₁。这对应于上面的规则5和6。

流程从步骤85、88、89、91、93和94继续到步骤95，在该步骤中，整数“i”与“m”相比较，如果整数“i”小于“m”(i＜m)，那么流程返回到步骤83，重复步骤83到94直到所有序列位置都已经被分配给在当前FS中要使用的频道。

当i”等于“m”时，流程继续到步骤96，在该步骤中，执行规则3的功能，即确保使用最小数目的可用频道，优选地，在该频率范围内多于25％的可用频道。而且，也执行规则7的功能以确保随着时间的推移，在“良好”的非默认频道之间实现均匀密度分配。然后流程继续到步骤81，在该步骤中，当前FS成为前一FS并且更新频率矩阵。

图7示出了设置有用于检测和确定与图3相关联描述的干扰网络的装置的设备70。

主要需要该设备70将天线71接收的高频信号转换成可确定为具有处理器uP和存储器M的控制单元72的信号。在控制单元72内执行图3所示的方法，该控制单元被配置成通过控制连接到降频转换器74的振荡器73的调谐频率来扫描频率范围，由此选择要监听的那个频率。该降频转换信号通过低通滤波器75被转发到检测器76，然后控制单元72从该检测器76接收信号以扫描该频率范围内的每个频率。

控制单元72还被配置成计算和存储关于干扰频率的信息，即用于确定适当共享频率资源的频率矩阵的内容。

优选地，设备70被集成为用于无线网络78中射频通信的网络控制器77中的一部分，由此可提供关于用于与该网络内的通信装置79进行通信的适当频率的信息。优选地，将与图2-5相关联描述的本发明实现为存储在控制单元72内的存储器M中的软件。

主要取决于用于网络中的信号的类型，可存在该设备的另一个实施例。

本发明提供更有效使用可用频率资源的网络，其由基于频率的通信系统使用。而且，由于因干扰造成的丢失的数据包的重传数量减少，实现了更低的能量消耗。

此外，网络中的数据吞吐量增加，可用下面两种方法使用该数据吞吐量：

a.可调节高数据率的设备以具有增加数据吞吐量。

b.可使用数据率更低的更便宜的设备，该设备的吞吐量可增加到与高数据率设备的吞吐量相等的水准。

即使在多个网络进行通信的区域内仅仅一个网络使用该发明，该区域内的所有网络都从上述的优点中受益。

缩写

CF中心频率

FS频率序列

GSM全球移动通信系统

MHz兆赫

OFDM正交频分复用

SG严重等级

SL信号电平

SP序列位置

WiFi无线上网

QAM正交幅度调制

参考文献

[1]WO 2007/009043 A1，标题为“使用后台监测的无线通信方法”，发明人为Skafidas等。

[2]文章标题为“Interference Mitigation Using Spectrum Sensing”bySrikantewara，S；and Macicoo，C.，Computer Communications and Networks，2007 IEEE，pp 39-44。

Claims

1.一种为通过共享媒介传递数据的网络选择工作频道的方法，所述网络被配置为在一频率范围内进行通信，所述方法包括：

i)将所述频率范围划分为多个频道，每个频道限定预定的频率参数，

ii)将要通过所述网络传递的数据划分为多个序列，每个序列具有多个位置，

iii)定期扫描所述频率范围，以确定所述频率范围内由在所述共享媒介内操作的干扰网络所生成的干扰频率，并且

iv)基于在步骤iii)中所确定的所述干扰频率，将频道分配给当前序列内的每个位置，由此限制干扰频率的使用,

其特征在于，所述方法进一步包括：针对所述序列中的每个位置限定具有默认频率参数的默认频道，以及

v)首先，如果在步骤iii)中所确定的所述干扰频率与所述默认频率参数不重叠，则选择在步骤iv)中分配给所述当前序列内位置的频道作为所述默认频道，以及

vi)其次，如果在步骤iii)中所确定的所述干扰频率与非默认频道的频率参数不重叠，则选择在步骤iv)中分配给所述当前序列内位置的频道作为所述非默认频道。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法进一步包括：

生成用于储存处在所述频率范围内的在步骤iii)中所确定的所述干扰频率的频率信息的频率矩阵，以及

定期更新所述频率矩阵的内容，由此在步骤iv)中所分配的频道是基于存储在所述频率矩阵内的频率信息的。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法进一步包括：

针对每个所确定的所述干扰频率生成待检时间，所述待检时间限定在频率可被用于经所述网络的通信之前的时延，以及

在所述频率矩阵内存储所述待检时间，由此在步骤iv)中所分配的所述频道进一步基于存储在所述频率矩阵内的所述待检时间。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述步骤iii)进一步包括检测干扰网络的类型，所述待检时间被选择为：

如果所述干扰网络的类型为跳频网络，则为零，由此，没有时延生成并储存在所述频率矩阵内，或者

如果所述干扰网络的类型为频率固定网络，则为正数，由此，时延生成并储存在所述频率矩阵内。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述方法进一步包括确定所述频率固定网络的类型，并基于所述频率固定网络的类型选择所述待检时间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，每个序列中的多个频道和多个位置相同。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，用于前一序列中所述位置的所述频道是第一非默认频道，步骤vi)进一步包括：

如果在步骤iii)中所确定的所述干扰频率与所述第一非默认频道的所述频率参数不重叠，则选择所述非默认频道作为所述第一非默认频道，或者

如果在步骤iii)中所确定的所述干扰频率与所述第一非默认频道的所述频率参数重叠，则选择所述非默认频道作为第二频道。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法进一步包括：

vii)第三，如果在步骤iii)中所确定的所述干扰频率与所述频率范围内的多个频道重叠，则选择在步骤iv)分配给所述当前序列内所述位置的频道作为下列组中的任一个：默认频道、第一非默认频道或者第二非默认信道。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，序列内每个位置的默认频道彼此不同。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括选择所述频率参数以限定频率间隔或者至少一个载波频率。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述网络被选择为具有覆盖区域的无线网络。

12.一种用于检测和确定干扰网络的设备(70)，所述设备包括接收一频率范围内的信号的天线(71)，其特征在于，所述设备进一步包括：控制单元(72)，被配置为扫描所述频率范围内的频率；以及检测器(76)，被配置为检测在所述频率范围内一个以上频率上操作的干扰网络，所述控制单元(72)进一步被配置为从所述检测器接收关于干扰网络的信息，以及执行根据权利要求1至11任一项所述的方法。

13.一种适于使用射频通信进行通信的网络(78)，所述网络包括被配置成在一频率范围内与至少一个通信装置(79)通信的网络控制器(77)，其特征在于，所述网络控制器(77)包括根据权利要求12所述的设备(70)。