CN106576014B - Wlan/wpan共存网络中的干扰缓解 - Google Patents

Wlan/wpan共存网络中的干扰缓解 Download PDF

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Abstract

本发明一般地涉及干扰缓解，并且更具体地涉及无线通信网络中的干扰缓解。所提出的解决方案利用WLAN网络使用的空信道评估（CCA）功能。因此，通过在预定时段期间使干扰WLAN信道拥塞，迫使干扰WLAN网络在退避时间段期间抑制在干扰WLAN信道上的发射。本申请的解决方案利用该退避时期来使得WPAN网络能够发射诸如但不限于用于改变当前工作频率的请求的关键信息。

Description

WLAN/WPAN共存网络中的干扰缓解
技术领域
本发明一般地涉及干扰缓解，并且更具体地涉及无线通信网络中的干扰缓解。
背景技术
无线通信是最快增长的技术之一。近年来所见的该技术的现象性增长由于易于实现和部署而是值得注意的。最近，各种无线技术在2.4GHz ISM（工业、科学和医学）频率波段中的进展已经用于众多电子设备中。该情形已导致诸如Wi-Fi、蓝牙和Zigbee之类的异质无线设备的共信道共存。相同频率的共享导致使用ISM频率波段的无线技术之间的系统间干扰的挑战性问题。
无线技术之间的无线电干扰的这一问题通常通过检测和避免干扰来处理，即通过将当前工作频率改变至预期比当前频率遭受较少干扰的另一频率。美国申请20130077552描述了这样的用于在局域无线网络中当每个成员设备检测到频率干扰时避免频率干扰的方法和装置。然而，例如当无线局域网（WLAN）干扰（例如Wi-Fi干扰）发生在诸如Zigbee、RF4CE和6LoWPAN之类的无线个域网（WPAN）时，WPAN的一些或整个簇（cluster）成员可能在与其簇头部通信方面具有困难。事实上，这可使得生成发生故障的簇。
而且，由于ISM频率波段中的频率资源稀少，从当前频率改变至另一频率并不总是可能的。另外，立刻切换网络的若干节点的操作对网络而言生成相当大的额外成本。特别地，当附近存在操作在不同信道上的若干干扰方时。在这种情况下，信道切换可能经常发生，从而导致网络的不稳定操作。该情形是有问题的，尤其是在诸如在Zigbee网络中需要将关键消息发射到无线网络的所有节点的情况下。
于是将有利的是提供用于使得关键消息能够被发射到无线网络的所有节点的新机制，在该无线网络中难以或不可能避免检测到的频率干扰。
发明内容
本申请提供在遭受源自于无线局域网（WLAN）的干扰的无线个域网（WPAN）中提供干扰缓解的一种无线网络节点、一种系统以及一种方法。
本申请的某些实施例包括用于提供在第一WPAN信道上操作且被适配成提供干扰缓解的无线个域网（WPAN）节点的无线网络节点，所述干扰源自于使用空信道评估（clearchannel assessment）（CCA）功能来使得WLAN发射的无线局域网（WLAN）。WLAN在其带宽大于第一WPAN信道带宽的WLAN信道上操作。无线网络节点包括：
– 干扰检测器，其被适配成在检测到第一WPAN信道中的干扰信号时生成干扰指示符；
– 至少一个发射机，其被适配成发射拥塞（jamming）信号；以及
– 处理器，其可操作地被耦合到存储器、干扰检测器、接收机和发射机。
处理器被适配成操作在正常模式和缓解模式之中的至少一个中。在正常模式中，处理器被配置成确定干扰指示符是否大于给定干扰阈值。当干扰指示符大于给定干扰阈值时，处理器操作在缓解模式中。在缓解模式中，处理器被配置成：
– 生成拥塞信号；以及
– 至少基于干扰指示符来确定不同于第一WPAN信道的一个相邻第二WPAN信道，所述第二WPAN信道至少部分地被包括在WLAN信道带宽内；以及
– 指示发射机在预定时段期间以给定输出功率水平在第二WPAN信道中连续地发射拥塞信号，所述给定输出功率水平是足够高的，以致WLAN上的CCA功能确定暂时不适宜在WLAN信道上发射。
在本申请的某些实施例中，包括用于在第一无线个域网（WPAN）信道上操作的WPAN中提供干扰缓解的干扰缓解系统，所述干扰源自于使用空信道评估（CCA）功能来使得WLAN发射的无线局域网（WLAN）。WLAN在其带宽大于第一WPAN信道带宽的WLAN信道上操作。所述系统包括：
– 一个或多个根据本申请的无线网络节点（WNN），其中一个WNN为无线网络节点管理器（WNNM）。在该系统中，WNN被配置成当干扰指示符大于给定干扰阈值时通知WNNM。进一步在该系统中，WNNM的处理器被适配成在被WNN通知时：
– 至少基于干扰指示符来确定不同于第一WPAN信道的一个相邻第二WPAN信道，所述第二WPAN信道至少部分地被包括在WLAN信道带宽内；以及
– 当处于缓解模式中时基于给定缓解策略指示WNN在预定时段期间以给定输出功率水平在第二WPAN信道中连续地发射拥塞信号，所述给定输出功率水平是足够高的，以致WLAN上的CCA功能确定暂时不适宜在WLAN信道上发射。
在本申请的某些实施例中，包括在第一WPAN信道上操作的无线个域网（WPAN）中提供干扰缓解的方法，所述干扰源自于使用空信道评估（CCA）功能来使得WLAN发射的无线局域网（WLAN）。WLAN在其带宽大于第一WPAN信道带宽的WLAN信道上操作。所述方法包括：
– 提供一个或多个例如根据本发明的第一方面的无线网络节点WNN；
– 从WNN中确定一个无线网络节点管理器WNNM。
所述方法包括：
– 当干扰指示符大于给定干扰阈值时，操作WNN以通知WNNM；
– 在被WNN通知时，操作WNNM的处理器：
– 基于干扰指示符来确定不同于第一WPAN信道的至少一个相邻第二WPAN信道，所述第二WPAN信道至少部分地被包括在WLAN信道带宽内；以及
– 当处于缓解模式中时基于给定缓解策略指示WNN在预定时段期间以给定输出功率水平在第二WPAN信道中连续地发射拥塞信号，所述给定输出功率水平是足够高的，以致WLAN上的CCA功能确定暂时不适宜在WLAN信道上发射。
本申请的某些实施例还包括非暂时性计算机可读介质，其具有存储于其上的用于使得一个或多个处理单元执行本申请的方法的指令。
本申请的这些和其他方面从下文描述的实施例将是清楚明白的并且将参考下文描述的实施例来阐明。
附图说明
将参照附图仅以示例的方式描述所提出的解决方案的另外的细节、方面和实施例。在附图中，相同的参考数字用于标识相同或功能上类似的元件。图中的元件处于简单性和清楚性而被图示且不一定按比例绘制。
图1是依照本申请的无线网络节点的示意性框图。
图2是包括图1的无线网络节点的用于提供干扰缓解的系统的示意图。
图3是根据图2的系统的共存Zigbee和Wi-Fi信道的示意图。
图4是根据本申请的一个实施例的方法的示意性流程图。
具体实施方式
由于所图示的本申请实施例可能大部分包括本领域技术人员已知的机制、电子组件和电路，将不在比被认为对于理解和领会本申请的基本概念而言必要的程度更为详细的程度上解释细节，以便不使本申请的教导模糊或者从其分散注意力。
本申请论述的前述问题（即使得关键消息能够被发射到无线个域网（WPAN）的所有节点，在该无线个域网中难以或不可能避免检测到的源自于无线局域网（WLAN）的干扰）可以通过缓解干扰来解决。实际上，代替避免检测到的WLAN干扰，提出一种新类型的无线网络节点，其能够通过拥塞包括在WLAN所使用的信道带宽内的一个或多个给定频率来减小干扰效果。事实上，大多数WLAN使用空信道评估（CCA）功能来使得WLAN发射。例如，对于CCA功能，WLAN收发机需要在发射介质（即信道）上发射之前侦听（sense）该介质。因此，如果侦听到介质忙（即WLAN收发机正在监听至少另一发射），则WLAN收发机不能发射其分组且在试图再次在该介质上发射之前必须等待直到介质空闲。侦听过程可以通过各种方式、比如直接测量或例如通过交换信道上的初级短控制消息（例如举例而言Ready To Send/Clear To Send消息）来完成。因此，所提出的解决方案的构思之一是在预定时段期间以足够高的功率拥塞WLAN，使得在WLAN上使用的CCA功能确定暂时不适宜在WLAN所使用的信道上发射（即由于拥塞的原因）。这样，在其中WLAN不发射的时间段期间，有可能将关键消息发射到WPAN的所有节点。例如，可以有把握地发送Zigbee光链接网络中的照明命令。
已知的是：Wi-Fi网络在载波侦听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）方案中使用CCA功能。因此，在以下描述中，将使用Wi-Fi网络作为WLAN的示例。然而，诸如但不限于IEEE802.11a、IEEE 802.16和ETSI HyperLAN的其他WLAN也可以被本申请所预期。关于WPAN，将认为Zigbee网络作为其示例。不过，诸如但不限于IEEE 802.15.4、Zigbee光链接（ZLL）、RF4CE和6LoWPAN的其他WPAN也被本申请所预期。在实践中Wi-Fi和Zigbee都工作在ISM（工业、科学和医学）频率波段。不过，在本申请也可以预期其他频率波段，尤其是其中使用CCA功能的WLAN在其带宽大于WPAN所使用的信道带宽的信道上操作并且其中WLAN干扰WPAN。
参照图1，图解性地在其中示出了依照本申请的无线网络节点（WNN）110。在如所示的图1中，WNN 110可以包括：
– 存储器112，诸如但不限于易失性存储器设备或非易失性设备，等等；
– 干扰检测器113，诸如但不限于谱密度估计器，等等；
– 接收机114和至少一个发射机115，诸如但不限于在Zigbee节点中常规使用的那些，等等；以及
– 处理器111，诸如但不限于中央处理单元（CPU）、微处理器、视频处理器、前端处理器、协处理器、单核处理器、多核处理器，等等。
在图1的示例中，存储器112被适配成存储诸如指向WNN 110的消息或指令命令之类的数据。例如，在Zigbee网络中，消息可由Zigbee路由器或另一WNN110发送并且指令命令由Zigbee协调器发送。在应用于Zigbee光链接（ZLL）的示例中，指令命令可以是由ZLL节点发射的调光命令和/或接通/关闭命令。干扰检测器113被适配成在检测到WNN 110当前正在其内工作的信道中的干扰信号时生成干扰指示符。为了检测干扰信号，干扰检测器113可实现诸如匹配滤波方法、能量检测方法和循环平稳性检测方法之类的谱侦听方法。接收机114被适配成接收诸如已经在给定信道频率上发射的消息或指令命令之类的数据。发射机115被适配成在给定信道频率上发射给定信号。在图1中，处理器111可操作地耦合到存储器112、干扰检测器113、接收机114和发射机115。进一步，依照本申请，处理器111被适配成在正常模式和缓解模式之中的至少一个中操作。在正常模式中，处理器111作为常规Zigbee节点操作。因此，当处于处理器111的操作的正常模式中时，常规Zigbee节点所执行的至少最少要求操作可由WNN 110执行。例如，诸如但不限于接收和发射消息和/或指令命令之类的操作在处理器111的操作的正常模式中执行。在示例中，在WNN 110启动时，处理器111可自动开始在正常模式中操作。在另一示例中，WNN 110的处理器111可响应于给定触发信号而在操作的正常模式中操作。例如，触发信号可由位于WNN 110上的按钮生成并且其可在WNN110已经启动时被激活。在正常模式中，处理器111被配置成确定干扰指示符是否大于给定干扰阈值。该确定可以在WNN 110启动时自动地被执行和/或当WNN 110已经启动时周期地被执行。干扰信号可能已由干扰检测器113检测到。如上面已解释的，在Zigbee网络上感知的干扰信号源自于Wi-Fi网络。将理解的是：上面提到且生成的干扰指示符是由Zigbee网络100的至少一个WNN 110感知到的干扰水平的指示符。干扰指示符和给定干扰阈值可以例如表达为检测到的干扰信号的功率比，诸如例如以dbm为单位。例如，干扰指示符可以是接收信号强度指示测量（RSSI）。在另一示例中，干扰指示符和给定干扰阈值可以被表示为在WLAN所使用的信道内其在信号中被发射的时间部分（即占空因数）。当干扰指示符大于给定干扰阈值时，处理器进入缓解模式。在缓解模式中，处理器111被配置成生成能够打断发生在WLAN信道上的发射的缓解信号（即拥塞信号）。缓解信号可以是可由WNN 110所使用的硬件生成的任何种类的信号。例如在Zigbee中，缓解信号可包括标准所支持的最长数据分组。然而，不管使用什么缓解信号（其实际上是拥塞信号），分组的内容并不重要并且可以具有任何给定性质。例如，缓解信号背负的数据分组可包括设定为1的所有数据位。稍后，至少基于干扰指示符，处理器也被配置成确定与WNN 110所使用的当前信道不同且在其上发射缓解信号的Zigbee信道。例如，一旦已经确定干扰指示符，则WNN 110能够扫描Zigbee网络或Zigbee网络的一部分以确定其他Zigbee信道是否被Wi-Fi干扰方干扰。在扫描结束时，被扫描信道中的至少一个被选取为所确定的Zigbee信道。在某些实施例中，Zigbee网络或Zigbee网络的一部分的扫描可由另一WNN 110或特定装置执行。例如，如果Zigbee网络的当前工作信道被设定为信道12，则所确定的Zigbee必须不同于工作信道12。例如，所确定的Zigbee信道可以是信道13或14。然而，所确定的Zigbee信道被选择一部至少部分地包括在Wi-Fi网络所使用的信道带宽内。这样的示例在图3中在配置300中给出。实际上，在图3的配置300中，Zigbee网络的工作频率是信道12，其被表示为填充有水平线的矩形。进一步，在图3的配置300中，Wi-Fi的工作信道由具有参考标号20的提醒表示。在该配置中，所确定的Zigbee信道可以是信道10、11、13、14和15中的至少一个。相比之下，信道9和16可不被选择为所确定的Zigbee信道。实际上，如图3的配置300中所示的，Wi-Fi信道带宽完全覆盖四个Zigbee信道（即信道11、12、13和14）并且部分地覆盖信道10和15。进一步，处理器111被适配成指示发射机115在所确定的Zigbee信道中连续发射缓解信号。然而，在Zigbee网络的情况下，可能需要执行一些调整以便使能连续发射。事实上，Zigbee网络可包括CCA功能，其需要被禁用或减小到对应参数的最小值以使得不在使用CCA功能之前执行连续发射。例如，Zigbee网络的一些实现可能要求信道的周期性能力检测扫描。实际上，在Zigbee网络被Wi-Fi网络干扰的情况下，明显的是Zigbee网络的CCA功能在被激活时将确定由于Wi-Fi网络所生成的干扰而不进行发射。事实上，Wi-Fi网络中使用的发射功率与Zigbee网络中使用的发射功率相比高得多。实际上，Zigbee节点的输出功率通常接近0dBm，而Wi-Fi节点的输出功率通常接近15dBm或以上。因此，通过去激活或限制所提出的WNN 110的CCA功能，将不会确定是否适宜在发射缓解信号之前进行发射。例如，CCA功能可被限制为与源自于Wi-Fi网络的干扰相比不同类型的干扰的检测（例如相邻Zigbee网络的检测）。相比之下，在所提出的解决方案中该操作被旁路。当然，取决于所使用的WPAN，需要执行无线通信领域的技术人员所知的特定调整。这样的机制将迫使缓解信号被连续发射。为了使缓解信号被Wi-Fi网络的CCA功能视为显著，缓解信号需要以足够高的功率水平被发射。例如，处理器111可指示发射机115在所确定的Zigbee信道上以所使用的硬件允许的最大功率（例如20dBm）发射缓解信号。在世界上某些区域，这样高的功率由于法律限制可能不被使用。在那种情况下，处理器111可指示发射机在根据本地法律和法规的最大功率水平发射缓解信号。进一步，可能仅必须在预定时段期间发射缓解信号。事实上，Wi-Fi的CCA功能与退避算法相关联，退避算法确定退避时期，其为当感兴趣信道忙时数据发射/接收的等待时期。实验室试验已经表明当Wi-Fi如本申请中描述的那样被拥塞时，退避时期持续大约四毫秒。这意味着在Wi-Fi网络被拥塞之后的四毫秒期间，将没有Wi-Fi分组被发射。如较早前所述，本申请的目的之一是利用该退避时期来发射和接收关键Zigbee消息。在Zigbee和Wi-Fi的示例中，四毫秒的退避时期是充分足够的，因为用于Zigbee的发射时间为大约两毫秒。
总之，所提出的WNN 110能够利用在预定时段期间以足够高的功率发射的缓解信号来拥塞WLAN干扰方。拥塞发生在由WLAN信道带宽覆盖且不同于WNN 110所使用的当前信道的至少一个信道上。这清楚地意味着：WNN 110能够将其操作频率从当前频率改变至用来拥塞WLAN干扰方的所确定的Zigbee信道。这样，WPAN网络的当前工作信道通过WNN 110的拥塞而不再被干扰，因为拥塞发生在不同的Zigbee信道上。结果，在给定时段期间，WLAN干扰方保持其发射并且WPAN的节点可以发射需要被发射的无论什么关键信息。当然，整体操作可以根据需要而被重复许多次。以最优的方式，可注意总体过程被重复的次数。事实上，在达到WLAN中允许的退避的最大数目之后，被保持的分组通常被丢弃。因此，如果不想WLAN的总体吞吐量由于被丢弃的分组而减小，则可能感兴趣的是考虑诸如例如在Wi-Fi网络中使用的macMaxCSMABackoffs之类的参数。另外，在其期间执行拥塞的预定时段的持续时间可在每次重复总体过程时由处理器111增加或缩短。例如，对于电池供电的WNN 110而言，以最大功率重复发射可能不是最合适的策略，因为这将很快地耗尽电池。然而，在每次新开始总体过程时，例如首先以最大发射功率开始并且然后将发射功率减小某一给定值可能是控制功耗的较佳构思。
在本申请的实施例中，处理器111可被配置成同时在正常模式和缓解模式中操作。基本上，在该实施例中，WNN 110的处理器被适配成在同一时段期间在两种模式中工作。因此，当进入缓解模式时，WNN 110也停留在正常模式。该配置具有优点，即当WNN 110正在缓解模式中操作时，其仍可能在处于正常模式的同时接收消息和/或指令命令。该配置极大地促进了软件和硬件开发。即，处于缓解模式中并不意味着从Zigbee网络断开。在这种情况下，WNN 110应当能够接收在Zigbee网络的当前工作频率上发射的数据并且能够在所确定的Zigbee信道上发射，如上面已经解释的。在本申请的另一实施例中，处理器111可被配置成在正常模式和缓解模式中交替地操作。因此，当进入缓解模式时，WNN 110离开正常模式。该配置具有减小功率的优点，因为WNN 110可以一次仅在一个模式中操作。如上面已经解释的，在该实施例中，当干扰指示符大于给定干扰阈值时WNN 110的处理器111从正常模式切换到缓解模式。然而，在示例中，WNN 110的处理器111可在流逝预定时段之后从缓解模式切换到正常模式。这意味着WNN 110将仅暂时停留在缓解模式中并且一旦缓解模式操作结束就回到正常模式。
现在参照图2，其中图解性地示出了包括图1的示例性WNN 110的用于提供干扰缓解的系统。在图2中，示出了共存在ISM频率波段上的Zigbee网络100和Wi-Fi网络200。在图2中，如所示的Zigbee网络100包括在2MHz信道上操作的一个或多个WNN 110，并且Wi-Fi网络200包括在22MHz信道上操作的三个Wi-Fi基站（WBS）210、220、230。WBS 210、220、230是常规Wi-Fi基站。将理解的是，Zigbee网络100的所有WNN 110和其他Zigbee节点都使用相同的个域网标识符（即PAN ID）。
在图2的示例中，所有WNN 110通过无线连接链路互连在一起。实际上，如无线通信领域的普通技术人员公知的，Zigbee网络100使用使能网络的节点之间的这样的连接链路的网格联网技术。在所示的图2中，仅表示了一些无线连接链路1101、1102、1103、1104和1105。在图2中，连接链路1101被WBS 210干扰，连接链路1102和1103被WBS 220干扰，并且连接链路1104和1105被WBS 230干扰。在图2的系统中，WNN 110之一被标识为无线网络节点管理器WNNM 120。在实践中，在Zigbee网络中，WNNM 120可以是Zigbee协调器或网络的其他Zigbee节点。应注意的是：图2的缓解系统被适配成在不选择WNNM 120的情况下执行。实际上，如上面关于图1已解释的，每个WNN 110能够在处于干扰下的同时在其自己Wi-Fi网络上缓解。然而，在WNNM 120在图2的系统中被选择的情况下，可以预期另外的优点。首先，所有的干扰指示符可以被发送到WNNM 120以用于进一步分析。为了该目的，在图2的系统中，WNN 110被配置成当干扰指示符大于给定干扰阈值时通知WNNM 120。而且，至少基于干扰指示符，WNNM120的处理器111被配置成确定与Zigbee网络100所使用的当前信道不同的至少一个Zigbee信道。所确定的Zigbee信道至少部分地被包括在Wi-Fi信道带宽内。图3描述了依照图2的系统的不同信道分配方案。在图3的示例中，在所有表示的分配方案300、301、302、303、304、305和306中，示出了Wi-Fi网络200的由参考标号20标识的工作信道和由参考标号9、10、11、12、13、14、15和16标识的八个Zigbee信道。在图3中，Zigbee网络100的工作频率由填充有水平线且具有参考标号12的矩形来标识。另外，针对缓解模式中的拥塞操作分配的（多个）Zigbee信道由填充有垂直线的矩形来标识。例如，在分配方案300中，没有Zigbee信道依照本申请被分配，而在分配方案301中，仅信道11被分配。这意味着：在分配方案300中，所有WNN 110和 WNNM 120正在信道12上操作。然后，在分配方案301中，至少一个WNN 110正在缓解模式中在信道11上操作，如上面已经解释的。在分配方案302中，至少一个WNN 110正在缓解模式中在信道13上操作，如上面已经解释的。在分配方案303、304和305中，两个信道被分配用于在缓解模式中操作的WNN 110。如可见的，所分配的Zigbee信道可以邻近Zigbee网络100所使用的当前信道12。然而，这仅是示例，并且也可以预期其中所分配的Zigbee信道不邻近当前Zigbee信道的其他配置。最后，在分配方案306中，五个信道被分配用于在缓解模式中操作的WNN 110。如可见的，可协同使用多于一个信道来缓解Wi-Fi干扰。由于所有WNN110将其干扰指示符报告给WNNM 120，所以WNNM的处理器111能够使用至少这些信息来确定一个或多个信道是否需要被分配用于Wi-Fi干扰缓解。实际上，基于给定缓解策略，当处于缓解模式中时，WNNM 120的处理器111被适配成指示WPAN的WNN 110在预定时段期间在所分配的Zigbee信道9、10、11、13、14、15和16中连续地发射缓解信号，如上面已经解释的。
在根据图2的系统的一个实施例中，缓解策略包括具有被指示在同一分配Zigbee信道上同时发射的一个或多个WNN 110。例如，在图3的分配方案303中，多个WNN 110可在Zigbee信道11上缓解Wi-Fi网络，而另外多个WNN 110可在Zigbee信道13上缓解Wi-Fi网络200。该策略具有优点，即若干WNN 110的发射功率被组合到一起用于Wi-Fi网络200的更好缓解。该策略在若干WNN 110处于Wi-Fi干扰下的情况下可能是适宜的。在根据图2的系统的另一实施例中，缓解策略包括具有被指示在分配Zigbee信道上发射的仅一个WNN。该策略在很少WNN 110处于Wi-Fi干扰下的情况下可能是适宜的。
在根据图2 的系统的另一实施例中，在WNN 110的处理器111在正常模式和缓解模式中交替操作的情况下且在第一WNN的处理器111切换到缓解模式之前，第一WNN的处理器111被配置成指示第二WNN 110的至少一个处理器111接收指向第一WNN 110的数据。事实上，在本申请中还提出在其中WNN 110的处理器111在正常模式和缓解模式中交替操作的授权机制。事实上在这种情况下，如上面已经解释的，WNN 110可每一次仅在正常模式和缓解模式之一上操作。因此，当在缓解模式中操作时，WNN 110可不与Zigbee网络100的其余部分通信。这意味着由其他WNN 110、WNNM 120或Zigbee协调器发射的消息/指令命令可不被处于缓解模式中的WNN 110接收。因此，提出一种授权机制，其中例如指向在缓解模式中操作的WNN 110的消息/指令命令被另一WNN 110的接收机接收。稍后，在其中第一WNN 110处于缓解模式中的预定时段期间，授权WNN 110的处理器111被适配成在存储器112中存储接收的最初指向缓解WNN 110的数据。最后，当第一WNN 110切换回正常模式时，授权WNN被适配成将存储的命令发送到第一WNN 110。清楚的是：在该实施例中，授权机制直接由WNN 110处理，该WNN 110可将其接收功能授权给另一WNN 110。
在根据图2的系统的又一实施例中，在WNN 110的处理器111在正常模式和缓解模式中交替操作的情况下且在第一WNN的处理器111切换到缓解模式之前，第一WNN 110的处理器111被配置成请求WNNM 120指示第二WNN 110的至少一个处理器111接收指向第一WNN110的数据。稍后，在其中第一WNN 120处于缓解模式中的预定时段期间，第二WNN 110的处理器111被适配成在存储器112中存储接收的最初指向第一WNN 110的数据。最后，当第一WNN 110切换回正常模式时，授权WNN被适配成将存储的命令发送到第一WNN 110。清楚的是：在这个实施例中，授权机制直接由WNNM 120代表需要切换到缓解模式的WNN 110来处理。
在实施例中，WNNM 120被配置成增加或缩短预定时段。如上面已经解释的，从正常模式切换到缓解模式并且相反的总体操作可以根据需要重复许多次。这是为什么在其期间执行拥塞的预定时段的持续时间在每次重复总体过程时可由处理器111增加或缩短的原因。例如，对于由电池供电的WNN 110，以最大功率重复发射可能不是最明智的策略。然而，在每次新开始总体过程时，例如首先以最大发射功率开始然后减小发射功率可能是控制功耗的较佳构思。
现在参照图4，其中图解性地示出根据图2的系统的方法的流程图。
在S400中，提供一个或多个WNN 100，如上面已经解释的。
在S410中，从WNN 110确定一个WNNM 120，如上面已经解释的。
在S420中，当处于干扰下时操作WNN 110以通知WNNM 120，如上面已经解释的。
在S430中，WNNM 120正在指示处于干扰下的WNN 110在与WPAN所使用的当前信道相邻的（多个）信道上连续地发射缓解信号，如上面已经解释的。
稍后在S440中，确定在WPAN所使用的当前信号上是否仍存在强的干扰。如果情况如此，则缓解机制在S420中再次开始。否则，方法停止。
技术人员将领会到：所提出的解决方案利用WLAN网络所使用的CCA功能。因此，通过在预定时段期间拥塞干扰WLAN信道，迫使干扰WLAN网络在退避（backoff）时间段期间抑制WLAN干扰信道上的发射。本申请的该解决方案利用该退避时期来使得WPAN网络能够发射诸如但不限于用于改变当前工作频率的请求的关键信息。所提出的解决方案的另一优点在于：所使用的分组格式是标准格式。事实上，与其他缓解解决方案相反，无需以其可被WLAN干扰方检测到的特定方式来更改WPAN分组的格式。实际上，在特定解决方案中Zigbee分组的前导被更改（例如被增加）以使得Wi-Fi知晓Zigbee网络将要发射。所提出的解决方案的另一优点在于以下事实：本申请的无线节点无需与WLAN网络的任何协同。实际上，在一些现有技术解决方案中，WPAN模块和WLAN模块二者需要被包括在同一装置中。该种类的解决方案对于实际的低成本实现而言并不容易和可行。相比之下，所提出的无线节点只是WPAN无线节点。
当然，以上优点是示例性的，并且这些或其他优点可由所提出的解决方案实现。进一步，技术人员将领会到：并非所有上面所述的优点一定由本文中描述的实施例来实现。
用以实现相同功能性的设备的任何布置是有效地“关联的”以使得期望的功能性被实现。因此，本文中组合以实现特定功能性的任何两个设备可被视为彼此“关联”以使得所期望的功能性被实现，而不管架构或中间设备如何。同样地，如此关联的任何两个设备也可被视为彼此“可操作地被连接”或“可操作地被耦合”以便实现所期望的功能性。
此外，本领域技术人员将认识到：以上描述的操作之间的界限只是说明性的。多个操作可以组合成单一操作，单一操作可以被分布在附加操作中并且操作可以至少部分地在时间上重叠地被执行。而且，可替换实施例可包括特定操作的多个示例，并且操作的顺序在各种其他实施例中可以更改。
然而，其他修改、变型和替换方案也是可能的。说明书和附图相应地被认为是说明性的而不是限制意义的。例如，接收机和发射机可组合在单个单元中而不是如在附图中表示的那样是两个分离的模块。当然，在适当的情况下 物理模块的其他组合可被组合在一起。
在权利要求书中，放置在括号之间的任何参考符号不得被解释为限制权利要求。单词“包括”不排除除了权利要求中列出的那些之外的其他元件或步骤的存在。此外，如本文中使用的“一”或“一个”被定义为一个或多于一个。 而且，即使当同一权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如“一”或“一个”之类的不定冠词时，在权利要求中诸如“至少一个”以及“一个或多个”的介绍性短语的使用也不应该被解释成暗示通过不定冠词“一”或“一个”引入的其他权利要求元素将包括这样引入的权利要求元素的任何特定权利要求限制成仅包含一个这样的元素的发明。对于定冠词的使用也是如此。除非另有说明，使用诸如“第一” 以及“第二”之类的术语来任意地区分这样的术语描述的元素。因此，这些术语不一定意图指示这样的元素的时间或其他优先次序。在相互不同的权利要求中记载某些措施的事实并不指示这些措施的组合不能被用于获利。本申请范围在一些权利要求及其等同物中限定。此外，在说明书和权利要求书中使用的参考符号并不限制如所要求保护的本申请的范围。
本发明的各种实施例的原理可以以硬件、固件、软件或者其组合实现。而且，软件优选地被实现为在可以是数字电路、模拟电路、磁介质或其组合形式的程序存储单元、非暂时性计算机可读介质或非暂时性机器可读存储介质上有形体现的应用程序。应用程序可以被上载到包括任何合适架构的机器并由其来执行。优选地，机器可以在具有诸如一个或多个中央处理单元(“CPU”)、存储器和输入/输出接口之类的硬件的计算机平台上实现。计算机平台还可包括操作系统和微指令代码。本文中描述的各种过程和功能可以是可由CPU执行的微指令代码的一部分或应用程序的一部分或其任意组合，无论这样的计算机或处理器是否被显式地示出。另外，各种其他外围单元可以被连接至计算机平台，诸如附加数据存储单元和打印单元。
前述详细描述已经阐述了本发明可采取的许多形式中的几个。所意图的是：前述详细描述应被理解为所选择的本发明可采取的形式的例示说明而不是对本发明的限定的限制。只有包括所有等同物的权利要求书才意图限定本发明的范围。

Claims (15)

1.一种操作在第一无线个域网WPAN信道上并且被适配成提供干扰缓解的无线个域网WPAN节点WNN，所述干扰源自于使用空信道评估CCA功能来使得无线局域网WLAN发射的无线局域网WLAN，所述WLAN操作在具有大于第一WPAN信道带宽的带宽的WLAN信道上，所述无线个域网WPAN节点WNN包括：
– 干扰检测器，其被适配成在检测到第一WPAN信道中的干扰信号时生成干扰指示符；
– 至少一个发射机，其被适配成发射拥塞信号；以及
– 处理器，其可操作地被耦合到干扰检测器和发射机，所述处理器被适配成在以下至少一项中操作：
- 正常模式，其中所述处理器被配置成确定干扰指示符是否大于给定干扰阈值；和
–缓解模式，当干扰指示符大于给定干扰阈值时可操作的，其中所述处理器被配置成：
– 生成拥塞信号；以及
– 至少基于干扰指示符来确定不同于第一WPAN信道的一个相邻第二WPAN信道，所述第二WPAN信道至少部分地被包括在WLAN信道带宽内；以及
– 指示发射机在预定时段期间以给定输出功率水平在第二WPAN信道中连续地发射拥塞信号，所述给定输出功率水平是足够高的，以致WLAN上的CCA功能暂时不使得WLAN在WLAN信道上发射。
2.权利要求1所述的无线个域网WPAN节点WNN，其中所述处理器被配置成：
- 同时操作在正常模式和缓解模式中；或
- 交替地操作在正常模式和缓解模式中，其中所述处理器在所述预定时段已流逝之后从缓解模式切换到正常模式。
3.一种用于在第一无线个域网WPAN信道上操作的无线个域网WPAN中提供干扰缓解的干扰缓解系统，所述干扰源自于使用空信道评估CCA功能来使得无线局域网WLAN发射的无线局域网WLAN，所述WLAN操作在具有大于第一WPAN信道带宽的带宽的WLAN信道上，所述干扰缓解系统包括：
– 一个或多个根据权利要求1或2的无线个域网WPAN节点WNN，其中一个WNN为无线网络节点管理器WNNM；
其中：
- WNN被配置成当干扰指示符大于给定干扰阈值时通知WNNM；
- WNNM的处理器被适配成在被WNN通知时：
– 至少基于干扰指示符来确定不同于第一WPAN信道的至少一个相邻第二WPAN信道，所述第二WPAN信道至少部分地被包括在WLAN信道带宽内；以及
– 当处于缓解模式中时基于给定缓解策略指示WNN在预定时段期间以给定输出功率水平在第二WPAN信道中连续地发射拥塞信号，所述给定输出功率水平是足够高的，以致WLAN上的CCA功能暂时不使得WLAN在WLAN信道上发射。
4.权利要求3所述的干扰缓解系统，其中所述缓解策略为以下之中的至少一个：
– 一个或多个WNN被指示在同一第二WPAN信道上同时发射；和
– 一个WNN被指示在一个第二WPAN信道上发射。
5.权利要求3或4所述的干扰缓解系统，其中第二WPAN信道邻近第一WPAN信道。
6.权利要求3或4所述的干扰缓解系统，其中当WNN的处理器交替地操作在正常模式和缓解模式中时：
- 在第一WNN的处理器切换到缓解模式之前，第一WNN的处理器被配置成指示第二WNN的至少一个处理器接收指向第一WNN 的数据；和
- 在其中第一WNN 处于缓解模式中的所述预定时段期间，第二WNN 的处理器被适配成在存储器中存储所接收的最初指向第一WNN 的数据。
7.权利要求3或4所述的干扰缓解系统，其中当WNN的处理器交替地操作在正常模式和缓解模式中时：
- 在第一WNN的处理器切换到缓解模式之前，第一WNN的处理器被配置成请求WNNM指示第二WNN 的至少一个处理器接收指向第一WNN 的数据；和
- 在其中第一WNN 处于缓解模式中的所述预定时段期间，第二WNN 的处理器被适配成存储所接收的最初指向第一WNN 的数据。
8.权利要求3或4所述的干扰缓解系统，其中WNNM被配置成增加或缩短所述预定时段。
9.一种在第一无线个域网WPAN信道上操作的无线个域网WPAN中提供干扰缓解的方法，所述干扰源自于使用空信道评估CCA功能来使得无线局域网WLAN发射的无线局域网WLAN，所述WLAN操作在具有大于第一WPAN信道带宽的带宽的WLAN信道上，所述方法包括：
– 提供一个或多个无线个域网WPAN节点WNN；
– 从WNN中确定一个无线网络节点管理器WNNM；
其中所述方法包括：
– 当干扰指示符大于给定干扰阈值时，操作WNN以通知WNNM；
– 操作WNNM的处理器，以便：
– 基于干扰指示符来确定不同于第一WPAN信道的至少一个相邻第二WPAN信道，所述第二WPAN信道至少部分地被包括在WLAN信道带宽内；以及
– 当处于缓解模式中时基于给定缓解策略指示WNN在预定时段期间以给定输出功率水平在第二WPAN信道中连续地发射拥塞信号，所述给定输出功率水平是足够高的，以致WLAN上的CCA功能暂时不使得WLAN在WLAN信道上发射。
10.权利要求9所述的方法，其中所述缓解策略为以下之中的至少一个：
– 一个或多个WNN被指示在同一第二WPAN信道上同时发射；和
– 一个WNN被指示在一个第二WPAN信道上发射。
11.权利要求10所述的方法，其中第二WPAN信道邻近第一WPAN信道。
12.权利要求9、10或11所述的方法，当WNN的处理器交替地操作在正常模式和缓解模式中时，其中：
- 在第一WNN的处理器切换到缓解模式之前，所述方法还包括：操作第一WNN的处理器以指示第二WNN的至少一个处理器接收指向第一WNN 的数据；和
- 在其中第一WNN 处于缓解模式中的所述预定时段期间，所述方法还包括：操作第二WNN 的处理器以便在存储器中存储所接收的最初指向第一WNN 的数据。
13.权利要求9、10或11所述的方法，当WNN的处理器交替地操作在正常模式和缓解模式中时，其中：
- 在第一WNN的处理器切换到缓解模式之前，所述方法还包括：操作第一WNN的处理器以请求WNNM指示第二WNN 的至少一个处理器接收指向第一WNN 的数据；和
- 在其中第一WNN 处于缓解模式中的所述预定时段期间，所述方法还包括：操作第二WNN 的处理器以便在存储器中存储所接收的最初指向第一WNN 的数据。
14.权利要求9、10或11所述的方法，其中所述方法还包括：操作WNNM以增加或缩短所述预定时段。
15.一种非暂时性计算机可读存储介质，其具有存储于其上的用于使得一个或多个处理单元执行根据权利要求9、10、11、12、13或14的方法的指令。
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