CN110235498B - 具有用于无关接收信号的检测器的无线通信系统 - Google Patents

Abstract

一种无线通信系统包括基站、远程定位的终端单元和基站控制器。基站和远程定位的终端控制器在它们之间的运行无线通信链路上传输数据。基站包括用于检测雷达或其他无关接收信号的相应的信道内检测器和信道外检测器。信道内检测器在运行通信链路上分析信号。信道外检测器包括相应的信道外接收器元件，该相应的信道外接收器元件监视代替相应的运行通信信道的可能可用信道。基站控制器登记信道是否可用于通信链路并将用于运行和替代通信链路的、包括频率的相应的目标信道参数分配给基站。基站存储用于可用的运行通信链路和替代通信链路的相应的目标信道参数。

Description

具有用于无关接收信号的检测器的无线通信系统

技术领域

本发明涉及一种具有用于无关接收信号(extraneous received signals)的检测器的无线通信系统。

无线通信指的是通过非固体介质使用经调制的电磁辐射的数据的通信。该术语并不意味着相关的设备不包含任何线。无线通信可以连同有线通信一起使用。

背景技术

在各种维度下(例如时间、频率和合并/分离信号的能力)分配频谱使用的各种技术可被使用以采用分享、分配和重用频谱带宽的协议来更高效地使用有限的频谱带宽。

设计这些协议也考虑到一些环境因素，这些协议也是可扩展的，因为考虑到这些协议经常连同动态系统一起使用，而在动态系统中设备的数量可能随着时间改变，而且通信需求可能也会随时间改变。例如，设备可能进入网络、离开网络、记录数据、发送更新、接收配置文件以及接收指令。进一步的问题可能包括在物理区域内的设备的密度以及同步通信的需求。

环境因素可能包括，例如，关于频谱噪声、干扰、信号劣化、波吸收/阻塞/反射、多径衰落以及频谱的有限可用性的问题。

此外，在可能存在大量设备的系统中，例如，可以将该系统设计为考虑加入和退出系统的设备、各种设备所需的对各种传播路径的分配和大小重新调整，通过一些设备的广播消息，考虑故障或退出通信的设备以及冗余要求。

特别是无线电(或无线)局域网(RLAN)具有一个或多个基站(或接入点)，在运行的无线通信链路上传输和接收数据的多个远程定位的终端单元(或用户设备)以及控制基站针对相应的通信链路所使用的信道参数的基站控制器。在本文中使用的术语基站意为通常在固定地点安装的且用于与可以移动的终端单元进行无线通信的无线通信站。基站可以在有线或无线链路上与其他基站及一个或多个基站控制器进行通信。终端单元在一些配置里也可以彼此直接通信，而不用通过基站或基站控制器进行通信。

我们的专利说明书GB2529029说明了在各种领域中RLAN的使用。一个这样的应用是在具有包括RLAN通信终端单元的机器人的一个自动或半自动仓库设施中。可以启用机器人的移动跨越各种路径，其中一些可以相交。例如，仓库设施可以包括布置在网状结构中的箱子，机器人可以移动将物品放进箱子或是将物品从箱子中取出。RLAN也可以包括移动的非机器人的终端单元，例如，由人携带的通信终端单元。设施包括可以在机器人控制系统、基站和终端单元之间进行实时或近似实时无线通信的机器人控制系统。机器人控制系统控制机器人的导航/路径，其包括但不限于从一个地点移动至另一个地点，避免碰撞，移动路径的优化，待执行活动的控制。基站控制器控制通信链路的参数，而不是通信的内容。

在专利说明书GB2529029中描述了RLAN的许多其他应用，例如终端单元搜集数据，该数据包括运行数据、性能数据、关于系统运行的分析指标、存储和传输关于在地图上路径规划或障碍的指标、在基站或中央服务器中处理的智能和被分发给网络中终端的决策。可以利用搜集的信息映射一段时间内终端的各种属性。例如，使用以可穿戴设备作为形式的终端单元的人群的流动，例如当他们围绕一个地点移动时，腕带可以被映射，这对于确定在地铁站中人群移动的堵塞点、或者例如在音乐会或展览空间中人群的流动是有用的。可以利用终端提供向一个或多个人投票的能力并将其单独地发送至基站，以及/或者由各种终端一起聚合投票然后将其汇总上传至基站。投票可以使用在各种场景和应用中，例如，在游戏秀中的投票，在演唱会中的投票，投给政党的投票。

有各种可用的通信技术/协议，例如IEEE 802.11/Wi-FiTM标准，无线蜂窝通信(2G、3G)，通用移动通信系统(UMTS)，长期演进(LTE)。当提供高效持续的通信时，无线网络的不同技术的共同挑战是有限的频谱带宽。频谱既是由自然约束(例如来自相邻设备的传输干扰)或噪声所限，也是由法律/监管要求所限。例如某些频率带被高度监管并被分配给、或优先考虑特定用途。此类限制的示例应用在5470-5725MHz的频率范围中，该频率范围准许未经许可的传输但需要检测且要避免干扰雷达信号。进一步，这些RLAN可以使用这些频率带，用于通信或其他造成外部业务和噪声干扰的用途的其他类型设备也使用这些频率带，不良信号特征(例如穿墙或穿过其他固体时的衰减、带宽缺失、低比特率、天线尺寸、传输功率和波束密度)恶化了这些RLAN。

为了提高功能，以及为了在某些频率范围内确保符合监管要求，RLAN可以使用改变信道参数的技术，特别是用于通信链路的频率。为此目的，RLAN系统可以包括用于检测无关接收信号(例如，噪声所引起的干扰，或者服从监管要求对其进行反应的信号(如雷达)所引起的干扰)的检测器，并且可以改变包括频率的信道参数以避免干扰。一种对无关接收信号进行检测并且改变包括频率在内的信道参数的常规技术指的是动态频率选择(DFS)。不同基站的自主反应将会造成复杂局面，除非采取适合的预防措施针对相应的通信链路来分配由基站所使用的信道参数。另外，当改变信道参数时如果传输被打断或接收的干扰一直持续，则时延可能过高，特别是如果用于检查和实施目标信道参数的程序被延长。

期望一种通信系统，其使得在对通信链路的最小干扰的情况下能够快速反应于检测到无关接收信号。

发明内容

本发明的一些实施例提供一种包括多个基站、多个远程定位的终端单元和至少一个基站控制器的无线通信系统。基站和远程定位的终端单元包括用于在介于至少基站和终端单元之间的运行无线通信链路上传输和接收数据的相应的通信模块。通信模块包括用于在运行通信链路上所接收的信号的相应的信道内接收器元件。基站控制器控制基站针对相应的通信链路所使用的信道参数，信道参数包括用于通信链路的频率的分配。至少多个基站包括用于检测无关接收信号的相应的信道内检测器和信道外检测器。信道内检测器分析在运行通信链路上从在基站中的通信模块所接收的信号。信道外检测器包括相应的信道外接收器元件，该信道外接收器元件监视代替各个运行通信信道的可能可用信道以用于检测无关接收信号。基站控制器从信道内检测器和信道外检测器接收对无关接收信号的检测的报告，登记信道是否可用于通信链路，以及将可用于运行通信链路和替代通信链路的、包括频率的各目标信道参数分配至基站。基站存储已经成功检查可用于替代通信链路的相应的目标信道参数。基站根据所存储的目标信道参数来改变针对相应的运行通信链路所使用的信道参数而无需对替代通信链路信道做进一步的先前可用性检查。无关接收信号的示例包括噪声、来自相邻通信设备的干扰或非通信信号(例如要求反应并造成噪声的雷达)。

本发明也包括用于此类无线通信系统的基站和基站控制器。

本发明的一些实施例提供用于无线通信系统的基站，无线通信系统包括一个或多个该基站和多个远程定位的终端单元。基站和远程定位的终端单元包括用于在介于至少基站和终端单元之间的运行无线通信链路上传输和接收数据的相应的通信模块。通信模块包括用于在运行通信链路上所接收的信号的相应的信道内接收器元件。基站包括用于检测无关接收信号的至少一个信道内检测器和至少一个信道外检测器。信道内检测器分析在对应于用于检测无关接收信号的各运行通信链路的信道上从在基站中的通信模块所接收的信号。信道外检测器包括信道外接收器元件，该信道外接收器元件监视代替相应的运行通信信道的可能可用信道以用于检测无关接收信号。基站存储包括用于运行和替代通信链路的频率的各目标信道参数。

如果基站存储了用于在不进行先前可用性检查的情况下检测到信道内无关接收信号时的备用信道列表，则在基站可以使用它们作为备用运行信道之前原本不得不检查可用性。这样的可用性检查要花费很长时间，在此期间，传输可能需要被打断或对接收的干扰是有问题的。在若干(或者全部)基站中监视信道内和信道外无关接收信号使得大量信道被而不用使任何一个基站过载，并且提供监视的地理分布。使用调谐至与用于信道外监视的运行信道不同的信道的特定接收器元件可以避免打断由基站进行的数据的传输和接收，同时可针对无关接收信号监视可能的替代信道。

当检测到信道内无关接收信号时，基站可以将用于运行通信链路的信道参数改变为用于替代通信链路的存储信道参数。响应于相应的信道内检测器检测到无关接收信号并且响应于所述基站控制器依据来自不同基站的报告改变了用于各基站的频率的分配，基站可以改变用于运行通信链路的信道参数。基站可以使用动态频率选择技术以改变用于运行通信链路的信道参数。信道内检测器和信道外检测器可以对作为无关接收信号的雷达信号的接收进行检测，并且动态频率选择技术可以被用于雷达检测和避免。

作为主单元的基站可以对用于链接有作为从单元的终端单元的通信链接的信道参数进行控制。

基站的信道外检测器可以对可能可用备用信道执行信道可用性检查程序。对无关接收信号的检测的报告可以包括对已经成功通过信道可用性检查程序的信道的报告。基站可以存储已经成功通过信道可用性检查程序的信道的目标信道参数。

无线通信系统也可以包括具有至少一个接收器元件的至少一个检测节点，该接收器元件监视用于检测无关接收信号的基站的运行和/或可能备选可用的通信链路信道。检测节点可以提供其监视的用于通信链路的信道的可用性报告至基站。检测节点可以提供报告给基站控制器，该基站控制器提供报告给基站。在一些实施例中，检测节点在一种运行模式下作为和终端单元进行通信的基站，当其不作为基站本身而运行时，检测节点在另一种运行模式下用来为基站监视该基站的可能的替代可用通信链路信道。该检测节点可以仅具有一单个的接收器元件。

如果基站自主地选择目标信道参数，而不是由基站控制器分配目标信道参数，则将会存在两个或更多基站改变至相同备用信道的风险，从而创造竞争条件。这在相对复杂的系统里是不愿看到的，但是在几乎没有基站的相对简单地系统里是可接受的。本发明的一些实施例提供一种包括一个或多个基站、多个远程定位的终端单元和至少一个检测节点的无线通信系统。基站和远程定位的终端单元包括用于在介于至少基站和终端单元之间的运行无线通信链路上传输和接收数据的各通信模块。通信模块包括用于在运行通信链路上所接收的信号的各信道内接收器元件。至少多个基站包括用于检测无关接收信号的各个信道内检测器和信道外检测器。检测节点包括用于检测无关接收信号的信道外检测器。信道内检测器分析在运行通信链路上从在基站中的通信模块所接收的信号。信道外检测器包括各信道外接收器元件，该信道外接收器元件监视代替各个运行通信信道的可能可用信道以用于检测无关接收信号的。基站和检测节点提供来自信道内检测器和信道外检测器的、对无关接收信号的检测的报告。基站登记信道是否可用于通信链路并存储可用于运行和替代通信链路的、包括频率的各目标信道参数。

本发明的这些和其他方面从其实施例的以下说明中将会十分清楚。在这方面，应当理解的是本发明的应用并不限于结构细节，部件的布置，和在以下说明中阐述的或在附图中示出的功能。本发明能够具有其他实施例并能以各种方式实践和实施。而且，应当理解的是本文所用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应当理解为限制性的。

附图说明

参考附图，仅以示例的方式描述本发明的进一步的细节、方面和实施例。在图中，类似的标号用以识别类似或功能相似的元件。为了简单和清楚起见，图中的元件并不按比例绘制。

图1是根据本发明实施例以示例的方式给出的无线通信系统中元件的示意框图；

图2是包括图1中无线通信系统的仓库管理系统的示例的示意框图；

图3是图1中无线通信系统中基站的示例的示意框图；

图4是启动无线通信、无关接收信号的信道内检测和图3的基站中信道选择的示例的流程图；

图5是在图3的基站中检测到无关接收信号的情况下选择和改变信道的过程的示例的流程图；以及

图6是在图3的基站中对无关接收信号的信道外检测和信道可用性检查的过程的示例的流程图。

具体实施方式

图1描绘了通信系统100，该通信系统100被配置成在一个或多个基站控制器102A至102L，一个或多个基站104A至104M以及/或一个或多个联网的设备或终端单元106A至106N之间提供通信。

基站控制器102A至102L可以被实施为例如用于管理网络环境中的通信的网络管理员。

可以传输或接收数据的元件一般指的是设备，该设备至少包括终端单元106A至106N，基站104A至104M和基站控制器102A至102L，但也可以是其他能够传输或接收数据的元件。本发明的一些实施例包括下述的检测节点108。

通信系统100可以如此运行使得终端单元106A至106N除了与一个或更多中央系统通信之外，还能够彼此通信,该通信系统100包括基站104A至104M和/或基站控制器102A至102L和/或一个或更多网络管理员。可以运行该系统100以提供以单点对单点布置、单点对多点布置和/或多点对多点布置的通信。

如图1所示，系统100中的通信链路并不需要以分级的方式建立。通信链路也可以在执行相似功能的设备之间(例如，在终端单元106A至106N，基站104A至104M或基站控制器102A至102L之间)形成。除了使用无线通信技术实施的链路外，某些通信链路可以使用各种有线技术来实施。

系统100中的无线链路可以通过各种各样传输媒介运行。无线链路可以使用，例如，电磁波(无线电波，微波，红外线，可见光，激光，激光雷达，太赫兹辐射)，声音，或者任何可以被用于无线通信的传输介质。该系统可以进一步在多于一个的传输媒介中运行。

通信系统100可以被配置成通过为设备通信提供和分配一个或多个通信链路以启动通信。通信系统100也可以被配置成利用各种技术和/或布置以更高效地使用有线的频谱带宽。基于各种因素(例如使用各种频率范围、时隙和时间块)可以提供每个链路。这些链路中的每一个可以具有相同或不同的特征，例如带宽、延时、业务阻塞或调制方案。

由各个通信链路所使用的频率可以彼此相邻或者可以不彼此相邻，这取决于特定的实施例和配置。可以选择频率范围，且系统100可以运行以使得系统运行在各种标准之内并且可以和通信频率的其他用户(例如电视广播塔、移动手机和雷达)共存。这些标准可能因司法管辖区不同而异。可能有与频谱的其他用户“礼貌地”共存的监管要求。

可以使用通信链路用于传输或接受信息数据和控制数据，并且也可以利用一个或更多通信链路用于紧急、监视或诊断目的。无线通信系统100可以被配置成通过例如以下方式来适应于干扰或其他问题：改变用于通信的通信信道，调整通信链路的尺寸，应用滤波器，使用误差检查，使用空间/频率技术以及特别地响应于检测到无关接收信息而改变包括频率的信道参数。在本文中频繁地参照雷达信号作为无关接收信号来描述无线通信系统100，但是应当理解的是系统100也可以用于检测和适用于其他的无关接收信号。

通信链路可以被分配、改变用途和/或调整尺寸，而且系统100可以受益于增加的灵活性以易于使用和部署，当放大或缩小现有的部署时。该系统的容量可以通过改变特征(例如导频、向前误差校正)而改变，因为各种原因，例如例如考虑环境的特征(物理上的和频谱上的)。该系统可以被设计用于室内和/或室外用途。

图2描绘了无线通信系统100应用于仓库设施200中的示例。该仓库设施200有包括终端单元106A至106N的一个或多个机器人，用于将物品放进箱子和将物品取出箱子。可以启用机器人的移动跨越各种路径，其中一些可以相交。例如仓库设施200可以包括(例如)在网状结构中布置的箱子，在该网状结构中机器人在仓库设施内执行各种任务。其他非机器人设备也可以是终端单元，例如，一个人可以随身携带终端单元用于通信。附加的检测节点108可以在合适的有线或无线链路上提供与无关接收信号的检测有关的报告给基站104A至104M(如图2所示)，或者给基站控制器102A至102L。

仓库设施200中的通信系统可以被配置成提供一个带宽高效无线电控制系统用于机器人/终端单元，例如，该带宽高效无线电控制系统可以运行在大约60x120米的X，Y网中。每个网可以有数百个机器人，在仓库中可以有若干个网。在一个示例中，该系统被配置成通过基站104A至104M使用时分双工技术(TDD)提供单点对多点通信以分离上行链路和下行链路，使用时分复用技术(TDM)和频分复用技术(FDM)以再细分时频空间从而允许基站和终端/机器人之间的大量窄带宽连接。

通过在传输子帧的不活动瓦块中收听和检测能量，基站的发射器可以在传输(Tx)子帧中使用额外的删截(擦除传输比特以启用收听)用于检测雷达信号、噪声或来自其他源的干扰。

仓库设施200可以包括机器人控制系统202，维护/监视系统204，一个或多个仓库管理系统(WMS)206，订单管理系统208，以及一个或多个信息管理系统210。仓库设施200的无线通信链路可以基于宽带行动热点(Wi-Fi)，该宽带Wi-Fi在基站104A至104M和机器人的终端单元106A至106N之间启用实时或近似实时的无线通信。

仓库管理系统206可以包括信息，例如需要订单的项目，仓库中的库存单元，期望/预测订单，订单中遗失的项目，何时订单将被装载上运输车，项目的保质日期，什么样的项目在哪个货柜中，以及例如项目是否是易碎或大件及大体积。

机器人控制系统202可以被配置成控制机器人的导航/路径，该系统包括，例如，从一个地点移动至另一个地点，避免碰撞，移动路径的优化，待执行活动的控制。机器人控制系统202可以被配置成发送控制消息至机器人，从机器人接收一个或多个更新，以及另外通过它们的终端单元106A至106N、基站104A至104M和基站控制器102A至102L，使用实时或近似实时协议与机器人通信。机器人控制系统202可以从基站控制器102接收指示机器人地点和可用性的信息。

维护/监视系统(MMS)204可以被配置成提供监视功能，该系统包括从机器人/终端单元106A至106N和基站104A至104M接收告警，并建立连接以询问机器人。MMS 204也可以提供用于对监视功能进行配置的接口。MMS 204可以和机器人控制系统202交互以指出何时某些机器人需要被调用(recall)，或者确定何时系统出现问题，例如许多许可已经被撤回，许多路径还没解决，或者许多空闲机器人的数量超过预确定数量。

机器人/终端单元106A至106N可以包括各实时控制器(RTC)，数字信号处理器(DSP)和无线电模块，还有一个或多个用于操控物品的操纵器。基站104A至104M可以包括各中央处理单元(CPU)，DSP和无线电模块。

基站控制器102A至102L可以存储主路径信息以映射机器人、基站和网格，并被配置成管理动态频率选择和基站104A至104M的频率分配。在一些实施例中，动态频率选择(DFS)可以由监视信道用于检测无关接收信号的特定接收器元件所操控(在以下将详细说明)，并且可以是专用DFS无线电频率链的一部分。

基站104A至104M可以被组织成为基站池，则其可以被配置成活动状态、备用状态或监视该系统。可以通过通信系统100发送消息至和自机器人/终端单元106A至106N，例如那些落入IEEE无线标准802.11下的消息，并通过有线通信的固定链路，例如里以太网，发送至和自基站控制器102A至102L，以及发送自任意检测节点108。在基站终止其自身的传输之前，基站104A和104M各自可以向链接到该基站的机器人/终端单元106A至106N发送信号以终止传输、依照基站控制器102A至102L的指令改变运行频率以及通过广播通信链路向机器人/终端单元106A至106N通知频率或其他信道变化。

图3描绘了在无线通信系统100中的基站300的示例，该无线通信系统中可以具有若干相似的基站。所描绘的系统是运行在未许可的5470-5725MHz频率带中的单点对多点通信系统，但是可以理解的是可以使用其他频率带并且该系统可以使用两个或更多非相邻的频率带。基站300使用10MHz带宽通信链路分配并且可以使用时分双工(TDD)和/或时分多址(TDMA)技术以实时或近似实时的方式被配置成连接多个终端单元。

基站300具有用于传输和接收数据的通信模块。通信模块包括用于在运行通信链路上自天线306和切换模块308接收数据信号的两个平行运行的信道内接收器302和304，发射器链310和用于监视在信道中所接收的信号的信道外接收器312，所接收信号的该信道不同于由接收器链302和304所使用的信道。基站可以分别仅包括一单个的信道内接收器链，但是如图所示，在基站中使用两个信道内接收器302和304，减少两个射频链都位于本地空值中的天线的统计学风险，该本地空值由仓库多路径环境中的破坏性干扰所造成。在该示例中，接收器链302、304和312是双变频超外差式接收器元件，该接收器元件具有射频频率为5470至5725MHz的前端放大器和滤波器、变频至中频频率的第一下变频和至同相且正交基带的最终下变频。发射器链310具有用于产生发射器信号的相似的上变频元件。基站300的通信模块包括信道分配存储器314，其存储限定由通信模块的不同链所使用的信道的参数，以及由基站控制器102所分配的替代信道的目标信道参数，从而使得在运行信道中检测到无关接收信号的情况下或者在运行信道分配改变的情况下能够快速改变信道。信道分配存储器314引导(pilot)本地振荡器316，该本地振荡器提供下变频频率和上变频频率。

基站300的通信模块包括信道内检测器318，该信道内检测器分析在用于检测无关接收信号的运行通信链路上自接收器链302和304所接收的信号。信道外检测器320分析在信道中由信道外接收器312所接收的基带信号，该信道不同于由用于检测无关接收信号的接收器链302和304所使用的运行信道。在该示例中检测器318和320通过动态频率选择(DFS)用于检测雷达信号且确保符合监管，并且改变包括频率的信道参数以避免对雷达传输的干扰。信道外检测器320在可能可用的备用信道上执行信道可用性检查(CAC)程序。检测器318和320也可以用以检测由噪声、或来自相邻设备的通信信号造成的干扰，避免对无线通信系统100的接收的干扰，且可以在运行的及可能可用的备用信道上执行空闲信道评估(clear channel assessment)程序。检测器318和320发送信号至基站控制器102，该基站控制器形成对无关接收信号的检测的报告。该报告也包括已成功通过信道可用性检查的信道的报告和空闲信道评估程序。信道可用性检查和空闲信道评估程序在某些标准中被详细说明，可以理解的是本发明的实施例可以使用在标准中所详细说明的程序，以及标准的未来演化，并且可以使用其他不符合标准的程序。

作为主单元的基站300用作为从单元的经链接的终端单元来控制用于通信链路的信道参数。终端单元106A至106N可以具有接收器链、发射器链、天线和类似于基站300的对应元件的开关元件，信道参数由终端单元所使用，该终端单元由经链接的基站300所设置。终端单元106A至106N也可以检测无关接收信号并且也具有信道外接收器链、信道内检测器(其分析来自运行接收器链的信号)和信道外检测器(其分析在用于检测无关接收信号的其他信道上所接收的信号)，从而通过经链接的基站300将检测报告给基站控制器102。

图4至6以示例的方式描绘了在无线通信系统100中通过动态频率选择(DFS)确保符合有关避免雷达信号的法规的过程。图4描绘了对雷达信号的信道内检测的程序400的示例，图5描绘了改变包括频率的信道参数用以避免对雷达传输的干扰的雷达避免程序500的示例，图6描绘了对雷达信号的信道外检测的过程600的示例。在欧盟(EU)，来自欧洲电信标准化协会(ETSI)的相关监管法规载于文件EN301893,"Broadband Radio Access Networks(BRAN)；5GHz high performance RLAN；Harmonized EN covering the essentialrequirements of article 3.2of the R&TTE Directive"(“宽带无线接入网络(BRAN)；5G高性能局域网；涵盖了R&TTE指令的第3.2条的主要要求的统一欧洲标准”)和EN3004401，“Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters(ERM)；Short rangedevices；Radio equipment to be used in the 1GHz to 40GHz frequency range；Part1:Technical characteristics and test methods”(“电磁兼容和无线电频谱事项(ERM)；短程设备；用在1GHz至40GHz频率范围的无线电设备；部分1：技术特征和测试方法”)。在美国，相关监管法规载于联邦通信委员会的文件“CFR47,Part 15,sections C and E”(“CRF47，第15部分，C节和E节”)。文件登载了用于正常操作和使用(称为现场操作)和用于在具体配置和条件下进行测试(称为测试操作)的法规要求。参照现场操作在以下说明无线通信系统的操作，不考虑由具体测试配置和条件造成的不同，测试操作也是类似的。法规定义了信道数量(n＝5482.5+n*10)MHz，其中n是0至23的整数。信道被分成两组：组1信道编号为0至11和18至23，组2信道编号为12至17。对于组2的操作要求较组1更加严格。

在欧盟法规下，如果信道在组1，上电的基站(BS)必须通过最少60秒的信道可用性检查(CAC)程序来检查潜在信道，如果信道在组2，则需最少600秒。先检查组1信道。如果在信道中没有检测到雷达，该信道成为运行信道且信道内检测器318继续对雷达检测进行持续监视。如果在运行信道中检测到雷达，且如果有信道的可用的话，无线通信系统100将切换信道。如果没有信道是可用的，那么在该信道中的传输将在特定的最大时间内被终止，且将会使用信道可用性检查来检查另一个信道。任何被发现有雷达存在的信道在长达30分钟内不得被无线通信系统100中的任何基站或终端单元所使用。

信道外检测器320在循环的基础上监视所有信道而不仅是运行信道，从仅来自组1的信道开始，每个信道最少持续6分钟。在检查组1信道之后，如果信道外检测器320监视组2信道的话，其检查每个组2信道至少持续一个小时。

基站控制器(BSC)102从所有基站接收报告信道可用性检查结果的信号，其包括了来自终端单元的任何结果。BSC 102登记已经过超过最少持续时间(白名单)检查的所有信道，而不需要检测雷达信号的任何基站。BSC 102也登记了任何基站在其中检测到雷达的所有信道(黑名单)。BSC 102仅将来自白名单的信道分配至基站，用于运行通信链路，并且也分配待由本示例中信道外检测器320所监视的信道。在本发明的一个实施例的操作的另一个示例中，基站104A至104M至少部分自主地选择待由信道外检测器320所监视的信道。在白名单的任何信道中检测到雷达，则立即将该信道转移至黑名单，且BSC 102将到白名单中的新信道的这一改变分配至使用了被控告的信道的任何基站。在每个基站的信道分配存储器314中登记信道分配用于立即的用途而无需执行信道可用性检查程序。在本发明的一个实施例中，当检测出雷达且如果没有由BSC 102分配的新信道作为白名单中可用的或存储的信道，则基站中断传输。在本发明的另一个实施例中，当基站没有连接至基站控制器时，法规也为基站提供了操作，在这种情况下，基站保留它们自己的白名单和黑名单，通过直接在不同基站之间通信进行更新。

对雷达信号的信道内检测的过程400在402从给基站上电开始。在404处，过程400分支，如果正在测试通信系统100则系统遵循载于用于测试的相关法规中的程序406。当系统正用于现场操作时，过程400再次于408处分支，如果系统根据欧盟法规运行的话将在以下描述此过程，若具有用于其他法规的不同参数的话，过程400遵循大体相似的程序410。

在欧盟法规下，在412处基站(BS)通过为最小级别的雷达信号检测设定阈值来开始信道可用性检查(CAC)程序，同时保持基站发射器为关闭状态，当基站连接至BSC时，阈值由正常现场操作下的BSC 102来设定。在414处，信道内检测器318在由BSC 102从信道组1中分配的信道上执行信道可用性检查，BSC 102将该信道从组1的信道名单中移除，该组1可以被分配作为运行信道。基站的信道内检测器318在最少60秒期间于416处检查用于雷达信号的信道。在418处，如果在信道中检测到雷达信号，检测器发送报告信号至BSC 102，且BSC102在420处将信道包括到黑名单中，该信道在长达至少30分钟内将不被无线通信系统100中任意基站或终端单元使用。在422处过程分支，且如果在组1中还剩有任意信道，BSC 102分配另一个待检查的信道且过程400返回414处对新的信道执行信道可用性检查。如果组1中没有剩余信道，过程400在424处发出告警以提醒系统的人类操作员/支持员工出现问题，然后检查组2的信道。在426处，信道内检测器318在由BSC 102从信道组2中分配的信道上执行信道可用性检查，BSC 102将该信道从组2的信道名单中移除，该组2可以被分配作为运行信道。基站的信道内检测器318在最少600秒期间中于428处检查用于雷达信号的信道。在430处，如果在信道中检测到雷达信号，检测器发送报告信号至BSC 102，且BSC 102在432处将信道包括在黑名单中，该信道在长达至少30分钟内将不被无线通信系统100中任意基站或终端单元使用。在434处过程分支，且如果还有在组2中还剩有任意信道，基站控制器分配另一个待检查的信道且过程400返回426处对新的信道执行信道可用性检查。如果组2中没有剩余信道，过程400在436处发出告警。过程400在438处分支：如果在没有进一步检测出雷达信号的情况下黑名单中存在任意信道完成了30分钟的持续时间，那么它们在440处被恢复至组1或组2中，且过程400返回412处的信道可用性检查程序。如果在没有进一步检测出雷达信号的情况下黑名单中没有信道完成30分钟的持续时间，则已被阻止在其运行信道上进行传输的基站返回412处的信道可用性检查程序，直到有信道可用且其已从白名单中被分配了信道，该基站才进行传输。

如果在418或430处在信道中没有检测到雷达信号，则检测器发送报告信号至BSC102，且BSC 102分配信道至基站和经链接的终端单元作为新的运行信道，且在442处，基站和经链接的终端单元将它们的发射器和接收器调整至新的信道参数。无线通信系统100对切换信道的反应必须符合相关法规具体规定的最大时间。在444处，参照图6，根据以下所描述的过程600，信道外检测器320周期性地开始监视除运行信道之外的所有信道。信道内检测器318在446处继续持续监视雷达信号检测，并且在其未使用的时间块(tile)中，信道内检测器即使在其自身进行传输的时隙中，也可以监视雷达信号。如果在448处发现对应于雷达信号的能量，检测器则发送报告信号至BSC 102且无线通信系统100开启如图5所描绘的雷达避免程序500。

由基站和BSC 102开启雷达避免程序500，BSC 102在502处BSC将在长达至少30分钟内没有被无线通信系统100中任意基站或终端单元所使用的信道包括在黑名单中。如果在504处基站至BSC 102的连接建立起来，由BSC 102执行雷达避免程序。然而某些法规详细说明了基站从基站控制器断开连接的测试程序。如果在504处基站连接至BSC 102，且如果在506处在白名单中的备用信道是可用的，则BSC 102在508处选择信道以在510处分配给基站。如果在506处在白名单中没有备用信道是可用的，已被阻止在其运行信道上进行传输的基站返回至412处的信道可用性检查程序，直到有信道可用该基站才进行传输。

如果在504处基站没有连接至BSC 102，该程序依赖登记在基站自身内的白名单和黑名单，通过基站之间的直接连接由该若干基站自身或由经链接的终端单元或由其他基站进行检测。如果在512处信道外检测器320没有识别出可用的备用信道，或者如果在514处备用信道可用但是在等待30分钟超时(on 30min.timeout)，则已被阻止在其运行信道上进行传输的基站在412处转到信道可用性检查，直到有可用信道才进行传输。如果在510处分配信道给基站，基站向经链接的终端单元发送信号以改变信道然后终止其传输。在516处基站检查经链接的终端单元是否在小于10秒内重连接至新的信道。如果是如此，在518处基站和经链接的终端单元在442处(图4)将它们的发射器和接收器调整至新的信道参数。如果在516处一个或更多经链接的终端单元没有在小于10秒内重连接至新的信道，则在520处发出告警。告警发出以简化系统的操作且使操作人员意识到问题。现在基站已移动至新的信道，直到它们已重新调整它们的接收器并成功从基站解码了广播话务(有时被称为先听再说)终端单元才进行传输。

对雷达信号的信道外检测的程序600在602处开始，BSC 102(如果连接上的话，否则基站选择一个白名单信道)分配来自组1的信道，该信道不同于基站的运行信道、尚不在白名单中并且不受30分钟超时。如果在604处没有来自组1的符合标准的信道存在，在606处分配来自组2的信道。雷达接收器312和信道外检测器320被调整至在608处的所分配信道，且开始检测和分析。在610处针对雷达信号(或干扰)扫描在所分配信道中的所有接收器子帧，因为没有数据正在该信道中传播。如果在612处发现能量，检测器发送报告信号至BSC102，且BSC 102在614处将信道包括在黑名单中，该信道在长达至少30分钟内将不被无线通信系统100中任意基站或终端单元使用，程序600返回602处且BSC 102分配一个信道。如果在616处由信道外检测器监视的信道来自组1，且如果该信道已被监视6分钟，检测器320发送报告信号至BSC 102且BSC 102在620处将信道包括在白名单中。如果在622处由信道外检测器监视的信道来自组2，且如果该信道已被监视1小时，检测器320发送报告信号至BSC102且BSC 102在620处将信道包括在白名单中。否则，检测器320继续在610持续监视该信道。

参照对雷达信号的检测，程序如上所述。应当理解的是本发明的实施例不只是或除了雷达信号之外,还可以反应于其他无关信号，。该反应可取决于所检测的信号的类型。

本发明至少可以在电脑程序中部分实施用于在电脑系统上运行，当运行在可编程的设备(例如计算机系统)上时，至少包括代码部分用以根据本发明执行方法的步骤，或者根据本发明启动可编程设备以执行设备或系统的功能。

计算机程序是一列指令例如特定的应用程序和/或操作系统。例如电脑程序可以包括一个或多个：子程序、功能、过程程序、目标方法、目标实施方案、可执行应用、小程序、服务器端小程序、源代码、目标代码、分享的图书馆/动态加载图书馆和/或其他设计用于在计算机系统上执行的指令序列。

可以在计算机可读存储介质上内部存储计算机程序，或经由计算机可读传输介质传输该电脑程序至计算机系统。可以在计算机可读媒介上永久地提供所有或一些计算机程序，将其可移除地或远程地耦合至信息处理系统。例如且非限制性地，计算机可读媒介包括任意数量的下列所示：包括硬盘和磁带存储媒介的磁存储媒介；光存储媒介例如压缩盘媒介(例如CD-ROM,CD-R等)和数字视频硬盘存储媒介；非挥发性记忆存储媒介包括基于半导体的记忆单元例如闪速(FLASH)存储器，带电可擦除只读存储器(EEPROM)，可擦除只读存储器(EPROM)，只读存储器(ROM)；铁磁数字存储器；磁性随机存储器(MRAM)；挥发性存储媒介包括寄存器，缓冲器或高速缓冲存储器，主存储器，随机存储器(RAM)等；数据传输媒介包括电脑网络，点对点电信设备和载波传输媒介，仅列举几例。

计算机过程典型地包括执行(运行)程序或程序的一部分，当前程序值和状态信息，以及由操作系统使用的以管理过程执行的资源。操作系统(OS)是管理计算机资源共享的软件，并提供编程者用以接入那些资源的接口。操作系统处理系统数据和用户输入，并通过分配和管理任务和内部系统资源作为服务响应给用户和系统的程序。

例如，计算机系统包括至少一个处理单元，相关联的存储器和多个输入/输出(I/O)设备。当执行计算机程序时，计算机系统根据计算机程序处理信息并经由输入/输出设备产生结果输出信息。

在前文的描述中，参考本发明的实施例的特定的示例，已经描述了本发明。然而，很显然的是，在不偏离如所附权利要求阐述的本发明的更宽泛的精神和范围的情况下，可以在其中进行各种修改和变化。

如本文所讨论的连接可以是适合转移信号自或至各自节点、单元或设备(例如经由中间设备)的任意连接类型。因此，除非暗指或陈述，否则连接可以是(例如)直接连接或间接连接。连接可以被描绘或描述成指的是单个连接，多个连接，单向连接，或者双向连接。然而，不同的实施例会变换连接的实施方式。例如，可以使用单独的单向连接而不是双向连接，反之亦然。而且，多个连接可以由以串行或时分复用方式传输多个信号的单个连接替换。同样地，承载多个信号的单个连接可以被分离成承载这些信号子组的各种不同连接。因此，存在很多用于传输信号的选项。

本领域的技术人员可以认识到，逻辑块之间的界限仅仅是说明性的，且替代实施例可以合并逻辑块或电路元件或者在各种逻辑块或电路元件上施加功能的替代分解。因此，可以理解的是本位所描述的架构仅仅是示例性的，且实际上许多其他实施例可以被实施以达到同样的功能。

用以达到相同功能的部件的任意布置是实际上“相关联的”，使得达到所希望的功能。因此，本文中合并任意两个部件以达到特定的功能可以被看做是彼此“相关联的”使得无论架构或中间部件都可以得到所希望的功能。同样地，任意两个如此关联的部件也可以被看作是彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”以达到所希望的功能。

此外，本领域的技术人员可以认识到上述的操作之间的界限仅仅是说明性的。多种操作可以被合并成单个操作，可以在附加的操作中分配单个操作，可以至少在时间上部分重叠地执行操作。此外，替代实施例可以包括特定操作的多个例子，在各种其他的实施例中可以改变操作的顺序。

而且，本发明不限于物理上的设备或实施于非可编程的硬件的单元，而是也可以应用于可编程设备或能够通过依据合适的程序代码操作以执行所希望的设备功能的单元，例如主机、微机、服务器、工作站、个人计算机、笔记本、个人数字助理，电子游戏、汽车和其他嵌入式系统，手机和各种其他无线设备(其在此应用中通常表示为‘计算机系统’)。

然而，其他修改、变化和替换也是可能的。因此说明书和附图被视作是描述性的而非限制性的。

在权利要求中，任何括号间的参考标记都不应被解释为限制了该权利要求。词语‘包括’并不排除存在于其他列在权利要求中的元件或步骤。此外，用在本文中的术语“一”或“一个”，被定义为一个，或者多于一个。而且，前置短语的使用，例如权利要求中的“至少一个”和“一个或更多”不应该被解释成暗指为，通过引入不定冠词“一”或“一个”至另一个权利要求要素中，并将包括此所引入的权利要求要素的任意特定的权利要求限定在仅包括一个该要素的发明中，即使相同的权利要求包括前置短语“一个或更多”或“至少一个”和不定冠词“一”或“一个”。对于定冠词也同样适用。在互相不同的权利要求中记载某些措施的这一事实并不表示这些措施不能被有利地结合。

Claims (15)

1.一种无线通信系统，包括：

多个基站；

多个远程定位的终端单元；

所述基站和所述远程定位的终端单元包括相应的通信模块，所述相应的通信模块用于在介于至少所述基站和所述终端单元之间的运行无线通信链路上传输和接收数据，所述通信模块包括相应的用于在所述运行无线通信链路上接收信号的信道内接收器元件；以及

至少一个基站控制器，其控制所述基站针对相应的运行无线通信链路所使用的信道参数，所述信道参数包括用于运行无线通信链路的频率的分配；

其特征在于：

所述无线通信系统包括用于检测无关接收信号的相应的信道内检测器和信道外检测器；

所述信道内检测器分析在运行无线通信链路上从所述基站中的所述通信模块所接收的信号；

所述信道外检测器包括相应的信道外接收器元件，所述相应的信道外接收器元件监视代替相应的运行无线通信链路的信道的可能可用信道以用于检测无关接收信号；并且

所述基站控制器从所述信道内检测器和所述信道外检测器接收对无关接收信号的检测的报告，登记信道是否可用于通信链路，以及向所述基站分配可用于运行无线通信链路和替代无线通信链路的、包括频率的相应的目标信道参数；

所述无线通信系统存储已经成功检查可用于替代无线通信链路的相应的目标信道参数；以及

所述基站依据所存储的目标信道参数来改变针对相应的运行无线通信链路所使用的信道参数而无需对替代无线通信链路的信道做进一步的可用性检查。

2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，至少多个基站包括用于检测无关接收信号的相应信道内检测器。

3.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，至少多个基站存储已经成功检查可用于运行无线通信链路和替代无线通信链路的相应的分配的目标信道频率，以及响应于相应的信道内检测器检测到无关接收信号并且响应于所述基站控制器根据来自不同基站的报告改变了针对相应的基站的频率分配，将用于相应运行无线通信链路的信道参数改变为所分配的存储的目标信道频率。

4.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，响应于检测到信道内无关接收信号，所述基站将用于所述运行无线通信链路的信道参数改变为用于替代无线通信链路的存储的信道参数。

5.根据权利要求4所述的无线通信系统，其中，所述基站使用动态频率选择技术以改变用于所述运行无线通信链路的信道参数。

6.根据权利要求5所述的无线通信系统，其中，所述信道内检测器和所述信道外检测器对作为所述无关接收信号的雷达信号的接收进行检测，并且所述动态频率选择技术被用于雷达检测和避免。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的无线通信系统，其中，作为主单元的所述基站对用于链接有作为从单元的终端单元的通信链接的信道参数进行控制。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的无线通信系统，其中，所述基站的所述信道外检测器对可能可用的替代信道执行信道可用性检查程序，并且对无关接收信号的检测报告包括对已成功通过所述信道可用性检查程序的信道的报告。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的无线通信系统，其中，至少多个基站包括所述信道外检测器中的相应信道外接收器元件，所述相应信道外接收器元件监视所述基站的可能的替代可用无线通信链路的信道以用于检测无关接收信号，并且提供所述相应信道外接收器元件针对通信链路所监视的信道的可用性报告。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的无线通信系统，进一步包括至少一个检测节点，所述至少一个检测节点具有至少一个接收器元件，所述至少一个接收器元件监视所述基站的运行无线通信链路的信道和/或可能的替代可用无线通信链路的信道以用于检测无关接收信号，并且向所述基站控制器提供所述至少一个接收器元件针对通信链路所监视的信道的可用性报告。

11.根据权利要求10所述的无线通信系统，其中，所述检测节点提供所述报告给所述基站控制器，所述基站控制器向所述基站提供已经成功检查为可用的相应的分配的目标信道频率。

12.根据权利要求10所述的无线通信系统，其中，所述检测节点在一种运行模式下用作与终端单元进行通信的基站，并且当所述检测节点不作为所述基站本身操作时，所述检测节点在另一种运行模式下用来为基站监视所述基站的可能的替代可用无线通信链路的信道。

13.根据权利要求1-6中任一项所述的无线通信系统，其中，所述终端单元是能移动的。

14.一种仓库设施，包括布置在网状结构中的货柜和根据权利要求13所述的无线通信系统。

15.根据权利要求14所述的仓库设施，包括多个机器人，所述多个机器人跨越相交路径移动以与所述货柜执行操作，以及所述多个机器人包括终端单元。