CN113302955A - 无线电信道快速扫描 - Google Patents

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CN113302955A CN202080008985.6A CN202080008985A CN113302955A CN 113302955 A CN113302955 A CN 113302955A CN 202080008985 A CN202080008985 A CN 202080008985A CN 113302955 A CN113302955 A CN 113302955A
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Abstract

公开了一种用于快速扫描无线通信介质的装置、方法和无线设备。根据一个方面，一种方法包括将无线节点的收发机调谐到第一频率。该方法还包括计算第一差频，第一差频是第一频率与第二频率之间的差。该方法还包括生成第一控制信号以将第一反向散射设备配置为以等于第一差频的切换频率在至少两个状态之间切换。

Description

无线电信道快速扫描
技术领域
本公开涉及无线通信，尤其涉及由无线设备扫描无线电信道。
背景技术
在无线通信中需要快速扫描无线电信道。具体地说，快速扫描在使用跳频的无线技术中或者在广播频道或信标的中心频率有多种可能性时很有用。快速扫描的一个示例是Multefire(MF)窄带物联网(NB-IoT)，它是一种在非授权频带中工作的NB-IoT版本。在美国，MF NB-IoT在915MHz工业、科学和医疗(ISM)频带内工作。MF NB-IoT小区在80ms(8个无线电帧)的多帧(m帧)中发送锚(anchor)段和数据段。这在图1中示出。
锚段包括同步信道、广播信道以及系统信息，并且在小区内以固定频率被发送。然而，不同的小区可能针对锚段使用不同的频率。提供了可被用于在MF NB-IoT网络中发送锚段的频率的预定列表。当无线设备(WD)需要连接到网络时，WD将首先执行小区搜索，而不知道列表中锚段在小区的覆盖区域内被发送的确切频率。
因此，无线设备将进行扫描以获得同步和系统信息。扫描几个锚频率可能是一个耗时且耗电的过程。无线设备还可以同时在多个锚频率上执行参考信号接收功率(RSRP)测量。“参考信号”例如是在锚段中携带的一个或多个信号(例如，同步信号)。RSRP测量是空闲模式下用于小区重选的关键操作。按顺序在多个频率上执行空闲模式小区重选测量是一个耗时的过程。
窄带设备(例如，低功耗蓝牙(BLE)设备或NB-IoT设备)可能需要扫描射频(RF)信道，但无法一次扫描多个射频(RF)信道。由于快速扫描有助于减少延迟、改善用户体验和节省电力，因此寻求一种允许窄带设备加速扫描的低成本和低复杂度的方法。
发明内容
一些实施例有利地提供了一种用于无线电信道的快速扫描的装置、方法和无线设备。根据一个方面，提供了一种在无线设备处实现快速无线电信道扫描的装置。所述装置包括收发机，其被配置为以第一频率接收信号。与所述收发机通信的控制器被配置为：计算第一差频(difference frequency)，所述第一差频是所述第一频率与第二频率之间的差；以及生成第一控制信号。所述装置还包括第一反向散射(backscattering)设备，其与所述控制器通信，所述第一反向散射设备具有第一射频RF开关，所述第一RF开关通过来自所述控制器的所述第一控制信号被配置为以等于所述第一差频的切换频率在至少两个状态之间切换。
根据该方面，在一些实施例中，当在所述第一反向散射设备处以所述第二频率接收到信号时，所述第一反向散射设备以所述第一频率生成将要由所述收发机检测的信号，以所述第一频率生成的信号至少部分地基于由所述反向散射设备以所述第二频率接收的信号。在一些实施例中，所述第一反向散射设备包括被配置为增大由所述第一反向散射设备生成的信号的功率的第一放大器。在一些实施例中，所述控制器还被配置为计算第二差频并生成第二控制信号，所述第二差频是所述第一频率与第三频率之间的差，并且所述装置还包括：第二反向散射设备，其具有第二RF开关，所述第二RF开关通过所述第二控制信号被配置为以等于所述第二差频的切换频率在至少两个状态之间切换。在一些实施例中，当在所述第二反向散射设备处以所述第三频率接收到信号时，所述第二反向散射设备以所述第一频率生成将要由所述收发机检测的信号，以所述第一频率生成的信号至少部分地基于由所述反向散射设备以所述第三频率接收的信号。在一些实施例中，所述第二反向散射设备包括被配置为增大由所述第二反向散射设备生成的信号的功率的第二放大器。在一些实施例中，所述第一频率在网络节点的工作RF信道的中心频率Fc处。
根据另一方面，提供了一种在无线节点处实现快速无线电信道扫描的方法。所述方法包括将所述无线节点的收发机调谐到第一频率。所述方法还包括计算第一差频，所述第一差频是所述第一频率与第二频率之间的差。所述方法还包括生成第一控制信号以将第一反向散射设备配置为以等于所述第一差频的切换频率在至少两个状态之间切换。
根据该方面，在一些实施例中，当在所述第一反向散射设备处以所述第二频率接收到信号时，以所述第一频率生成将要由所述收发机检测的信号，以所述第一频率生成的信号至少部分地基于由所述反向散射设备以所述第二频率接收的信号。在一些实施例中，所述方法还包括经由所述第一反向散射设备的第一放大器增大由所述第一反向散射设备生成的信号的功率。在一些实施例中，所述方法还包括：计算第二差频，所述第二差频是所述第一频率与第三频率之间的差；以及生成第二控制信号以将第二反向散射设备配置为以等于所述第二差频的切换频率在至少两个状态之间切换。在一些实施例中，当在所述第二反向散射设备处以所述第三频率接收到信号时，以所述第一频率生成将要由所述收发机检测的信号，以所述第一频率生成的信号至少部分地基于由所述反向散射设备以所述第三频率接收的信号。在一些实施例中，所述方法还包括经由所述第二反向散射设备的第二放大器增大由所述第二反向散射设备生成的信号的功率。在一些实施例中，所述第一频率在网络节点的工作RF信道的中心频率Fc处。
根据又一方面，提供了一种被配置为扫描无线通信介质的无线设备。所述无线设备包括收发机，其被配置为以第一频率接收信号。所述无线设备包括控制器，其与所述收发机通信并且被配置为计算第一差频，所述第一差频是所述第一频率与第二频率之间的差。所述无线设备还包括第一反向散射设备，其与所述控制器通信并且被配置为以等于所述第一差频的切换频率在至少两个状态之间切换。
根据该方面，在一些实施例中，所述第一反向散射设备以所述第一频率加上第一切换频率和所述第一频率减去所述第一切换频率交替地进行发送。在一些实施例中，所述第一反向散射设备被配置为放大由所述第一反向散射设备发送的信号。在一些实施例中，所述无线设备还包括第二反向散射设备，其被配置为以由所述控制器计算的第二切换频率在至少两个状态之间切换，所述第二切换频率是所述第一频率与第三频率之间的差。在一些实施例中，所述第二反向散射设备以所述第一频率加上所述第二切换频率和以所述第一频率减去所述第二切换频率交替地进行发送。在一些实施例中，所述第二反向散射设备包括被配置为增大由所述第二反向散射设备生成的信号的功率的第二放大器。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述将更容易理解本实施例及其附带优点和特征的更完整理解，其中：
图1示出了8帧多帧(8frame multi-frame)；
图2是反向散射设备的框图；
图3是由反向散射设备生成的频谱图；
图4是示出根据本公开原理的经由中间网络连接到主机计算机的通信系统的示例性网络架构的示意图；
图5是根据本公开的一些实施例的通过至少部分无线连接经由网络节点与无线设备通信的主机计算机的框图；
图6是示出根据本公开的一些实施例的在包括主机计算机、网络节点和无线设备的通信系统中实现的用于在无线设备处执行客户端应用的示例性方法的流程图；
图7是示出根据本公开的一些实施例的在包括主机计算机、网络节点和无线设备的通信系统中实现的用于在无线设备处接收用户数据的示例性方法的流程图；
图8是示出根据本公开的一些实施例的在包括主机计算机、网络节点和无线设备的通信系统中实现的用于在主机计算机处从无线设备接收用户数据的示例性方法的流程图；
图9是示出根据本公开的一些实施例的在包括主机计算机、网络节点和无线设备的通信系统中实现的用于在主机计算机处接收用户数据的示例性方法的流程图；
图10是根据本公开的一些实施例的无线设备中的示例性过程的流程图；
图11是与包括反向散射设备的无线设备通信的网络节点的框图；以及
图12是具有多个反向散射设备的无线设备的框图。
具体实施方式
在详细描述示例性实施例之前，应注意，实施例主要在于与无线设备扫描无线电信道相关的装置组件和处理步骤的组合。因此，组件在适当时由附图中的常规符号表示，从而仅示出与理解实施例相关的那些特定细节，以免将对受益于本文描述的本领域普通技术人员显而易见的细节混淆本公开。
本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本文描述的概念。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。还将理解，当在本文中使用时，术语“包括”、“包含”、“具有”和/或“含有”指定了所陈述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件等的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
在本文描述的实施例中，连接术语“与……通信”等可以用于指示电气或数据通信，其可以通过例如物理接触、感应、电磁辐射、无线电信令、红外信令或光学信令实现。本领域普通技术人员将理解，多个组件可以互操作，并且实现电气和数据通信的修改和变化是可能的。
在本文描述的一些实施例中，术语“耦接”、“连接”等在本文中可以用来指示连接，尽管不一定是直接的，并且可以包括有线和/或无线连接。
本文使用的术语“网络节点”可以是包括在无线电网络中的任何种类的网络节点，其可以进一步包括基站(BS)、无线电基站、基站收发台(BTS)、基站控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、g节点B(gNB)、演进型节点B(eNB或eNodeB)、节点B、多标准无线电(MSR)无线电节点(例如MSR BS)、多小区/多播协调实体(MCE)、中继节点、控制中继的施主节点、无线电接入点(AP)、传输点、传输节点、远程无线电单元(RRU)远程无线电头端(RRH)、核心网络节点(例如，移动管理实体(MME)、自组织网络(SON)节点、协调节点、定位节点、MDT节点等)、外部节点(例如，第三方节点、当前网络外部的节点)、分布式天线系统(DAS)中的节点、频谱访问系统(SAS)节点、单元管理系统(EMS)等。网络节点也可以包括测试设备。本文中使用的术语“无线电节点”还可用于表示诸如无线设备(WD)或无线电网络节点之类的无线设备(WD)。
在一些实施例中，可互换地使用非限制性术语无线设备(WD)或用户设备(UE)。此处的WD可以是能够通过无线电信号与网络节点或另一WD通信的任何类型的无线设备，例如无线设备(WD)。WD也可以是无线电通信设备、目标设备、设备到设备(D2D)WD、机器型WD或能够进行机器对机器通信(M2M)的WD、低成本和/或低复杂度WD、配备WD的传感器、平板电脑、移动终端、智能电话、笔记本电脑嵌入设备(LEE)、笔记本电脑安装设备(LME)、USB加密狗、客户端设备(CPE)、物联网(IoT)设备或窄带IoT(NB-IOT)设备等。
同样在一些实施例中，使用通用术语“无线电网络节点”。它可以是任何种类的无线电网络节点，其可以包括基站、无线电基站、基站收发台、基站控制器、网络控制器、RNC、演进型节点B(eNB)、节点B、gNB、多小区/多播协调实体(MCE)、中继节点、接入点、无线电接入点、远程无线电单元(RRU)远程无线电头(RRH)中的任何一个。
注意，尽管在本公开中可以使用来自诸如3GPP LTE和/或新无线电(NR)的一种特定无线系统的术语，但这不应被视为将本公开的范围仅限于上述系统。其他无线系统(包括但不限于宽带码分多址(WCDMA)、全球微波接入互操作性(WiMax)、超移动宽带(UMB)和全球移动通信系统(GSM))也可受益于利用本公开所涵盖的思想。
还要注意，本文描述为由无线设备或网络节点执行的功能可以分布在多个无线设备和/或网络节点上。换句话说，设想了本文描述的网络节点和无线设备的功能不限于单个物理设备执行，而是实际上可以分布在多个物理设备之间。
除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。还将理解，除非本文明确地定义，否则本文使用的术语应被解释为具有与它们在本说明书和相关领域的上下文中的含义相一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的意义来解释。
本文描述的实施例利用反向散射设备来实现无线设备对无线电信道的快速扫描。反向散射无线设备反射入射的无线电信号，并且可能没有功率放大器、滤波器、混频器和其他消耗功率并增加制造材料清单的组件。图2是根据本公开的原理构造的示例反向散射设备2的框图。在图2所示的实施例中，反向散射设备2具有与切换控制器6通信的RF开关4。反向散射设备具有与RF开关4通信的天线8。一些反向散射设备2是节能的，因为它们仅在切换被连接到天线8的负载时才消耗功率。在一些实施例中，切换控制器6控制开关4的切换频率。在一个实施例中，开关4可以是单个场效应晶体管(FET)。在图2中，阻抗Z1和Z2可以在一个端子处被接地并被选择以获得在+1和-1之间交替的反射系数。反向散射设备可拥有两个以上的阻抗，而RF开关被用于选择哪个阻抗被连接到天线。
在操作中，图2的反向散射设备2被配置为在两个状态之间切换以产生以和频(sumfrequency)和差频携带的信号，如下所述。具有幅度A、频率Fc和相位
Figure BDA0003159798220000071
的RF信号rRF(t)可以用以下形式来描述：
Figure BDA0003159798220000072
假设图2中与两个负载Z1和Z2相对应的反射系数分别为+1和-1，并且反向散射设备2的切换控制器6使得开关4以恒定频率Fsw.来切换状态。那么，驱动开关4的信号rsw(t)是方波，其可被写成以下形式：
Figure BDA0003159798220000081
当RF信号rRF(t)入射在反向散射设备2的天线8上并且开关4被方波rsw(t)驱动时，被反向散射设备2反射的RF信号rreflect(t)，可被蝴：
rreflect(t)＝γ·rsw(t)·rRF(t)，
其中γ是缓慢变化的增益，其出于实际目的可被认为是恒定的。也就是说，反射信号是入射信号与驱动信号的乘积。这对应于将RF信号与中间频率信号(intermediatefrequency signal)相混合。使用初等三角恒等式，很容易看出：
Figure BDA0003159798220000082
也就是说，反射信号是入射信号的副本，但在频率上从Fc被转换为(Fc±Fsw)，并且还被转换为(Fc±3Fsw)、(Fc±5Fsw)，等等。因此，反射信号也可以被称为由反向散射设备2生成的信号。(Fc±Fsw)处的图像(image)包含大约80％的总反射能量。这在图3中示出。
本文描述的实施例通过包括由无线设备控制的一个或多个反向散射设备2作为无线设备的一部分来补充无线设备中的主要通信无线电(PCR)。无线设备将它的PCR的收发机调谐到与网络节点的工作RF信道之一的中心频率相对应的第一工作频率，并针对入射信号而扫描无线介质。无线设备还计算第一工作频率与第二工作频率之间的频率差。在扫描介质时，无线设备可以命令它的反向散射设备2以等于差频的频率进行切换。如果所需信号由服务网络节点以第一工作频率来发送，则无线设备的PCR将接收到该所需信号。替代地，如果所需信号由服务网络节点以第二工作频率来发送，则反向散射设备2将反射所需信号，同时将所需信号在频率上转换为第一工作频率，以使得所需信号能够被PCR所接收。
再次参考附图，其中相同的单元由相同的参考标记表示，在图4中示出根据一个实施例的通信系统10的示意图，例如可以支持诸如LTE和/或NR(5G)之类的标准的3GPP型蜂窝网络，其包括接入网络12(诸如无线电接入网络)和核心网络14。接入网络12包括多个网络节点16a、16b、16c(统称为网络节点16)，例如NB、eNB、gNB或其他类型的无线接入点，每个网络节点限定对应的覆盖区域18a、18b、18c(统称为覆盖区域18)。每个网络节点16a、16b、16c可通过有线或无线连接20连接到核心网络14。位于覆盖区域18a中的第一无线设备(WD)22a被配置为无线连接到对应的网络节点16c或被其寻呼。覆盖区域18b中的第二WD 22b可无线连接到对应的网络节点16a。虽然在该示例中示出了多个WD 22a、22b(统称为无线设备22)，但是所公开的实施例同样适用于唯一WD在覆盖区域内或唯一WD连接到对应的网络节点16的情况。注意，尽管为了方便仅示出了两个WD 22和三个网络节点16，但是通信系统可以包括更多的WD 22和网络节点16。
此外，构想了WD 22可以同时通信和/或被配置为分别与多个网络节点16和多种类型的网络节点16进行通信。例如，WD 22可以具有与支持LTE的网络节点16和支持NR的相同或不同的网络节点16的双连接。例如，WD 22可以与用于LTE/E-UTRAN的eNB和用于NR/NG-RAN的gNB通信。
通信系统10自身可以连接到主机计算机24，主机计算机24可以体现在独立服务器、云实现的服务器、分布式服务器的硬件和/或软件中或作为服务器场中的处理资源。主机计算机24可以在服务提供商的所有权或控制之下，或者可以由服务提供商或代表服务提供商来操作。通信系统10与主机计算机24之间的连接26、28可以直接从核心网络14延伸到主机计算机24，或者可以经由可选的中间网络30延伸。中间网络30可以是公共、私有或托管网络之一，也可以是其中多个的组合。中间网络30(如果有)可以是骨干网或互联网。在一些实施例中，中间网络30可以包括两个或更多个子网络(未示出)。
整体上，图4的通信系统实现了所连接的WD 22a、22b之一与主机计算机24之间的连接。该连接可被描述为过顶(OTT)连接。主机计算机24和所连接的WD 22a、22b被配置为使用接入网络12、核心网络14、任何中间网络30和可能的其他基础设施(未示出)作为中介经由OTT连接来传送数据和/或信令。OTT连接可以是透明的，因为OTT连接所经过的参与通信设备中的至少一些不知道上行链路和下行链路通信的路由。例如，可以不向或者不需要向网络节点16通知传入(incoming)下行链路通信的过去路由，该传入下行链路通信具有源自主机计算机24的将向所连接的WD 22a转发(例如移交)的数据。类似地，网络节点16不需要知道源自WD 22a的朝向主机计算机24的传出(outgoing)上行链路通信的未来路由。
无线设备22被配置为包括反向散射设备2，反向散射设备2包括开关4和切换控制器6。如上所述，切换控制器6被配置为确定切换频率并且引导开关4以所计算的切换频率来切换状态。在一些实施例中，切换频率的确定可以由开关4以外的单元(例如WD 22的处理电路的另一单元)计算，然后被提供给开关4。在一些实施例中，切换频率计算由WD 22以外的单元执行，然后被提供给开关4以用于确定。换言之，切换频率的确定可以包括由开关4进行的实际计算或由开关4进行的获得。
现在将参考图5描述根据实施例的在前面段落中讨论的WD 22、网络节点16和主机计算机24的示例实施方式。在通信系统10中，主机计算机24包括硬件(HW)38，硬件38包括被配置为建立和维持与通信系统10的不同通信设备的接口的有线或无线连接的通信接口40。主机计算机24还包括处理电路42，其可以具有存储和/或处理能力。处理电路42可以包括处理器44和存储器46。特别地，除了或代替处理器(例如中央处理单元)和存储器，处理电路42可以包括用于处理和/或控制的集成电路，例如，适用于执行指令的一个或多个处理器和/或处理器核和/或现场可编程门阵列(FPGA)和/或专用集成电路(ASIC)。处理器44可被配置为存取(例如，写入和/或读取)存储器46，存储器46可以包括任何种类的易失性和/或非易失性存储器，例如高速缓存和/或缓冲存储器和/或随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)和/或光存储器和/或可擦除可编程只读存储器(EPROM)。
处理电路42可被配置为控制本文描述的任何方法和/或过程和/或使得这些方法和/或过程例如由主机计算机24执行。处理器44对应于用于执行本文描述的主机计算机24功能的一个或多个处理器44。主机计算机24包括存储器46，存储器46被配置为存储数据、程序化软件代码和/或本文所述的其他信息。在一些实施例中，软件48和/或主机应用50可以包括指令，该指令在由处理器44和/或处理电路42执行时使得处理器44和/或处理电路42执行本文关于主机计算机24描述的过程。指令可以是与主机计算机24相关联的软件。
软件48可由处理电路42执行。软件48包括主机应用50。主机应用50可操作以向远程用户提供服务，远程用户例如经由终止于WD 22和主机计算机24的OTT连接52连接的WD22。在向远程用户提供服务时，主机应用50可以提供使用OTT连接52发送的用户数据。“用户数据”可以是在此描述为实现所述功能的数据和信息。在一个实施例中，主机计算机24可被配置用于向服务提供商提供控制和功能并且可以由服务提供商或代表服务提供商来操作。主机计算机24的处理电路42可以使得主机计算机24能够观察、监视、控制网络节点16和/或无线设备22、向网络节点16和/或无线设备22发送和/或从网络节点16和/或无线设备22接收。
通信系统10还包括设置在通信系统10中并包括硬件58的网络节点16，硬件58使它能够与主机计算机24和WD 22进行通信。硬件58可以包括用于建立和维持与通信系统10的不同通信设备的接口的有线或无线连接的通信接口60，以及用于建立和维持与位于由网络节点16服务的覆盖区域18中的WD 22的至少无线连接64的无线电接口62。无线电接口62可以形成为或者可以包括例如一个或多个RF发射机、一个或多个RF接收机和/或一个或多个RF收发机。此外，无线电接口62具有耦接到一个或多个RF收发机的一个或多个天线65以向WD 22发送信号和从WD22接收信号。通信接口60可被配置为促进到主机计算机24的连接66。连接66可以是直接的或者它可以通过通信系统10的核心网络14和/或通过通信系统10外部的一个或多个中间网络30。
在所示实施例中，网络节点16的硬件58还包括处理电路68。处理电路68可以包括处理器70和存储器72。特别地，除了或代替诸如中央处理单元的处理器和存储器，处理电路68可以包括用于处理和/或控制的集成电路，例如，适于执行指令的一个或多个处理器和/或处理器核和/或现场可编程门阵列(FPGA)和/或专用集成电路(ASIC)。处理器70可被配置为存取(例如，写入和/或读取)存储器72，存储器72可以包括任何种类的易失性和/或非易失性存储器，例如高速缓存和/或缓冲存储器和/或随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)和/或光存储器和/或可擦除可编程只读存储器(EPROM)。
因此，网络节点16还具有被内部地存储在例如存储器72中或被存储在网络节点16经由外部连接可存取的外部存储器(例如，数据库、存储阵列、网络存储设备等)中的软件74。软件74可以由处理电路68执行。处理电路68可被配置为控制本文描述的任何方法和/或过程和/或使得这样的方法和/或过程例如由网络节点16执行。处理器70对应于用于执行本文所述的网络节点16功能的一个或多个处理器70。存储器72被配置为存储本文描述的数据、程序化软件代码和/或其他信息。在一些实施例中，软件74可以包括指令，该指令在由处理器70和/或处理电路68执行时使得处理器70和/或处理电路68执行本文关于网络节点16描述的过程。
通信系统10还包括已经提到的WD 22。WD 22可以具有硬件80，硬件80可以包括无线电接口82，无线电接口82被配置为建立和维持与服务WD 22当前所在的覆盖区域18的网络节点16的无线连接64。无线电接口82可以形成为或者可以包括例如一个或多个RF发射机、一个或多个RF接收机和/或一个或多个RF收发机。特别地，无线电接口82可以包括被耦接到无线电接口82的主要通信无线电(PCR)83中的收发机87的一个或多个天线85，以及可以包括被耦接到反向散射设备2的天线8。
WD 22的硬件80还包括处理电路84。处理电路84可以包括处理器86和存储器88。特别地，除了或代替诸如中央处理单元的处理器和存储器，处理电路84可以包括用于处理和/或控制的集成电路，例如，适于执行指令的一个或多个处理器和/或处理器核和/或现场可编程门阵列(FPGA)和/或专用集成电路(ASIC)。处理器86可被配置为存取(例如，写入和/或读取)存储器88，存储器88可以包括任何种类的易失性和/或非易失性存储器，例如高速缓存和/或缓冲存储器和/或随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)和/或光存储器和/或可擦除可编程只读存储器(EPROM)。在一些实施例中，处理电路包括反向散射设备2。在其他实施例中，反向散射设备2或至少切换控制器6和开关4可以替代地被包括在无线电接口82中。此外，在一些实施例中，反向散射设备2的切换控制器6可以在处理器86中实现。
因此，WD 22还可包括被存储在例如WD 22处的存储器88中或被存储在WD 22可存取的外部存储器(例如，数据库、存储阵列、网络存储设备等)中的软件90。软件90可由处理电路84执行。软件90可包括客户端应用92。客户端应用92可操作以在主机计算机24的支持下经由WD 22向人类或非人类用户提供服务。在主机计算机24中，正在执行的主机应用50可以经由终止于WD 22和主机计算机24的OTT连接52与正在执行的客户端应用92通信。在向用户提供服务时，客户端应用92可以从主机应用50接收请求数据并且响应于请求数据而提供用户数据。OTT连接52可以传输请求数据和用户数据两者。客户端应用92可以与用户交互以生成用户提供的用户数据。
处理电路84可被配置为控制本文描述的任何方法和/或过程和/或使得这样的方法和/或过程例如由WD 22执行。处理器86对应于用于执行本文描述的WD 22功能的一个或多个处理器86。WD 22包括存储器88，存储器88被配置为存储数据、程序化软件代码和/或本文所述的其他信息。在一些实施例中，软件90和/或客户端应用92可以包括指令，该指令当由处理器86和/或处理电路84执行时使得处理器86和/或处理电路84执行本文关于WD 22描述的过程。例如，无线设备22的处理电路84可以包括具有切换控制器6的反向散射设备2，切换控制器6被配置为计算切换频率并且引导反向散射设备2的开关4以所计算的切换频率来切换状态。在一些实施例中，开关4可以位于无线电接口82中。
在一些实施例中，网络节点16、WD 22和主机计算机24的内部工作可以如图5所示，并且独立地，周围的网络拓扑可以是图4的网络拓扑。
在图5中，已经抽象地绘制了OTT连接52，以示出主机计算机24与无线设备22之间经由网络节点16的通信，而没有明确地参考任何中间设备以及经由这些设备的消息的精确路由。网络基础设施可以确定路由，网络基础设施可被配置为将路由对WD 22或对操作主机计算机24的服务提供商或两者隐藏。当OTT连接52处于活动状态时，网络基础设施可以进一步做出决定，按照该决定，网络基础设施动态地改变路由(例如，基于负载平衡考虑或网络的重配置)。
WD 22与网络节点16之间的无线连接64是根据贯穿本公开描述的实施例的教导。各种实施例中的一个或多个实施例改进了使用OTT连接52(其中无线连接64形成最后的段)向WD 22提供的OTT服务的性能。更精确地，这些实施例中的一些的教导可以改进数据速率、延迟和/或功耗，从而提供诸如减少用户等待时间、放松对文件大小的限制、更好的响应性、延长电池寿命等的益处。
在一些实施例中，可以出于监视数据速率、延迟和一个或多个实施例在其上改进的其他因素的目的而提供测量过程。响应于测量结果的变化，还可以存在用于重配置主机计算机24和WD 22之间的OTT连接52的可选网络功能。用于重配置OTT连接52的测量过程和/或网络功能可以在主机计算机24的软件48或在WD 22的软件90中或者在两者中实现。在实施例中，可以将传感器(未示出)部署在OTT连接52所通过的通信设备中或与这样的通信设备相关联；传感器可以通过提供以上示例的监视量的值或提供软件48、90可以从中计算或估计监视量的其他物理量的值来参与测量过程。OTT连接52的重配置可以包括消息格式、重传设置、优选路由等。重配置不需要影响网络节点16，并且它对网络节点16可能是未知的或不可感知的。这种过程和功能可以在本领域中是已知的和经实践的。在特定实施例中，测量可以涉及专有WD信令，其促进主机计算机24对吞吐量、传播时间、延迟等的测量。可以实现测量，因为软件48、90在其监视传播时间、错误等期间导致使用OTT连接52来发送消息，特别是空消息或“假(dummy)”消息。
因此，在一些实施例中，主机计算机24包括被配置为提供用户数据的处理电路42和被配置为将用户数据转发给蜂窝网络以传输到WD 22的通信接口40。在一些实施例中，蜂窝网络还包括具有无线电接口62的网络节点16。在一些实施例中，网络节点16被配置为和/或网络节点16的处理电路68被配置为执行本文描述的用于准备/发起/维持/支持/结束向WD22的传输的功能和/或方法，和/或用于准备/终止/维持/支持/结束对来自WD 22的传输的接收的功能和/或方法。
在一些实施例中，主机计算机24包括处理电路42和通信接口40，通信接口40被配置为接收源自从WD 22到网络节点16的传输的用户数据。在一些实施例中，WD 22被配置为执行本文描述的用于准备/发起/维持/支持/结束向网络节点16的传输的功能和/或方法和/或用于准备/终止/维持/支持/结束对来自网络节点16的传输的接收的功能和/或方法，和/或WD 22包括无线电接口82和/或处理电路84，无线电接口82和/或处理电路84被配置为执行本文描述的用于准备/发起/维持/支持/结束向网络节点16的传输的功能和/或方法和/或用于准备/终止/维持/支持/结束对来自网络节点16的传输的接收的功能和/或方法。
注意，构想了执行本文描述的功能的功能单元可被实现为使得该单元的一部分被存储在处理电路内的对应存储器中。换言之，这些单元可以在处理电路内的硬件或硬件和软件的组合中实现。
图6是示出根据一个实施例在通信系统(例如图4和图5的通信系统)中实现的示例性方法的流程图。通信系统可以包括主机计算机24、网络节点16和WD 22，它们可以是参考图5描述的主机计算机24、网络节点16和WD 22。在该方法的第一步骤中，主机计算机24提供用户数据(框S100)。在第一步骤的可选子步骤中，主机计算机24通过执行主机应用(例如主机应用50)来提供用户数据(框S102)。在第二步骤中，主机计算机24发起向WD 22的携带用户数据的传输(框S104)。在可选的第三步骤中，根据贯穿本公开描述的实施例的教导，网络节点16向WD 22发送在主机计算机24发起的传输中携带的用户数据(框S106)。在可选的第四步骤中，WD 22执行与由主机计算机24执行的主机应用50相关联的客户端应用，例如客户端应用114(框S108)。
图7是示出根据实施例的在通信系统(例如，图4的通信系统)中实现的示意性方法的流程图。通信系统可以包括主机计算机24、网络节点16和WD 22，它们可以是参考图4和5描述的主机计算机24、网络节点16和WD 22。在该方法的第一步骤中，主机计算机24提供用户数据(框S110)。在可选的子步骤(未示出)中，主机计算机24通过执行主机应用(例如主机应用50)来提供用户数据。在第二步骤中，主机计算机24发起向WD 22的携带用户数据的传输(框S112)。根据贯穿本公开描述的实施例的教导，传输可以通过网络节点16。在可选的第三步骤中，WD 22接收在传输中携带的用户数据(框S114)。
图8是示出根据实施例的在通信系统(例如，图4的通信系统)中实现的示意性方法的流程图。通信系统可以包括主机计算机24、网络节点16和WD 22，它们可以是参考图4和5描述的主机计算机24、网络节点16和WD 22。在该方法的可选的第一步骤中，WD 22接收由主机计算机24提供的输入数据(框S116)。在第一步的可选子步骤中，WD 22执行客户端应用114，客户端应用114响应于由主机计算机24提供的所接收的输入数据而提供用户数据(框S118)。附加地或替代地，在可选的第二步骤中，WD 22提供用户数据(框S120)。在第二步骤的可选子步骤中，WD通过执行客户端应用(例如客户端应用114)来提供用户数据(框S122)。在提供用户数据时，被执行的客户端应用114可以进一步考虑从用户接收的用户输入。不管提供用户数据的具体方式如何，WD 22可以在可选的第三子步骤中发起用户数据向主机计算机24的传输(框S124)。在该方法的第四步骤中，根据贯穿本公开描述的实施例的教导，主机计算机24接收从WD 22发送的用户数据(框S126)。
图9是示出根据实施例在通信系统(例如，图4的通信系统)中实现的示例性方法的流程图。通信系统可以包括主机计算机24、网络节点16和WD 22，它们可以是参考图4和5描述的主机计算机24、网络节点16和WD 22。在该方法的可选的第一步骤中，根据贯穿本公开描述的实施例的教导，网络节点16从WD 22接收用户数据(框S128)。在可选的第二步骤中，网络节点16发起所接收的用户数据向主机计算机24的传输(框S130)。在第三步骤中，主机计算机24接收在由网络节点16发起的传输中携带的用户数据(方框S132)。
图10是无线设备22中用于快速扫描无线电信道的示例性过程的流程图。该过程包括经由处理器86将无线设备22的无线电接口82的PCR 83的收发机87调谐到第一频率(框S134)。该过程还包括经由切换控制器6计算第一差频，第一差频是第一频率与第二频率之间的差(框S136)。该过程还包括经由切换控制器6生成第一控制信号以将第一反向散射设备2的开关4配置为以等于第一差频的切换频率在至少两个状态之间切换(框S138)。
在操作中，无线设备22将它的无线电接口82的PCR 83的收发机87调谐到与网络节点16的工作RF信道之一的中心频率Fc相对应的第一工作频率，并针对传入信号扫描无线介质。无线设备22还计算第一工作频率与第二工作频率之间的频率差。在扫描介质时，无线设备22可以命令反向散射设备2以等于差频的频率进行切换。如果所需信号由网络节点16以第一工作频率发送，则无线设备的PCR 83将接收到该所需信号。替代地，如果所需信号以第二工作频率被发送，则反向散射设备2将反射所需信号，同时将该所需信号在频率上转换为第一工作频率，以使得该所需信号可被无线电接口82的无线电接口PCR 83接收到。
已经描述了本公开的布置的一般过程流程并且已经提供了用于实现本公开的过程和功能的硬件和软件布置的示例，以下章节提供了用于由无线设备22扫描无线电信道的布置的细节和示例。
参考图11，假设无线系统(例如MF NB-IoT系统)在902-928MHz ISM频带中工作。假设网络节点16的无线电接口62正在经由天线65在RF信道中以915MHz的中心频率发送信号。根据一些实施例，快速扫描无线设备22将它的无线电接口82的PCR 83调谐在918MHz并扫描介质。此外，切换控制器6命令反向散射设备2的开关4以3MHz的频率进行切换。注意，如图11所示，在915MHz＝918MHz-3MHz处将存在一个反射图像(image)，PCR 83将能够对该反射图像进行解码，从而加快扫描过程。
注意，无线设备22中可以包括一个以上的反向散射设备2。例如，图12示出了具有两个反向散射设备2a和2b的无线设备22。反向散射设备2a具有开关4a，而反向散射设备2b具有开关4b。在一些实施例中，开关4a和4b可以分别具有反射放大器5a和5b，它们可被分别用于放大由反向散射设备2a和2b生成的信号。反射放大器5a和5b在本文中可以被统称为放大器或反射放大器5。无线设备22的处理电路84具有控制开关4a和4b两者的切换频率的切换控制器6。因此，无线设备22可以通过首先将无线电调谐到第一频率来扫描信道，计算每个反向散射设备2a和2b的切换频率，扫描无线介质并同时使得开关4a和4b以计算出的频率进行切换。例如，用于反向散射设备2a的第一切换频率可以是第一频率与第二频率之间的差，而用于反向散射设备2b的第二切换频率可以是第一频率与第三频率之间的差。
注意图12中的切换控制器6位于处理电路84中并且与反向散射设备2a和2b分开示出。在其他实施例中，不同的切换控制器可以在开关4a和4b中的每一个中，在这种情况下，处理电路84可以向每个切换控制器指示应在每个开关4a和4b中实现何种用于切换的频率。注意，虽然图12中示出了两个反向散射设备，在一些实施例中，可以在无线设备22中实现多于两个的反向散射设备。
注意，与入射无线电接口天线而没有被反向散射设备反射的信号相比，反向散射模块反射的信号可能衰减。因此，尽管PCR 83的灵敏度不受添加反向散射模块的影响，但是反向散射信道的范围将比直接信道的范围短。假设Pi是天线85或天线8处的入射功率。如果网络节点16的发射机和无线设备PCR 83被调谐到相同的频率，则入射在PCR天线85上的信号的功率为Pi.。然而，如果网络节点16的发射机和PCR 83被调谐到不同的频率，则所需信号将首先被反射并因此衰减。衰减量取决于反向散射设备2的效率，这可以通过差分雷达截面Δσ来量化：
Figure BDA0003159798220000191
其中，λ是波长，Gbackscatter是反向散射模块天线增益，|ΔΓ|是反向散射模块的反射系数之间的差，而βspectral-loss＝-4dB说明一半以上的功率被反向散射到接收机频带之外，如图3所示。在反射之后，入射功率Pi可能衰减了量Δσ。由于PCR 83和反向散射天线8非常接近，在许多情况下仅相距几厘米，因此将存在耦合效应，耦合效应难以一般性地描述，因为它们取决于天线系统的设计。由于差分雷达截面中的项λ2，在低频带中工作比在高频带中工作更有利。例如，与在2.4GHz频带中工作相比，在900MHz频带中工作将衰减损耗降低了8.5dB。
例如，可以使用以下参数计算反向散射的差分雷达截面：λ＝0.33m(915MHz)，Gbackscatter＝2dBi和|ΔΓ|＝1.1。这给出Δσ＝-18.5dB。
反射损耗可以借助反射放大器5a、5b被稍微减轻，反射放大器5a、5b可以将反射信号增强(boost)10dB或更多。因此，对于900–2400MHz范围内的工作频率，粗略估计反射损耗在10dB到30dB的数量级，具体取决于反向散射模块设计和频带。MF NB-IoT被设计用于低功率广域(LPWA)用例，其支持路径损耗等于或高于典型蜂窝覆盖的通信链路。然而，MF NB-IoT的用例不限于LPWA。例如，MF NB-IoT可被部署用于“本地覆盖”，其范围类似于Wi-Fi或蓝牙提供的范围。在这些用例中，即使有10-30dB的反射损耗，WD仍然可以有足够的信号强度来执行小区搜索或小区重选测量。此外，在小区重选测量的情况下，可以根据反射损耗对所获得的RSRP测量进行补偿。
反向散射还产生一些带外发射，如图3所示。然而，路径损耗可能非常高，而反向散射功率可能非常低，使得这些带外发射造成的干扰在许多实际应用中是可容忍的。
通过使得被无线连接到互联网的机器能够加速无线电信道扫描过程，一些实施例在被嵌入在这些机器中的无线设备22中可能特别有用。主要向无线设备22添加了反向散射设备2，反向散射设备2的材料清单可能廉价并且反向散射设备2的功耗可以很低。通过加快扫描速度，减小了延迟和功耗。PCR 83的灵敏度和特性(例如带宽)不受影响。
因此，根据一个方面，提供了一种在无线设备22处实现快速无线电信道扫描的装置。该装置包括被配置为以第一频率接收信号的收发机87。与收发机87通信的控制器6被配置为计算第一差频，第一差频是第一频率与第二频率之间的差，以及生成第一控制信号。该装置还包括与控制器6通信的第一反向散射设备2，第一反向散射设备2具有第一射频(RF)开关4，RF开关4通过来自控制器6的第一控制信号被配置以等于第一差频的切换频率在至少两个状态之间切换。
根据该方面，在一些实施例中，当在第一反向散射设备2处以第二频率接收到信号时，第一反向散射设备2以第一频率生成将要由收发机87检测的信号，以第一频率生成的信号至少部分地基于由反向散射设备2以第二频率接收的信号。在一些实施例中，第一反向散射设备2包括被配置为增大由第一反向散射设备2生成的信号的功率的第一反射放大器5。在一些实施例中，控制器6还被配置为计算第二差频并生成第二控制信号，第二差频是第一频率与第三频率之间的差，并且该装置还包括具有第二RF开关4的第二反向散射设备2，第二RF开关4通过第二控制信号被配置以等于第二差频的切换频率在至少两个状态之间切换。在一些实施例中，当在第二反向散射设备2处以第三频率接收到信号时，第二反向散射设备2以第一频率生成将要由收发机87检测的信号，以第一频率生成的信号至少部分地基于由反向散射设备2以第三频率接收的信号。在一些实施例中，第二反向散射设备2包括被配置为增大由第二反向散射设备2生成的信号的功率的第二放大器5。在一些实施例中，第一频率在网络节点的工作RF信道之一的中心频率Fc处。
根据另一方面，提供了一种在无线设备22处实现快速无线电信道扫描的方法。该方法包括将无线设备22的收发机87调谐到第一频率(框S134)。该方法还包括计算第一差频，第一差频是第一频率与第二频率之间的差(框S136)。该方法还包括生成第一控制信号以将第一反向散射设备2配置为以等于第一差频的切换频率在至少两个状态之间切换(框S138)。
根据该方面，在一些实施例中，当在第一反向散射设备2处以第二频率接收到信号时，以第一频率生成将要由收发机87检测的信号，以第一频率生成的信号至少部分地基于由反向散射设备2以第二频率接收的信号。在一些实施例中，该方法还包括经由第一反向散射设备2的第一反射放大器5增大由第一反向散射设备2生成的信号的功率。在一些实施例中，该方法还包括计算第二差频，第二差频是第一频率与第三频率之间的差，以及生成第二控制信号以将第二反向散射设备2配置为以等于第二差频的切换频率在至少两个状态之间切换。在一些实施例中，当在第二反向散射设备2处以第三频率接收到信号时，以第一频率生成将要由收发机87检测的信号，以第一频率生成的信号至少部分地基于反向散射设备2以第三频率接收的信号。在一些实施例中，该方法还包括经由第二反向散射设备2的第二反射放大器5增大由第二反向散射设备2生成的信号的功率。在一些实施例中，第一频率在网络节点的工作RF信道之一的中心频率Fc处。
根据又一方面，提供了一种被配置为扫描无线通信介质的无线设备22。无线设备22包括被配置为以第一频率接收信号的收发机87。无线设备22包括控制器6，其与收发机87通信并且被配置为计算第一差频，第一差频是第一频率与第二频率之间的差。无线设备22还包括第一反向散射设备2，其与控制器6通信并且被配置为以等于第一差频的第一切换频率在至少两个状态之间切换。
根据该方面，在一些实施例中，第一反向散射设备2以第一频率加上第一切换频率和第一频率减去第一切换频率交替地进行发送。在一些实施例中，第一反向散射设备2被配置为放大由第一反向散射设备2发送的信号。在一些实施例中，无线设备22还包括第二反向散射设备2，其被配置为以由控制器6计算的第二切换频率在至少两个状态之间切换，第二切换频率是第一频率与第三频率之间的差。在一些实施例中，第二反向散射设备2以第一频率加上第二切换频率和以第一频率减去第二切换频率交替地进行发送。在一些实施例中，第二反向散射设备包括被配置为增大由第二反向散射设备2生成的信号的功率的第二反射放大器5。
下面列出了本文中使用的一些缩写及其定义。
缩写 说明
BPSK 二进制PSK
BLE 低功耗蓝牙
FET 场效应晶体管
IoT 物联网
NB-IoT 窄带物联网
PA 功率放大器
PCR 主要通信无线电
PHY 物理层
PSK 相移键控
QAM 正交调幅
RF 射频
TX 发射机
如本领域技术人员将理解的，本文描述的概念可以体现为一种方法、数据处理系统和/或计算机程序产品。因此，本文中描述的概念可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例或组合软件和硬件方面的实施例的形式，它们在本文中统称为“电路”或“模块”。此外，本公开可以采用在有形计算机可用存储介质上的计算机程序产品的形式，该存储介质具有体现在该介质中的可由计算机执行的计算机程序代码。可以使用任何合适的有形计算机可读介质，包括硬盘、CD-ROM、电子存储设备、光存储设备或磁存储设备。
本文参考方法、系统和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了一些实施例。应当理解，流程图和/或框图的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，以使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令产生用于实现流程图和/或框图框中指定的功能/动作的装置。
这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读存储器或存储介质中，其可以引导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式工作，以使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括实现流程图和/或框图框中指定的功能/动作的指令装置的制品。
计算机程序指令也可被加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，以导致在该计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，以使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现在流程图和/或框图框中指定的功能/动作的步骤。
应当理解，框中提到的功能/动作可以不按操作图中提到的顺序发生。例如，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反的顺序被执行，这取决于所涉及的功能/动作。尽管一些图包括通信路径上的箭头以示出通信的主要方向，但是应该理解，通信可以在与所示箭头相反的方向上发生。
用于执行本文描述的概念的操作的计算机程序代码可以用面向对象的编程语言例如
Figure BDA0003159798220000231
或C++来编写。然而，用于执行本公开的操作的计算机程序代码也可以用传统的过程编程语言例如“C”编程语言来编写。程序代码可以完全在用户计算机上、部分在用户计算机上、作为独立软件包、部分在用户计算机上和部分在远程计算机上或完全在远程计算机上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户的计算机，或者可以连接到外部计算机(例如，通过互联网使用互联网服务提供商)。
结合以上描述和附图，本文已经公开了许多不同的实施例。将理解的是，逐字地描述和说明这些实施例的每个组合和子组合将是不适当的重复并造成混淆。因此，所有实施例可以以任何方式和/或组合进行组合，并且本说明书(包括附图)应被解释为构成本文所述实施例的所有组合和子组合以及产生和使用这些实施例的方式和过程的完整书面描述，并应支持对任何此类组合或子组合的权利要求。
本领域技术人员将理解，本文描述的实施例不限于上文具体示出和描述的内容。此外，除非上文有相反的说明，否则应注意，并非所有附图都按比例。在不脱离所附权利要求的范围的情况下，根据上述教导可以进行各种修改和变化。

Claims (20)

1.一种在无线设备处实现快速无线电信道扫描的装置，所述装置包括：
收发机，其被配置为以第一频率接收信号；以及
控制器，其与所述收发机通信并且被配置为计算第一差频并生成第一控制信号，所述第一差频是所述第一频率与第二频率之间的差；以及
第一反向散射设备，其与所述控制器通信，所述第一反向散射设备具有第一射频RF开关，所述第一RF开关通过来自所述控制器的所述第一控制信号被配置为以等于所述第一差频的切换频率在至少两个状态之间切换。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，当在所述第一反向散射设备处以所述第二频率接收到信号时，所述第一反向散射设备以所述第一频率生成将要由所述收发机检测的信号，以所述第一频率生成的信号至少部分地基于由所述反向散射设备以所述第二频率接收的信号。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述第一反向散射设备包括被配置为增大由所述第一反向散射设备生成的信号的功率的第一放大器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述控制器还被配置为计算第二差频并生成第二控制信号，所述第二差频是所述第一频率与第三频率之间的差；以及
其中，所述装置还包括：第二反向散射设备，其具有第二RF开关，所述第二RF开关通过所述第二控制信号被配置为以等于所述第二差频的切换频率在至少两个状态之间切换。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，当在所述第二反向散射设备处以所述第三频率接收到信号时，所述第二反向散射设备以所述第一频率生成将要由所述收发机检测的信号，以所述第一频率生成的信号至少部分地基于由所述反向散射设备以所述第三频率接收的信号。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其中，所述第二反向散射设备包括被配置为增大由所述第二反向散射设备生成的信号的功率的第二放大器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述第一频率在网络节点的工作RF信道的中心频率处。
8.一种在无线设备处实现快速无线电信道扫描的方法，所述方法包括：
将所述无线设备的收发机调谐到第一频率；
计算第一差频，所述第一差频是所述第一频率与第二频率之间的差；以及
生成第一控制信号以将第一反向散射设备配置为以等于所述第一差频的切换频率在至少两个状态之间切换。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，当在所述第一反向散射设备处以所述第二频率接收到信号时，以所述第一频率生成将要由所述收发机检测的信号，以所述第一频率生成的信号至少部分地基于由所述反向散射设备以所述第二频率接收的信号。
10.根据权利要求8或9所述的方法，还包括：经由所述第一反向散射设备的第一放大器增大由所述第一反向散射设备生成的信号的功率。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，还包括：计算第二差频，所述第二差频是所述第一频率与第三频率之间的差；以及生成第二控制信号以将第二反向散射设备配置为以等于所述第二差频的切换频率在至少两个状态之间切换。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，当在所述第二反向散射设备处以所述第三频率接收到信号时，以所述第一频率生成将要由所述收发机检测的信号，以所述第一频率生成的信号至少部分地基于由所述反向散射设备以所述第三频率接收的信号。
13.根据权利要求11或12所述的方法，还包括：经由所述第二反向散射设备的第二放大器增大由所述第二反向散射设备生成的信号的功率。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的方法，其中，所述第一频率在网络节点的工作RF信道的中心频率处。
15.一种无线设备，被配置为扫描无线通信介质，所述无线设备包括：
收发机，其被配置为以第一频率接收信号；以及
控制器，其与所述收发机通信并且被配置为计算第一差频，所述第一差频是所述第一频率与第二频率之间的差；以及
第一反向散射设备，其与所述控制器通信并且被配置为以等于所述第一差频的切换频率在至少两个状态之间切换。
16.根据权利要求15所述的无线设备，其中，所述第一反向散射设备以所述第一频率加上第一切换频率和所述第一频率减去所述第一切换频率交替地进行发送。
17.根据权利要求15或16所述的无线设备，其中，所述第一反向散射设备被配置为放大由所述第一反向散射设备发送的信号。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的无线设备，还包括：第二反向散射设备，其被配置为以由所述控制器计算的第二切换频率在至少两个状态之间切换，所述第二切换频率是所述第一频率与第三频率之间的差。
19.根据权利要求18所述的无线设备，其中，所述第二反向散射设备以所述第一频率加上所述第二切换频率和以所述第一频率减去所述第二切换频率交替地进行发送。
20.根据权利要求18或19所述的无线设备，其中，所述第二反向散射设备包括被配置为增大由所述第二反向散射设备生成的信号的功率的第二放大器。
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