CN1836459A - 使用动态频率选择的在无线局域网内的均匀信道分布 - Google Patents
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Abstract
简要地说,依照本发明的一个实施方案,一种设备可以通过,例如使用接收到的信号的功率电平测量,确定哪些信道可用和哪些信道并未被占用来动态地选择在无线局域网上进行通信的频率。可以使用线性折叠算法在已占用信道间的较大间隔的中点选择可用信道。如果存在多个等同大小的较大间隔,选择在较高频率的较大间隔。
Description
发明背景
当工作在同样的频率下并且在工作范围内时,无线局域网(WLAN)设备与工作在5GHZ频带的雷达设备可能会互相干扰。为了保护雷达的工作,WLAN系统或设备应该先检测雷达信号以避免在初始和运行时(run-time)阶段上与雷达信道相冲突。此外,WLAN设备应该均匀地将信道分布到整个频带,以减少对雷达以及如卫星通信等其他服务的累积干扰。
附图说明
在本说明书的结束部分,特别指明并清晰地要求保护被视为本发明的主题。但是,当通过与附图一起阅读来参考下面的详细描述时,可以最佳地理解本发明的运行方式和结构,以及其目的、特征和优点,其中:
图1是根据本发明一个实施方案的无线局域网通信系统;
图2是根据本发明一个实施方案的动态频率选择方法的流程图;以及
图3是根据本发明一个实施方案的信道图,所述信道图示出了在无线局域网中动态频率选择的方法。
应该理解,为了说明的简洁和清晰,在图中所示的要素(element)不一定按比例绘制。例如,为了清晰,一些要素的尺寸可能相对于其他元件被夸大。此外,在被认为适当的地方,在这些图中重复了参考数字,以指示对应或者类似的要素。
具体实施方式
在下面的详细说明中,为了提供对本发明全面的理解,阐述了大量具体的细节。然而,本领域技术人员应该可以理解,在没有这些具体细节的情形下也可以实施本发明。在其他情况下,没有详细描述公知的方法、过程、组件和电路,以免模糊本发明。
下面详细说明的某些部分是根据计算机存储器内针对数据位或者二进制数字信号的操作的算法和符号表示来进行描述的。这些算法的描述和表示可以是数据处理领域技术人员用来将他们工作的实质传达给本领域其他技术人员的技术。
算法在这里,并且普遍地,被认为是导致所要求结果的自我一致的(self-consistent)动作或者操作序列。它们包括物理量的物理处理。虽然不是必须的,这些量通常采取能够被储存、传输、组合、比较和其他操作的电信号或者磁信号的形式。主要出于通用的原因,将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、项、数等已常常证明是方便的。然而,应该可以理解,所有这些和类似的术语都是与适当的物理量相关联的,并且仅仅是应用于这些量的简便标记。
除非另外具体陈述,正如从下面的讨论中可以看出,应该可以理解,在整个说明书讨论中使用术语比如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”等等是指计算机或计算系统、或类似电子计算设备的动作或过程(process),所述动作和/或过程将表示为计算系统的寄存器或存储器内的物理(如电子)量的数据操作或转换成为类似地表示为计算系统的存储器、寄存器或者其他此类信息存储、传输或者显示设备内的物理量的其他数据。
本发明的实施方案可以包括用于实现本文所述操作的装置。装置可以为所期望的目的而专门构造,或者可以包括通用计算设备,所述计算设备由存储在该设备里的程序来有选择性地激活或者重新配置。这样的程序可存储在存储介质上,例如,但不局限于,任何类型的盘,包括软盘、光盘(optical disks)、CD-ROM、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除和可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、磁或光卡,或者任何其他类型的适合于存储电子指令并且能够耦合到计算设备系统总线上的介质。
此处所介绍的过程和显示并不固有地涉及任何特定的计算设备或者其他装置。不同的通用系统可以根据本文的教导与程序一起使用,或者,可以证明构造更专业化的装置来实现所期望的方法是方便的。用于各种这些系统的所期望结构将出现在以下的描述中。另外,本发明的实施方案没有参照任何特殊程序设计语言来描述。应该可以理解,各种不同的程序设计语言可以被用来实现在此描述的本发明的教导。
在下面的描述和权利要求书中,可以使用术语“耦合”和“连接”以及它们的派生词。在特定实施方案中,“连接”可以用来指示两个或更多要素(element)彼此直接物理或电接触。“耦合”可以意味着两个或更多要素直接物理或电接触。然而,“耦合”也可以意味着两个或更多要素彼此不直接接触,但仍然彼此协作或相互作用。
应该理解,本发明的实施方案可以在各种应用中使用。尽管本发明在此方面并不受限,此处公开的电路可以在很多装置中使用,例如在无线电系统的发射机和接收机中。期望被包括在本发明范围内的无线电系统包括,仅举例说明:包含无线网络接口设备和网络接口卡(NIC)的无线局域网(WLAN)设备和无线广域网(WWAN)设备、基站、接入点(AP)、网关、网桥(bridge)、网络中心(hub)、蜂窝无线电话通信系统、卫星通信系统、双向无线通信系统、单向寻呼机、双向寻呼机、个人通信系统(PCS)、个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)以及类似系统,尽管在此方面本发明的范围不受限制。
期望被包括在本发明范围内的无线通线系统类型包括:无线局域网(WLAN)、无线广域网(WWAN)、码分多址(CDMA)蜂窝无线电话通信系统、全球移动通信系统(GSM)蜂窝无线电话系统、北美数字蜂窝(NADC)蜂窝无线电话系统、时分多址(TDMA)系统、增强型TDMA(E-TDMA)蜂窝无线电话系统、第三代(3G)系统如宽带CDMA(WCDMA),CDMA-2000等等,尽管在此方面本发明不受限制。
现在参照图1,将讨论根据本发明一个实施方案的无线局域网通信系统。在图1所示的WLAN通信系统100中,移动单元110可以包括无线收发机112,以耦合到天线118及处理器114,从而提供基带和介质访问控制(MAC)处理功能。在一个实施方案中的处理器114可以包括单个处理器,或者可替换地,可以包括基带处理器和应用处理器,尽管在此方面本发明的范围不受限制。处理器114可以耦合到存储器116,存储器116可以包括易失性存储器(如DRAM),非易失性处理器(如闪存),或者可替换地,可以包括其他类型的存储器(如硬盘驱动器),尽管本发明的范围并不限于此。存储器116的部分或全部可以被包括在与处理器114相同的集成电路上,或者可替换地,存储器116的部分或全部可以被放置在集成电路或其他介质上,例如硬盘驱动器,所述集成电路或其他介质对于处理器114的集成电路来说是外部的,尽管在此方面本发明的范围不受限制。
移动单元110可以通过无线通信链路132与接入点122通信,其中接入点122可以包括至少一个天线120。在其他实施方案中,接入点122以及,可选择地,移动单元110,可以包括两个或更多天线,例如为了提供时分多址(SDMA)系统或多输入多输出(MIMO)系统,尽管在此方面本发明的范围不受限制。接入点122可以与网络130耦合,从而使移动单元110可以与网络130,包括耦合到网络130的设备,进行通信,其中所述移动单元110与网络130的通信是通过经由无线通信链路132与接入点122进行通信来实现的。网络130可以包括公用网,如电话网或因特网,或者可替换地,网络130可以包括专用网(如内部网),或是公用网与专用网的组合,尽管在此方面本发明的范围不受限制。移动单元110和接入点122间的通信可以通过无线局域网(WLAN)实现,例如遵循电气和电子工程师学会(IEEE)标准(如IEEE 802.11a,IEEE 802.11b,HiperLAN-II等)的网络,尽管在此方面本发明的范围不受限制。在另一个实施方案中,移动单元110和接入点122的通信可以至少部分通过遵循3GPP标准的蜂窝通信网来实现,尽管在此方面本发明的范围不受限制。
现在参照图2,将讨论根据本发明一个实施方案在无线局域网中动态频率选择方法的流程图。如图2中所示,当所述方法从框210开始时,在框212中移动单元110可以扫描5GHZ频带中大部分或全部信道,例如在从5150MHZ至5725MHZ的频带内,并且可以记录在每个信道接收到的信号功率电平(RPL)值。在框214中RPL阈值可以设置为预先确定的值,例如-85dBm。对每一个信道,预先确定的RPL阈值及测量的RPL之间的差值delta可以在框216来计算。在框218中可以确定delta是否比0大,且若是的话,则含有比0大的delta值的信道可以被认为已被占用,并在信道数据库中标记为已占用。如果delta比0小,则在框222中可以确定delta是否小于或等于-3dB,且若是的话,则含有小于或等于-3dB的delta值的信道可以被认为是可用的,并在信道数据库中标记为可用。在框226中可以确定是否大多数或全部信道都已被扫描,且若还没有,则在框212中继续方法200,直到大多数或全部信道都已被扫描,尽管在此方面本发明的范围不受限制。
一旦大多数或全部信道都已被扫描并被确定为已占用或可用,在框228中,可用信道间最大的间隔或多个最大间隔被找出,而且在框230确定可用信道间是否存在多个相等大小的间隔。如果信道间存在多个相等大小的间隔,则选择位于较高信道的间隔。最大间隔的中点,或是位于较高信道的间隔的中点,在框234中可以被选择为通信信道。在框236中确定在选定的信道是否发生冲突,且若没有,移动台110可以在选定的信道上通信。如果检测到冲突,则方法200可以于框212重新开始直到找到可用信道,尽管在此方面本发明的范围不受限制。
现在参照图3,将讨论根据本发明一个实施方案示出在无线局域网中动态频率选择方法的信道图。在图3中,横轴表示频率,竖线表示已占用信道。如图3所示,已占用信道在310,312,314,316,318,320及322处指示。根据图2所讨论的方法200,信道A可以在已占用信道320和322之间的中点被分配,之后信道A可被占用。在分配信道B时,信道B可以在信道A和信道322之间的中点处被选择。鉴于信道320和信道A之间的间隔,以及信道A与信道332之间的间隔,因为信道A与信道322之间的间隔是和信道322的较高频率相关联的,并且会导致信道B被分配到较高频率,所以信道B被分配给该间隔,尽管在此方面本发明的范围不受限制。对于信道C的分配,信道C被分配到信道320和信道A之间的间隔的中点,因为该间隔是最大可用间隔。信道D可以被分配到信道B和信道322之间的间隔,因为该间隔是在较高频率上的最大间隔。类似的,信道E可以被分配到信道A和信道B之间的间隔,因为该间隔是在较高频率上的最大间隔,而且接着信道E可被类似地分配到信道C和信道A之间的间隔,这样的动态频率选择算法可以被认为是线性折叠算法,用来提供均匀的信道分布,尽管在此方面本发明的范围不受限制。
尽管已经以一定程度的特殊性来描述了本发明,但是应该认识到其要素可以被本领域熟练的技术人员修改而不偏离本发明的精神与范围。相信通过前面的描述,本发明的在无线局域网中的动态频率选择技术及其优点将被理解,而且很明显可以对其形式、构造以及部件的布局作出各种变化而不偏离本发明的范围和精神,或者不牺牲其任何实质性的优点,此处所描述的形式仅仅是本发明示例性的实施方案,而且没有提供对这些实施方案的实质性变化。而权利要求书的意图就是要包含和包括这些变化。
Claims (20)
1、一种方法,包括:
扫描可用信道;
针对在所述扫描步骤中被扫描的信道,测量接收到的信号的功率电平;
将所述测得的接收到的信号的功率电平与阈值相比较,以提供差值;
若所述差值比预先确定的值大,则指示所述信道为已占用,否则指示所述信道为可用;以及
从被指示为可用的信道选择信道。
2、如权利要求1所述的方法,还包括确定可用信道间的较大间隔,其中,所述的选择步骤包括在所述较大的间隔内选择信道。
3、如权利要求1所述的方法,还包括确定可用信道间的较大间隔,其中,所述的选择步骤包括在所述较大间隔的中点选择信道。
4、如权利要求1所述的方法,还包括确定可用信道间的较大间隔,如果存在两个或更多较大间隔,选择在较高频率的较大间隔,其中所述的选择步骤包括在所述的在较高频率的较大间隔内选择信道。
5、如权利要求1所述的方法,还包括确定可用信道间的较大间隔,如果存在两个或更多较大间隔,选择在较高频率的较大间隔,其中所述的选择步骤包括在所述的在较高频率的较大间隔的中点选择信道。
6、如权利要求1所述的方法,还包括确定在所述选择步骤中选择的信道上是否检测到冲突,而且,若检测到冲突,通过在所述扫描步骤处再次执行所述方法来选择新信道。
7、一种制品,包括其上储存有指令的存储介质,当所述指令被计算平台执行时,所述指令通过以下步骤在无线局域网中导致动态频率选择:
扫描可用信道;
针对在所述扫描步骤中被扫描的信道,测量接收到的信号的功率电平;
将所述测得的接收到的信号的功率电平与阈值相比较,以提供差值;
若所述差值比预先确定的值大,则指示所述信道为已占用,否则指示所述信道为可用;以及
从被指示为可用的信道中选择信道。
8、如权利要求7所述的制品,其中所述指令被执行时还通过确定可用信道间的较大间隔而导致在无线局域网中的动态频率选择,其中所述选择步骤包括在所述较大间隔内选择信道。
9、如权利要求7所述的制品,其中所述指令被执行时还通过确定可用信道间较大间隔而导致在无线局域网中的动态频率选择,其中所述选择步骤包括在所述较大间隔内的中点选择信道。
10、如权利要求7所述的制品,其中所述指令被执行时还通过确定可用信道间的较大间隔而导致在无线局域网中的动态频率选择,如果存在两个或更多较大间隔,选择在较高频率的较大间隔,其中所述选择步骤包括在所述的在较高频率的较大间隔内选择信道。
11、如权利要求7所述的制品,其中所述指令被执行时还通过确定可用信道间的较大间隔而导致在无线局域网中的动态频率选择,如果存在两个或更多较大间隔,选择在较高频率的较大间隔,其中所述选择步骤包括在所述的在较高频率的较大间隔的中点选择信道。
12、如权利要求7所述的制品,其中所述指令被执行时还通过确定在所述选择步骤中所选择的信道上是否检测到冲突而导致在无线局域网中的动态频率选择,而且,如果检测到冲突,通过在所述扫描步骤处再次执行所述方法来选择新的信道。
13、一种装置,包括:
收发机;以及
耦合到所述收发机的基带处理器;其中所述基带处理器能通过以下步骤动态地选择频率,在所述频率上通过所述收发机在无线局域网上进行通信,所述步骤包括:
扫描可用信道;
针对在所述扫描步骤中被扫描的信道,测量接收到的信号的功率电平;
将所述测得的接收到的信号的功率电平与阈值相比较,以提供差值;
若所述差值比预先确定的值大,则指示所述信道为已占用,否则指示所述信道为可用;以及
从被指示为可用的信道中选择信道。
14、如权利要求13所述的装置,其中所述基带处理器还能够通过确定可用信道间的较大间隔来动态地选择频率,在所述的频率上通过所述收发机进行通信,其中所述的选择步骤包括在所述较大间隔的中点选择信道。
15、如权利要求13所述的装置,其中所述基带处理器还能够通过确定可用信道间的较大间隔来动态地选择频率,在所述的频率上通过所述收发机进行通信,如果存在两个或更多较大间隔,选择在较高频率的较大间隔,其中所述选择步骤包括在所述的在较高频率的较大间隔内选择信道。
16、如权利要求13所述的装置,其中所述基带处理器还能够通过确定可用信道间的较大间隔来动态地选择频率,在所述的频率上通过所述收发机进行通信,如果存在两个或更多较大间隔,选择在较高频率的较大间隔,其中所述选择步骤包括在所述的在较高频率的较大间隔的中点选择信道。
17、一种装置,包括:
全向天线;
耦合到所述全向天线的收发机;以及
耦合到所述收发机的基带处理器;其中所述基带处理器能通过以下步骤动态地选择频率,在所述频率上通过所述收发机在无线局域网上进行通信,所述步骤包括:
扫描可用信道;
针对在所述扫描步骤中被扫描的信道,测量接收到的信号的功率电平;
将所述测得的接收到的信号的功率电平与阈值相比较,以提供差值;
若所述差值比预先确定的值大,则指示所述信道为已占用,否则指示所述信道为可用;以及
从被指示为可用的信道中选择信道。
18、如权利要求17所述的装置,其中所述基带处理器还能够通过确定可用信道间的较大间隔来动态地选择频率,在所述的频率上通过所述收发机进行通信,其中所述的选择步骤包括在所述较大间隔的中点选择信道。
19、如权利要求17所述的装置,其中所述基带处理器还能够通过确定可用信道间的较大间隔来动态地选择频率,在所述的频率上通过所述收发机进行通信,如果存在两个或更多较大间隔,选择在较高频率的较大间隔,其中所述选择步骤包括在所述的在较高频率的较大间隔内选择信道。
20、如权利要求17所述的装置,其中所述基带处理器还能够通过确定可用信道间的较大间隔来动态地选择频率,在所述的频率上通过所述收发机进行通信,如果存在两个或更多较大间隔,选择在较高频率的较大间隔,其中所述选择步骤包括在所述的在较高频率的较大间隔的中点选择信道。
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