DE60111580T2

DE60111580T2 - Störungsmessungen in einem drahtlosen kommunikationssystem

Info

Publication number: DE60111580T2
Application number: DE60111580T
Authority: DE
Inventors: Jamshid Khun-Jush; Gerd Zimmermann; Mathias Pauli
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2021-12-01
Also published as: CN1559152A; BR0117181A; ATE298177T1; US7406051B2; CN1305339C; EP1449397A1; ES2240352T3; DE60111580D1; WO2003047290A1; US20050083962A1; EP1449397B1; AU2002217075A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Störungsmessungen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Durchführen von Störungsmessungen in einem drahtlosen Kommunikationssystem mit Mehrfachzugriff, das eine Trägererfassungstechnik zum Überwachen während eines Erfassungszeitraumes verwendet, ob ein Träger frei ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Sendeeinheit, die ein derartiges Verfahren implementiert, und ein drahtloses Kommunikationssystem, das diese Sendeeinheit umfasst.
Diskussion des Standes der Technik
Drahtlose Kommunikationssysteme erfordern Zugriffschemata, die definieren, wie einzelne Systemkomponenten die zur Verfügung stehenden Systemressourcen, beispielsweise Frequenzbänder, gemeinsam verwenden können. Mehrfachzugriffs-Steuerungsprotokolle sind Techniken, die es einzelnen Systemkomponenten ermöglichen, zeitweise auf die zur Verfügung stehenden Systemressourcen auf Anforderungsbasis zuzugreifen.
Beispiele von Mehrfachzugriffs-Steuerungsprotokollen sind "Carrier Sense Multiple Access" (CSMA)-Schemata, beispielsweise CSMA mit "Collission Detection" (CSMA/CD) und CSMA mit "Collission Avoidance" (CSMA/CA). CSMA basiert auf einem Trägererfassungsschema, das einer Mehrzahl von Systemkomponenten ermöglicht, einen oder mehrere Träger zum Zwecke des Sendens von Information gemeinsam zu verwenden. Nur falls eine Systemkomponente "erfasst", dass ein Träger frei ist, d. h., dass es keinen Verkehr auf dem Träger gibt, kann sie ihr Senden beginnen. Sobald eine Systemkomponente auf dem Träger sendet, kann keine andere Systemkomponente senden, bis der Träger wieder frei wird. Gemäß dem Mehrfachzugriffsaspekt versuchen viele Systemkomponenten gleichzeitig zu senden, und jede Systemkomponente hört (oder erfasst) zuerst, um jegliche mögliche Kollisionen zu detektieren. Der Zeitraum, während dessen eine Systemkomponente einen Träger vor dem Senden erfasst (Erfassungszeitraum), kann für alle Systemkomponenten konstant sein oder kann individuell festgelegt sein.
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich wurde, ist CSMA ein effizientes Verfahren zum gemeinsamen Verwenden eines Trägers oder mehrerer Träger von einzelnen Komponenten eines drahtlosen Kommunikationssystems. Jedoch werden spezielle Frequenzbänder häufig nicht nur von einzelnen Komponenten eines und desselben drahtlosen Kommunikationssystems, sondern von einer Mehrzahl von drahtlosen Kommunikationssystemen und weiteren Nutzern, beispielsweise Radarsystemen und dergleichen, gemeinsam verwendet. Beispielsweise wird das ISM-Frequenzband (2,4 GHz) gleichzeitig von den drahtlosen Kommunikationssystemen gemäß IEEE 802.11b und Bluetooth verwendet. Ein weiteres Beispiel ist das 5 GHz-Frequenzband, das in Europa von dem "High PErformance Radio Local Area Network Type 2" (HIPERLAN/2 oder einfach H/2) und Radarsystemen verwendet wird. In der nahen Zukunft könnten weitere drahtlose Kommunikationssysteme, beispielsweise das System gemäß IEEE 802.11a, das CSMA/CA verwendet, auch in dem 5 GHz-Frequenzband betrieben werden.
Falls eine Mehrzahl unterschiedlicher Systeme ein und dasselbe Frequenzband gemeinsam verwenden muss, müssen Kollisionen zwischen diesen Systemen vermieden werden. Dazu kann eine dynamische Frequenzauswahl (Dynamic Frequency Selection; DFS) implementiert werden, wie es beispielsweise für das 5 GHz-Frequenzband von dem "European Radio Communications Committee" in der Entscheidung ERC/DEC/(99)23 gefordert wird. DFS enthält eine dynamische Frequenzanpassung an lokale Störzustände. Die Aufgabe von DFS ist, Störungsmessungen durchzuführen und den am wenigsten gestörten Träger zum Senden auszuwählen. DFS ermöglicht es folglich, einen Betrieb auf einem gemeinsamen Kanal mit anderen Systemen zu vermeiden. Eine übliche Implementierung von DFS ist, die Störung auf dem zum Senden verwendeten Träger und allen anderen zur Verfügung stehenden Trägern periodisch zu messen und einen neuen Träger automatisch zu wählen, falls der gegenwärtig verwendete Träger plötzlich von einem Störer gestört wird und ein weniger gestörter Träger zur Verfügung steht. Folglich garantiert DFS einerseits eine hohe Übertragungsqualität und vermeidet andererseits eine Störung mit anderen Systemen.
Jedwede Art von DFS für CSMA-Systeme, beispielsweise IEEE 802.11a, wird gegenwärtig weder unterstützt noch ist sie standardisiert. Ein Grund dafür ist, dass der CSMA-Mechanismus schwierig mit langfristigen Störungsmessungen zu kombinieren ist. Das ist eine Folge der Tatsache, dass Störungsmessungs-Zeiträume nicht länger als der Erfassungszeitraum sein können, da sonst eine Störungsmessung für einen Träger, die von einer ersten Sendeeinheit durchgeführt wird, von einer zweiten Sen deeinheit in der nahen Umgebung als Leerlaufzeit interpretiert werden könnte. Die zweite Sendeeinheit kann folglich auf diesem Träger zu senden beginnen, was die von der ersten Sendeeinheit durchgeführte Störungsmessung stören wird. Die messende erste Sendeeinheit kann beispielsweise das Senden der zweiten Sendeeinheit als eine Radarstörung interpretieren und kann folglich diesen Träger übergehen, was sowohl unerwünscht als auch unnötig ist.
Eine derartige Fehlinterpretation der messenden Sendeeinheit kann vermieden werden, falls die messende Einheit das Störungssignal dekodieren kann. Falls die messende Einheit somit detektiert, dass die Störung von einer anderen Komponente des gleichen drahtlosen Kommunikationssystems verursacht wird, wird es die Störung nicht als eine Radarstörung interpretieren. Das hilft die Wahrscheinlichkeit falscher Alarme zu reduzieren, aber kann nicht vermeiden, dass die Störungsmessung für einen nicht vorhersehbaren Zeitraum unterbrochen wird, was die Störungsmessung ziemlich unzuverlässig macht.
Um die Interpretation des Messzeitraumes als Leerlaufzeit zu vermeiden, könnte man auch daran denken, den Erfassungszeitraum zu verlängern oder den Messzeitraum zu verkürzen, so dass der Messzeitraum nicht den Erfassungszeitraum überschreitet. Jedoch kann der Erfassungszeitraum nicht signifikant verlängert werden, ohne die Übertragungskapazität zu reduzieren. Andererseits kann der Messzeitraum nicht nach Belieben reduziert werden, ohne die Detektionswahrscheinlichkeit seltener Störungen, beispielsweise periodischer Störungen mit einem vergleichsweise großen Intervall zwischen zwei aufeinander folgenden Störungen, beispielsweise Radarsignale, zu reduzieren.
WO 00/22783 offenbart ein Störungsmessverfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Durchführen einer Störungsmessung in einem drahtlosen Kommunikationssystem mit Mehrfachzugriff zu schaffen, das eine Trägererfassungstechnik verwendet.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Sendeeinheit für ein drahtloses Kommunikationssystem, das dieses Verfahren implementiert, und ein drahtloses Kommunikationssystem zu schaffen, das eine derartige Sendeeinheit umfasst.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Durchführen von Störungsmessungen in einem drahtlosen Kommunikationssystem mit Mehrfachzugriff bereitgestellt, das eine Trägererfassungstechnik zum Überwachen während eines Erfassungszeitraumes verwendet, ob ein Träger frei ist, wobei das Verfahren ein Durchführen einer kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Störungsmessung auf dem Träger während eines Messzeitraumes, der typischerweise länger als der Erfassungszeitraum ist, und ein Senden von Impulsen, während die Störungsmessung durchgeführt wird, auf dem Träger umfasst, derart, dass ein Intervall zwischen dem Ende eines Impulses und dem Anfang des nächsten Impulses typischerweise kürzer als der Erfassungszeitraum ist.
Das Senden oder das Ausstrahlen von Impulsen auf dem Träger, während die Störungsmessungen auf dem Träger durchgeführt werden, stellt sicher, dass der Messzeitraum nicht von anderen Komponenten des drahtlosen Kommunikationssystems als Leerlaufzeit interpretiert wird. Das ermöglicht, einen Messzeitraum zu verwenden, der den Erfassungszeitraum überschreitet, während gleichzeitig andere Systemkomponenten vom Senden abgehalten werden, d. h., die Störungsmessung zu stören. Falls das drahtlose Kommunikationssystem eine Mehrzahl von Sendeeinheiten umfasst, kann eine erste Sendeeinheit, die vorzugsweise die Trägerauswahl steuert, zusätzlich die erfindungsgemäßen Störungsmessungen (einschließlich des Sendens der Impulse) durchführen oder steuern. Eine zweite Sendeeinheit des gleichen drahtlosen Kommunikationssystems unterlässt das Senden nach einer Detektion eines oder mehrer der Impulse von der ersten oder einer weiteren Sendeeinheit.
Erfindungsgemäß wird der Messzeitraum derart gewählt, dass er typischerweise länger als der Erfassungszeitraum ist. Gleichzeitig wir das Intervall zwischen dem Ende eines Impulses und dem Anfang des nächsten Impulses derart ausgewählt, dass es typischerweise kürzer als der Erfassungszeitraum ist. Die Ausdrücke „typischerweise" werden hier verwendet, weil der Erfassungszeitraum üblicherweise kein konstanter Parameter ist, sondern von einer Systemkomponente zu einer anderen variieren kann und sogar für eine einzige Systemkomponente von einem Senden zum nächsten Senden variieren kann. Jedoch ist es im Allgemeinen möglich, die typische Länge eines in einem speziellen drahtlosen Kommunikationssystem verwendeten Erfassungszeitraumes zu schätzen. Eine derartige Schätzung des Erfassungszeitraumes kann dann als ein unterer Grenzwert für den Messzeitraum und als ein oberer Grenzwert für das Intervall zwischen dem Ende eines Impulses und dem Anfang des nächsten Impulses verwendet werden. Im Allgemeinen wäre es ausreichend, falls jene Grenzwerte für eine große Mehrzahl der Erfassungszeiträume, die über das drahtlose Kommunikationssystem verwenden werden, zutreffen. Statt eine Schätzung des Erfassungszeitraumes als einen Grenzwert für den Messzeitraum und des Intervalls zwischen dem Ende eines Impulses und dem Anfang des nächsten Impulses zu verwenden, kann der minimale Erfassungszeitraum verwendet werden, der für ein spezielles drahtloses Kommunikationssystem spezifiziert ist.
Die Störungsmessungen werden entweder kontinuierlich während eines einzigen, nicht unterbrochenen Messintervalls oder quasi-kontinuierlich durchgeführt. Eine quasi-kontinuierliche Messung umfasst eine Mehrzahl von Messintervallen, wobei die Dauer eines einzigen Messintervalls, verglichen mit dem Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Messintervallen, lang ist. Das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Messintervallen kann dem Senden eines Impulses entsprechen. Das bedeutet, dass eine Störungsmessung zeitweise unterbrochen werden kann, wenn ein Impuls gesendet wird. Eine derartige zeitweilige Unterbrechung einer quasi-kontinuierlichen Störungsmessung schließt die Möglichkeit aus, dass ein gesendeter Impuls irrtümlicherweise als Störungssignal interpretiert wird.
Falls anstatt der quasi-kontinuierlichen Störungsmessungen kontinuierliche Störungsmessungen durchgeführt werden, können diese Messungen gleichzeitig mit dem Senden der Impulse durchgeführt werden. Um jegliche Beeinträchtigung der Störungsmessungen zu vermeiden, können die Impulse von einer Vorrichtung ausgestrahlt werden, die von der messenden Vorrichtung getrennt oder entfernt ist. Jedoch können die Störungsmessung und das Senden des Impulses auch von ein und derselben Vorrichtung durchgeführt werden, hauptsächlich in dem Fall von quasi-kontinuierlichen Störungsmessungen oder falls ein anderer Mechanismus vorgesehen ist, der verhindert, dass die gesendeten Impulse irrtümlicherweise von der messenden Vorrichtung als Störungen interpretiert werden.
Vorzugsweise betreffen die Störungsmessungen die Detektion einer Störung von Radarsignalen oder radarähnlichen Signalen. Radarähnliche Signale sind Signale mit typischen Radareigenschaften, beispielsweise einer drehenden Antenne (etwa 4 – 20 s/360°), einer kleinen Hauptkeule (etwa 1°), einem periodischen Senden kurzer Impulse (20 bis 10000 Impulse/s), wobei jeder Impuls eine Impulslänge von etwa 1 ms hat, und hohen Sendeleistungen in der Größe von 26 dBW bis 100 dBW. Auch sind Nachverfolgungs-Radareinrichtungen im Einsatz, die ähnliche Charakteristika haben, aber keine periodisch drehende Antenne verwenden.
Falls Radarsignale oder radarähnliche Signale durch die Störungsmessungen zu detektieren sind, kann der Messzeitraum derart ausgewählt werden, dass die Wahrscheinlichkeit eines Detektierens dieser Signale erheblich ist. In anderen Worten: Der Messzeitraum hängt von dem erwarteten Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Radar-Ausstrahlungen ab. Typischerweise werden die Störungsmessungen während eines Messzeitraumes in der Größe einer oder mehrerer Sekunden und vorzugsweise über mehr als 10 Sekunden durchgeführt.
Die Impulsdauer, die konstant sein kann oder von Impuls zu Impuls variieren kann, ist vorzugsweise, verglichen mit dem Messzeitraum und dem Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen, kurz. Das Intervall zwischen dem Ende eines Impulses und dem Anfang des nächsten Impulses kann konstant sein, d. h., die Impulse können periodisch gesendet werden, oder kann variieren. Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung werden die Impulse quasi-periodisch gesendet. Ein derartiges quasi-periodisches Senden von Impulsen wird durch Variieren des Intervalls zwischen dem Ende eines Impulses und dem Anfang eines nächsten Impulses innerhalb eines gewissen Bereichs erreicht.
Das Variieren des Intervalls zwischen dem Ende eines Impulses und dem Anfang des nächsten Impulses ist vorteilhaft, weil im Falle eines periodischen Sendens eines Impulses die Störung mit der gleichen Periode und mit der gleichen Phase wie die gesendeten Impulse auftreten könnte und folglich andauernd verborgen sein könnte. Vorzugsweise wird das Variieren des Intervalls zwischen dem Ende eines Impulses und dem Anfang des nächsten Impulses zufällig durchgeführt.
Während des Sendens einer Mehrzahl von Impulsen kann die Impulsleistung konstant bleiben oder variieren. Vorzugsweise wird die Sendeleistung der Impulse, verglichen mit der Sendeleistung in dem „normalen" Betriebsmodus, reduziert. Die Sendeleistung der Impulse kann auf einen Pegel verringert werden, der unter einem speziellen Radardetektionsschwellenwert (Radar Detection Threshold; RDT) derartiger Systemkomponenten liegt, die nicht von den Impulsen beeinflusst werden, beispielsweise Systemkomponenten, die zu benachbarten drahtlosen Kommunikationsnetzwerken gehören. Das Reduzieren der Sendeleistung der Impulse reduziert die Systemstörung und insbesondere das Stören von Radarsystemen.
Falls ein Variieren der Sendeleistung der Impulse vorgesehen wird, können verschiedene Schemata angewendet werden. Beispielsweise können Leistungsrampenschemata verwendet werden, gemäß denen die Sendeleistung allmählich erhöht oder allmählich verringert wird. Vorzugsweise wird das Variieren der Sendeleistung schrittweise durchgeführt.
Die Sendeleistung kann in Abhängigkeit von einer Detektion von dekodierbaren Störungssignalen während des Messzeitraumes variiert werden. Beispielsweise kann ein Variieren der Sendeleistung jedes Mal eingeleitet werden, wenn ein Störungssignal detektiert wird, das dekodiert werden kann. Andererseits kann die Sendeleistung konstant bleiben, falls ein detektiertes Störungssignal nicht dekodiert werden kann, beispielsweise im Fall von Radarstörungen.
Die gesendeten Impulse können Information übertragen oder können keine Information übertragen. Die von einem Impuls oder mehreren Impulsen übertragene Information kann nicht verwertbare Scheininformation sein oder Information sein, die beispielsweise die Störungsmessung betrifft. Vorzugsweise umfasst die gesendete Information eine Information, die darauf hinweist, wann der Träger wieder verfügbar sein wird, beispielsweise Information über den verbleibenden Messzeitraum oder die verbleibende Dauer einer Einschaltphase.
Prinzipiell können alle gesendeten Impulse identisch sein. Gemäß einer bevorzugten Implementierung der Erfindung werden jedoch zwei oder mehr unterschiedliche Impulstypen vorgesehen. Beispielsweise können die Impulse, die während des Durchführens der Störungsmessung gesendet werden, allgemein von einem ersten Impulstyp sein, der keine verwertbare Information überträgt, d. h., überhaupt keine Information oder Scheininformation. Ein zweiter Typ von Impulsen, der Information überträgt, kann zusätzlich oder anstatt eines Impulses oder mehrerer Impulse des ersten Typs gesendet werden. Beispielsweise können die Impulse des ersten Typs periodisch durch längere Impulse des zweiten Typs, die Information über die verbleibende Dauer der Einschaltphase übertragen, ersetzt werden. Diese längeren Impulse können von den empfangenden Einheiten dekodiert werden und jene empfangenden Einheiten in die Lage versetzen, ein andauerndes Suchen nach dem nächsten Sendefenster zu vermeiden.
Falls während der Störungsmessung ein Störungssignal oder mehrere Störungssignale detektiert werden, ist es hilfreich, die detektierten Störungssignale bezüglich ihres Ursprungs einzuschätzen. Beispielsweise kann unterschieden werden, ob einerseits ein detektiertes Störungssignal von einer Sendeeinheit ausgeht, die zu dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk der empfangenden Einheit oder einem benachbarten drahtlosen Kommunikationsnetzwerk gehört, oder andererseits von einem unterschiedlichen Störer, beispielsweise einem Radarsystem, ausgeht. Ein derartiges Schätzen kann durch Dekodieren des Störungssignals durchgeführt werden. Störungssignale, die ihren Ursprung beispielsweise in Radarsystemen haben, können im Allgemeinen nicht dekodiert werden, wogegen Störungssignale von einem ähnlichen drahtlosen Kommunikationssystem üblicherweise dekodierbar sind.
Im Folgenden wird ein mögliches Szenario, das die Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Störern erfordert, kurz diskutiert. Falls das zuvor beschriebene Störungsmessverfahren bei einem normalen Sendemodus während einer Leerlaufzeit ohne Verkehr auf dem Träger durchzuführen ist, um beispielsweise plötzlich auftretende Radarstörungen (z. B. von Nachverfolgungs-Radareinrichtungen) oder periodische Radarstörungen, die während vorangegangener Messzeiträume nicht detektiert werden konnten, zu detektieren, muss die Störungsmessung abgebrochen werden, wenn neuer Verkehr auf dem überwachten Träger auftritt. Ein derartiger neuer Verkehr kann detektiert werden, indem ein empfangenes Störungssignal dekodiert wird und indem es als ein Signal von dem eigenen System der Sendeeinheit identifiziert wird.
Bei dem zuvor beschriebenen Szenario und bei verschiedenen anderen Szenarien kann der weitere Ablauf einer momentanen Störungsmessung von der Art des detektierten Störungssignals abhängen. Bei dem zuvor beschriebenen Szenario wird die Störungsmessung nach dem Detektieren eines Störungssignals, das seinen Ursprung in einer weiteren Komponente des gleichen Systems hat, einfach abgebrochen. Falls jedoch eine Radarstörung oder eine radarähnliche Störung detektiert wird, kann die momentane Störungsmessung einfach fortgeführt werden.
Vorzugsweise werden die zuvor beschriebenen Störungsmessungen, einschließlich des Sendens der Impulse, auf geplante Weise durchgeführt, beispielsweise während jeder Einschaltphase des Systems oder eines vordefinierten Zeitraumes nach der letzten Störungsmessung. Falls die Störungsmessungen auf geplante Weise durchgeführt werden, kann eine geplante Störungsmessung ausgelassen werden, falls in einem vordefinierten Zeitraum vor dieser geplanten Störungsmessung eine nicht geplante Störungsmessung durchgeführt wurde, beispielsweise in einem normalen Sendemodus während einer Leerlaufzeit ohne Verkehr auf Träger.
Das zuvor umrissene Verfahren kann sowohl als eine Hardwarelösung als auch als ein Computerprogrammprodukt implementiert werden, das Programmcodebereiche zum Durchführen der einzelnen Schritte des Verfahrens umfasst, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computersystem ausgeführt wird. Das Computerprogrammprodukt kann auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert werden, beispielsweise einem Datenträger, der an dem Computersystem angeschlossen ist oder von dem Computersystem entfernbar ist.
Die Hardwarelösung wird vorzugsweise durch eine Sendeeinheit eines drahtlosen Kommunikationssystems mit Mehrfachzugriff gebildet, das eine Trägererfassungstechnik zum Überwachen während eines Erfassungszeitraumes, ob ein Träger frei ist, verwendet. Die Sendeeinheit kann eine Untereinheit zum Senden einer Mehrzahl von Impulsen auf dem Träger während eines Messzeitraumes, der typischerweise länger als der Erfassungszeitraum ist, umfassen, derart, dass ein Intervall zwischen dem Ende eines Impulses und dem Anfang des nächsten Impulses nicht den Erfassungszeitraum überschreitet.
Eine derartige Sendeeinheit kann Teil eines drahtlosen Kommunikationssystems sein, das ferner eine Einheit zum Durchführen einer kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Störungsmessung während des Messzeitraums umfasst. Diese Einheit zum Durchführen der Störungsmessung ist vorzugsweise eine Untereinheit der Sendeeinheit. Jedoch kann die Einheit zum Durchführen der Störungsmessung auch eine Systemkomponente sein, die von der Sendeeinheit getrennt ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Lichte der begleitenden Zeichnungen ersichtlich, wobei:
1 eine schematische Ansicht einer ersten Infrastruktur eines drahtlosen Kommunikationssystems gemäß dem IEEE 802.11a-Standard ist;
2 eine schematische Ansicht einer zweiten Infrastruktur eines drahtlosen Kommunikationssystems gemäß dem IEEE 802.11a-Standard ist;
3a eine schematische Darstellung von Radarstörungen ist;
3b eine schematische Darstellung ist, die eine Störungsmessung und das Senden von Impulsen gemäß der Erfindung darstellt;
3c eine schematische Darstellung ist, die die Definition der Leerlaufzeit in einem Zeitraum ohne jeglichem Verkehr darstellt;
4 eine schematische Darstellung ist, die die kritische Stördistanz für Störungsmessungen darstellt; und
5 eine erfindungsgemäße Störungsmessung während der Leerlaufzeit zeigt.
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
Obwohl die vorliegende Erfindung in einem beliebigen drahtlosen Kommunikationssystem mit Mehrfachzugriff ausgeführt werden kann, das eine Trägererfassungstechnik verwendet, wird die folgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen beispielhaft bezüglich eines drahtlosen Kommunikationssystems gemäß dem IEEE 802.11a-Standard, das in dem 5 GHz-Frequenzband betrieben wird, dargelegt.
IEEE 802.11a ist ein Protokollstandard für drahtlose lokale Netzwerke (Wireless Local Area Networks; WLAN), der sowohl aus der Spezifikation der physikalischen (PHY) Schicht als auch der Spezifikation der Mediumszugriffskontrollschicht (Medium Access Control; MAC) besteht. Er stellt einen asynchronen und zeitlich begrenzten Zustelldienst für eine drahtlose Konnektivität von festen, tragbaren und mobilen Stationen bereit.
Das MAC-Schichtprotokoll gemäß IEEE 802.11a stellt einen gemeinsamen Zugriff auf einen drahtlosen Kanal bereit. Ein Verfahren, das als verteilte Koordinationsfunktion (Distributed Coordination Function; DCF) bezeichnet wird, ist das primäre Zugriffsverfahren, das einen konkurrenzbasierenden gemeinsamen Zugriff auf das Medium bereitstellt. DCF basiert auf CSMA/CA.
Der von DCF verwendete Kernmechanismus wird als Basiszugriffsverfahren (Basic Access Method) bezeichnet und kann wie folgt zusammengefasst werden. Bevor eine erste Sendeeinheit das Senden eines Datenrahmens (der als MAC-Protokolldateneinheit (MAC Protocol Data Unit) oder MPDU bezeichnet wird) beginnt, muss sie den Kanal erfassen, um zu bestimmen, ob eine andere Sendeeinheit zur Zeit sendet. Die erste Sendeeinheit kann mit ihrem Senden fortfahren, falls festgestellt wurde, dass der Kanal über ein gewisses Zeitintervall T_min frei ist, das als DIFS (DCF Inter-Frame Space) bezeichnet wird. Das bedeutet, dass die erste Sendeeinheit den Kanal erfasst, und sie das Senden eines Datenrahmens beginnt, sobald der Kanal über mindestens T_min frei ist.
Nachdem ein Datenrahmen am Ziel erfolgreich empfangen wird, muss die empfangende Einheit einen Empfangsbestätigungsrahmen (Acknowlegdement Frame; ACK) senden, da die Sendeeinheit nicht bestimmen kann, ob ein Rahmen zu seinem Ziel getreu übertragen wurde, indem sie einfach den Kanal abhört. Um den ACK zu senden, wartet die Empfangsstation darauf, dass der Kanal über ein anderes Zeitintervall frei ist, das als SIFS (Short Inter-Frame Space) bezeichnet wird. Falls die Sendeeinheit keine Empfangsbestätigung innerhalb einer gewissen Timeout-Zeitspanne empfängt, nimmt sie an, dass der Datenrahmen verloren wurde und plant dessen nochmaliges Senden.
Im Folgenden werden zwei unterschiedliche Infrastrukturen gemäß IEEE 802.11a detaillierter betrachtet. Die erste Infrastruktur, die betrachtet wird, ist in 1 dargestellt und umfasst einen zentralen Zugangspunkt (Access Point; AP), der die gesamte Kommunikation in dem drahtlosen Kommunikationssystem steuert. Der AP definiert den in dem drahtlosen Kommunikationssystem zu verwendenden Kanal und stellt sowohl die Verbindung zu einem leitungsgebundenen LAN als auch die lokale Weiterleitungsfunktion für zugeordnete Stationen, beispielsweise mobile Endgeräte (Mobile Terminals; MT) bereit. In Zusammenhang mit dem in 1 dargestellten drahtlosen Kommunikationssystem ist der AP eine Sendeeinheit, die sowohl eine Untereinheit 10 zum Senden einer Mehrzahl von Impulsen während eines Messzeitraums als auch eine weitere Untereinheit 12 umfasst, die eine quasi-kontinuierliche Störungsmessung während des Messzeitraums durchführt. Jedoch könnte die messende Untereinheit 12 auch entfernt von dem AP angeordnet sein, um die Störungseffekte bezüglich der Impulse, die von der Untereinheit 10 im Fall von kontinuierlichen Interferenzmessungen ausgestrahlt werden, zu reduzieren.
Eine zweite Infrastruktur gemäß IEEE 802.11a ist in 2 dargestellt. In 2 ist eine Umgebung mit einem unabhängigen Basisdienstsatz (Independent Basis Service Set; IBSS) ohne AP gezeigt. Die Kanal- (oder die Frequenz-) Auswahl wird von einem mobilen Endgerät (MT/FS) durchgeführt. Das MT/FS umfasst eine Untereinheit 10 zum Senden von Impulsen. Eine Untereinheit 12 zum Durchführen einer quasi-kontinuierlichen Störungsmessung ist getrennt von dem MT/FS angeordnet, die aber mit diesem kommuniziert. Jedoch könnte die Untereinheit 12 auch eine Komponente sein, die in den MT/FS angeordnet ist. Im Zusammenhang mit dem in 2 dargestellten drahtlosen Kommunikationssystem, bildet das MT/FS eine Sendeeinheit.
Im Folgenden wird die Funktion des in 1 dargestellten AP detaillierter beschrieben. Da diese Beschreibung im Wesentlichen auch auf das in 2 gezeigte MT/FS zutrifft, wird eine Diskussion der Funktion des MT/FS weggelassen.
Zuvor wurde erwähnt, dass ein beliebiges System, das in dem 5 GHz-Frequenzband betrieben wird, dieses Frequenzband mit Radarsystemen gemeinsam benutzen muss, von denen einige mobil sind. Typische Radarsysteme verwenden sich drehende Antennen mit einer kleinen Hauptkeule von etwa 1° für ein horizontales Abtasten. Aufgrund der kleinen Hauptkeule treten Radarstörungen nur selten auf und sind schwierig zu detektieren. Für eine zuverlässige Radardetektion müssen Messzeiträume in der Größe von Sekunden oder sogar Minuten implementiert werden. Diese Situation ist in 3a dargestellt.
In 3a ist ein typisches Radarsignal gezeigt. Das Radarsignal besteht aus sehr kurzen Impulsen mit einer Impulsbreite T_{R_pulse} im Bereich von Mikrosekunden. Diese kurzen Impulse treten periodisch innerhalb gewisser kleiner Zeitfenster W_R im Bereich von Millisekunden auf. Typischerweise ist der Zeitraum T_R zwischen dem Ende eines ersten Zeitfensters W_R und dem Ende des nächsten Zeitfensters W_R im Bereich von Sekunden. Das bedeutet, dass das Radarsignal periodisch innerhalb des kleinen Zeitfensters W_R auftritt, während es über einen viel längeren Zeitraum verschwindet.
Um das in 3a dargestellte Radarsignal mittels Störungsmessungen zuverlässig zu detektieren, muss der Störungsmesszeitraum T_M länger als das Intervall zwischen dem Ende einer ersten Radarausstrahlung und dem Anfang der nächsten Radarausstrahlung sein. Jedoch ist der typische von IEEE 802.11a verwendete Erfassungszeitraum T_min üblicherweise kürzer als der Messzeitraum T_M, der erforderlich ist, um die Störung von den Radarsignalen zuverlässig zu detektieren. Diese Situation ist in 3a dargestellt. Um eine Sendeeinheit davon abzuhalten, den Messzeitraum T_M einer anderen Sendeeinheit als Leerlaufzeit zu interpretieren, werden die Schritte, die nachstehend detaillierter dargestellt sind, von der messenden Sendeeinheit begonnen, d. h., von dem in 1 dargestellten AP.
Der AP führt quasi-kontinuierliche Störungsmessungen durch, wie jetzt unter Bezugnahme auf 3b beschrieben wird. Jede quasi-kontinuierliche Störungsmessung wird während eines Messzeitraums T_M durchgeführt, der eine Mehrzahl von Teilmes sungen mit einer Dauer von T_t umfasst. Der Messzeitraum T_M wird während des Sendens der kurzen Impulse kurzzeitig unterbrochen.
Gemäß dem IEEE 802.11a-Standard ist ein typisches DIFS-Intervall, d. h. der Erfassungszeitraum, gleich T_min = 34 μs. Um jegliche andere Sendeeinheit vom Senden abzuhalten, während eine Störungsmessung durchgeführt wird, darf das Intervall zwischen dem Ende eines Impulses und dem Anfang des nächsten Impulses, das für den Fall der quasi-kontinuierlichen Störungsmessung, die unter Bezugnahme auf 3b beispielhaft beschrieben ist, T_t entspricht, T_min nicht überschreiten, d. h. 34 μs. Ausgehend von einer bevorzugten Impulsdauer von T_pulse ≥ 4 μs bedeutet das, dass die Dauer von T_t einer Teilmessung 30 μs nicht überschreiten darf, d. h. T_t ≤ 30 μs. Da die Dauer T_t, verglichen mit der Dauer T_pulse eines einzigen Impulses (T_t ≈ 7 × T_pulse), lang ist, führt dies zu einer zuverlässigen Radardetektion, falls der Gesamtmesszeitraum T_m der quasi-kontinuierlichen Störungsmessung etwas länger als die erwartete Radarperiode T_R (3a) ist. Die Dauer T_M des Messzeitraums wird an das typische Intervall T_R zwischen zwei aufeinanderfolgenden Radarstörungen der geläufigsten Radarsysteme oder der erwarteten Radarstörungen angepasst.
Man sollte feststellen, dass bei der in 3b dargestellten Ausführungsform die Dauer T_t einer Teilmessung im Wesentlichen der Impulsperiode entspricht. Um genau zu sein, ist die Impulsperiode gleich der Dauer T_t einer Teilmessung plus der Impulsdauer T_pulse, wie man in 3b sehen kann. Jedoch müssen die Impulse nicht notwendigerweise periodisch gesendet werden. Im Falle eines periodischen Sendens von Impulsen kann eine Radarstörung ständig verborgen sein, falls zufällig die Radarstörung mit der gleichen Periode und der gleichen Phase wie die Impulse auftritt. Daher kann die Dauer T_t(t) einer Teilmessung innerhalb eines speziellen Bereichs T_t(t) ∊ [T₀, T_min] mit T₀ > 0 variieren. Im Falle eines Systems gemäß IEEE 802.11a könnte T_t(t) zufällig in dem Bereich von T_t(t) ∊ (25 μs, 34 μs) variiert werden.
Ein derartiges Variieren von T_t(t) in Abhängigkeit der Zeit t kann zufällig durchgeführt werden. Um die Gesamtsendezeiten zu reduzieren und lange kontinuierliche Messzeiten sicherzustellen, d. h. eine lange Dauer T_t der Teilmessungen, soll T₀ ausreichend hoch sein. Ein derartiges Variieren von T_t(t) innerhalb eines begrenzten Bereichs entspricht einem quasi-periodischen Senden von Impulsen, weil es bei dieser Ausführungsform bedeutet, dass während des Sendens der Impulse das Intervall zwischen dem Ende des einen Impulses und dem Anfang des nächsten Impulses entsprechend variiert wird.
In vielen Situationen ist es erforderlich, eine Störung von einer Systemkomponente gemäß IEEE 802.11a von anderen Störungen, beispielsweise den Radarstörungen, zu unterscheiden. Zu diesem Zweck kann der AP versuchen, die Störung zu dekodieren, insbesondere im Fall einer großen Störung. Falls eine Bewertung einer derartigen großen Störung zeigt, dass die Störung nicht dekodiert werden kann, bedeutet das, dass ein externer Störer, beispielsweise ein Radarsystem, detektiert wird. In einem derartigen Fall wird die Störungsmessung für den gegenwärtigen Träger gestoppt und ein neuer Träger wird einer Störungsmessung unterzogen. Optional könnte die Störungsmessung über einen gewissen Zeitraum in der Größe von Sekunden fortgeführt werden, um die Störung weiter zu beurteilen. Beispielsweise könnte die Störung weiter bezüglich der Frage beurteilt werden, ob sie typische Radareigenschaften, beispielsweise eine kurze Dauer und eine konstante Periode, hat.
Während des Sendens der Impulse kann die Sendeleistung der Impulse variiert werden, wie in 3b dargestellt ist. Wie aus 3b ersichtlich ist, verwendet der AP eine Leistungsrampe für das Senden der kurzen Impulse, die bei einem niedrigen Leistungsgrenzwert P_min beginnt. Jedes Mal wenn der AP eine große Störung von einer Systemkomponente gemäß IEEE 802.11a mit einer empfangenen Feldstärke in dem Bereich eines vordefinierten RDT oder darüber detektiert, d. h., in der Lage ist, diese zu dekodieren, erhöht der AP die Sendeleistung um ΔP bis zu einem oberen Leistungsgrenzwert P_max. Falls diese Leistungsrampe während einer Einschaltphase des AP verwendet wird, sollte P_max nicht höher als die maximale Sendeleistung sein, die während des normalen Betriebs des AP zulässig ist.
Durch die zuvor beschriebene schrittweise Leistungsrampe werden die Systemkomponenten gemäß IEEE 802.11a in der nahen Umgebung des messenden AP aufgrund der Eigenheit von CSMA/CA zunehmend vom Senden abgehalten. Der mit der reduzierten Sendeleistung beabsichtigte Effekt ist, den räumlichen Bereich zu reduzieren, wo andere messende Einheiten des Systems gemäß IEEE 802.11a oder zum Beispiel ein H/2-System durch das Senden des Impulses gestört werden. Folglich kann die Wahrscheinlichkeit reduziert werden, dass andere messende Einheiten irrtümlicherweise die Impulse als eine Radarstörung interpretieren. Falls die Leistungsrampe während der Einschaltphase des AP durchgeführt wird, kann die Dauer der Einschaltphase und des Messzeitraums T_M adaptiv verlängert werden, falls Störungen gemäß IEEE 802.11a detektiert werden.
Einer oder mehrere der Impulse, der bzw. die während des Messzeitraums T_M gesendet werden, können Information übertragen. Bei der unter Bezugnahme auf 3b beschriebenen Ausführungsform übertragen die Impulse mit einer Dauer von T_pulse = 4 μs keine verwertbare Information. Jede Sekunde wird einer dieser Impulse durch einen längeren Impuls ersetzt, der eine Dauer von T_{pulse_long} = 20 μs hat und eine Information überträgt, die darauf hinweist, wann der Träger wieder verfügbar ist. Diese Information betrifft die verbleibende Dauer einer Einschaltphase und/oder die verbleibende Dauer des Messzeitraums T_M und wird durch andere Systemkomponenten gemäß IEEE 802.11a verwertet, um ein kontinuierliches Abtasten zu vermeiden und folglich eine Batterie zu schonen. Alternativ oder zusätzlich zu der Verwendung der Impulse, die eine Information übertragen, kann die andere Systemkomponente gemäß IEEE 802.11a versuchen, die typische Sequenz von Impulsen mit einer Dauer von 4 μs zu detektieren und nach deren Detektion für einen spezifischen Zeitraum (z. B. 10 s) das Abtasten anhalten.
Es wurde bereits erwähnt, dass die zuvor beschriebenen Schritte entweder während der Einschaltphase des AP oder während dessen normalen Betriebs durchgeführt werden können. Wenn der AP eingeschaltet wird, beginnt er, während einer Einschaltphase die Störungsmessungen, die obige Schritte enthalten, auf seinem eigenen Kanal oder einem Satz von zur Verfügung stehenden Kanälen durchzuführen. Prinzipiell ist es möglich, die Einschaltphase zu vermeiden, falls es keinen oder nur wenig Verkehr in der ersten Zeit, nachdem der AP eingeschaltet wird, gibt. Dann wird die Einschaltphase ausgelassen, und die erste Störungsmessung wird während des normalen Betriebs in Zeiträumen ohne Verkehr durchgeführt.
Nach der Einschaltphase oder in dem Fall, bei dem die Einschaltphase ausgelassen wird, werden die Störungsmessungen in einem normalen Betriebsmodus während Zeiten ohne jeglichen Verkehr fortgesetzt oder erstmalig durchgeführt. Um die Störungsmessungen während des normalen Betriebs auszuführen, detektiert der AP einen Beginn einer Leerlaufzeit und führt eine Störungsmessung durch, bis die Leerlaufzeit vorbei ist. Wie man aus 3c sehen kann, kann die Leerlaufzeit T_idle um T_min nach dem letzten detektierten Verkehr von dem eigenen System beginnen, und sie endet mit dem ersten detektierten Verkehr von dem eigenen System. Jedoch kann die Leerlaufzeit T_idle auch direkt nach dem letzten detektierten Verkehr von dem eigenen System oder einem beliebigen anderen vordefinierten oder dynamisch ausgewählten Zeitintervall nach dem letzten detektierten Verkehr beginnen.
Die Detektion des Verkehrs von dem eigenen System kann durch eine Einrichtung durchgeführt werden, die versucht, jedes Signal zu dekodieren, das während des Messzeitraums dekodiert wird. Der Grund, warum die Leerlaufzeit erst um T_min nach dem letzten detektierten Verkehr beginnt, ist die Tatsache, dass ein neuer Verkehr höchstwahrscheinlich direkt nach T_min beginnt. Das bedeutet, dass nach dem Ablauf von T_min die Wahrscheinlichkeit, dass der Messzeitraum sofort aufgrund eines erneut detektierten Verkehrs abgebrochen wird, verglichen mit dem Fall reduziert wird, bei dem die Leerlaufzeit direkt nach dem letzten detektierten Verkehr beginnt.
Wie aus dem Vorstehendem ersichtlich wurde, wird während des normalen Betriebs die Störungsmessung bei der Detektion eines neuen Verkehrs von dem eigenen System sofort abgebrochen. Das bedeutet, dass der Messzeitraum T_M während des normalen Betriebs nicht konstant ist, sondern über einen weiten Bereich variieren kann. Andererseits wird während der Einschaltphase ein Messzeitraum T_M mit einer vordefinierten Länge verwendet. Wie zuvor diskutiert wurde, kann ein derartiger vordefinierter Messzeitraum T_M, falls erforderlich, adaptiv verlängert werden.
Falls die Leerlaufzeiten wegen einer zu hohen Verkehrslast nur selten über die Zeit verteilt sind, kann der AP wieder in den Einschaltmodus schalten, und eine weitere Störungsmessung kann während der erneut begonnenen Einschaltphase des AP durchgeführt werden. Die Entscheidung, zu der Einschaltphase im Falle einer hohen Verkehrslast zurückzuschalten, soll schnell durchgeführt werden, um ein Radarsystem nicht unnötig lange zu stören.
Eine Radardetektion durch den AP wird erheblich gestört, falls eine andere Störung, beispielsweise von einer anderen Systemkomponente gemäß IEEE 802.11a, mit einer Feldstärke empfangen wird, die zumindest höher als der RDT ist. Um während der Einschaltphase nicht von anderen Systemkomponenten gestört zu werden, sollte folglich keine andere Systemkomponente senden, die sich näher als eine Vermeidungsdistanz d_a an dem messenden AP befindet (siehe 4).
Ausgehend von beispielhaften maximalen Sendeleistungspegeln gemäß IEEE 802.11a von P_T = 23 dBm und P_T = 30 dbm zeigen Berechnungen, dass d_a ≈ 70 m bzw. da 150 m ist. Sendeeinheiten außerhalb dieses Bereichs stören die Radardetektion nicht. Es ist daher nur erforderlich, dass während der Einschaltphase die Impulse mit einer Leistung gesendet werden, die gerade hoch genug ist, so dass andere Systemkomponenten mit einer Distanz d ≤ d_a von dem AP detektieren, dass dieser Kanal bereits verwendet wird. Gemäß dem IEEE 802.11a-Standard wird ein Kanal als besetzt er fasst, falls die empfangene Leistung höher als P_S = –82 dBm ist. Das bedeutet, dass unter Verwendung des Ausbreitungsmodells im freien Raum (Free Space Propagation Model) L(d) = 47,3 + 20 × lg(d) die Sendeleistung P_start-up während der Einschaltphase wie folgt formuliert werden kann: Pstart-up = Ps + L(da);wobei P_start-up ≈ 2 dBm und P_start-up ≈ 9 dBm für d_a = 70 m bzw. d_a = 150 m ist. Diese Sendeleistung P_start-up ist erheblich niedriger als die maximale zulässige Sendeleistung, aber sie ist gerade hoch genug, um eine erhebliche Störung von Systemkomponenten und der nahen Umgebung (Anmerkung des Übersetzers: muss lauten: in der nahen Umgebung) zu vermeiden.
Jetzt wird die kritische Distanz d_c betrachtet, unterhalb der der AP während der Einschaltphase eine andere messende Einheit (IEEE 802.11a oder H/2) derart stört, dass eine Radarstörung irrtümlicherweise detektiert werden kann (siehe 4). Für P_start-up = 2 dBm und P_start-up = 9 dBm zeigen Berechnungen, dass d_c = 6 m bzw. d_c = 14 m ist. Folglich können die während der Einschaltphase gesendeten Impulse nur als eine Störung, die ihren Ursprung in Radarsystemen hat, interpretiert werden, falls die messende Einheit näher als 6 m bzw. 14 m an dem sendenden AP ist.
Wie aus 4 ersichtlich wird, stört eine sendende Einheit außerhalb des gestrichelten Bereichs nicht die Messungen des AP. Andererseits werden messende Einheiten außerhalb des inneren Bereichs nicht durch den sendenden AP gestört.
Um die Wahrscheinlichkeit weiter zu reduzieren, dass die von dem AP während einer Störungsmessung gesendeten Impulse irrtümlicherweise als eine Radarstörung interpretiert werden, können die empfangenen Impulse analysiert werden. Die typische zuvor beschriebene Impulssequenz mit einer kurzen Periode von höchstens 34 μs und einer kurzen Impulslänge T_pulse = 4 μs und dem relativ langen Sendeintervall T_M 10 s ist sehr untypisch für eine Radarstörung und kann folglich einfach als eine Nicht-Radar-Störung detektiert werden. Eine derartige Analyse der empfangenen Impulssequenz kann nicht nur von Systemen gemäß IEEE 802.11a implementiert werden, sondern auch von anderen Systemen, beispielsweise H/2-Systemen. Die Wahrscheinlichkeit, dass die während einer Störungsmessung gesendeten Impulse andere Systemkomponenten des Systems gemäß IEEE 802.11a oder ein beliebiges anderes System stören, kann weiter reduziert werden, falls die Systemkomponenten zusätzlich DFS verwenden.
Falls die vergleichsweise lange Einschaltphase andere Systemkomponenten in der nahen Umgebung vom Kommunizieren abhält, wird die zur Verfügung stehende Systemkapazität reduziert. Falls möglich, sollte daher die Einschaltphase vermieden werden. Wie zuvor diskutiert wurde, könnte das der Fall sein, wenn die Verkehrslast auf dem Kanal niedrig ist, so dass ausreichend lange Störungsmessungen (T_M ≈ 10 s) innerhalb der Leerlaufzeit des Kanals durchgeführt werden können. Der AP kann folglich zuerst versuchen, während der Leerlaufzeit zu messen, und nur in dem Fall einer zu hohen Verkehrslast kann die Einschaltphase begonnen werden.
Zusätzlich zu den Störungsmessungen während der Einschaltphase und/oder während der Leerlaufzeiten des normalen Systembetriebs können weitere Störungsmessungen geplant werden, wie in 5 dargestellt ist. Das Zeitintervall zwischen derartigen weiteren Störungsmessungen kann in der Größe von Stunden sein und muss nicht sehr strikt sein. Um den Kapazitätsverlust aufgrund derartiger zusätzlicher Störungsmessungen zu reduzieren, kann eine weitere Störungsmessung ausgelassen werden, falls beispielsweise der AP in einem normalen Betriebsmodus über ein langes Zeitintervall (T_M ≈ 10 s) während einer Zeit mit einer niedrigen Verkehrslast kurz vor der erneut geplanten weiteren Messung bereits gemessen hat. Das Gleiche trifft zu, falls die weiteren Messungen normale Systemeinschaltphasen sind.
Obwohl die Erfindung zuvor bezüglich eines Systems gemäß IEEE 802.11a, das quasi-kontinuierliche Störungsmessungen in dem 5 GHz-Frequenzband durchführt, beschrieben wurde, ist die Erfindung weder auf Systeme gemäß IEEE 802.11a noch auf kontinuierliche Störungsmessungen beschränkt. Außerdem kann die Erfindung auch in anderen Frequenzbändern als dem 5 GHz-Frequenzband ausgeführt werden. Auch kann die Erfindung nicht nur für einen AP und ein MT/FS, die eine Frequenzauswahl durchführen, implementiert werden, sondern auch für andere Systemkomponenten, die keine Frequenzauswahl durchführen, beispielsweise die MTs, die in 1 und 2 dargestellt sind.
Modifikationen und alternative Ausführungsformen der Erfindungen werden in Betracht gezogen, die nicht von dem Bereich der Erfindung abweichen, wie er von der vorangegangenen Lehre und den anhängenden Ansprüchen definiert ist. Es wird beabsichtigt, dass die Ansprüche alle derartigen Modifikationen abdecken, die innerhalb ihres Bereichs fallen.

Claims

Verfahren zum Durchführen einer Störungsmessung in einem drahtlosen Kommunikationssystem mit Mehrfachzugriff, das eine Trägererfassungstechnik zum Überwachen während eines Erfassungszeitraumes (T_min), ob ein Träger frei ist, verwendet, umfassend: – Durchführen einer kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Störungsmessung auf dem Träger während eines Messzeitraumes (T_M), der typischerweise länger als der Erfassungszeitraum (T_min) ist; und gekennzeichnet durch – Senden von Impulsen, während die Störungsmessung durchgeführt wird, auf dem Träger derart, dass ein Intervall zwischen dem Ende eines Impulses und dem Anfang des nächsten Impulses typischerweise nicht den Erfassungszeitraum (T_min) überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Störungsmessungen eine Detektion einer Störung von zumindest Radarsignalen oder radarähnlichen Signalen betreffen und wobei der Messzeitraum (T_M) derart gewählt ist, dass die Wahrscheinlichkeit einer Detektion einer derartigen Störung erheblich ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dauer der Impulse verglichen mit dem Messzeitraum (T_M) kurz ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei während des Sendens der Impulse das Intervall zwischen dem Ende eines Impulses und dem Anfang des nächsten Impulses variiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei während des Sendens der Impulse die Sendeleistung der Impulse variiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Sendeleistung abhängig von der Detektion einer dekodierbaren Störung während des Messzeitraumes (T_M) variiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei einer oder mehrere Impulse, der bzw. die eine Information übertragen, gesendet werden.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die gesendete Information eine Information umfasst, die darauf hinweist, wann der Träger wieder zur Verfügung steht.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei während des Durchführens der Störungsmessung Impulse eines ersten Typs, die keine verwertbare Information übertragen, gesendet werden und wobei der eine oder die mehreren Impulse, der bzw. die eine Information übertragen, von einem zweiten Typ sind und zusätzlich oder an Stelle eines Impulses oder mehrerer Impulse des ersten Typs gesendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein detektiertes Störsignal bezüglich der Tatsache bewertet wird, ob es von einer Sendeeinheit (AP, MT/FS, MT), die zu diesem oder einem benachbarten drahtlosen Kommunikationssystem gehört, oder von einem unterschiedlichen Störer ausgeht.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Bewerten ein Dekodieren des Störsignals umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei bei einer Detektion eines Störsignals der Ablauf der weiteren Störungsmessung von der Art des detektierten Störsignals abhängig gemacht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren während einer Einschaltphase einer Sendeeinheit (AP, MT/FS) und/oder in einem normalen Sendemodus während einer Leerlaufzeit (T_idle) ohne Verkehr auf dem Träger durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Störungsmessungen auf geplante Weise durchgeführt werden und wobei, falls in dem normalen Sendemodus eine ungeplante Störungsmessung durchgeführt wird, eine nachfolgende geplante Störungsmessung ausgelassen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Störungsmessung und das Senden von Impulsen von ein und derselben Einrichtung (AP) des drahtlosen Kommunikationssystems oder von getrennten Einrichtungen (MT/FS, 12), die miteinander kommunizieren, durchgeführt werden.
Computerprogrammprodukt zum Durchführen der Schritte der Ansprüche 1 bis 15, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computersystem ausgeführt wird.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 16, gespeichert auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium.
Sendeeinheit (AP, MT/FS) eines drahtlosen Kommunikationssystems mit Mehrfachzugriff, das eine Trägererfassungstechnik zum Überwachen während eines Erfassungszeitraumes (T_min), ob ein Träger frei ist, verwendet, gekennzeichnet durch eine Untereinheit (10) zum Senden von Impulsen auf dem Träger während eines Messzeitraumes (T_M), der für eine Störungsmessung in dem drahtlosen Kommunikationssystem vorgesehen ist und typischerweise länger als der Erfassungszeitraum (T_min) ist, derart, dass ein Intervall zwischen dem Ende eines Impulses und dem Anfang des nächsten Impulses typischerweise kürzer als der Erfassungszeitraum (T_min) ist.
Drahtloses Kommunikationssystem, umfassend die Sendeeinheit (AP, MT/FS) nach Anspruch 18 und eine Einheit (12) zum Durchführen einer kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Störungsmessung während des Messzeitraumes (T_M).
Drahtloses Kommunikationssystem nach Anspruch 19, wobei die Einheit zum Durchführen der Störungsmessung eine Untereinheit (12) der Sendeeinheit (AP) oder eine von der Sendeeinheit (MT/FS) getrennte Einheit (12) ist.