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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum selektiven Unterdrücken von
Parallelkanalsignalen in einem Kommunikationsnetz und ein System
zum selektiven Unterdrücken
von Signalen auf einem gemeinsamen Kanal.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beziehen sich für gewöhnlich auf drahtlose Geräte und insbesondere
auf das Empfangen und das Übertragen
von Signalen zwischen Sende-Empfangsgeräten.
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Grundsätzlich umfasst
ein Übertragungssystem
einen Sender und einen Empfänger,
welche Informationssignale über
ein Übertragungsmedium, wie
Kabel oder die Atmosphäre,
senden und empfangen. Wenn die Atmosphäre genutzt wird, wird die Übertragung üblicherweise
als "drahtlose Übertragung" bezeichnet. Beispiele
von verschiedenen Typen von drahtlosen Übertragungssystemen umfassen
Digitalnetze, Datenpaketfunkruf, drahtlose lokale Bereichsnetzwerke
(LAN), kabellose Weitbereichsnetzwerke (WAN), private Übertragungssysteme
und andere.
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Die
Kapazität
von drahtlosen Übertragungssystemen
(zum Beispiel die Anzahl und Dichte von Nutzern die bedient werden
können)
ist stark beeinflusst von Paralellelkanalsignalen (co-channel interference)
(CCI). CCI Störungen
von benachbarten Zugangsknoten (APs) und nahe gelegenen Handys stellen
ein grundlegendes Problem bei der Systemplanung und der Entwicklung
dar. CCI tritt auf, wenn Signale von zwei Zugangsknoten, welche
auf derselben Frequenz arbeiten, in einer Reichweite sind, die es
erlaubt, dass sich die Signale von einem AP innerhalb eines Grundbetriebsgerätes (BSS)
zu einem anderen AP innerhalb eines anderen BSS ausbreiten. Weil
die Signale auf demselben Kanal sind, erlaubt jeder AP beiden Signalen,
zu ihren jeweiligen Basisbandprozessoren durchzukommen.
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Herkömmlicherweise
wurde eine Abschwächung
einer Parallelkanalsstörung
gemilderte Zweikanal-Interferenz dadurch erreicht, dass Frequenz-Wiederverwendungsplanung
und anderen Isolationstechniken genutzt wurden, die auf der drahtlosen
Mediumumgebung beruhen.
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Ein
Verfahren zum Abschwächen
von Parallelkanalstörungen
umfasst die Erhöhung
der Anzahl der zum Gebrauch verfügbaren
Frequenzkanäle. Wenn
mehr Frequenzkanäle
verfügbar
sind, kann ein größerer physikalischer
Abstand zwischen den den gleichen Kanal benutzenden Zugangsknoten
bereitgestellt werden. Dieses Verfahren mag gut für drahtlose
Netzwerke sein, welche Zugang zu einer großen Anzahl an Kanälen haben,
arbeitet aber nicht so gut für
jene mit einer begrenzten Anzahl an Frequenzkanälen. Zum Beispiel, ein drahtloses
Netzwerk, welches in einer IEEE 802.11a Umgebung arbeitet, welches
nicht weniger als 12 nicht-überlagernde
Kanäle hat,
hat einen deutlichen Vorteil gegenüber einem drahtlosen Netzwerk,
welches in einer IEEE 802.11b Umgebung arbeitet, wo die Anzahl an
nicht-überlagernden
Kanälen
auf drei begrenzt ist. Die Anzahl von verfügbaren nicht-überlagernden
Kanälen
in einem gegebenen Band und einer gegebenen geografischen Region
hängt von
staatlichen Vorschriften ab und ist in der Regel schwer oder unmöglich zu
verändern.
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Die
Vergrößerung des
Abstands zwischen jedem auf demselben Kanal arbeitenden BSS mag benutzt
werden, um dem Ausbreitungsverlust des Übertragungsmediums zu erlauben,
die interferierenden Signale auf eine niedrige Stufe abzuschwächen. Da
Zugangsknoten mit der Verbreitung von drahtlosen Geräten dichter
werden, verringern sich unglücklicherweise
die Abstände
zwi schen Anschlussknoten, und dadurch erhöht sich die Wahrscheinlichkeit von
CCI.
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Grundsätzlich ist
es in IEEE802.11 Netzwerken erforderlich, dass alle drahtlosen Geräte gemäß den zugeteilten
Koordinierungsfunktions(DCF)-Regeln arbeiten. Alle drahtlosen, unter
diesen Regeln arbeitenden Geräte
und Zugangsknoten müssen
vor dem Senden eine „Beurteilung
der Kanalfreiheit" (CCA)
ausführen.
Die CCA mag darin resultieren, dass ein BSS auf Signale, die für ein anderes
BBS bestimmt waren, wartet. Das bezeichnet man als CCA Erfassung.
Aufgrund von CCA Erfassung werden die verfügbaren Kanalkapazitäten von
zwei BSS, die auf demselben Frequenzkanal arbeiten, zwischen allen
drahtlosen Geräten
von beiden BSSs aufgeteilt, wobei der gesamte BSS Durchsatz verringert
wird.
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Grundsätzlich sind
innerhalb eines einzelnen BSS alle drahtlosen Geräte in der
Lage sich gegenseitig zu vernehmen. Aber im Fall mehrerer BSSs, die
voneinander beabstandet sind und auf demselben Kanal sind, können manche
drahtlosen Geräte innerhalb
eines BSS Nachrichten von einem interferierenden BSS empfangen,
während
andere es nicht können.
Deshalb kann die Parallelkanalstörung
einige der drahtlosen Empfänger
beschäftigen
und ihnen deshalb nicht erlauben, mit ihrem eigenen BSS zu kommunizieren,
was dadurch die BSS Kommunikationseffizienz senkt. Diese Störung mag
sogar auftreten, obwohl die Signalstärke des ankommenden Signals
geringer ist als der handelsüblich
festgelegte CCA-Grenzwert. Wenn jedoch einmal ein Datenpaket empfangen
ist, werden die meisten Geräte
versuchen, das ganze Paket zu empfangen, unabhängig von Signalstärke, Quelle,
Ziel oder Netzwerk-Identifikationsadresse. Das wird herkömmlich als
Empfangsgeräterfassung
bezeichnet. Sowohl die CCA-Erfassung
als auch die Empfangsgeräterfassung
können
bedingen, dass der Durchsatz für
einige oder alle der Geräte
innerhalb eines BSS herabgesetzt wird. Unter manchen Umständen sind nicht
alle Geräte
in einem BSS in der Lage, Parallelkanalstörungen bzw. ein Übersprechen
zu vernehmen. In diesem Fall kann ein Gerät eine Übertragung zu einem anderen
Gerät beginnen,
welches schon damit beschäftigt
ist, eine Parallelkanalstörung
zu empfangen.
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Daher
werden ein Verfahren und ein System benötigt, um eine Vielzahl benachbarter
drahtloser Netzwerkschaltungen aufzubauen, welche gleichzeitig arbeiten,
ohne die Kommunikationssystemeffizienz zu senken und ohne die Kosten
und die Komplexität
zu erhöhen.
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Die
vorliegend weiter diskutierte
US-A-2002/0183027 beschreibt ein automatisches Verstärkungsregelungssystem
für einen
drahtlosen Empfänger.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren bereitgestellt
zum wahlweisen Ignorieren von Zweikanalsignalen in einem Kommunikationsnetz,
wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Initiieren einer
Suchsequenz nach einem Signal mit einem Paket darauf; Empfangen
des Signals; Verarbeiten des empfangenen Signals und Erkennen eines
bandinternen Signals von dem verarbeiteten Signal; gekennzeichnet
durch: Aktivieren einer Signalempfangssequenz für das erkannte bandinterne
Signal, wobei die Signalempfangssequenz eine wählbare Abbruchsequenz umfasst,
welche die Empfangssequenz beendet, wenn das Signal ein Parallelkanalstörung (co-channel
interference) ist.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt
zum wahlweisen Ignorieren von Signalen, die auf einem gemeinsamen
Kanal verkehren, wobei das System umfasst: eine Schaltung, die geeignet
ist, ein Signal mit einem Paket darauf zu empfangen und das Signal
in ein digitales Signal zu konvertieren; einen Filterabschnitt,
der mit der Schaltung gekoppelt ist, wobei der Filterabschnitt einen
oder mehrere Filter umfasst, der bzw. die die Frequenzkomponenten
des digitalen Signals innerhalb eines gewünschten Frequenzbandes durchlässt bzw.
durchlassen, um ein gefiltertes Signal zu erhalten; und einen oder
mehrere Leistungsdetektoren, der bzw. die mit dem Filterabschnitt
gekoppelt ist bzw. sind, um eine bandinterne Leistung des digitalen
Signals und eine Leistung des bandinternen gefilterten digitalen
Signals zu messen; gekennzeichnet durch: eine Steuerelektronik,
die konfiguriert ist, eine Signalempfangssequenz auszuführen, wenn
der bandinterne Leistungspegel des digitalen Signals und das gefilterte
digitale Signal einen oder mehrere Grenzwerte überschreiten, wobei die Signalempfangssequenz
eine selektive Abbruchssequenz umfasst, die die Signalempfangssequenz
abbricht, wenn das Signal eine Parallelkanalstörung (co-channel interference)
ist.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum selektiven Unterdrücken von
Parallelkanalsignalen während
der Verarbeitung eines Signals mit einem Paket darauf bereit. Das
Verfahren umfasst das Empfangen eines Signals zur Bearbeitung, Verarbeitung
des Signals, Bestimmung eines bandinternen Leistungspegels des verarbeiteten
empfangenen Signals und Starten eine Signalempfangssequenz, wenn
die bandinterne Leistung einen Grenzwert überschreitet.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt ein System zum selektiven Unterdrücken von
Signalen bereit, welche auf dem gleichen Kanal verkehren. Das System
enthält
einen Filterabschnitt zum Filtern eines empfangenen digitalen Signals,
um Frequenzbestandteile innerhalb eines gewünschten Bandes von Frequenzen
durchzulassen, um ein gefiltertes digitales Signal zu erhalten.
Ein Energiedetektor wird zum Messen der bandinternen Leistung des
digitalen Signals und bandinternen Leistung des gefilterten digitalen
Signals benutzt. Das System enthält
eine Steuerelektronik, welche konfiguriert ist, eine Signalempfangssequenz
auszuführen,
basierend auf der gemessenen bandinternen Leistung des empfangenen
digitalen Signals und des gefilterten digitalen Signals, wenn der
gemessene bandinterne Leistungspegel einen Grenzwert überschreitet.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung liefert ein System zum selektiven Beenden oder
Abbrechen des Empfangs von Paketen, die nicht gewünscht sind
und dazu führen
würden,
das Gerät
vom Senden sinnvoller Informationen abzuhalten. Die Entscheidung,
wann ein Empfang abzubrechen ist, kann auf der Stärke des
empfangenen Signals basieren, oder auf dem partiell dekodierten
Inhalt des enthaltenen Pakets, ohne Beschränkung, Quelle, Ziel oder Netzwerkadresse,
welche mit dem Paket verbunden sind.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung liefert ein System, das eine „Beurteilung
der Kanalfreiheit" (CCA)
mit logischem Status WAHR feststellt, selbst, wenn schon ein Paket
von einem überlappenden
BSS übertragen
wird. Dieses „Stampfen" von einer existierenden Übertragung kann
auf der Stärke
des hereinkommenden Paketes basieren, oder auf dem teilweise dekodierten
enthaltenen Paketinhalt, ohne Begrenzung, Quelle, Ziel oder Netzwerkadresse,
welche mit dem Paket verbunden ist.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung liefert ein System zum Neustarten des
Paketempfangsprozesses, wenn ein signifikant stärkeres Signal auftritt, nachdem
der Empfang eines schwächeren
Signals begonnen hatte. Dies gewährleistet, dass
Geräte
in der Lage sind, Pakete zu empfangen, die gesendet wurden, trotz
eines anderen Pakets, das schon die Leitung belegt. Unter manchen
Umständen
ist es möglich,
dass nicht alle Geräte
in einem BSS in der Lage sind, Parallelkanalstörungen zu erkennen. In solch
einem Fall mag ein Gerät
die Übertragung
zu einem anderen Gerät
beginnen, welches schon damit beschäftigt ist, die Parallelkanalstörungen zu
empfangen. Da durch, dass beschäftigten
Geräten
der Neustart des Empfangs mit dem vom eigenen BBS kommenden Signal
erlaubt wird, wird die Netzwerkperformance erhöht. Gleichermaßen, wenn
die Geräte
so konfiguriert sind, dass sie absichtlich mittels Parallelkanalstörungen übertragen (oben
beschrieben), können
solche Übertragungen erfolgreich
von Geräten
empfangen werden, die sonst andererseits mit dem Empfangen des Parallelkanalstörungsignals
beschäftigt
wären.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung liefert ein System, das nur Zwei-Kanal-Datenpaketübertragungen
unterdrückt.
Verwaltungs- und Steuerpakete sind somit geschützt, und somit ist die Wahrscheinlichkeit,
dass sie von allen Geräten empfangen
werden, erhöht.
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Damit
die auf diese Weise vorgetragenen Merkmale, Vorteile und Ziele der
vorliegenden Erfindung erreicht sind und im Detail verstanden werden können, kann
man eine viel genauere Beschreibung der in Kürze oben beschriebenen Erfindung
durch Bezugnahme auf die Ausführungsformen
hiervon erhalten, welche in den beigefügten Figuren dargestellt sind.
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Es
ist jedoch anzumerken, dass die angefügten Zeichnungen nur typische
Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung darstellen und deshalb nicht als Begrenzung
des Schutzbereiches anzusehen sind. Die Erfindung kann ebenso auf
weitere effektive Ausführungsformen
angewendet werden.
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Figuren:
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1 ist
ein schematisches Diagramm auf höchster
Ebene, welches eine Ausführungsform
eines Beispiel-Empfangs-Systems gemäß einem oder mehrerer Aspekte
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist
ein schematisches Diagramm auf höchster
Ebene, welches eine Ausführungsform
von einer automatischen Verstärkungs-Steuerschaltung von 1 gemäß einem
oder mehrerer Aspekte der vorliegenden Erfindung darstellt;
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3 ist
ein schematisches Diagramm auf höchster
Ebene, welches eine Ausführungsform
eines Signal-Detektionsschaltkreises
aus 2 gemäß einem
oder mehrerer Aspekte der vorliegenden Erfindung darstellt;
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4 ist
ein Zustandsdiagramm, welches ein Verfahren zum Initiieren einer
Neustartsequenz zum Signalempfang zur Verwendung mit Gesichtspunkten
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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5 ist
ein Beispiel einer Signalempfangsstärken-Balkendiagrammgrafik zur Verwendung
mit Aspekten der vorliegenden Erfindung; und
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6 zeigt
ein schematisches Diagramm höchster
Ebene von einer Ausführungsform
eines Signal-Detektionsschaltkreises wie in 3, welcher beinhaltet,
dass der Schaltkreis die Übertragung
von Paketen trotz des Vorhandenseins eines anderen Signals gemäß einem
oder mehrerer Aspekte der vorliegenden Erfindung ermöglichen
kann,.
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In
der folgenden Beschreibung sind zahlreiche spezifische Details dargelegt,
um ein gründlicheres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung zu liefern. Aber es wird einem Fachmann
ersichtlich sein, dass die Erfindung ohne eines oder mehrerer dieser spezifischen
Details genutzt werden kann. Mit anderen Worten, wohlbekannte Merkmale
sind nicht beschrieben, um eine Undurchsichtigkeit der vorliegenden
Erfindung zu verhindern. Grundsätzlich
sind die Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung unter den Bedingungen
einer drahtlosen RF-Übertragung und
Empfangsgeräten
und Prozessen in einer IEEE 802.1x regulierten Umgebung beschrieben.
Ein exemplarischer drahtloser IEEE 802.11 Empfänger kann in der
US-A-2002/0183027 (
U.S Patentschrift Nr 09/849,595 ),
mit dem Titel "Self
Correlation Detedtion in Automatic Gain Calibration" gefunden werden. Es
versteht sich aber, dass, während
die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung
im Kontext eines IEEE 802.11a oder eines IEEE 802.11b Systems entwickelt
wurde, die hierin beschriebene Erfindung Anwendungsmöglichkeiten
in vielen verschiedenen Typen von Kommunikationssystemen hat und
nicht auf Systeme limitiert ist, die innerhalb des IEEE 802.11a
oder IEEE 802.11b Standards arbeiten. Zum Beispiel, wie nachfolgend
beschrieben, wird die vorliegende Erfindung beschrieben, wie sie
mit den kurzen und langen Übungssymbolen
in einem IEEE 802.11a oder IEEE 802.11b System arbeitet, aber es
ist bekannt, dass die darauf bezogene Lehre auf jedwede Übungssequenz
verallgemeinert werden kann. Diese Übungssequenz kann aus einer
oder mehrerer Sinuskurven, Serien von modulierten Impulsen oder
jedwedem erkennbaren Schema bestehen.
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1 ist
ein schematisches Diagramm auf höchster
Ebene, welches eine Ausführungsform
eines Musterempfängers 100 in Übereinstimmung
mit einem oder mehreren Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung
darstellt. Der Receiver 100 enthält eine Antenne 115,
welche ein Radiofrequenzsignal (RF) empfangen kann und an einen
RF-Verstärker 120 weiterleitet.
Ein bestimmter Kanal oder bestimmtes Signal innerhalb des Bandes
wird vorzugsweise ausgewählt,
indem die lokalen Oszillatoren 130 und 180 verändert werden.
Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung hat das RF-Signal, welches
vorzugsweise mit dem IEEE 802.11a Standard übereinstimmt, eine Frequenz
in dem 5GHz-Band und ist quadraturmoduliert, um 6 bis 54 Mbps zu übertragen. Das
Signal kann bis zu 54 Mbps an Daten übertragen und liegt in einem
von zwölf
20 Mhz großen
Slots oder Kanälen,
8 innerhalb eines 5,15–5,35
GHz Bandes und 4 innerhalb eines 5,75–5,85 GHz Bandes. Das Signal
bei dieser Ausführungsform
ist ein kodiertes Orthogonal-Frequenzmultiplex (OFDM)-Signal, welches
52 Zwischenträger,
welche 312,5 kHz beabstandet sind, benutzt.
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Der
Receiver 100 empfängt
ein lokales RF-Signal von der Antenne 115 und mischt das RF-Signal
nachträglich
mit einem Signal von einem lokalen RF-Oszillator, welches an einen
RF-Mischer 125 eingegeben wird, um ein Zwischensequenz(IF)-Signal
zu generieren, das in den RF-Verstärker 135 eingegeben
wird. Nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die
Summe der Frequenzen von dem lokalen RF-Oszillator 130 und dem
lokalen IF-Oszillator 180 in einem Bereich von 5,15–5,35 und
5,75–5,85
GHz, mit einem Verhältnis von
der RF-Oszillatorfrequenz zur IF-Oszillatorfrequenz von 4:1. In
der Ausführungsform
sind die lokalen Oszillatoren 130 und 180 vorzugsweise
in einer gleitenden IF-Anordnung, in welcher sie beide variabel
sind, im Gegensatz zu einer festen IF-Anordnung, in welcher zum
Beispiel nur der lokale RF-Oszillator 130 variabel ist.
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Die
verstärkten
IF Signale werden jeweils in einen phasengleichen Mischer 175-IP
und einen Quadraturmischer 175-Q eingegeben. Eines der Elemente
phasengleicher Mischer 175-IP und Quadraturmischer 175-Q wird direkt
vom lokalen IF-Oszillator 180 betrieben, und das andere
der Elemente phasengleicher Mischerr 175-EP und Quadraturmischer 175-Q
wird von dem lokalen IF-Oszillatorsignal betrieben, nachdem es um
90 Grad von einem Phasenschieber 185 phasenverschoben wurde.
Auf diese Weise erhält
man jeweils phasengleiche (IP) und Quadratur-(Q)-Komponenten von dem empfangenen RF-Signal
an den Ausgängen
des phasengleichen Mischers 175-IP und des Quadraturmischers 175-Q.
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Die
gemischten IF-Signale gehen durch die Tiefpassfilter 140-IP und 140-Q, um
den gewünschten
Kanal auszuwählen
und entfernte Spektralanteile, die nicht von Interesse sind, zu
entfernen, und werden von zwei Paar Serien von Basisbandverstär kern 145-IP
und 145-Q verstärkt.
In einer Ausführungsform
sind die Tiefpassfilter 140-IP und 140 Q Dipol-elliptische Filter,
welche eine 3 dB Winkel bei 28 MHz haben. Obschon zwei Basisband
(BB) Verstärker
in jedem Abzweig gezeigt sind, kann eine andere Anzahl von Verstärkern genutzt
werden. Nahezu jede gewünschte
Basisbandverstärkungsstufenanordnung
kann entwickelt werden, dadurch, dass Basisbandverstärker genutzt
werden, die eine geeignet gewählte
programmierbare Verstärkung
in einer bestimmten Reihenfolge haben. Während die gemischten IF Signale
gezeigt werden die durch die Tiefpassfilter 140-IP und 140-Q gehen, des weiteren
ist in Erwägung
zu ziehen, dass die BB Verstärker
einen wirksamen Tiefpassfilter enthalten. Zum Beispiel können die
BB Verstärker
145-IP und 145-Q einen wirksamen „Butterworth"-artigen Filter oder
dergleichen enthalten.
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Durch
das Bewegen vom analogen zum digitalen Bereich werden die Verstärkerausgaben
an von Analog/Digital(A/D-Wandler 190-IP und 190-Q bereitgestellt, welche
die phaseninternen und Quadraturbestandteilsignale digitalisieren,
vorzugsweise mit einer Frequenz um 80 MHz, mit einer Auflösung von
9 Bits und einem dynamischen Eingangsbereich von –500 mV
bis +500 mV. Die A/D Wandler können
von irgendeinem virtuellen passenden Typ sein, wie Leitungs-A/D-Wandler
oder dergleichen; aber die vorliegende Erfindung ist nicht so begrenzt.
Zum Beispiel können „Sigma-Delta" oder A/D Wandler
an ihrer Stelle benutzt werden.
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Ein
analoger Kanalfilter und/oder Anti-Aliasing-Filter (wovon keiner
gezeigt ist) kann zweckmäßigerweise
vor die A/D – Wandler
190-IP und 190-Q platziert werden. In einer Ausführungsform vollzieht die Kombination
von Analogfiltern eine nahe liegende Sperrzurückweisung von 4 dB und eine
alternative Sperrzurückweisung
von 20 dB. Mit einem im schlimmsten Fall 16 dB größeren nahe
liegenden Blocker und einem 32 dB größeren alternativen Blocke,
kann ein empfangener Blocker am A/D – Wandlereingang 12 dB höher sein
als das bandinterne Signal.
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Wie
aus dem Stand der Technik bekannt, ist ein nahe liegender Blocker
ein Interferenzsignal nahe liegend zum Frequenzband des Interesses,
während ein
alternativer Blocker ein Interferenzsignal ist, welches weiter vom
Frequenzband des Interesses entfernt ist.
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In
Reaktion auf die phasengleichen und quadraturgleichen Komponentsignalen
gibt der A/D-Wandler 190-Q ein quadraturgleiches Digitalsignal 195-Q
und der A/D-Konverter 190-IP ein phasengleiches Digitalsignal 195-IP
an die automatische Verstärkungssteuerung/Beurteilung
der Kanalfreiheit (AGC/CCA) 200 aus, dessen Arbeitsablauf
in Hinsicht auf die vorliegende Erfindung weiter unten detailliert
beschrieben ist. Die AGC/CCA 200 analysiert die IP/Q Komponentendigitalsignale,
wie im Detail unten beschrieben, und generiert eine Verstärkungssteuerung
und darauf basierend (Kanal beschäftigt)-Signale. In einem Aspekt
sind diese Verstärkungssteuerungssignale
den Verstärkern 120, 135, 145-IP
und 145-Q zur Verfügung
gestellt, wie durch die gestrichelten Linien in 1 gezeigt.
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Sobald
das Signal einmal detektiert und durch die AGC/CCA Steuerung korrekt
zugeschnitten wurde, wird das Signal zu dem Signalempfangs- und
Dekodierungsblock 150 gesendet. Dieser Block extrahiert
die Digitaldaten und kann viele mit dem Paket verbundene Adressen überwachen.
Bei einer speziellen Ausführungsform
schließen
die 802.11 Pakete die Adresse des Übermittlers, des vorgesehenen
Empfängers
und einen Netzwerkidentifikator (oder BSS Identifikator), BSSID
genannt, mit ein. Durch Prüfen
des BSSID kann der Signalempfangs- und Dekodierungsblock 150 feststellen,
ob ein gegebenes Paket für
ein Gerät
innerhalb seines eigenen BSS gedacht ist oder ob das Paket Zweikanal-Interferenz
von einem fremden BSS ist.
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Der
Signalempfangs- und Dekodierungsblock 150 kann ebenso in
der Lage sein, den Protokoll-Typ des Paketes zu benennen (z.B. 802.11a, 802.11b,
802.11g, etc), basierend auf einem Bitfeld im Kopf des Pakets. Durch
solch ein gegebenes Potential kann er differenzieren zwischen Datenframes, Steuerungsframes
(z.B. Anfrage zum Senden, RTS, Klar zum Senden, CTS, etc.) und Verwaltungsframes (z.B.
Funkfeuer, etc.), welche Informationen über konfliktfreie Zeitabschnitte
enthalten könnten.
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Der
Receiver 100 kann durch Hardwarekonfiguration von einem
Zustandsautomaten, wie unten beschrieben, gesteuert werden. Es ist
zu überlegen, dass
der Receiver 100 von einem Controller wie einem Micro-Controller
(nicht gezeigt) gesteuert wird. Der Controller kann konfiguriert,
sein Signaldetektionsinformationen vom Receiver 100 zu
empfangen und zu verarbeiten. Üblicherweise
enthält
der Controller eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) und einen
Speicher. Die CPU kann unter der Steuerung eines Betriebssystems
sein, welches im Speicher abgelegt ist. Der Speicher ist vorzugsweise
ein Schreib-Lese-Speicher, welcher ausreichend groß ist, um
die notwendige Programmierung und Datenstrukturen von der bevorzugten
Ausführungsform
zu enthalten. Während
der Speicher eine einzelne Instanz sein kann, versteht es sich,
dass der Speicher in Wirklichkeit eine Vielzahl von Modulen enthält, und,
dass der Speicher auf unterschiedlichen Leveln existieren kann,
von Hochgeschwindigkeitsregistern und – puffern bis zu niedertourigen
und größeren „direct
random access" (DRAM) – Chips
bis zu „programmable
read only memory (PROM) – Chips.
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Betriebsbedingte
Aspekte der Erfindung wie die Zustandsautomatarbeitsverrichtung,
wie unten in Hinsicht auf 4 beschrieben,
können
in der Hardware implementiert werden, was durch Gebrauch eines Signaldetektionsprogrammes,
welches im Speicher gespeichert ist, implementiert werden kann oder durch
eine Kombination von Hardware und Software implementiert werden
kann. Das Signaldetektionsprogramm kann jede beliebige von einer
Anzahl von verschiedenen Programmiersprachen benutzen.
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Zum
Beispiel kann der Programmcode in „programmable logic controller" (PLC) – Code (z.B. „ladder
logic programming"),
einer übergeordneten Sprache
wie C, C++, Java oder eine Anzahl von anderen Sprachen geschrieben
sein. Obwohl das Signaldetektionsprogramm ein selbstständiges Programm
ist, versteht es sich, dass das Signaldetektionsprogramm mit anderen
Programmen zum Gebrauch damit kombiniert werden kann.
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2 ist
ein schematisches Diagramm auf höchster
Ebene, welches eine Ausführungsform
des AGC/CCA – Schaltkreises 200 von 1 in Übereinstimmung
mit einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung zeigt.
Viel spezieller werden die digitalisierten IF-Signale 195-Q und
195IP, welche von den A/D-Konvertern 190-IP und 190-Q empfangen
werden, durch die „Leaky
Buckets"-Filter 245-IP
und 245-Q und die Filter mit begrenztem Ansprechverhalten (FIR)
205-IP, 210-IP und 205-Q, 210-Q gelassen. Die „Leaky Bucket"-Filter 245-Q und 245-IP
liefern die Signaldaten zum Energiedetektor 215. Als Reaktion
auf solche Datensignale gibt der Energiedetektor 215 ein
starkes_Signal_detektiert Datensignal 232 an AGC/CCA Steuerungsschaltkreis 230 aus.
Die ersten FIRs 205-IP und 205-Q sind Dezimationsfilter, die jedes
andere Sample von ihren zugehörigen
Datenströmen
entfernen, um die Datenabtastrate von 80 MHz auf 40 MHz für ein normales
einseitiges 8,5 MHz Bandweitenpaket zu reduzieren. Die zweiten FIRs
210-IP und 210-Q sind Standard-Tiefpass-Filter,
die jeden verbleibenden oder aliasierte Blocker vor dem Senden der
Daten zum Selbstkorrelationsprozessor 225 und Energiedetektor 220 entfernen.
Die Ausgaben von den zweiten FIRs 210-IP und 210-Q können zum
Signalempfangs- und Dekodierungsblock 150 geliefert werden. Obwohl
diese Ausführungsform
digitale FIRs benutzt, können
andere Filter, analoge Filter eingeschlossen, an ihrer Stelle verwendet
werden. Wenn das System nicht überprüft ist,
sind die Filter vorzugsweise analog. In Antwort auf die empfangenen
Signaldaten geben die zweiten FIRs 210-IP und 210-Q Signaldaten
an „Leaky
Bucket"- Filter 250-IP und 250-Q
aus. „Leaky
Bucket"-Filter 250-IP
und 250-Q geben eine gefilterte Version von solchen Datensignalen
an den Selbstkorrelationsprozessor 225 und Energiedetektor 220 aus.
Der Selbstkorrelationsprozessor 225 gibt ein (schwaches_Signal_detektiert)-Datensignal 234 und ein
cyclical received signal strength indication (cyc_rssi) Datensignal 236 an
den AGC/CCA-Steuerungsschaltkreis 230 in Antwort auf die
empfangenen Datensignale aus. In Reaktion auf die gefilterten Digitalsignale
von den „Leaky
Bucket"-Filtern
250-IP und 250-Q gibt der Energiedetektor ein raw receive signal strength
indication (raw_rssi) 238 an den AGC/CCA-Steuerungsschaltkreis 230 aus.
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Die
AGC/CCA-Steuerungslogik bearbeitet zumindest eines der Signale (starkes_Signal_detektiert)-Datensignal 232, (schwaches_Signal_detektiert-Signal 234, (cyc_rssi)-Datensignal 236 und
raw_rssi 238, um den Verstärkungssteuerungsgenerator 235 zu
steuern, welcher analoge Verstärkungssteuerungssignale
für jeden
der RF-Verstärker 120,
der IF-Verstärker 135 und
einzelnen von den Basisbandverstärkern
145-IP und 145-Q ausgibt. Nach einem Aspekt liefert die AGC/CCA-Steuerungslogik 230 ein
Steuerungswort, zehn Bits Länge
in dieser Ausführungsform,
zum Verstärkungssteuerungsgenerator 235 und
der Verstärkungssteuerungsgenerator 235 generiert
geeignete Steuerungssignale für
die Verstärker.
Solche Verstärkungssteuerungssignale
werden rückgekoppelt
an die RF-Verstärker 120,
die IF-Verstärker 135 und
die Basisbandverstärker
145-IP und 145-Q um die Verstärkung
von jedem wie oben beschrieben zu steuern. Nach einem weiteren Aspekt
kann die AGC/CCA eines von stomp_bssid Signal, drop_bssid Signal und
start_reception Signal von/zum Signalempfangs- und Dekodierungsblock 150 verarbeiten.
Die AGC/CCA-Steuerungslogik 230 kann
eine DC Offset Steuerungseinheit 240 steuern, um analoge
Offsetsteuerungssignale zu einem oder mehreren von den Basisbandverstärkern 145-IP
und 145-Q zu liefern. Die DC Offsetsteuerung wird gemacht, um sicherzustellen, dass
die analogen Signale, welche zu den Verstärkern und A/D Konvertern 190-IP
und 190-Q geleitet werden, in geeigneter Weise zentriert und gequantelt
sind. Die AGC/CCA-Steuerungslogik
enthält einen
Steuerungsdetektionsschaltkreis 300, welcher unten beschrieben
ist.
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Es
sollte bekannt sein, obwohl 2 verschiedene
Komponenten innerhalb der AGC/CCA 200 voneinander getrennt
zeigt, dass es möglich
ist, das zwei oder mehr Einheiten in einer integriert sein können. Zum
Beispiel wird die AGC/CCA-Steuerungslogik 230 gesondert
von den FIRs 205, 210, Energiedetektoren 215,220 und
Selbstkorrelationsprozessor 225 gezeigt; allerdings können etliche
von diesen in einen einzelnen Prozessor kombiniert sein, welcher
geeignet programmiert ist, um diese Funktionen zu bearbeiten. Weiterhin
muss kein Prozessor benutzt werden, und eine oder mehrere von diesen Komponenten
können
in geeigneter Hardware implementiert sein. Zum Beispiel kann der AGC/CCA-Steuerungsschaltkreis 230 aus
einem applikationsspezifischen integrierten Schaltkreis bestehen.
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Die
AGC/CCA enthält
einen Neustartschaltkreis 255. Der Neustartschaltkreis 255 enthält ein Energiedatenregister 262,
welches mit einem Energiedetektor 220 über einen Datenbus 248 gekoppelt
ist. Das Energiedatenregister 262 kann konfiguriert werden,
um Energiedaten zu speichern als Beispiel für Energie, welche vom Energiedetektor 220 detektiert wird.
Ein Ausgang vom Energiedatenregister 262 ist gekoppelt
zu einem digitalen Additionsschaltkreis 264 und einem digitalen
Subtraktionsschaltkreis 272. Der digitale Additionsschaltkreis
addiert Digitaldaten vom Energiedatenregister 262 und programmierten Grenzwertdatenwerten
restart_lgfirpwr_delta 220 und gibt ein resultierendes
Datensignal zum Komparator 266 aus. Der Komparator 266 enthält einen
Eingang, gekoppelt mit einem Datenbus 248, und vergleicht
Energiedaten, welche er vom Energiedetektor 220 empfangen
hat, mit Datensignalen vom digitalen Additi onsschaltkreis 264.
In einer Ausführungsform, wenn
die Energiedaten, welche vom Energiedetektor empfangen wurden, größer sind
als die Addition von restart_lgfirpwr_delta 260 und den
gespeicherten Energiedaten, gibt der Komparator 266 ein
darauf hinweisendes Datensignal an den Eingang von einem UND-Gatter 268 aus.
Das UND-Gatter 268 enthält
einen weiteren Eingang gekoppelt mit einem Neustart_aktivieren Signal 270 und
reagiert darauf. Zum Beispiel kann der Ausgang von einem Komparator 266 wahlweise
gesteuert werden durch das logische Level von Neustart_aktivieren
Signal 270. Das UND-Gatter 268 gibt ein Neustartsignal 280,
reagierend auf den Eingangssignallevel, aus.
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Der
digitale Subtraktionsschaltkreis 272 subtrahiert den programmierten
Grenzwertdatenwert powerdrop_lgfirpwr_delta 278 vom Energiedatenregister 262 und
gibt ein resultierendes Datensignal an einem Komparator 274 aus.
Der Komparator 274 enthält
einen Eingang gekoppelt mit dem Datenbus 248 und vergleicht
Energiedaten, welche er vom Energiedetektor 220 empfangen
hat, mit Datensignalen vom digitalen Subtraktionsschaltkreis 272.
In einer Ausführungsform,
wenn die Energiedaten, welche vom Energiedetektor 220 empfangen
wurden, kleiner sind als die Subtraktion von restart_lgfirpwr_delta 260 und den
gespeicherten Energiedaten, gibt der Komparator 274 ein
darauf hinweisendes Datensignal an den Eingang eines UND-Gatters 278 aus.
Der UND-Gatter 278 enthält
einen weiteren Eingang, der gekoppelt ist, um ein Energieabfall-Signal 276 zu
aktivieren. Das UND-Gatter 278 gibt ein Energie_fällt Signal 282 in
Abhängigkeit
von dem Eingangssignallevel aus. Während des Betriebs reagiert
der Neustartschaltkreis 255 daher auf eine bandinterne
Energieveränderung
sowohl in positiver Richtung infolge einer Erhöhung in der bandinternen Energie
als auch in negativer Richtung infolge eines plötzlichen bandinternen Energieabfalls.
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3 ist
ein schematisches Diagramm auf höchster
Ebene, welches eine Ausführungsform
eines Signal-Detektionsschaltkreises aus 2 darstellt,
in Übereinstimmung
mit einem oder mehreren Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung.
Der Signaldetektionsschaltkreis enthält einen Komparator 302.
Der Komparator 302 empfängt
und vergleicht ein Datensignal cyc_rssi 236 mit einem Datensignal thr1 332 und
ist logisch 1, wenn das Datensignal cyc_rssi 236 größer ist
als das Datensignal thr1 332. Datensignal thr1 332 kann
nahe des Grundrauschens des Receivers 100 gesetzt werden,
um einen weiten Receivererfassungbereich für Pakete zu ermöglichen.
Ein Ausgang vom Komparator 302, welcher auf den Vergleich
von Datensignal cyc_rssi 236 und Datensignal thr1 332 reagiert,
ist mit einem Eingang von ODER-Gatter 304 gekoppelt. Ein
Datensignal enable_cycpwr_thr1 334 ist gekoppelt mit einem negierten
Eingang von ODER-Gatter 304. Ein UND-Gatter 306 gibt
ein auf einen Eingang eines ODER-Gatters 308 reagierendes
Datensignal aus, in Reaktion auf Schwachsignaldetektionssignal 234 und
einem Ausgangssignal vom ODER-Gatter 304. Während des
Betriebs, wenn ein Schwachsignaldetektionssignal 234 und
enable-_cycpwr_thr1 334 aktiviert sind und cyc_rssi 236 Datensignal
thr1 332 übersteigt,
gibt der UND-Gatter 306 ein logisch 1 Signal an das ODER-Gatter 308 aus.
Das ODER-Gatter 308 gibt ein logisches Signal aus, darauf
hinweisend, um die Receiverlogik 322 zu starten, und liefert eine
Eingabe an einem ODER-Gatter 320.
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Der
Signaldetektionsschaltkreis 300 enthält einen Komparator 314.
Der Komparator 314 enthält einen
Ausgang der mit einem Eingang eines ODER-Gatters 312 gekoppelt
ist. Solch ein Ausgang eines Komparators 314 reagiert auf
Datensignal ein raw_rssi 238 und ein Datensignal thr1a 336 und
ist logisch 1, wenn das Datensignal raw_rssi 238 größer ist
als das Datensignal thr1a 338. Das ODER-Gatter 312 hat
einen Ausgang der mit einem Eingang des UND-Gatters 310 gekoppelt
ist. Das ODER-Gatter 312 empfängt ebenso
ein (enable_rssi_thr1a)-Signal an einem negierten Eingang. Das UND-Gatter 310 gibt
ein Datensignal aus, auf welches der Eingang des ODER-Gatters 308 reagiert,
in Erwiderung auf ein Starksignaldetektionsdatensignal 232 und
ein Ausgangssignals des ODER-Gatters 312. Während des
Betriebs, wenn Starksignaldetektionsdatensignal 232 und
enable_rssi_thr1a 338 aktiv sind und raw_rssi 238 ein
Datensignal thr1a überschreitet,
gibt das UND-Gatter 310 ein (logisch 1)-Signal an das ODER-Gatter 308 aus.
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Der
Signaldetektionsschaltkreis 300 enthält einen Komparator 316.
Der Komparator 316 empfängt
ein raw_rssi Signal 238 und vergleicht es mit dem thres_62
Datensignal 340 und ist logisch 1, wenn das Datensignal
raw_rssi 238 größer ist
als das Datensignal thres_62 340. Der Komparator 316 gibt ein
Vergleichssignal an den Eingang des ODER-Gatters 320 aus,
welches auf den diesbezüglichen
Datensignaleingang reagiert. Das ODER-Gatter 320 gibt ein (Kanal_beschäftigt)-Signal 324 aus,
in Reaktion auf eine Ausgabe des ODER-Gatters 308 oder eine
Ausgabe des Komparators 316. Das ODER-Gatter 320 gibt
ebenso ein Kanal_beschäftigt (CCA)
Signal 324 aus, in Reaktion auf den logischen Status vom
tx_an Signal 342, wie in weiteren Details unten beschrieben.
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AGC/CCA Operation
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Bei
der Ausführungsform
kontrolliert die AGC/CCA Steuerungslogik 230 als erstes
das Signal, um zu sehen, ob es von einem der A/D Konverter 190-IP
oder 190-Q ausreichend verstärkt
ist. Wenn das so ist, wird eine Schnellabfallverstärkungssteuerungsprozedur
ausgeführt.
Als nächstes
bestimmt der AGC/CCA Basisverstärkungssteuerungsschaltkreis 230,
ob das empfangene Signal innerhalb eines definierten Bereiches ist.
Wenn das so ist, wird keine Verstärkungssteuerung benötigt; andernfalls
wird eine Verstärkungssteuerungsprozedur
ausgeführt. Dann
versucht das AGC/CCA System 200 ein bandinternes Signal
zu erken nen, indem es Starksignal- und Schwachsignalerkennungstechniken,
wie unten beschrieben, nutzt. Wenn ein bandinternes Signal gefunden
wird, ist der Detektionsprozess beendet; wenn nicht, wird der Detektionsprozess
mit dem nächsten
Teilbereich von dem Signal wiederholt. Schwachsignalerkennung und
Starksignalerkennung können
unabhängige
und gegensätzliche
Merkmale sein. Wie später
hierin beschrieben, ist für
Starksignaldetektion bestimmt, dass ein Signal bei Ankunft eines
stärkeren
Signals existieren kann, was einen Abfall der Empfangsverstärkung erfordert,
wohingegen bei Schwachsignalverstärkung festgelegt ist, dass ein
Signal existieren kann, infolge einer plötzlichen Zunahme der gemessenen
bandinternen Leistung, mindestens proportional zur Zunahme der Gesamtleistung
an der AGC/CCA 200 (während
keine Verstärkungsänderung
benötigt
wird), kurz darauf gefolgt von einer Selbstkorrelation, welche den
Grenzwert übersteigt.
Es ist bekannt, dass es wünschenswert
ist, die Schwachsignaldetektion abzuschalten, typischerweise für ein paar
Mikrosekunden, wenn eine Verstärkungsänderung
gemacht wird, da Selbstkorrelation solange nicht möglich ist,
wie das gesamte Sichtfenster zur Selbstkorrelation nicht mit Nach-Verstärkungs-Werten
gefüllt
ist. Somit wird Schwachsignalverstärkung für ankommende Signale benutzt,
die nicht stark genug sind im Vergleich zu Blockern oder Störungen,
um Verstärkungsänderungen
und Starksignalverstärkung
für stärkere ankommende
Signale zu verursachen. Bei Starksignaldetektion wird ein Neusignaleingang
festgelegt, abhängig
davon, ob eine grober Verstärkungsabfall
oder ein schneller Abfall in der Verstärkung resultiert. Ebenso kann
für andere
vorverstärkte
Typen die Selbstkorrelation ersetzt werden durch Kreuz-Korrelation oder anderen
Techniken, basierend auf der vorverstärkten Struktur.
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Während des
Betriebes gleicht die AGC/CCA 200 die Empfangsverstärkung an,
so dass das empfangene Signal vom A/D-Wandler 190 richtig gequantelt
werden kann. Wenn das Signal an den A/D- Wandlereingängen zu groß ist, wird das Signal durch
Sättigung
verzerrt. Wenn das Signal an den A/D-Wandlereingängen zu klein ist, macht das
Quantelungsrauschen des A/D-Wandlers das empfangene Signal-Stör-Verhältnis (S/N)
zu klein, um es korrekt zu detektieren. Für diesen Zweck steuert die AGC/CCA
Steuerungslogik 230 digital die oben genannten Analoggrößenverstärkungsstufen,
indem sie die Verstärkungssteuerungsbaugruppe 235 benutzt.
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Starksignaldetektion
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Zu
jeder Zeit wird, wenn ein wie oben beschriebener grober Verstärkungsabfall
oder ein schneller Verstärkungsabfall
auftritt, ein Flag Starksignal von der AGC/CCA Steuerungslogik 230 gesetzt. Diese
Flag bleibt 1, bis festgestellt wird, dass das Signal im Bereich
des A/D-Wandlers ist. Zu diesem Punkt wird flag_relpwr berechnet.
Flag_relpwr ist ein empirischer Schwellenwert, veränderlich
zugehörend zur
absoluten digitalen Größe des bandinternen
Signals relativ zum absoluten totalen Digitalsignal am A/D-Wandler.
Somit wird, wenn flag_relpwr hoch ist und das Starksignal groß ist, (die starkes_Signal_detektiert)-Flag
gesetzt. Mit anderen Worten wird, wenn das Signal für ein bandinternes Signal
gehalten wird, weil der Großteil
seiner Energie innerhalb der Bandweite eines digitalen Filters ist,
die Starksignaldetektion gesetzt. Von jetzt an, wird dann, wenn
enable_rssi_thr1a gesetzt ist und raw_rssi größer als thr1a ist, oder wenn
enable_rssi_thr1a nicht gesetzt ist, die Flag Signal_gefunden gesetzt.
Dann wird eine feine Verstärkungsänderung
gemacht und der AGC/CCA Prozess wird beendet, sobald die Anzahl
der fortlaufenden Verstärkungsänderungen gleich
der oder größer ist
als die Minimalanzahl von Verstärkungsänderungen,
die nötig
ist, um einen erfolgreichen AGC/CCA-Betrieb (z.B. wenn es genug Verstärkungsänderungen
gab um einen voll programmierbaren Verstärkungshochlauf sicherzustellen,
wenn der Receiver 100 einge schaltet ist) darzustellen.
Zusammenfassend, wenn ein grober Verstärkungsabfall oder ein Schnellverstärkungsabfall
detektiert wird, das Signal als bandintern festgestellt wird, und
raw_rssi 238 größer ist
als das Datensignal thr1a 336 (nur notwendig, wenn enable_rssi_thr1a 338 gesetzt
ist), werden Starksignaldetektion und Signal_gefunden gesetzt. Sobald
Signal_gefunden gesetzt ist, bestimmt die AGC/CCA, dass die Größe des Signals
innerhalb des Bereiches liegt, und setzt dann AGC/CCA_done, um das
Signal zu dem passenden Decoder durchzulassen.
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Schwachsignaldetektion
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Bei
der Schwachsignaldetektion wird die normalisierte Selbstkorrelation
von Kurzsequenzen gemessen, um nach irgendetwas bandinternem mit
einer Periodizität
von ungefähr
8 Mikrosekunden zu suchen. Das ist ein 2-Phasen-Prozess, der gleichzeitig mit
der oben beschriebenen Starksignaldetektion ausgeführt wird.
Als erstes wartet das System auf die normalisierte Selbstkorrelation,
welche vom Selbstkorrelationsprozessor 225 gemessen wird,
um einen ersten normalisierten Selbstkorrelationsgrößengrenzwert
m1thres zu überschreiten.
Zweitens misst der Selbstkorrelationsprozessor 225 von
beispielsweise 802.11a Paketen, indem es 32 Samples in einem kurzen
Trainingsmuster von dem Anfang eines Paketes nimmt und jedes von
den Samples mit einem zugehörigen
Sample des vorhergehenden Trainingsmusters vergleicht. Während Aspekte
der Erfindung unter Bedingung der Selbstkorrelation für OFDM beschrieben
sind, kann ein ähnliches
System mit Kreuz-Korrelation oder einem anderen Schwachdetektionsmechanismus
auf ähnliche
Weise benutzt werden. Zum Beispiel kann bei IEEE 802.11b Umgebungen
dasselbe System für
Schwachsignaldetektion benutzt werden, indem man eine Barkersequenz-Kreuz-Korrelation
für OFDM
Selbstkorrelation einsetzt. In diesem Fall nimmt ein barker_rssi
den Platz von cyc_rssi ein und wird enable_cycpwr_thr1 genauso benutzt.
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Das
Detektieren kann, wenn die Selbstkorrelationsausgabe m1thres übersteigt,
somit die Existenz eines ankommenden Pakets detektieren; jedoch würde es ebenso
Interferenzen detektieren, da sie Strukturen haben können, die
ebenso selbstkorrelieren. Aus diesem Grunde wendet die Ausführungsform
einen zusätzlichen
Test an. Wenn die normalisierte Selbstkorrelation m1thres übersteigt,
geht das System in eine Schleife und zählt für m1count_max Schleifen in
einer Variablen m1tally die Anzahl, wie oft die normalisierte Selbstkorrelation
einen zweiten normalisierten Selbstkorrelationsgrößenschwellenwert
m2thres übersteigt,
während
m2thres kleiner oder gleich m1thres ist. Wenn m1tally größer ist
als m2count_thr, ist ein Grenzwert der Anzahl von normalisierten
Selbstkorrelation größer als
m2thres, bevor m1count_max (eine Intervalldauer für den Selbstkorrelationszähler) Schleifen
vergangen sind, und es kann Schwachsignaldetektion detektiert werden.
Danach wird dann, wenn enable_cycpwr_thr1 gesetzt ist und cyc_rssi
größer ist
als enable_cycpwr_thr1, oder wenn enable_cycpwr_thr1 nicht gesetzt
ist, die Flag Signal_gefunden gesetzt. Dann wird, ähnlich dem
nach der Starksignaldetektion, eine feine Verstärkungsänderung gemacht, und der AGC/CCA Prozess
ist beendet, sobald die Anzahl von fortlaufenden Verstärkungsänderungen
gleich der oder größer ist
als die Mindestanzahl von Verstärkungsänderungen,
die benötigt
werden, um eine erfolgreiche AGC/CCA Operation (z. B. wenn genug
Verstärkungsänderungen
vorhanden waren, um einen voll programmierbaren Verstärkerstart
sicherzustellen, wenn der Receiver 100 eingeschaltet ist)
festzulegen.
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Wie
oben beschrieben, wird die auf m1count_max basierende Intervalltechnik
verwendet, weil beide Interferenzen und Störgeräusche dieselbe Selbstkorrelation,
die einen momentanen Grenzwert übersteigt,
haben könnten;
jedoch wird die Wahrscheinlichkeit, dass das auftritt, reduziert, wenn
Intervalle von Mustern bezogen über
fortlaufende Zeitperioden genutzt werden. Zum Beispiel wird ein
nachfolgendes Intervall viele derselben Muster des vorhergehenden
Intervalls enthalten, aber das vorhergehende Intervall wird nicht
das jüngste Muster
des nachfolgenden Intervalls enthalten und das nachfolgende Intervall
wird nicht das älteste Muster
des vorhergehenden Intervalls enthalten. Wenn zum Beispiel zwei
802.11a Symbole im benachbarten Kanälen gesendet wurden, so dass
sie in der Frequenz 20 MHz auseinander sind, werden somit die letzten
0,8 ms des ersten Symbols exakt den nächsten 0,8 ms der Schutzperiode
des nächsten Symbols
entsprechen, so dass Selbstkorrelation erzeugt wird, aber diese
Spitze wird schnell nachlassen, im Vergleich mit der Einleitung,
wo ein flaches normalisiertes Selbstkorrelationsergebnis für die Einleitungsdauer
akzeptiert wird.
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Somit
stellen Aspekte der Erfindung einen Weg zur Verfügung, um einen Zwei-Schwellenwert-Intervallprozess
auf Selbstkorrelationsmessung durchzuführen. Ein Schwellenwert wird
gebraucht, um festzustellen, dass das Signal bandintern vorhanden
ist, und die Anzahl, wie oft ein zweiter Schwellenwert in verschiedenen
Intervallen von Offsetmustern überschritten
ist, wird gezählt,
um weiterhin festzustellen, ob das bandinterne Signal ein gewünschtes Signal
ist. Dies erfolgt, um sowohl die temporäre Korrelation von thermischem
Rauschen zu bekämpfen, als
auch die Selbstkorrelation innerhalb des Datensegments eines Störers zu
bekämpfen.
Ein exemplarisches Schwachdetektionsverfahren kann, wie in der
US-A-2002/0183027 beschrieben,
genutzt werden. Zusammenfassend werden, wenn eine normalisierte Selbstkorrelation
hoch genug ist und das Signal bandintern auftritt und wenn cyc_rssi
Datensignal
236 größer ist
als Datensignal thr1
332 (nur notwendig, wenn enable cycpwr_thr1
Datensignal
334 gesetzt ist), Schwachsignaldetektion und Signal_gefunden
gesetzt.
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Neustartroutine
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Bezugnehmend
auf 2 bricht gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, AGC/CCA 200 den
Empfang von einem Paket ab, während
der Receiver 101 ein solches Paket empfängt, wenn ein neues stärkeres Signal
detektiert wird. Bei dieser Ausführungsform
misst AGC/CCA 200 die bandinterne Energie am Beginn eines
neuen Pakets und stellt dies einem Neustartschaltkreis 255 zur
Verfügung.
Wenn die Energieänderung
einer solchen gemessenen Energie ein Datensignal restart_lgfirpwr_delta 260 übersteigt
und wenn „Neustart
ermöglicher" 270 gesetzt
ist, gibt der Komparator 266 ein auf einen UND-Gatter 268 hinweisendes Signal
aus. Der UND-Gatter 268 setzt ein Neustartsignal 280.
Sobald das Neustartsignal 280 gesetzt ist, wird eine Verstärkungsänderung
der Verstärkungssteuerung 235 basierend
auf der letzten gemessenen Energiedetektion des Energiedetektors 220 gesetzt
und eine Starksignaldetektionssequenz, so wie oben beschrieben,
beginnt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt meldet der ACG/CCA 200 einen Leistungsabfallfehler,
wenn die bandinterne Energiemessung eines empfangenen Signals schnell
abfällt.
Zum Beispiel gibt, wenn der Energieabfall Datensignal powerdrop_lgfirpwr_delta 278 übersteigt
und ein mögliches
Energieabfallssignal 276 gesetzt ist, ein UND-Gatter 276 ein
(logisch 1)-Signal 282 aus. Danach fängt AGC/CCA 200 mit einem
Schwachsignalsuchmodus erneut an.
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Detektionsschaltkreisroutine
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Während des
Betriebs werden Datensignale 195-Q und 195-P von der AGC/CCA 200 verarbeitet, um
ein Starksignal durch den Energiedetektor 215 zu detektieren
und um den unverarbeiteten Energieempfangssignalstärkeindikator
(RSSI) eines Energiedetektors 220 zu finden. Der Energiedetektor 215 schützt die
totale digitalisierte Energie an den A/D-Wandlers 190-IP und 190-Q,
durch beispielsweise Aufsummieren eines Intervalls von momentanen Energieberechnungen
für dir
Hälfte
eines vordefinierten Kurzzeichenintervalls in einem 802.11a Signal (400 Nanosekunden)
für eine
Gesamtmenge von 16 Samples.
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Die
Ausgaben der "Leaky
Buckets" 250-IP rund
250-Q werden ebenso vom Selbstkorrelationsprozessor 255 verarbeitet,
um ein Schwachsignaldetektionsdatensignal 234 und ein periodisches
RSSI Datensignal 236, welches ähnlich zu einer Vordefinition
von dem empfangenen Signal ist, auszugeben. Das unverarbeitete RSSI-Energierdatensignal 234 und
das periodische RSSI Energiedatensignal 236 enthalten eine
Einstellung für
eine des Empfängers 100 und
eine Rauschkalibrierung, so dass sie in etwa fehlerfrei auf einer
absoluten Basis in Dezibel (dB) sind und das ungefähre Signal-Rausch-Verhältnis (SNR)
wiedergeben.
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Um
das schwächste
Signal einzufangen, wird das Schwachsignaldetektionsdatensignal 234 genutzt,
und das periodische RSSI Energiedatensignal 236 wird mit
dem Datensignal thr1 332 verglichen, wenn enable_cycpwr_thr1
aktiviert ist. Im Allgemeinen ist das Datensignal thr1 132 nah
zum Grundrauschen des Empfängers 100 gesetzt,
um die beste Sensitivität
zu bekommen. Dennoch kann Datensignal thr1 332 nach Bedarf
auf nahezu jedes Level gesetzt werden, um die Empfangssensitivität des Empfängers 100 zu
verhindern.
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Ein
starkes fremdes Signal wie zum Beispiel ein Radarsignal kann den
Empfänger
100 überlasten,
was verursacht, dass ein (starkes_Signal_detektiert)-Signal
232 logisch
1 ist. In diesem Fall würde
das Radarsignal keine Vordefinition haben und demnach zurückgewiesen
werden, sobald der Empfänger
100 festgestellt
hat, dass es ein unerwünschtes
Signal ist. Ein exemplarisches Verfahren, welches gebraucht wird,
um ein Radarsignal zu detektieren, ist beschrieben in der
US-B6891496 (
U.S. Patentschrift Nr. 10/138,953 ), betitelt
als „Method
and Apparatus for Physikal Layer Radar Pulse Detection and Estimation". Bei dieser Ausführungsform
kann eine Starksignaldetektionssequenz, wie vordem beschrieben,
benutzt werden, um eine Neustartsequenz zu ermöglichen. Betrachtet man zum
Beispiel den Fall, bei dem AGC/CCA
200 ein Radarsignal
detektiert, das die A/D-Wandler 190-Q und 190-IP übersättigt, während ein
Paket verarbeitet wird. In diesem Fall initiiert die AGC/CCA-Steuerungslogik
231 eine
Starksignaldetektionssequenz. Demgemäß wird da das empfangene Signal
ein Radarsignal ist, und es keine Vordefinition gibt, die AGC/CCA-Steuerungslogik
230 das
Radarsignal zurückweisen,
und die AGC/CCA wird ein (Signal gefunden)-Flag setzen. Die AGC/CCA
wird nur danach fortfahren, nach einem Signalpaket zu suchen. Als
eine weitere Verbesserung des Radardetektionsschemas wird die Größe des Radarsignal
berechnet, und zwar als die Größe des Radarimpulses über das
momentan empfangene Signal, addiert zu dem aufgenommenen RSSI des
empfangenen Signals in Dezibel. Auf diesem Weg kann der Radardetektionsalgorithmus
akkurat die Stärke
des Impulses messen, auf die gleiche Weise wie es geschehen würde, wenn
es der Beginn des Grundrauschens wäre.
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Wenn
ein Schwachsignal durch den die normalisierte Selbstkorrelation übersteigenden
Grenzwert gefunden wird und es einen Übergang vom cyc_rssi-Signal 236 über thr1-Datensignal 232 (nur benötigt wenn
enable_cycpwr_thr1 gesetzt ist) gibt, gibt ein ODER-Gatter 308 ein
daraufhin hinweisendes (logisch 1)-Signal aus. Ebenso gibt, wenn ein großer Sprung
in der empfangenen Energie vom Energiedetektionsblock 215 detektiert
wird und Datensignal raw_rssi 238 den Grenzwert von Datensignal thr1a 336 kreuzt
(nur benötigt
wenn enable rssi thr1a gesetzt ist), das ODER-Gatter 308 ein
daraufhin hinweisendes (logisch 1)-Signal aus. Zusätzlich gibt
ein ODER-Gatter 381 ein solches (logisch 1)-Signal aus, um
die Empfängerlogik 322 zu
starten, um eine Signalempfangssequenz zu aktivieren, so, wie unten
unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Wenn ein Sig nal
gefunden ist, gibt das ODER-Gatter 308 ebenso ein daraufhin
hinweisendes (logisch 1)-Signal an das ODER-Gatter 320 aus.
Das ODER-Gatter 320 gibt ein (Kanal_beschäftigt)-Signal 324 in
Reaktion auf solch ein logisches Eingangssignal aus. Gemäß einem
Aspekt der Routine des Signaldetektionsschaltkreises wird ein thres_62
Datensignal 340 vom Komparator 316 verglichen
mit einem raw_rssi Datensignal 238. Wenn das raw_rssi Datensignal 238 des
thres_62 Datensignal 340 übersteigt, gibt der Komparator 321 ein
daraufhin hinweisendes (logisch 1)-Signal an ODER-Gatter 320 aus.
ODER-Gatter 320 gibt ein Kanal_beschäftigt Signal 324 aus.
Das th_on Datensignal 342 kann genutzt werden, um das Kanal_beschäftigt Signal 324 zu
aktivieren, um den Empfänger 100 zu
kennzeichnen, dass ein Übermittler übermittelt,
und daher eine Signalempfangssequenz verhindert wird. Folglich kann
ein Kanal beschäftigt
Signal 324 gesetzt werden, wenn ein Datensignal gefunden
ist, raw_rssi Datensignal 238 einen Wert von thres_62 übersteigt,
oder ein tx_an Datensignal 342 gesetzt ist. Auf diesem
Weg wird, wenn es eine Möglichkeit
gibt, dass ein Signal auf dem Medium ist, entweder, weil der Receiver 100 oder
der Sende-Empfänger
ein Signal empfängt,
ein Signal überträgt oder
eine starke bandinterne Energie detektiert, der Sende-Empfänger eingestellt,
kein neues Paket zu übertragen.
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Nach
einem Aspekt sucht, sobald die Signalempfangssequenz einmal gestartet
ist, die AGC/CCA 200 nur nach Energieverlusten oder Neustartsequenzen. Üblicherweise
bleiben der Energiewert und der Status von Grenzwertüberschreitungen
konstant, solange, bis die Empfangssequenz beendet ist, sofern nicht
andere Ereignisse auftreten, wie CCI, Neustarts, Leistungsabfall,
Radar, Rauschen und dergleichen. Folglich kann die Empfangssequenz
auf eine Vielzahl von Arten beendet werden, wie durch Erreichen
des Paketendes, durch Beenden eines Paketes, weil es nicht mit einer
geeigneten Vordefinition übereinstimmt,
durch Neustart initiiert wird, Leistungsabfall und dergleichen.
-
Bei
einer Ausführungsform
adaptiert der Empfänger 100 ein
Datensignal thr1 322, ein Datensignal thr1a 336 und
ein Datensignal thres_62 340 und andere Grenzwerte, um
sich an die Umgebung anzupassen. Zum Beispiel kann der Empfänger 100 konfiguriert
sein, schwache Parallelkanalstörungs(CCI) – Signale
zu ignorieren. In einem anderen Fall, können die Grenzwerte so gesetzt
werden, dass höhere
Level von CCI, durch Erhöhung
eines Datensignal thres_62, ignoriert werden. Zusätzlich kann das
Datensignal thres_62 erhöht
werden, um die Möglichkeit
für Sender
zu erhöhen,
viel einfacher zum Empfänger 100 zu
senden, um eine CCA Erfassung zu vermeiden. Weiterhin können die
Erhöhung des
Datensignals thr1a 336 und des Datensignals thr1 332 genutzt
werden, um sowohl, Empfänger-Erfassung
als auch CCA Erfassung zu vermeiden. Nach einem Aspekt kann die
AGC/CCA, basierend auf der gemessenen Datenenergie von dem BSSID, auswählen einige
oder alle Pakete einer fremden BSSID zu ignorieren, und zwar dadurch,
dass sie alle thr1a 336, thr1 332 und thres_62 340 zwischen
gewünschtem
BSSID RSSIs und unerwünschtem
BSSID RSSIs einstellt. In einem komplizierteren Modell kann eine
weniger empfindliche Gruppe von Einstellungen nur dann für thr1a 336 genutzt
werden, wenn der Sende-Empfänger
einen Empfänger 100 hat,
der in einen Übertragungsmodus
gesetzt ist. Auf diesem Weg wird eine Übertragung durchgeführt, ohne
auf Parallelkanal-Signale zu verweisen. Wenn der Sende-Empfänger nichts
zu senden hat, kann er zu den Standardeinstellungen zurückkehren,
welche die Leistung nicht herabsetzen, während Neustart_aktivieren 270 bestätigt wird.
In diesem sensitiveren Modus kann der Empfänger 100 neu ankommende
Mitglieder seines BSSIDs oder solche, die abgetrieben waren, niedrigere
RSSI Werte zu haben, detektieren, während es immer noch möglich ist, das
Neustartvermögen
zu nutzen, um ein fremdes (unerwünschtes)
Paket zu verwerfen, wenn ein erwünschtes
ankommt.
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4 ist
ein Zustandsdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Verfahrens 400 zum
Initiieren einer Signalsuchsequenz zum Gebrauch in Hinsicht auf
die Erfindung darstellt. Das Verfahren 400 tritt ein, wenn
beispielsweise das Signaldetektionsprogramm aktiviert wird. Bei 402 ist
AGC/CCA 200 in einem Ausgangszustand. Wenn eine Suchsequenz
zum Suchen eines Paketes bei 404 aktiviert wird, setzt
Verfahren 400 die AGC/CCA auf einen Schwachsignaldetektionsmodus.
Bei 404 wird, wenn ein (schwach_Signal_detektiert)- Datensignal 234 aktiv
ist und ein (cyc_rssi)-Datensignal 236 größer ist als
Datensignal thr1 332 (wenn es aktiviert ist), oder ein
enable_cycpwr_thr1 Datensignal 334 nicht aktiviert ist,
die AGC/CCA auf Signal Modus gefunden bei 408 gesetzt.
Bei 404 verläuft,
wenn ein Verstärkungsabfall
von der AGC/CCA 200 detektiert wird, ein Verfahren 400 nach 406,
und es wird eine Starksignaldetektionssequenz gestartet. Der Verstärkungsabfall
kann initiiert werden von einem neuen Signal, welches vom Empfänger 100 empfangen
wird. Die Verstärkung
wird von der AGC/CCA 200 abgeglichen, um das empfangene
Signal besser zu quanteln, so dass besser ermittelt werden kann,
welche Art von Signal es ist, wie zum Beispiel OFDM, Complimentary
Code Keying (CCK) und ähnliche,
und richtig dekodiert. Wenn bei 406 entweder das raw-rssi
Datensignal 238 nicht größer als das Datensignal thr1a 336 ist
und enable rssi thr1a logisch groß ist oder ein stark Signal
detektiert Datensignal 232 logisch niedrig ist, geht das
Verfahren über
zu 404.
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Immer
noch Bezug nehmend auf 4 geht, wenn bei 406 das
raw_rssi Datensignal 238 größer ist als das Datensignal
thr1a oder das enable_rssi_thr1a Datensignal 338 nicht
aktiviert ist und das stark Signal detektiert Datensignal 232 logisch
1 ist, das Verfahren 400 zu 408 über. Bei 408 initiiert,
wenn der Neustartschaltkreis 255 eine Neustartsequenz initiiert,
wenn ein Signal gefunden ist, das Verfahren 400 eine Starksignaldetektionssequenz
bei 406. Auf diesem Weg wird, wenn ein neues stärkeres bandinternes
Signal anstelle eines vorher vorhandenen detektiert wird, die AGC/CCA
sofort beginnen, die Verstärkung
zu verändern
und die neue große
Einzugsgrößeversuchen
zu bearbeiten. Wenn der Neustartschaltkreis 225 einen bandinternen
Leistungsabfall detektiert, kehrt das Verfahren 400 nach 404 zurück. In diesem
Fall hat die AGC/CCA 200 den frühen Verlust bandinterner Energie
detektiert, so dass sie zum Basissuchstatus zurückkehren kann und beginnen
kann, nach einem neuen Paket zu suchen. Wenn der Signalempfang und
der Dekodierungsblock 150 feststellen, dass das Paket eines oder
mehrere Charakteristika besitzt, eingeschlossen aber nicht limitiert
auf ein fremdes BSSID, kehrt das Verfahren 400 zu 404 zurück (abgebrochener Empfang).
Bei 408 wird die CGA/CCA in den (Signal gefunden-Modus
gesetzt und verweilt da, solange bis ein Paket empfangen wurde,
abgebrochen wurde, etc., und kehrt dann zu 402 zurück.
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5 ist
ein Beispiel eines Empfangssignalstärkenbalkendiagrammsgraphen
zum Gebrauch mit Aspekten der vorliegenden Erfindung. Wie in 5 gezeigt,
hat der Balkendiagrammsgraph 500 eine vertikale Achse 502,
welche die Anzahl von Erscheinungen repräsentiert und eine horizontale
Achse 504, welche die Empfangssignalstärke in dBm repräsentiert.
Die Signalstärkenbalkendiagramme 506 und 510 können den
zu ihnen gehörenden
BSSIDs zugeordnet werden. Zum Beispiel kann das Balkendiagramm 506 die
gespeicherte empfangene Energie von einigen oder allen fremden (unerwünschten)
BSSIDs Empfangssignalstärken
repräsentieren.
Zum Beispiel kann das Balkendiagramm 510 die gespeicherte
empfangene Energie von einer oder mehreren korrekten (erwünschten)
BSSIDs Empfangssignalstärken
repräsentieren.
In diesem Fall kann die AGC/CCA 200 die gespeicherten Balkendiagramme 506 und 510 verwenden,
um die Schwellenwerte von Datensignal thr1a 336 zum Vergleich
mit Datensignal raw_rssi 238 zu setzen. Weiterhin können die
gespeicherten Balkendiagramme 506 und 510 genutzt
werden, um den Schwellenwert von Datensignal thr1 332 zum
Vergleich mit Datensignal cyc_rssi 236 zu setzen. Folglich
kann der Empfänger 100 auf
einen Empfängerschwellenwert
gesetzt werden, indem die gespeicherten Balkendiagramme 506 und 510 genutzt
werden, so dass Signale, die unerwünschte BSSIDs haben, ignoriert
werden. Nach einem Aspekt kann die oben beschriebene Neustartsequenz
mit der Schwellenwerterhöhung
kombiniert werden, um den Empfang von schwachen oder neuen Mitgliedern des
BSS zu erlauben, deren Signale unter den CCI Grenzwert fallen. Nach
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die AGC/CCA 200,
basierend auf den Balkendiagrammen 506 und 510 auswählen, einige
oder alle Pakete von einer fremden BSSID zu ignorieren, und zwar
dadurch, dass sie alle thr1a 336, thr1 332, thres_62 340 zwischen
erwünschten
BSSID RSSIs und unerwünschten
BSSID RSSIs setzt, oder sogar eine Vielzahl von Balkendiagrammen nutzt,
um eine Vielzahl von verschiedenen Werten von thr1a 336,
thr1 332, thres_62 340 zur Anpassung an eine Vielzahl
von spezifischen Umgebungen zu generieren.
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Üblicherweise
ist es in IEEE 802.11 Netzwerken zum Beispiel erforderlich, dass
alle drahtlosen Geräte
bezogen auf ihre "Distributied
Coordination Function" (DCF)
Regeln arbeiten. Alle drahtlosen Geräte und Anschlussknoten, die
unter diesen Regeln arbeiten, müssen
eine Freikanalbewertung (CCA) vor dem Übertragen durchführen. CCA
Einnehmung kann daraus resultieren, dass ein BSS auf Signale, die
für ein
anderes BSS gedacht sind, wartet. Aufgrund von CCA Einnahme werden
die Informationen von BSSs, die auf demselben Kanal arbeiten, zwischen
allen der drahtlosen Geräte
von beiden BSSs aufgeteilt. Nach einem Aspekt, gegeben durch die Empfangssignalstärke, repräsentiert
durch die Balkendiagramme 506 und 510, kann der
Empfänger 100 die
Sensitivität
ausreichend senken, um die CCA Einnahme zu verringern. Somit kann
der CCA Grenzwert hoch genug gesetzt werden, um BSSs zu erlauben,
an der Spitze von Signalen zu übertragen,
welche in einem unerwünschten
BSS entstanden sind.
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6 zeigt
eine schematische Darstellung 600 auf höchster Ebene einer Ausführungsform
eines Signaldetektionsschaltkreises wie in 3 gezeigt,
welche Schaltkreise zum Aktivieren der Übertragung von Paketen trotz
des Vorhandenseins eines anderen Signals in Zusammenhang mit einem
oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung. Eine Übertragung
wird aktiviert durch Niedrighalten von Kanal_beschäftigt 324,
in welchem Fall der Übermittler
nicht auf das vorliegende Signal auf dem Medium verweist, wenn ein
Paket zur Übertragung
fertig wird. Der Komparator 601 vergleicht die detektierte
Energie des ankommenden Paketes (RAW RSSI) 611 mit stomp_RSSI_tresh 610,
einem programmierbaren Grenzwert, bei welchem ein Paket als zu schwach
erachtet werden könnte,
um innerhalb des Geräts
BSS entsprungen zu sein. Wenn RAW_RSSI 611 unter stomp_RSSI_thresh 610 liegt,
ist die Ausgabe vom Komparator 601 wahr. Wenn enable_stomp_RSSI 612 am
Eingang vom UND-Gatter 602 wahr ist, wird das Kanal_beschäftigt Signal 324 unterdrückt durch ein
UND-Gatter 604, das dem Gerät erlaubt, zu übertragen.
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In ähnlicher
Weise kann, wenn der Signalempfang und Dekodierungsblock 150 feststellt,
dass das ankommende Paket eine fremde BSSID hat, stomp_BSSID 613 gesetzt
werden. Wenn enable_stomp_BSSID 614 wahr ist, passiert
dieses Signal durch ein UND-Gatter 603, das das Kanal_beschäftigt 324 an
dem Ausgang des UND-Gatters 604 unterdrückt. Andere Paketidentifizierungscharistika
können ähnlich verarbeitet
werden, um die Unterdrückung
von Kanal_beschäftigt 324 zu
erlauben.
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Es
kann wünschenswert
sein, sicherzustellen, dass einige Pakete von anderen BSSIDs ganz empfangen
werden. Zum Beispiel sind (Anfrage zum Senden (RTS))- und (Klar
zum Senden (CTS)) Steuerpakete speziell gefertigt, um Kollisionen
im Fall von Parallelkanal-überlagernden
BSSs zu verhindern. Becken sind Beispiele von Verwaltungspaketen,
die ebenso dienlich sein können,
um den Betrieb zwischen Parallel-überlappenden BSSs zu koordinieren. Die
Becken können
Informationen über
wettbewerbsfreie Zeitspannen enthalten, während derer kein Gerät übermitteln
sollte in eines von zwei überlappenden
BSS, solange es nicht speziell von einem AP abgefragt wird. In beiden
Fällen
kann es abträglich
sein, oberhalb von Steuer- oder Verwaltungpaketes zu senden oder
fallen zu lassen. Somit, kann zum Beispiel, kann das stomp BSID 613 Signal
innerhalb des Signalempfangs und Dekodieurungsblocks 150 versperrt
sein, abhängig
von einer Feststellung des Pakettyps, wie Steuer- oder Verwaltungsframe.
In diesem Fall würden
nur Datenpakete vom Typ Daten Kandidaten sein zur Beendigung oder
Hinüberübertragung.
Jede der vorgestellten Einstellungen hat ihre Vorteile und Anwendungen.
In vielen Fällen
realisiert die Anpassung des Signalstärkegrenzwertes, um Pakete zu
ignorieren, die von Zweikanal-BSSs kommen, eine signifikante Verbesserung
im Durchsatz. Das ist so, weil der Kanal nicht als beschäftigt gekennzeichnet
ist und der Receiver nicht beschäftigt
ist für
die Menge der Zeit, die es benötigt,
um eine Paketcharakteristik festzustellen, wie die BSSID. Jedoch
kann dieses Verfahren schwache Pakete ignorieren, die von einem
Gerät innerhalb
des BSS kommen, welche weiter weg sind. Die frühe Beendigung des Empfangens
von Paketen von fremden BSSIDs (drop_BSSID) kann Energieverschwendungseinsparungen
zulassen, und kann dem Empfänger
zu erlauben, den Empfang von einem schwächeren Signal zu detektieren
und erlauben, welches von einem Gerät in seinem eigenen BSS entspringt.
Das Erlauben von Übermittlung
oberhalb von bestimmten Paketen (stampfen) erlaubt wenigstens den
Empfang von einem Starkpaket, was das Wiedersenden von zwei Paketen
verhindert und somit den Netzdurchsatz erhöht.
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Des
Weiteren können
hierin beschriebene individuelle Techniken oder eine Kombination
von solchen Techniken weiter den Durchsatz optimieren durch zum
Beispiel Auswahl eines geringeren Empfangsgrenzwertes und Gebrauch
eines stomp-on-foreign-BSSID Prozesses für ein Mobilgerät, welches von
seinem zugeordneten BSS beabstandet ist, so dass ihm erlaubt wird
trotz des Vorhandenseins von gleich starken oder stärkeren Signalen
von einem interferierenden BSS zu senden. Des Weiteren kann das
AP, welches dem beabstandeten Mobilgerät zugeordnet ist, einen kleineren
Empfangsgrenzwert auswählen
und das Teildekodierungs-, den Selektivabfall- und das Empfängerneustartverfahren
nutzen, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, ein schwaches Signal zu
empfangen, selbst im Angesicht von gleich starkem oder stärkerem CCI.
Und zuletzt erlaubt das Anwenden eines Abfalls und eines Stampfens
auf der Basis von Paketen der BSSID (eher als eine Empfangssignalstärke) den
Empfang von sehr schwachen Paketen in dem Fall, in dem es Geräte innerhalb
des gewünschten
BSS gibt, welche entfernt sind, während einige Geräte in dem
Parallel-überlappenden
BSS näher
sind und dadurch stärker
hinsichtlich der Signalstärke
sind.
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Während die
vorliegende Erfindung hinsichtlich seiner spezifischen Ausführungsformen
genau beschrieben wurde, sollte es Fachleuten leicht ersichtlich
sein, dass andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung
ausgedacht werden können, ohne
vom grundlegenden Schutzbereich abzuweichen. Es ist beabsichtigt,
dass die angefügten
Ansprüche
solche Änderungen
und Modifikationen umfassen.