ES2378107T3

ES2378107T3 - Método y dispositivo para controlar la selección dinámica de frecuencias en un sistema de comunicaciones inalámbricas

Info

Publication number: ES2378107T3
Application number: ES02742868T
Authority: ES
Inventors: Gerd Zimmermann; Mathias Pauli; Peter Schramm; Jamshid Khun-Jush; Lennart Gafvels; Göran MALMGREN
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2012-04-09
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: AU2002338377A1; WO2002082844A3; ATE536716T1; JP4142451B2; WO2002082844A2; EP1374618A2; EP1374618B1; CN100446609C; JP2004535095A; EP1248477A1; CN1511425A

Abstract

Un método para controlar la selección de frecuencias en un sistema de comunicaciones inalámbricas en respuesta a señales de interferencia de radar, que comprende: a) supervisar y evaluar de manera continua o casi continua una pluralidad de frecuencias con respecto a una señal de interferencia de radar; b) asignar un parámetro de calidad a cada frecuencia evaluada, seleccionándose el parámetro de calidad entre más de dos valores utilizados para expresar el parámetro de calidad asignado a la frecuencia evaluada, indicando el parámetro de calidad la probabilidad de que la frecuencia esté ocupada por una señal de interferencia de radar; c) seleccionar una o más de la pluralidad de frecuencias en función de los parámetros de calidad asignados para su utilización por el sistema de comunicaciones inalámbricas; y d) supervisar y evaluar adicionalmente una o más de la pluralidad de frecuencias con respecto a una señal de interferencia de radar, donde el periodo de medición para cada frecuencia evaluada está adaptado al valor de parámetro de calidad asignado a la frecuencia respectiva.

Description

Método y dispositivo para controlar la selección dinámica de frecuencias en un sistema de comunicaciones inalámbricas

Antecedentes de la invención

Campo técnico

La presente invención se refiere al campo de controlar un sistema de comunicaciones inalámbricas como un sistema WLAN o HIPERLAN/2 y, en particular, a un método y un dispositivo para controlar la selección de frecuencias en un sistema de comunicaciones inalámbricas en respuesta a señales de interferencia de tipo radar.

Análisis de la técnica anterior

La expresión HIPERLAN son las siglas de High Performance Radio Local Area Network (red de área local de radio de alto rendimiento). HIPERLAN/2 (H/2) es una norma para las comunicaciones de radio de alta velocidad con velocidades típicas de transmisión de datos de hasta 54 Mbit/s.

Una red H/2 consiste normalmente en una pluralidad de puntos de acceso (AP). Cada AP cubre una determinada área geográfica. Los AP forman conjuntamente una red de acceso de radio con una cobertura total o parcial de un área de casi cualquier tamaño. Cada AP da servicio a una pluralidad de terminales móviles (MT) que están asociados al mismo. En caso de que la calidad del enlace de radio se degrade hasta un nivel inaceptable, el MT puede desplazarse hasta otro AP realizando un traspaso.

Otro modo de funcionamiento se utiliza para hacer funcionar una H/2 como una red adhoc sin depender de una infraestructura de red celular. En este caso, un control central (CC), que se selecciona dinámicamente entre los MT, proporciona el mismo soporte que un AP fijo.

Los sistemas H/2 están diseñados para hacerse funcionar en la gama de frecuencias de 5 GHz. Las frecuencias portadoras nominales de H/2 están asignadas en dos bandas de frecuencia. En lo sucesivo, la banda de frecuencias entre 5150 MHz y 5350 MHz se denominará como la banda de frecuencias inferior, y la banda de frecuencias entre 5470 MHz y 5720 MHz se denominará como la banda de frecuencias superior. Las frecuencias portadoras nominales en cada banda de frecuencias están separadas en 20 MHz.

Los sistemas H/2 y otros sistemas de comunicaciones inalámbricas requieren una adaptación dinámica de frecuencias, también denominada como selección dinámica de frecuencias (DFS), a las condiciones de interferencia locales. La tarea de la DFS es detectar interferencias de otro sistema con el fin de evitar un funcionamiento cocanal con estos sistemas. Una posible realización de la DFS es medir periódicamente las interferencias en todas las frecuencias utilizadas y no utilizadas y controlar la selección de frecuencias según la medición. De este modo, cuando, por ejemplo, una frecuencia actualmente utilizada se perturba repentinamente debido a las interferencias, puede seleccionarse automáticamente una nueva frecuencia que esté menos afectada que la frecuencia actualmente utilizada.

El documento ‘Liaison statement on the compatibility between IEEE 802.11a and radars in the Radiolocation and Radionavigation service in the 5250-5350 MHz and 5470-5725 MHz bands’, de S. J. KERRY, B. HEILE, IEEE 802 AD-HOC REGULATORY, [En línea] 17 de enero de 2001 (17/01/2001), páginas 1 a 6, XP0021080310, describe los principios generales de la DFS. En el documento WO 9627267 A se describe una selección de frecuencias en función de un parámetro de calidad inverso.

Posibles soluciones para la DFS en sistemas de comunicaciones inalámbricas son mediciones llevadas a cabo periódicamente durante el modo de funcionamiento normal. Con el fin de mantener alta la capacidad de transmisión, las mediciones solo deben llevarse a cabo de manera ocasional, por ejemplo, una medición tiene lugar cada varios segundos. Sin embargo, en determinadas circunstancias, esta estrategia de medición no funciona satisfactoriamente por los siguientes motivos.

Por ejemplo, los sistemas H/2 deben poder compartir la banda de frecuencias superior y partes de la banda de frecuencias inferior con sistemas de radar, algunos de los cuales son móviles. Los sistemas de radar típicos utilizan antenas giratorias con un pequeño lóbulo principal de 1º aproximadamente para el barrido horizontal. Por consiguiente, las interferencias de radar son difíciles de detectar con estrategias de medición DFS. Esta situación se ilustra en la figura 1, donde WR y WH denotan la longitud de intervalo de una señal de radar y de una medición DFS H/2, TR y TH denotan la longitud de periodo de la detección de señales de radar y de la medición DFS H/2, TP denota la longitud de periodo de la señal de radar y LP denota un ancho de pulso de radar.

Teniendo en cuenta las longitudes de intervalo típicas y las longitudes de periodo típicas de una señal de radar y de una medición DFS, la detección de una señal de radar no es lo bastante fiable.

Por lo tanto, existe la necesidad de un método para controlar la selección de frecuencias en un sistema de comunicaciones inalámbricas en respuesta a señales de interferencia de tipo radar que permita implementar una estrategia de detección altamente eficaz. También existe la necesidad de un sistema de comunicaciones inalámbricas que lleve a cabo tal estrategia de detección.

Breve descripción de la invención

La necesidad existente se satisface mediante la invención definida en las reivindicaciones independientes 1, 17, 19. Realizaciones adicionales se definen en las reivindicaciones dependientes.

A continuación se explicará la invención adicionalmente, es a un método para controlar la selección de frecuencias en un sistema de comunicaciones inalámbricas en respuesta a señales de interferencia de radar que comprende supervisar y evaluar de manera continua o casi continua una pluralidad de frecuencias con respecto a una señal de interferencia de radar, asignar un parámetro de calidad a cada frecuencia evaluada, seleccionándose el parámetro de calidad entre más de dos valores utilizados para expresar el parámetro de calidad asignado a la frecuencia evaluada, indicando el parámetro de calidad la probabilidad de que una frecuencia esté ocupada por una señal de interferencia de radar, y seleccionar una o más frecuencias de transmisión en función de los parámetros de calidad asignados. Además, se lleva a cabo una supervisión adicional de una o más frecuencias con respecto a una señal de interferencia de radar, donde la medición para cada frecuencia evaluada está adaptada al valor de parámetro de calidad asignado a la frecuencia respectiva.

La supervisión de las frecuencias se lleva a cabo de manera continua o casi continua para permitir una detección más rápida y fiable de señales de interferencia de radar. Una supervisión casi continua comprende una pluralidad de intervalos de medición, donde la duración de un único intervalo de medición es larga en comparación con el intervalo de tiempo entre dos intervalos de medición subsiguientes. La supervisión se realiza para detectar cualquier señal de interferencia presente en una frecuencia específica. Una señal de interferencia detectada puede evaluarse posteriormente con respecto a la cuestión de si la señal de interferencia detectada es de radar o no.

Las señales de tipo radar son señales que, con una gran probabilidad, vuelven a un sistema de radar. Las características de radar típicas que pueden tenerse en cuenta cuando se evalúa(n) la(s) frecuencia(s) son una antena giratoria (de 4 a 20 s aproximadamente, preferentemente de 10 s/360 grados) con un pequeño lóbulo principal (de 1 grado aproximadamente), la transmisión periódica de pulsos cortos (de 20 a 4000 pulsos/s, en particular de 2000 a 3000 pulsos/s, teniendo cada pulso una longitud de pulso de 0,05 a 100 µs, en particular de un µs aproximadamente) y altas potencias de transmisión del orden de 26 dBW a 100 dBW. Además, se utilizan radares de seguimiento que tienen características similares pero que no utilizan una antena que gira periódicamente.

En función de la evaluación, un parámetro de calidad se asigna a cada frecuencia evaluada. El parámetro de calidad puede tomar cualquier valor de un conjunto o intervalo preferentemente predefinido de parámetros de calidad. Según una realización preferida, el parámetro de calidad comprende información más detallada que una simple respuesta sí/no. Por tanto, el parámetro de calidad puede tomar ventajosamente más de dos valores. Según una opción, el parámetro de calidad puede tomar una pluralidad de valores discretos, por ejemplo exactamente tres valores predefinidos. El primer valor indica que la frecuencia está ocupada porque, por ejemplo, se ha detectado una señal de interferencia de radar. El segundo valor indica que la frecuencia no está ocupada porque, por ejemplo, no se ha detectado ninguna señal de interferencia. El tercer valor indica que la frecuencia podría estar ocupada porque, por ejemplo, se ha detectado una señal de interferencia pero no está claro si la señal de interferencia detectada es realmente de radar.

Según una segunda opción, el parámetro de calidad puede definirse de manera que puede tomar cualquier valor entre un valor límite de baja calidad y un valor límite de alta calidad. La utilización de un parámetro de calidad que puede tomar cualquier valor comprendido en un intervalo de valores predefinido y continuo es ventajosa ya que permite una fácil adaptación de, por ejemplo, etapas de supervisión posteriores. La selección de una o más frecuencias en función de los parámetros de calidad asignados puede llevarse a cabo evaluando si el parámetro de calidad asignado a una frecuencia específica satisface una condición de umbral.

La supervisión y evaluación continuas o casi continuas de la pluralidad de frecuencias puede tener lugar durante el funcionamiento normal, es decir, de manera concurrente a las transmisiones habituales o antes del funcionamiento normal, por ejemplo durante un modo de arranque predefinido. Si la supervisión y la evaluación tienen lugar durante un modo de transmisión normal del sistema de comunicaciones inalámbricas, el sistema puede comprender un dispositivo de supervisión aparte para supervisar la pluralidad de frecuencias con respecto a las señales de interferencia de radar. El dispositivo de supervisión también realiza preferentemente la evaluación de las frecuencias supervisadas. Además, el dispositivo de supervisión puede estar adaptado para asignar un parámetro de calidad a cada frecuencia evaluada. El dispositivo de supervisión puede ser parte de al menos uno de entre un AP y un CC. Como alternativa, el dispositivo de supervisión puede estar ubicado de manera remota pero en comunicación con el AP o el CC.

Los parámetros de calidad generados en el AP o el CC mediante un dispositivo de supervisión interno o mediante una solución software pueden comunicarse a AP o CC adicionales. Estos AP o CC adicionales pueden pertenecer al mismo sistema de comunicaciones inalámbricas que el componente que asignó los parámetros de calidad o a un sistema de comunicaciones inalámbricas cercano. En función del (de los) parámetro(s) de calidad recibido(s), el AP

o CC receptor puede seleccionar sus propias frecuencias.

Según la invención, las frecuencias se seleccionan en función de los parámetros de calidad asignados. Después, las frecuencias seleccionadas pueden someterse a una supervisión adicional. Generalmente, la supervisión adicional puede estar relacionada con al menos una de las señales de interferencia de radar y con otras señales de interferencia. Si se detectan tales señales de interferencia, puede iniciarse una supervisión adicional continua o casi continua para evaluar de nuevo una o más frecuencias con respecto a las señales de interferencia de radar y asignar posteriormente parámetros de calidad correspondientes a las frecuencias evaluadas. Durante el funcionamiento habitual pueden crearse de manera artificial al menos una de entre pausas de recepción y de transmisión.

Alternativa o adicionalmente, la supervisión adicional puede realizarse según la DFS y/o utilizarse para fines de transmisión. Por tanto, la supervisión adicional puede estar relacionada, por ejemplo, con señales de interferencia que no son de tipo radar o con una valoración de la calidad media de las frecuencias seleccionadas anteriormente, por ejemplo con respecto a la carga de tráfico del sistema o la calidad de transmisión de la frecuencia de transmisión actualmente utilizada. Preferentemente, la supervisión adicional comprende cortas mediciones periódicas, tal y como se ilustra en la figura 1, que generalmente no son adecuadas para la detección de radar.

Anteriormente se ha mencionado que la supervisión continua o casi continua para evaluar una pluralidad de frecuencias con respecto a señales de interferencia de radar puede realizarse durante el modo de arranque del sistema de comunicaciones inalámbricas antes del modo de transmisión normal del mismo. Tal modo de arranque puede comprender la selección de frecuencias que tienen un parámetro de alta calidad. En una segunda etapa de selección, que puede comprender, por ejemplo, DFS, la frecuencia que tiene la mejor calidad de transmisión puede seleccionarse para fines de transmisión. Preferentemente, la transmisión se inicia en un periodo de tiempo seleccionado de manera aleatoria después de que se haya iniciado la supervisión periódica de la frecuencia seleccionada. Esto permite a algunos AP medir la interferencia de AP cercanos, por ejemplo mediante la DFS, y reaccionar, si fuera necesario, seleccionando otra frecuencia. La DFS puede habilitarse antes de, de manera concurrente a o después del inicio de la transmisión.

La transmisión comienza preferentemente en un modo de transmisión no habitual para permitir que los AP o los CC reaccionen ante las interferencias de AP o CC cercanos. Por lo tanto, puede que el modo de transmisión normal no se inicie antes de un periodo de tiempo predefinido o seleccionado de manera aleatoria después del inicio del modo de transmisión no habitual. El modo de arranque termina en cuanto el sistema H/2 pasa del modo de transmisión no habitual al modo de transmisión normal.

Cuando haya transcurrido un periodo de tiempo predefinido desde el inicio del modo de transmisión normal, las frecuencias de transmisión seleccionadas pueden supervisarse y evaluarse de nuevo de manera continua o casi continua con respecto a señales de radar u otras señales de interferencia. El periodo de tiempo predefinido puede ser diferente para distintas frecuencias de transmisión. Preferentemente, el periodo de tiempo predefinido se selecciona en función del parámetro de calidad que se haya asignado anteriormente a la frecuencia de transmisión actual. Sin embargo, puede tenerse en cuenta además la carga de tráfico del sistema o la calidad de transmisión de la frecuencia de transmisión actualmente utilizada.

Según una realización adicional de la invención, el método inventivo se aplica cada vez que el sistema de comunicaciones inalámbricas pretende cambiar desde una primera de transmisión hasta una segunda frecuencia de transmisión. Antes de conmutar a la segunda frecuencia de transmisión, la segunda frecuencia de transmisión se somete a la supervisión y evaluación continuas o casi continuas. Después se asigna un parámetro de calidad a la segunda frecuencia evaluada. La segunda frecuencia se selecciona como una frecuencia de transmisión en función del parámetro de calidad asignado. Posteriormente, la segunda frecuencia de transmisión puede someterse a una supervisión adicional con respecto a señales de interferencia de radar u otras señales de interferencia.

Breve descripción de los dibujos

Ventajas adicionales de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción de realizaciones preferidas de la invención a la luz de los dibujos que se acompañan, en los que:

La figura 1 muestra una posible realización de una estrategia de supervisión de un sistema H/2.

La figura 2 muestra una estrategia de supervisión de un sistema H/2 según la presente invención.

La figura 3 muestra una posible implementación de una detección de radar y de una selección dinámica de frecuencias en un sistema H/2 según la presente invención.

La figura 4 muestra una primera realización de un sistema H/2 según la presente invención.

La figura 5 muestra una segunda realización de un sistema H/2 según la presente invención.

La figura 6 muestra una tercera realización de un sistema H/2 según la presente invención.

La figura 7 muestra una cuarta realización de un sistema H/2 según la presente invención.

Descripción de realizaciones preferidas

La invención puede aplicarse a todo tipo de sistemas de comunicaciones inalámbricas. A continuación se describirá la invención a modo de ejemplo con relación a un sistema H/2 y un sistema IEEE 802.11a/h.

En la mitad inferior de la figura 2 se ilustra una estrategia de supervisión continua para la detección de radar (RD) según la invención en un sistema H/2 o IEEE 802.11a/h. Como puede observarse, la supervisión continua consiste en una única medición que tiene una longitud de intervalo Wtot que es grande en comparación con las longitudes de intervalo de las mediciones DFS. Wtot se elige de manera que pueda garantizarse que se reciba al menos un pulso de radar periódico. Los periodos de radar típicos tienen una duración de 10 segundos. Por tanto, Wtot debe tener una extensión en la dirección de tiempo de al menos 10 segundos. Con el fin de identificar una señal de interferencia detectada como una señal de interferencia periódica, es ventajoso elegir Wtot de manera que puedan recibirse al menos dos y preferentemente tres o más pulsos de radar. Esto permitiría al sistema H/2 o IEEE 802.11a/h establecer una distinción más fiable entre señales de interferencia periódicas de tipo radar y otras señales de interferencia no periódicas de tipo radar como, por ejemplo, señales de interferencia de un radar de seguimiento que normalmente no son periódicas.

Después que se haya realizado una supervisión como la ilustrada en la figura 2 para una frecuencia individual, el resultado de la supervisión tiene que evaluarse con el fin de asignar un parámetro de calidad a esta frecuencia.

Como un primer ejemplo puede proporcionarse un conjunto limitado de parámetros de calidad que indican la probabilidad con la que una frecuencia está ocupada. Un primer parámetro de calidad (1) indica que la frecuencia respectiva está ocupada por radar ya que se ha detectado una señal de interferencia periódica. Un segundo parámetro de calidad (0) indica que la frecuencia respectiva no está ocupada por radar porque no se ha detectado ninguna señal de interferencia periódica o no periódica. Un tercer parámetro de calidad (?) indica que existe una probabilidad mayor que cero de que la frecuencia respectiva esté ocupada por radar ya que, por ejemplo, se ha detectado una señal de interferencia pero no está claro si la señal de interferencia detectada es realmente periódica.

Las frecuencias marcadas con (0) pueden utilizarse posteriormente como frecuencias de transmisión para el sistema H/2 o IEEE 802.11a/h. Por otro lado, puede no estar permitido el uso de las frecuencias marcadas con (1) o (?). Independientemente del parámetro de calidad asignado a una frecuencia, la supervisión de todas las frecuencias puede repetirse después periódicamente de manera que los periodos de medición se adapten a la fiabilidad de los parámetros de calidad asignados. Por tanto, las frecuencias marcadas con (?) pueden supervisarse más a menudo que las frecuencias marcadas con (0) o (1). Alternativa o adicionalmente, el periodo de supervisión también puede adaptarse a la calidad de transmisión global de una célula específica.

En lugar de definir un conjunto discreto de parámetros de calidad, un aspecto más general asigna a cada frecuencia f una determinada probabilidad P(f). P(f) se sitúa entre un valor límite de baja calidad P1 y un valor límite de alta calidad P0. P1 y P0 pueden ajustarse. La introducción de un parámetro de calidad continua P(f) permite evaluar más detalladamente si una frecuencia está ocupada o no.

Como un ejemplo, puede elegirse que P0 sea igual a 0 (no se ha detectado ninguna señal de tipo radar) y puede elegirse que el valor de P1 sea igual a 1 (se han detectado una o más señales de tipo radar). Puede definirse que un valor umbral sea igual a 0, 1. Para cada frecuencia fi que va a evaluarse, se genera un parámetro de calidad correspondiente y se asigna a la frecuencia fi. Si el parámetro de calidad P(fi) de la frecuencia fi está por debajo del valor umbral de 0,1, la frecuencia fi puede seleccionarse posteriormente para fines adicionales de supervisión y/o de transmisión. Si, por otro lado, el parámetro de calidad P(fi) para una frecuencia específica fi está por encima de este valor umbral, no se selecciona la frecuencia fi.

Una vez que un parámetro de calidad P(fi) se ha asignado a una frecuencia fi, la frecuencia fi puede someterse posteriormente a mediciones periódicas adicionales. Preferentemente, la periodicidad de las mediciones adicionales se elige en función de la fiabilidad del parámetro de calidad P(f). Esto significa que se lleva a cabo cualquier medición si P(f) tiene un valor de aproximadamente 0,5 y que se llevan a cabo algunas mediciones si P(f) vale aproximadamente 0 ó 1.

La utilización de P(f) permite una adaptación más fácil del periodo de supervisión a las condiciones de interferencia reales. La detección de señales de interferencia y la evaluación de frecuencias con respecto a las señales de interferencia detectadas pueden implementarse de manera que el sistema H/2 o IEEE 802.11a/h busquen pequeños pulsos recibidos periódicamente. Un pulso recibido puede calificarse como una señal de interferencia si el nivel de señal respectivo es mayor que un determinado umbral. También pueden tenerse en cuenta parámetros adicionales como el espectro de la señal de radar esperada o estadísticas de otras interferencias como la interferencia cocanal con mayor varianza que el radar con el fin de analizar una frecuencia específica con respecto a señales de tipo radar.

Con el fin de analizar las señales de interferencia detectadas con el fin de asignar los parámetros de calidad, puede utilizarse la estrategia siguiente. Durante un periodo de supervisión Wtot se toma una pluralidad de N muestras RSS (intensidad de señal recibida). Si ninguna muestra RSS está por encima de un determinado umbral de señal que es típico para radares, se supone que la frecuencia no está ocupada por radar. Si al menos una muestra RSS está por encima de este umbral, esta muestra RSS de alta intensidad de campo puede provenir de una señal de tipo radar o de cualquier otra interferencia como una interferencia cocanal. Después debe comprobarse si algunas estadísticas de las muestras RSS como la varianza, el ancho de banda ocupado, etc., son típicas de la interferencia cocanal o de los radares. En función de esta investigación, el canal se marca finalmente como utilizado posiblemente por radares

o no. Tal y como se ha expuesto anteriormente, esta probabilidad puede expresarse por P(f) o por uno de los marcadores (0), (1) o (?).

En la figura 3 se ilustra una posible implementación de la invención en un sistema H/2 o IEEE 802.11a/h que comprende una unidad de detección de radar RD y una unidad de selección dinámica de frecuencias DFS. La unidad de detección de radar RD lleva a cabo una supervisión continua o casi continua con respecto a señales de tipo radar y la unidad de selección dinámica de frecuencias DFS lleva a cabo una supervisión de corta duración con respecto a otras señales de interferencia procedentes de, por ejemplo, sistemas cercanos. En la figura 2 se ilustra a modo de ejemplo posibles estrategias de medición para la detección de radar y la selección dinámica de frecuencias.

La unidad de detección de radar RD recibe una pluralidad de m frecuencias que se evaluarán con respecto a señales de tipo radar. Las frecuencias evaluadas por la unidad de detección de radar RD pueden estar constituidas por una banda de frecuencias completa o por un conjunto de frecuencias que se asignaron a un proveedor de soporte individual. En la unidad de detección de radar RD, un parámetro de calidad P(fi) se asigna a cada frecuencia fi evaluada por la unidad de detección de radar RD. En la unidad de detección de radar RD tiene lugar una primera selección y una pluralidad de n (n : m) frecuencias que tienen un parámetro de calidad P(f) que satisface una determinada condición de umbral se introduce en la unidad de selección dinámica de frecuencias DFS. La unidad dinámica de selección de frecuencias DFS evalúa las frecuencias recibidas con respecto a, por ejemplo, una calidad de transmisión media y realiza una segunda selección con respecto a la frecuencia más adecuada para fines de transmisión. Esta única frecuencia se proporciona posteriormente por la unidad de selección dinámica de frecuencias DFS y se utiliza para fines de transmisión.

El método para controlar la selección de frecuencias en un sistema H/2 según la invención puede implementarse durante un modo de transmisión normal del sistema H/2 o IEEE 802.11a/h o durante un modo de arranque especial del mismo, es decir, antes de la transmisión normal. A continuación se ilustrará a modo de ejemplo un modo de arranque de cuatro etapas.

Durante una primera etapa, las frecuencias se supervisan y se evalúan con respecto a señales de interferencia de tipo radar. En una segunda y una tercera etapa tiene lugar la DFS ilustrada en la figura 1. En una cuarta etapa, el sistema H/2 o IEEE 802.11a/h pasa a un modo de funcionamiento normal. Puede definirse opcionalmente una etapa adicional de manera que una supervisión similar a la primera etapa se repita periódicamente cada varias horas. A continuación se describirán en mayor detalle las etapas individuales. La etapa 1 del modo de arranque se inicia automáticamente cuando se enciende un AP (H/2, IEEE 802.11a/h) o un CC (IEEE 802.11a/h). Durante la etapa 1 no se produce ninguna transmisión y todas las frecuencias de, por ejemplo, la banda de frecuencias superior de H/2 se supervisan de manera continua o casi continua y se evalúan con respecto al resultado de la supervisión. La duración de la supervisión depende del periodo TR esperado de la interferencia de radar. Después, un parámetro de calidad se asigna a cada frecuencia supervisada. La medición de una frecuencia se interrumpe inmediatamente en cuanto se detecte una señal de radar periódica que interfiera en esa frecuencia con una determinada probabilidad. Por tanto, el tiempo de arranque puede reducirse. La etapa 1 puede llevarse a cabo por la unidad de detección de radar RD ilustrada en la figura 3.

Después de que todas las frecuencias se hayan supervisado una vez, el AP continúa con la etapa 2. La etapa 2 puede llevarse a cabo por la unidad de selección dinámica de frecuencias DFS ilustrada en la figura 3.

Durante la etapa 2, todos los canales a los que se les ha asignado un parámetro de alta calidad (por ejemplo (0) o un valor de P(f) que satisfaga una condición de umbral predefinida) no se miden de manera continua sino periódica. La calidad media de cada frecuencia puede evaluarse por medio de las mediciones periódicas. Puesto que las mediciones periódicas son muy cortas, las señales de interferencia periódicas no pueden detectarse normalmente. La duración T2 de la etapa 2 se selecciona de manera aleatoria en un intervalo de tiempo predefinido. Por medio de la duración T2 seleccionada aleatoriamente se evita que varios AP o CC que se hayan encendido al mismo tiempo pasen de manera síncrona de la etapa 2 a la etapa 3. Cuando haya transcurrido T2, el AP o CC selecciona automáticamente la frecuencia con la menor interferencia y la mejor calidad. Después, el AP o CC pasa a la etapa 3.

En la etapa 3, el AP o CC transmite periódicamente el BCH (canal de radiodifusión, H/2) o una baliza (IEEE 802.11a/h) en un modo de transmisión no habitual en la frecuencia seleccionada en la etapa 2. Se elimina cualquier otra transmisión en el sistema H/2 o IEEE 802.11a/h. No se permite que ningún MT se asocie con el AP o el CC ni que se comunique con el mismo. En la parte restante de la trama MAC (control de acceso al medio) entre las transmisiones del BCH o de la baliza, el AP o CC sigue supervisando la interferencia en la frecuencia seleccionada en la etapa 2 y en las otras frecuencias. Al igual que en la etapa 2, la supervisión es generalmente demasiado corta como para detectar señales de interferencia periódicas.

En la etapa 3 se habilita la DFS. Esto significa que cuando la interferencia en la frecuencia seleccionada durante la etapa 2 aumenta y crece más que para otra frecuencia, el AP o el CC conmutan automáticamente a la siguiente frecuencia mejor adaptada con la interferencia más baja. La conmutación tiene en cuenta una histéresis predefinida para evitar un cambio demasiado rápido entre frecuencias con una interferencia similar o casi similar.

Preferiblemente, la duración T3 de la etapa 3 es fija. Como alternativa, puede seleccionarse de manera aleatoria dentro de un intervalo de tiempo predefinido. Cuando haya transcurrido T3, el AP o el CC pasa automáticamente a la etapa 4. La ventaja de la duración aleatoria T2 de la etapa 2 resulta ahora evidente: puesto que los AP o los CC no pasan simultáneamente a la etapa 3, cuando se inicia una transmisión no habitual algunos AP o CC pueden medir la interferencia de las transmisiones de BCH o de baliza de AP o CC cercanos y pueden reaccionar seleccionando una frecuencia de transmisión diferente. El modo de arranque pasa de la etapa 3 a la etapa 4.

La etapa 4 corresponde al modo de funcionamiento normal. Los AP o los CC siguen transmitiendo el BCH o la baliza y permiten la asociación de los MT y la comunicación con los mismos. La DFS permanece habilitada.

Según una etapa adicional opcional, la etapa 1 se repite en pausas de recepción/transmisión durante el modo de funcionamiento normal del sistema H/2 o IEEE 802.11a/h. De nuevo, una pluralidad de frecuencias se supervisa de manera continua o casi continua. El intervalo de repetición de la supervisión puede elegirse en función de la carga de tráfico del sistema y/o del parámetro de calidad asignado anteriormente a la frecuencia de transmisión u otras frecuencias.

En lugar de, o además de, implementar el método de la invención en la forma de un modo de arranque, el método también puede aplicarse durante el funcionamiento habitual de un sistema H/2 o IEEE 802.11a/h, de manera que el método se lleva a cabo cada vez que un AP o un CC selecciona una nueva frecuencia. Esto significa que cada vez que se selecciona una nueva frecuencia (por ejemplo, según la DFS), esta frecuencia recién seleccionada se supervisa y se evalúa, asignándose un parámetro de calidad a esta frecuencia recién seleccionada. Una supervisión continua o casi continua con una duración de supervisión comparativamente larga (correspondiente a Wtot) se utiliza tal y como se ha descrito anteriormente. Puede emplearse el mismo procedimiento de medición y de decisión que el ilustrado anteriormente con respecto a la etapa 1 del modo de arranque.

Cuando se decide que la nueva frecuencia ya está ocupada por radar, esta frecuencia se marca con el parámetro de calidad correspondiente y será evitada posteriormente por el sistema H/2 o IEEE 802.11a/h. Después se selecciona otra frecuencia de una lista de frecuencias permitidas, por ejemplo frecuencias a las que se les han asignado parámetros de calidad apropiados. La selección entre la lista de frecuencias permitidas puede llevarse a cabo según la DFS descrita en las figuras 1 y 2. Las frecuencias permitidas pueden clasificarse en función de mediciones de interferencia cocanal DFS. El aspecto de llevar a cabo el método inventivo antes de conmutar a una nueva frecuencia puede combinarse de manera ventajosa con el modo de arranque descrito anteriormente.

Durante el funcionamiento habitual de un sistema H/2 o IEEE 802.11a/h, es decir, durante una transmisión habitual, las pausas de recepción/transmisión pueden crearse artificialmente en función de, por ejemplo, una carga de tráfico de sistema y/o el parámetro de calidad asignado a la frecuencia de transmisión. Durante las pausas de recepción/transmisión creadas artificialmente puede llevarse a cabo una detección de radio adicional. La detección de radio llevada a cabo durante las pausas de recepción/transmisión solo se lleva a cabo preferentemente con respecto a la frecuencia de transmisión actual. La duración de las pausas de recepción/transmisión no debe ser mayor que algunos milisegundos para mantener una alta capacidad de transmisión del sistema H/2 o IEEE 802.11a/h.

Una vez que un AP o un CC haya determinado los parámetros de calidad de una o más frecuencias, los parámetros de calidad determinados pueden comunicarse a AP o CC cercanos del mismo sistema o a los AP o CC de un sistema cercano. Esta información adicional puede utilizarse por el AP o CC respectivo para una decisión más precisa acerca de si una determinada frecuencia está ocupada por radar o no. Además, generalmente bastará con proporcionar solamente un único AP o un único CC en un sistema específico con la capacidad de llevar a cabo la invención.

Los métodos descritos anteriormente pueden implementarse en el firmware de los AP o los CC. Por tanto, no se necesita ningún hardware adicional para llevar a cabo la invención. Como alternativa, un dispositivo de supervisión aparte que se hace funcionar como una unidad de detección de radar puede estar incluido en o estar acoplado a un AP o un CC. El dispositivo de supervisión tiene la tarea de supervisar una o más frecuencias con el fin de detectar señales de interferencia periódicas provenientes de un sistema de radar. Además, el dispositivo de supervisión puede comprender funcionalidades apropiadas para evaluar las frecuencias con respecto a las señales de interferencia detectadas y para asignar un parámetro de calidad correspondiente a cada frecuencia evaluada. En las figuras 4 a 7 se ilustran varias realizaciones de un sistema H/2 o IEEE 802.11a/h que comprende un dispositivo de supervisión de este tipo.

En la figura 4 se ilustra una primera realización de un sistema H/2 o IEEE 802.11a/h que comprende un dispositivo de supervisión MD. El sistema comprende tres MT y un único AP. El dispositivo de supervisión MD está incluido como una solución software en el AP. Un dispositivo de supervisión integrado MD tiene la desventaja de que no puede realizar mediciones cuando el AP está transmitiendo. Esto significa que la supervisión no puede llevarse a cabo de manera continua o casi continua durante la transmisión habitual del AP.

Según el sistema ilustrado en la figura 5, el dispositivo de supervisión MD está acoplado como una solución hardware al AP. El dispositivo de supervisión MD puede estar conectado al AP mediante una conexión cableada o inalámbrica. Por ejemplo, puede proporcionarse una conexión de radio mediante una interfaz de radio diferente (por ejemplo, Bluetooth) o mediante la interfaz aérea H/2 o IEEE 802.11a/h ya especificada para la comunicación MT/AP

o MT/CC.

En la figura 6 se ilustra una tercera realización de un sistema H/2 o IEEE 802.11a/h que comprende un dispositivo de supervisión MD. El sistema ilustrado en la figura 6 comprende cuatro células distintas. Una primera célula está definida por un AP que comprende un dispositivo de supervisión MD como el ilustrado en la figura 4. Una segunda y una tercera célula están definidas por varios AP sin dispositivos de supervisión MD. Una cuarta célula está definida por un CC.

Los parámetros de calidad individuales asignados a frecuencias específicas se comunican desde el AP, al que está asociado el dispositivo de supervisión MD, hasta las tres células cercanas. Por tanto, las tres células cercanas pueden beneficiarse de la supervisión y la evaluación realizadas por el AP en comunicación con el dispositivo de supervisión MD. Las células individuales pueden estar conectadas mediante una conexión de radio.

En la figura 7 se ilustra una cuarta realización de un sistema H/2 o IEEE 802.11a/h según la invención. El sistema ilustrado en la figura 7 comprende un dispositivo de supervisión MD que está dispuesto a una determinada distancia de una célula de AP y de una célula de CC. El dispositivo de supervisión MD se comunica con el AP y el CC mediante, por ejemplo, una conexión de radio o un enlace cableado. Puesto que el dispositivo de supervisión MD está separado del AP y del CC, el dispositivo de supervisión MD puede realizar una supervisión continua o casi continua durante las transmisiones del AP o el CC. Esto permite una detección más fiable de señales de radar durante el modo de funcionamiento normal de un sistema H/2 o IEEE 802.11a/h.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para controlar la selección de frecuencias en un sistema de comunicaciones inalámbricas en respuesta a señales de interferencia de radar, que comprende:

a) supervisar y evaluar de manera continua o casi continua una pluralidad de frecuencias con respecto a una señal de interferencia de radar;

b) asignar un parámetro de calidad a cada frecuencia evaluada, seleccionándose el parámetro de calidad entre más de dos valores utilizados para expresar el parámetro de calidad asignado a la frecuencia evaluada, indicando el parámetro de calidad la probabilidad de que la frecuencia esté ocupada por una señal de interferencia de radar;

c) seleccionar una o más de la pluralidad de frecuencias en función de los parámetros de calidad asignados para su utilización por el sistema de comunicaciones inalámbricas; y

d) supervisar y evaluar adicionalmente una o más de la pluralidad de frecuencias con respecto a una señal de interferencia de radar, donde el periodo de medición para cada frecuencia evaluada está adaptado al valor de parámetro de calidad asignado a la frecuencia respectiva.
2.

El método según la reivindicación 1, en el que el parámetro de calidad puede tomar un valor de una pluralidad de valores predefinidos, indicando un primer valor que una frecuencia está ocupada, indicando un segundo valor que una frecuencia no está ocupada e indicando un tercer valor que una frecuencia podría estar ocupada.
3.

El método según la reivindicación 1 ó 2, en el que el parámetro de calidad puede tomar cualquier valor entre un valor límite de baja calidad y un valor límite de alta calidad.
4.

El método según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que en la etapa c) solo se seleccionan aquellas frecuencias a las que se les han asignado parámetros de calidad que satisfacen una condición de umbral.
5.

El método según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que al menos la etapa a) se lleva a cabo durante un modo de transmisión normal.
6.

El método según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que al menos la etapa a) se lleva a cabo antes de un modo de transmisión normal.
7.

El método según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que al menos la etapa a) se lleva a cabo por un dispositivo de supervisión aparte (MD) en comunicación con al menos uno de entre un punto de acceso (AP) y un controlador central (CC) del sistema de comunicaciones inalámbricas.
8.

El método según una de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende además comunicar a un punto de acceso (AP)

o a un controlador central (CC) del mismo sistema de comunicaciones inalámbricas, o de un sistema de comunicaciones inalámbricas cercano, los parámetros de calidad asignados.
9.

El método según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que, si al menos una de las señales de interferencia de radar y otras señales de interferencia se detectan en la etapa d), se repiten las etapas a) a c).
10.

El método según una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que se crean artificialmente pausas de recepción/transmisión durante el funcionamiento habitual.
11.

El método según una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la etapa d) comprende supervisar periódicamente una o más de las frecuencias seleccionadas para evaluar una calidad media de las mismas.
12.

El método según la reivindicación 11, que comprende además realizar transmisiones en la una o más frecuencias que tienen la calidad media más alta.
13.

El método según la reivindicación 12, en el que después de un periodo de tiempo predefinido, el método vuelve a la etapa a).
14.

El método según la reivindicación 13, en el que para una frecuencia de transmisión específica, el periodo de tiempo predefinido se selecciona en función del parámetro de calidad asignado anteriormente a esta frecuencia de transmisión.
15.

El método según una de las reivindicaciones 13 ó 14, en el que el periodo de tiempo predefinido se selecciona además en función de una carga de tráfico del sistema o de la calidad de transmisión de la frecuencia de transmisión actualmente utilizada.
16.

El método según una de las reivindicaciones 1 a 15, en el que antes de conmutar desde una primera frecuencia de transmisión a una segunda frecuencia de transmisión, la segunda frecuencia de transmisión se somete a al menos las etapas a) y b).
17.

Un producto de programa informático que comprende partes de código de programa para llevar a cabo las etapas de las reivindicaciones 1 a 16 cuando el producto se ejecuta en un ordenador.
18.

El producto de programa informático según la reivindicación 17, almacenado en un medio de grabación legible por ordenador.
19.

Un sistema de comunicaciones inalámbricas, que comprende:

a) una primera unidad para supervisar y evaluar de manera continua o casi continua una pluralidad de frecuencias con respecto a una señal de interferencia de radar;

b) una segunda unidad para asignar un parámetro de calidad a cada frecuencia evaluada, seleccionándose el parámetro de calidad asignado entre más de dos valores utilizados para expresar el parámetro de calidad asignado a la frecuencia evaluada, indicando el parámetro de calidad la probabilidad de que una frecuencia esté ocupada por una señal de interferencia de radar;

c) una tercera unidad para seleccionar una o más de la pluralidad de frecuencias en función de los parámetros de calidad asignados para su utilización por el sistema de comunicaciones inalámbricas, donde la primera unidad está adaptada para supervisar adicionalmente una o más de la pluralidad de frecuencias con respecto a señales de interferencia de radar; y

d) una cuarta unidad para evaluar adicionalmente una o más de la pluralidad de frecuencias con respecto a una señal de interferencia de radar, donde el periodo de medición en cada frecuencia evaluada está adaptado al valor de parámetro de calidad asignado a la frecuencia respectiva.
20.

El sistema de comunicaciones inalámbricas según la reivindicación 19, que comprende un dispositivo de supervisión (MD) asociado con o remoto a al menos uno de entre un punto de acceso (AP) o un controlador central (CC), en el que el dispositivo de supervisión (MD) incluye al menos la primera unidad para supervisar y evaluar de manera continua o casi continua una o más de la pluralidad de frecuencias con respecto a la señal de interferencia de radar.
21.

El sistema de comunicaciones inalámbricas según la reivindicación 20, en el que la cuarta unidad está configurada además para evaluar la una o más de la pluralidad de frecuencias seleccionadas por la tercera unidad con respecto a la calidad de transmisión.