[發(fā)明專利]用于檢測(cè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信道中的干擾的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480039204.4
• 申請(qǐng)日: 2014-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105453442B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金耕進(jìn);菲利普·奧爾利克;G·M·巴蒂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H04B1/10
• 分類號(hào): H04B1/10
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 呂俊剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并且更特別地，涉及檢測(cè)、分類和減少無(wú)線局域網(wǎng)中的干擾。

背景技術(shù)

無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)已顯示出吞吐量的改進(jìn)和部署成本的顯著下降。由于提供部署的靈活性和容易性，使得WLAN在住宅、商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中越來(lái)越流行。然而，在這些技術(shù)變?yōu)橛芯€網(wǎng)絡(luò)(尤其是針對(duì)時(shí)間敏感的應(yīng)用)的可行替代方案之前，無(wú)線通信(固有地不可靠)需要顯著改進(jìn)。

無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的主要問(wèn)題是干擾。干擾可能源于在地理上的附近地區(qū)并且在相同或類似的頻帶或信道中工作的其它類似網(wǎng)絡(luò)。很多現(xiàn)有無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)被允許在相同的未經(jīng)許可的頻帶中工作，因此彼此干擾。一些示例包括在2.4GHz或5.8GHz的未經(jīng)許可的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)頻段中工作的Wi-Fi和藍(lán)牙(BT)設(shè)備、無(wú)繩電話、智能電話等。

干擾還可能來(lái)自非通信源(諸如微波爐、熒光燈泡)和信號(hào)路徑中的物體(其可能導(dǎo)致陰影和多路徑問(wèn)題)。這些因素中的大多數(shù)通常不受WLAN的運(yùn)營(yíng)商控制。因此，WLAN必須能夠通過(guò)采用使干擾的影響最小化的技術(shù)來(lái)適應(yīng)這樣的環(huán)境。

影響WLAN的性能的干擾可以被分類為來(lái)自其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的具有20MHz或更大的帶寬的寬帶干擾以及通常為1MHz或更小的窄帶干擾信號(hào)。

跳頻可以通過(guò)在多個(gè)頻道之上對(duì)信息信號(hào)擴(kuò)頻來(lái)使干擾的影響最小化。具有正交頻分復(fù)用(OFDM)的系統(tǒng)和多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)能夠提供可靠的通信和增加的吞吐量。雖然這些技術(shù)已經(jīng)顯著降低了干擾水平，但是干擾仍然是WLAN的性能退化的主要來(lái)源。

使干擾的影響最小化的第一步是檢測(cè)干擾并且對(duì)其類型進(jìn)行分類(例如，窄帶、或者寬帶、或者二者)。然后，可以設(shè)計(jì)適當(dāng)動(dòng)作，諸如，改變工作信道，在周期性干擾信號(hào)的非活動(dòng)周期期間發(fā)送等。然而，這樣做消耗網(wǎng)絡(luò)資源并且不利地影響性能。在能夠投入處理干擾的資源與在性能上獲得的可能改進(jìn)之間必須存在良好計(jì)算的權(quán)衡。

然而，大多數(shù)傳統(tǒng)方法僅關(guān)注單個(gè)干擾源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種用于檢測(cè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的干擾并且將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的干擾分類為窄帶信號(hào)、寬帶信號(hào)、或兩者的組合的方法。然后，基于該分類，使用干擾減少技術(shù)來(lái)確保有效吞吐量。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在預(yù)先指定的掃描周期內(nèi)掃描無(wú)線信道，并且產(chǎn)生表示信道上的無(wú)線活動(dòng)的快速傅立葉變換(FFT)或等效值。這些值被用于以低成本和有效方式檢測(cè)干擾并且對(duì)干擾分類。考慮到數(shù)據(jù)速率和期望的有效吞吐量，本發(fā)明確定對(duì)掃描預(yù)算的限制，其中，掃描預(yù)算可用于實(shí)現(xiàn)至少用于網(wǎng)絡(luò)的期望吞吐量。

具體地，該方法通過(guò)首先將二樣本柯?tīng)柲Z夫-斯米爾諾夫(Kolmogorov-Smirnov，K-S)檢驗(yàn)應(yīng)用至在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信道的兩次連續(xù)掃描期間獲得的第一周期圖和第二周期圖以獲得第一統(tǒng)計(jì)量，來(lái)檢測(cè)所述信道中的干擾。然后，通過(guò)將第一統(tǒng)計(jì)量與閾值進(jìn)行比較，將干擾分類為寬帶的或窄帶的。根據(jù)該分類減少干擾。

附圖說(shuō)明

[圖1]

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于對(duì)無(wú)線信道進(jìn)行采樣的過(guò)程的示意圖；

[圖2]

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的從采樣構(gòu)造的周期圖的示意圖；

[圖3]

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于檢測(cè)、分類和減少干擾的方法的流程圖；

[圖4]

圖4是圖3的方法的分類階段的流程圖；

[圖5]

圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例性寬帶干擾的圖表；

[圖6]

圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例性窄帶干擾的圖表；以及

[圖7]

圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的兩個(gè)連續(xù)經(jīng)驗(yàn)分布之間的距離的圖表。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種用于檢測(cè)、分類和減少無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信道中的干擾的方法。

如圖1所示，干擾減少中的第一步以成本有效方式檢測(cè)干擾。代替試圖對(duì)個(gè)別干擾信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和分類，所述實(shí)施方式在時(shí)間105期間在掃描周期101期間周期性地檢測(cè)信道上的無(wú)線活動(dòng)的變化。所述檢測(cè)在掃描持續(xù)時(shí)間102期間發(fā)生，掃描持續(xù)時(shí)間102可以是整個(gè)周期或周期的一部分。如果檢測(cè)到顯著變化，則對(duì)干擾活動(dòng)執(zhí)行更透徹的分析。