專利名稱：在無線通信系統(tǒng)中用于報告一個測量提要的裝置和方法
相關(guān)中請的交叉引用本發(fā)明要求在2001年3月8日申請的申請?zhí)朜o.60/274,175的優(yōu)先權(quán)。
本發(fā)明通常涉及在可根據(jù)諸如IEEE802.11標準之類的第一通信標準來操作的一個無線通信系統(tǒng)中的通信站的通信，其中，可由該系統(tǒng)使用的頻帶也可以被另外一個無線通信系統(tǒng)所應用，該另外的無線通信系統(tǒng)可根據(jù)另外一個通信標準來操作。更特別地，本發(fā)明涉及一種設備及其相關(guān)方法，通過它來至少在測量提要中識別根據(jù)第一通信標準的通信動作是否正在通信站所調(diào)諧到的一個頻帶部分上進行。當在5GHz頻帶中，在可根據(jù)IEEE802.11標準操作的通信站中實施時，一個測量提要字段被形成，其指示通信站是否被調(diào)諧到802.11格式數(shù)據(jù)被傳送的一個頻帶部分上。通過識別通信站是否被調(diào)諧到802.11格式數(shù)據(jù)被傳送的一個頻帶部分，咋在通信站所調(diào)諧到的頻帶部分上的后續(xù)重新調(diào)諧或通信操作被完成。
背景技術(shù)：
通信技術(shù)的進步已經(jīng)允許新型通信系統(tǒng)的引入和普及。在不同的此類新型通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸速率和容許被傳送的相應數(shù)據(jù)數(shù)量相對于現(xiàn)有類型的通信系統(tǒng)已經(jīng)增加。
新型通信系統(tǒng)是已經(jīng)使通信技術(shù)進步結(jié)果成為可能的通信系統(tǒng)的典型。一個無線通信系統(tǒng)的通信信道形成在無線鏈路上，從而避免了對可操作在其中的發(fā)送和接收站之間的傳統(tǒng)有線連接的需要。因此，和傳統(tǒng)有線系統(tǒng)相比，一個無線通信系統(tǒng)固有地允許了增加的通信靈活性。
帶寬限制有時限制了通信系統(tǒng)的通信容量。那就是說，一個通信系統(tǒng)可用來在發(fā)送和接收站之間傳送信息的通信信道的帶寬容量或信道有時是有限的。并且，通信信道或信道組的有限容量限制了通信系統(tǒng)通信容量的增加。無線通信系統(tǒng)的通信容量特別易受到由于通信信道帶寬限制引起的容量限制的影響。通常，一個無線通信系統(tǒng)被分配一個有限的電磁頻譜部分，在所述有限的電磁頻譜部分上定義通信信道。因此，一個無線通信系統(tǒng)通信容量增加有時受到此種分配的限制。因此，無線通信系統(tǒng)的通信容量的增加有時只有在增加使用被分配的頻譜的效率時才可能。
數(shù)字通信技術(shù)提供一種方式，通過這種方式，通信系統(tǒng)中的通信帶寬效率可以增加。由于為了有效利用此類系統(tǒng)中分配的頻譜而存在于一個無線通信系統(tǒng)中的這種特定需要，數(shù)字通信技術(shù)的使用在其中特別有利地被執(zhí)行。
當數(shù)字通信技術(shù)被使用時，要被傳送的信息被數(shù)字化。在一個技術(shù)中，數(shù)字化信息被格式化到分組中，并且分組被傳送以便完成通信。單獨的一個數(shù)據(jù)分組或數(shù)據(jù)分組小組可以以不連續(xù)的間隔被傳送，并且一旦被傳送，就可以被連接在一起來重建包含在其中的信息內(nèi)容。
因為能夠以不連續(xù)的間隔傳送數(shù)據(jù)分組，所以和電路交換通信的傳統(tǒng)要求相比，通信信道不需要完全專用于與一個接收站通信的一個發(fā)送站產(chǎn)生的分組數(shù)據(jù)的通信。取代的是，單個信道可以在多個不同的發(fā)送和接收站對中被共享。因為單個信道可以被利用來完成多個通信站對的通信，所以改良的通信容量成為可能。例如在傳統(tǒng)LANs(局域網(wǎng))中完成分組數(shù)據(jù)通信。可按照與有線LANs相似的方式來操作的無線網(wǎng)絡也已經(jīng)被開發(fā)并且被利用來在一個無線電鏈路上傳送數(shù)據(jù)分組，從而完成通過無線電鏈路連接的一個發(fā)送站和一個接收站之間的通信。
例如，一個IEEE(電氣和電子工程學會)802.11標準定義了一個用于無線局域網(wǎng)操作的系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)邏輯分層級來定義并且該系統(tǒng)各個層的工作參數(shù)在該標準中被定義。
已經(jīng)提出提議來應用位于5GHz上的一個未經(jīng)許可的頻帶并且來執(zhí)行通?？筛鶕?jù)IEEE802.11標準操作的一個WLAN。
其它系統(tǒng)也可在5GHz頻帶上實現(xiàn)。例如，稱為HyperLan II系統(tǒng)的一個無線通信系統(tǒng)也在5GHz頻帶上被實現(xiàn)。HyperLan II系統(tǒng)可根據(jù)ETSI公布的一個標準來操作。HyperLan II系統(tǒng)也是一種WLAN系統(tǒng)。
因為一個以上通信系統(tǒng)可操作在5GHz頻帶的公共頻率部分上，所以可操作在其中的通信系統(tǒng)必須能夠動態(tài)地選擇完成通信的頻帶部分。需要動態(tài)選擇以使一個以上通信系統(tǒng)不同時使用同一頻率來嘗試完成通信。
歐洲管理委員會(ERC)已經(jīng)提出了可操作在5GHz頻帶中的那些系統(tǒng)的系統(tǒng)要求。例如，在這些要求中包括這樣一個要求即，可操作在5GHz頻帶上的系統(tǒng)產(chǎn)生電磁能量輻射，該電磁能量輻射被擴展到在其中定義的可用頻率信道上。也就是說，在通信系統(tǒng)操作期間產(chǎn)生的形成通信信號能量的干擾電平必須在很大的頻帶帶寬上大約恒定。該干擾必定同樣被擴展并且必須避免妨礙衛(wèi)星和雷達系統(tǒng)中的通信。
并且，例如，一個IEEE802.11或HyperLAN系統(tǒng)要求一個移動站(STA)能夠調(diào)諧到當前未被一個基本業(yè)務組(BSS)使用的一個頻帶頻率部分上。并且，一旦調(diào)諧到那，移動站需要測量干擾的存在。一旦進行測量，則測量報告必須被返回給基本業(yè)務組的一個接入點(AP)。此過程被稱為測量分析結(jié)果的動態(tài)頻率選擇(DFS)，基本業(yè)務組的一個接入點確定是否選擇一個新的頻率范圍用于移動站操作。此過程被稱為動態(tài)頻率選擇(DFS)。在一個HyperLan II系統(tǒng)中，移動站報告作為DSF機構(gòu)一部分的一個基帶收發(fā)信機系統(tǒng)中的一個接收信號強度指示(RSSI)塊的指示。然而，一個RSSI指示的使用不提供關(guān)于干擾信號源的一個指示。
一種能夠更好地促進可操作在一個IEEE802.11系統(tǒng)中的移動站中的動態(tài)頻率選擇的方式將是有利的。
它是考慮到了與無線通信系統(tǒng)操作相關(guān)的此背景信息，在該無線通信系統(tǒng)中，已經(jīng)展開了本發(fā)明顯著改善的動態(tài)頻率分配被利用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種使用在可根據(jù)諸如IEEE802.11標準之類的第一通信標準來操作的無線通信系統(tǒng)中的設備及其相關(guān)方法，其中可被該系統(tǒng)使用的頻帶還被可根據(jù)另外一個通信系統(tǒng)標準來操作的另外一個通信系統(tǒng)所應用。
通過本發(fā)明一個實施例的操作，提供一種方式，通過它來至少在一個測量提要中識別根據(jù)第一通信標準的通信動作是否在該通信站所調(diào)諧到的頻帶部分上進行。通過提供測量提要，能夠?qū)νㄐ耪镜暮罄m(xù)重新調(diào)諧或后續(xù)通信操作更好地做出判斷。然后，藉此促進動態(tài)頻率選擇。
在本發(fā)明的一個方面中，由一個通?？筛鶕?jù)5GHz頻帶中的IEEE802.11標準來操作的移動站(STA)形成一個測量提要字段。測量提要字段是這樣一個數(shù)值即，指示移動站是否調(diào)諧到在其上傳送802.11數(shù)據(jù)的一個頻帶部分。通過把測量提要字段傳送給諸如可操作在802.11系統(tǒng)中的接入點(AP)之類的一個控制設備，可以對是否在移動站所調(diào)諧到的頻帶部分上重新調(diào)諧移動站或開始通信做出判斷。
在本發(fā)明的另一方面中，用這樣一個數(shù)值來填充測量提要字段，該數(shù)值表示移動站是否被調(diào)諧到一個頻率范圍，在該頻率范圍上802.11數(shù)據(jù)分組被傳送。如果802.11數(shù)據(jù)分組在移動站所調(diào)諧到的頻率范圍上被傳送，則測量提要字段用第一個數(shù)值來填充。反過來，如果802.11數(shù)據(jù)分組未在移動站所調(diào)諧到的頻率范圍上被傳送，則測量提要字段是另外一個值。包括測量提要字段的一個測量提要被移動站傳送給一個接入點，在該接入點處執(zhí)行控制功能以便控制移動站的后續(xù)操作。
在本發(fā)明的另一方面中，一旦移動站被調(diào)諧到一個選定的頻率范圍，則測量是在該頻率范圍上傳送的通信能量構(gòu)成的。如果通信能量被檢測到，則通信能量被解碼以便檢測通信能量是否形成分組格式數(shù)據(jù)。如果分組格式數(shù)據(jù)被檢測到，則進行數(shù)據(jù)分組的進一步分析以便確定該數(shù)據(jù)分組是否是一個802.11格式數(shù)據(jù)分組。在如此的檢測之后，測量提要字段用一個數(shù)值來填充，該數(shù)值表示一個頻率范圍即，移動站被調(diào)諧到該頻率范圍上以便使得802.11格式數(shù)據(jù)分組在那上面?zhèn)魉?。否則，一個指示位于測量測量提要字段中來指示802.11格式數(shù)據(jù)未在移動站所調(diào)諧到的頻率范圍之上被傳送。
在本發(fā)明的另一方面中，在檢測通信能量以及它為了檢測數(shù)據(jù)分組存在而進行解碼之后，進行進一步分析以便識別數(shù)據(jù)分組是否是一個802.11格式數(shù)據(jù)分組，或者相對于該802.11標準，該數(shù)據(jù)分組是否是一個外部的PLCP(物理層收斂協(xié)議)格式分組。通過由此通信系統(tǒng)在物理層以及在物理層上面的邏輯層處分析該分組來進行數(shù)據(jù)分組類型的確定，在該通信系統(tǒng)中移動站是可操作的。在一個802.11系統(tǒng)中，一個有效分組由信號字段的適當解碼、物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PPDU)上的循環(huán)冗余校驗(CRD)以及有效MAC地址格式來確定。相反，一個HyperLan II數(shù)據(jù)分組不具有相應的802.11格式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。從而，在一個HyperLan II格式數(shù)據(jù)分組和一個802.11格式數(shù)據(jù)分組之間的微分被進行。
在一個實施中，為可操作在IEEE802.11 WLAN中的一個移動站提供設備和方法。移動站調(diào)諧到在5GHz頻帶內(nèi)的一個頻率范圍。一旦調(diào)諧到該頻率范圍，則執(zhí)行一個CCA(無干擾信道評估)操作。判斷CCA是否表示該頻率范圍將忙。通過檢測在該移動站所調(diào)諧到的頻率上是否存在通信能量來做出所述確定。如果檢測到通信能量存在，則移動站進一步確定該通信能量是否形成根據(jù)IEEE802.11標準來格式化的一個數(shù)據(jù)分組。為了做出此確定，執(zhí)行解碼操作以便檢測一個數(shù)據(jù)分組的報頭部分。如果數(shù)據(jù)分組的報頭部分被檢測到，則在數(shù)據(jù)分組的一個信號字段部分上執(zhí)行進一步的解碼操作。在如此解碼之后，進行數(shù)據(jù)分組的進一步查詢以便檢查數(shù)據(jù)分組被尋址何處。如果一個MAC ID(標識符)被檢測到，則數(shù)據(jù)分組是一個802.11格式數(shù)據(jù)分組。因為一個HyperLan II格式數(shù)據(jù)分組沒有一個相應的802.11格式化信號字段(即，PLCP報頭)和MAC標識符，所以本發(fā)明實施例的操作能夠在一個HyperLan II格式數(shù)據(jù)分組和一個802.11格式數(shù)據(jù)分組之間進行區(qū)分。
因此在這些和其他方面中，為第一無線通信系統(tǒng)提供設備及其相關(guān)方法，在該第一無線通信系統(tǒng)中，一個選定的頻帶部分是動態(tài)可選擇的，在該選定頻帶部分上傳送第一系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)分組。該頻帶也可選擇地被第二無線通信系統(tǒng)利用，在其上可選擇地傳送第二系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)分組。執(zhí)行關(guān)于移動站所調(diào)諧到的該頻帶部分是否被用來傳送第一系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)分組的報告。一個指示器至少被耦合來接收一個關(guān)于第一系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)分組是否在通信站所調(diào)諧到的該頻帶部分上被傳送的確定指示。該指示器產(chǎn)生表示該確定的一個指示信號。一個報告器被耦合來接收由指示器產(chǎn)生的指示信號。該報告器產(chǎn)生一個報告消息，其包括用一個數(shù)值來填充的一個字段，該數(shù)值表示由指示器產(chǎn)生的指示信號。
本發(fā)明的一個更完整的評價及其范圍可以從下面簡要總結(jié)的附圖、本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細描述以及附加的權(quán)利要求中獲得。


圖1說明了在其中可操作本發(fā)明實施例的通信系統(tǒng)的功能方框圖。
圖2說明了在本發(fā)明一個實施例操作期間產(chǎn)生的測量提要幀的一個可仿效格式。
圖3說明了一個IEEE802.11格式數(shù)據(jù)分組的報頭部分的結(jié)構(gòu)。
圖4說明了一個延遲的信號相關(guān)器的功能方框圖。
圖5說明了根據(jù)本發(fā)明一個實施例操作，在一個錯誤警告率和一個檢測概率之間的可仿效關(guān)系。
圖6說明了類似于如圖4所示的一個表述，但是在這里具有一個不同的延遲因數(shù)。
圖7說明本發(fā)明一個實施例的操作方法流程圖列表方法。
最佳實施方式首先參見圖1，通常以10示出的一個通信系統(tǒng)可操作來向一個移動站(STA)12提供分組無線通信。
在可示例實施中，該通信系統(tǒng)包括一個WLAN(無線局域網(wǎng))，該WLAN通常被構(gòu)造來可在5GHz頻帶上根據(jù)IEEE(電氣和電子工程學會)802.11標準進行操作。移動站12在這兒通?？筛鶕?jù)IEEE802.11標準操作。該通信系統(tǒng)是示例性的。雖然將相對于通信系統(tǒng)10實現(xiàn)為一個IEEE802.11系統(tǒng)來描述本發(fā)明一個實施例的操作，但是本發(fā)明的教導可類似地應用在其它類型的通信系統(tǒng)中。
在通信系統(tǒng)操作期間，利用一個選定的接入點(AP)從移動站傳送數(shù)據(jù)并且傳送數(shù)據(jù)到移動站，在這里，選定的接入點(AP)是多個接入點(其兩個接入點如圖所示)的一個接入點14。通過在移動站12和選定的接入點之間形成的無線鏈路16傳送數(shù)據(jù)。移動站傳送給接入點的數(shù)據(jù)有時被稱為一個反向鏈路信道上的傳送，而在無線電鏈路16上由接入點14傳送給移動站的數(shù)據(jù)有時被稱為一個前向鏈路信道上的傳送。
當數(shù)據(jù)被傳送時，在前向或反向鏈路信道上，以電磁能量形式傳送的數(shù)據(jù)在這里稱為通信能量。在5GHz頻帶中，規(guī)定的信道分配未被明確分配給一個特定的通信系統(tǒng)。那就是說，形成通信系統(tǒng)10的IEEE802.11系統(tǒng)未被明確分配一個頻帶部分為它們獨占使用。而是，其他系統(tǒng)也被允許被執(zhí)行并操作在該頻帶的同一頻率區(qū)域上。為了阻止頻帶的同一頻率區(qū)域的同時使用，可操作在利用5GHz頻帶通信系統(tǒng)中的設備必須利用動態(tài)頻率選擇(DFS)方案。
通常，在一個動態(tài)頻率選擇方案中，在確定該頻帶區(qū)域未被另外一個通信系統(tǒng)利用于其它通信之后，頻帶部分被動態(tài)選擇用于使用。如果一個頻率范圍已經(jīng)被確定為在使用中，則一個備用頻率范圍被選擇，在其上完成通信。通過提供動態(tài)頻率選擇，同一頻率范圍未被嘗試同時地被兩個或更多分開的通信系統(tǒng)所使用。
正如在上面指出的，一個通信系統(tǒng)包括多個接入點，其兩個接入點14如圖所示。每一接入點定義一個覆蓋范圍，有時被稱為一個小區(qū)。當一個移動站位于一個小區(qū)內(nèi)時，移動站與通信系統(tǒng)下部構(gòu)造部分的通信通常利用接入點來完成，接入點定義移動站所處其中的小區(qū)。
接入點14被連接到一個控制集線器16?？刂萍€器可以操作來控制WLAN中的接入點的操作和通信。有時被具體表達為一個計算機服務器的控制集線器被連接到一個路由器，路由器接著被耦合到一個分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(PDN)24。分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡例如形成互聯(lián)網(wǎng)骨干。然后，一個通信者節(jié)點(CN)26被耦合到分組數(shù)據(jù)網(wǎng)。通信者節(jié)點表示能夠通過分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡以及通過一個可成形的通信路徑與移動站12傳送分組數(shù)據(jù)的任何通信設備。
該附圖進一步說明了一個IEEE802.11格式分組的幀結(jié)構(gòu)。一個PLCP報頭字段26包括OFDM訓練碼元。該訓練碼元也觸發(fā)CCA機構(gòu)。IEEE802.11格式和HyperLAN II格式分組的PLCP報頭幾乎完全相同。幀結(jié)構(gòu)也包括一個信號字段27。信號字段傳送使用于PSDU字段(在下面描述)中的調(diào)制(在下面描述)。服務字段29包括數(shù)據(jù)的擾亂器初始化比特。PSDU字段31形成一個物理層服務數(shù)據(jù)單元字段，其識別發(fā)射數(shù)據(jù)去往何處。雖然沒有分別示出，但是信號字段和服務字段的一個組合的一個PLCP報頭可以被使用。
移動站12包括一個接收部分32，其可操作來檢測并作用于通過無線電鏈路16的前向鏈路信道傳送給移動站的數(shù)據(jù)。并且，移動站包括一個發(fā)射部分34，其可操作來操作在無線電鏈路16的反向鏈路信道上被傳送給接入點的數(shù)據(jù)。
移動站還包括本發(fā)明實施例的設備38。根據(jù)通信系統(tǒng)的移動站和網(wǎng)絡部分的動態(tài)頻率選擇操作，該設備可操作來允許移動站在該移動站所調(diào)諧到的頻率范圍上執(zhí)行通信操作，或者可替換地，可操作來命令移動站調(diào)諧到另一頻率范圍。該設備被耦合到移動站的接收和發(fā)射部分。
設備38的元件就其功能來表示。以任何期望方式來進行該設備的元件的實現(xiàn)。在示例性實施中，那些元件至少部分地形成可由適當?shù)奶幚黼娐穲?zhí)行的算法。一旦移動站被調(diào)諧到一個選定的頻率范圍，接收部分的電路檢測在移動站所調(diào)諧到的頻率范圍內(nèi)的無線電鏈路的前向鏈路信道上的通信能量。檢測到或者未檢測到的通信能量指示通過線路42被提供給設備38的指示器44。
指示器44包括一個動作確定器46。動作確定器在這里執(zhí)行一個無干擾信道評估(CCA)操作。無干擾信道評估操作確定在移動站所調(diào)諧到的頻率范圍上是否存在通信能量?；顒訖z測器被耦合到一個解碼器48。并且，解碼器通過線路42還被耦合來接收由移動站的接收部分接收的通信能量(如果有的話)的指示。解碼器在動作檢測器的通信能量檢測之后可操作來嘗試解碼該通信能量。
并且，指示器44還包括一個分組地址檢測器。分組地址檢測器還被耦合到線路42來接收移動站的接收部分接收的通信能量(如果有的話)的指示。當通過檢測在802.11通信系統(tǒng)的物理(PHY)邏輯層上形成的數(shù)據(jù)分組的報頭部分的一部分，解碼器檢測到存在一個數(shù)據(jù)分組時，分組地址檢測器是可操作的。分組地址檢測器52檢測一個MAC(媒體訪問控制)層分組地址是否是該接收通信能量的一部分。一個HyperLan II格式數(shù)據(jù)分組不包括802.11格式信號字段和MAC層分組地址。分組地址檢測器從而在一個HyperLan II格式數(shù)據(jù)分組和一個802.11格式數(shù)據(jù)分組之間進行區(qū)分。
設備38還包括一個報告器56，其被耦合到指示器44的分組地址檢測器52。報告器56可以操作來產(chǎn)生一個測量提要，測量提要包括用一個數(shù)值來填充的一個字段，該數(shù)值指示移動站所調(diào)諧到的頻率范圍是否包含一個802.11格式數(shù)據(jù)分組。如果另外一個數(shù)據(jù)分組類型數(shù)據(jù)分組被檢測，比如一個HyperLan II格式數(shù)據(jù)分組，則該字段用另外一個數(shù)值來填充。該字段從而至少表示移動站所調(diào)諧到的頻率范圍是否正被用來傳送一個802.11格式數(shù)據(jù)分組或者一個根據(jù)一種外部PLCP(物理層收斂協(xié)議)來格式化的數(shù)據(jù)分組。
測量提要通過線路58被提供給發(fā)射部分34。發(fā)射部分通過在無線電鏈路16上形成的一個反向鏈路信道把該測量提要發(fā)射回到接入點。在這里，一旦在接入點被接收，則測量提要的指示被路由到控制集線器18或者其它適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)。在控制集線器處進行測量提要的分析，并且控制集線器選擇移動站是否將保持調(diào)諧到該頻率范圍或者變成重新調(diào)諧到另外一個頻率范圍。
圖2說明了如圖1所示的移動站的設備38形成的一個可仿效的測量提要，通常示出為68。測量提要包括多個字段，這多個字段包括一個字段72。字段72是單個比特字段，在這里，被識別為一個外部的PLCP報頭字段。當在一個測量間隔期間在移動站所調(diào)諧到的頻率范圍上檢測到一個PLCP時該字段用一個數(shù)值來填充，但是如果沒有有效信號字段隨后被檢測到，比如當在移動站所調(diào)諧到的頻率范圍內(nèi)定義的一個通信信道上傳送一個HyperLan II格式數(shù)據(jù)分組時所發(fā)生的。這樣，當一個802.11格式數(shù)據(jù)分組被檢測到時該字段72是另一數(shù)值。
測量提要68在這里還包括附加的單個比特字段74、76、78、82、84、86和88。字段7 4是一個BSS(基本業(yè)務組)字段，它的值規(guī)定是否為測量頻率信道解碼至少一個有效MAC報頭。字段76是一個QBSS字段。字段76的值規(guī)定至少一個BSS是否正運行在QBSS中。只有當移動站是IEEE802.11(e)MAC激活的時該比特才被設置。字段82和84是這樣的數(shù)值其表示在移動站進行測量的幀期間，到DS字段和來自DS字段的是否被設置。
字段84是一個周期字段。周期字段是這樣一個數(shù)值它規(guī)定忙和空閑的至少兩個連續(xù)CCA(無干擾信道評估)測量值是否為周期性的。如果至少兩個連續(xù)CCA忙持續(xù)時間和CCA忙時間間隔完全相同時，一個信號被分類為周期性的。字段86是一個擴展CCA報告字段。字段86的值規(guī)定CCA忙的部分、CCA忙的持續(xù)時間以及CCA忙時間間隔是否在報告中存在。并且，字段88是一個擴展的BSS報告。字段88的值規(guī)定測量報告幀是否包含一個詳細的報告。
接著轉(zhuǎn)向圖3，對于無干擾信道評估(CCA)是什么提供一個基本理解，下面是IEEE802.11a報頭的描述以及報頭如何使用于CCA中。另外，仿真示出了具有類似于IEEE802.11a的一個物理層(PHY)的一個系統(tǒng)甚至可以在非常低的SNR處觸發(fā)CCA機制。因此，重要的是檢測系統(tǒng)的存在，此系統(tǒng)使用與IEEE802.11a類似一個PHY，但是具有一個不同的媒介訪問控制(MAC)并且在一個動態(tài)頻率選擇(DFS)測量期間報告這一點。
如圖3所示的報頭被預先附加到IEEE802.11a WLAN系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)猝發(fā)中，在此，″B″表示一個短訓練碼元，其第一短訓練碼元101是一個示例。短碼元產(chǎn)生一個周期為0.8us的波形。短碼元是正交頻分多路復用(OFDM)解調(diào)器中的射頻(RF)所接收的分組的第一部分；因此，開頭兩個碼元可能會由于增益控制環(huán)和相關(guān)量化效應的沉積而被破壞?？墒牵Ｓ喟藗€短碼元為可靠的分組檢測與無干擾信道評估提供充足的能量。關(guān)鍵是在于具有足夠的平均來減少加性噪聲的影響。
長碼元105如圖1所示為″C″，在此，使用一個表示為CP的循環(huán)前綴121來分開長碼元和短碼元。CP121考慮了沒有碼間干擾ISI影響的長碼元105的一個信道估計。長碼元105持續(xù)時間為3.2us，激勵占用頻帶中的所有頻率并且提供足夠的抽樣用于信道估計。
延遲相關(guān)法延遲和相關(guān)方法的原理是把接收信號與它本身的一個延遲形式相關(guān)。這種思想是利用報頭的特定結(jié)構(gòu)以便獲得一個數(shù)據(jù)猝發(fā)的開始的可靠估計。這種基本結(jié)構(gòu)的框圖如圖4所示。如果輸入信號由復合抽樣r(i)組成，相關(guān)器具有一個延遲D和一個為L的移動平均窗口尺寸，那么相關(guān)器輸出可以被寫為P(k)=Σn=0L-1r*(k+r+D)p]]>考慮到一個接收信號模型，r(k)＝s(k)exp(j2πf0t)+n(k)那么P(k)=Σn=0L-1|s(k+n)|2exp(j2πf0D)+n*(k+n(k+n+D))]]>在此，s(k+n+D)=s(k+n)exp(j2πf0D)]]>假定s(k)是來自周期為模D的短訓練碼元中的抽樣。檢查來自上面的P(k)，當k＝D+L時獲得一個最大值。
IEEE802.11 MAC載波感測、多個接入?yún)f(xié)議的一個臨界函數(shù)獲得一個無干擾信道評估(CCA)。CCA被站(STA)使用來確定信道是否清空并且一個接入嘗試是否可能。當一個報頭被檢測到時，IEEE802.11aWLAN規(guī)格要求等于或大于BPSK(-82dBm)最小靈敏度的接收信號電平使CCA向MAC表示″忙″。檢測的概率，即，CCA算法將正確識別一個忙狀態(tài)的概率，是PD＞9O％(正如IEEE802.11a WLAN規(guī)格中定義的)。
CCA可以被認為是一個二元假設試驗來確定媒體是否忙。它由指示信道忙的假設H1和指示信道空閑的假設HO組成。在假設H1之下，測試統(tǒng)計被定義為S=Σk=1N|P(k)|2≥Th]]>而在假設H0之下，被定義為S=Σk=1N|P(k)|2<Th,]]>在此Th是門限值，而N是冗余測量的數(shù)量。
當沒有報頭時，S的幅值通常隨著信號噪聲比(SNR)而降低?？墒牵?
Σi(|P(i)|2-S‾)4N(σ^2)2]]>定義的尖峰值增加。在這里 是一個估計方差而 是抽樣干均值。仿真結(jié)果在這里被描述。
為了示出當一個IEEE802.11a或HiperLAN II PHY被檢測時的CCA算法的輸出，具有下列假設的仿真結(jié)果被呈現(xiàn)(1)分組大小512比特，(2)速率R＝3/4，具有擊穿和交織，(3)卷積編碼的發(fā)生器多項式V1(D)＝(1+D2+D3+D5+D6)和V2(D)＝(1+D+D2+D3+D6)，K＝7，而dfree＝10，(4)調(diào)制為64QAM，(5)信道抽頭為{0.749，0.502，0.3365，0.2256和0.1512}的5抽頭的Rayleigh信道。
應該指出，當報頭被檢測到時調(diào)制的選擇對CCA將沒有影響。64當由于SNR范圍超出BPSK最小靈敏度大約20dB所以報頭未被使用在確定信道狀態(tài)中時，QAM被選擇作為調(diào)制類型。
在這種仿真中，我們考慮了兩個方案，(a)具有報頭碼元，和(b)沒有報頭碼元。
第一個方案包括使用報頭碼元使用于相關(guān)性輸出計算中的延遲因數(shù)為16(即，在短碼元之間的距離)，并且MonteCarlo仿真方法論被用來估算性能。圖4是概率檢測301和303，PD，和假告警速率321，PF，在此，概率檢測301和303PD隨著增加的SNR而增長。例如，SNR＝20的PD被示出為第一函數(shù)。另外，此圖指示一個可靠的假告警率，在PD≈0.9時PF＜＜0.1。
第二方案操作不使用報頭碼元對于與第一個方案相同的仿真狀態(tài)，圖5示出了不同SNR的PD和PF。由于在cylix前綴和一個OFDM碼元開始之間的距離，所以選擇一個為64的延遲因數(shù)。圖5指示PD通常隨著與圖4的結(jié)果匹配的SNR而降低。我們還可以在PD≈0.9處保持PF＜＜0.1。與在第一個方案中一樣，Monte-Carlo仿真技術(shù)被用來找到PD401、403和405。
雖然CCA被設計為允許IEEE802.11a WLAN系統(tǒng)中的站估計信道是否清空來用于傳輸?shù)囊环N裝置，但是當執(zhí)行一個DFS測量時CCA還可以被使用來確定類似于IEEE802.11a的PHY的存在。實際上，當仿真結(jié)果示出時，在接近0dB的SNR處可以執(zhí)行之。因此，本發(fā)明建議當為了DFS的目的而執(zhí)行一個測量時采取下列步驟。
1.STA調(diào)諧到一個期望頻率來執(zhí)行一個測量。
2.使用IEEE802.11a收發(fā)信機的能量測量特性的STA測量接收的信號強度(現(xiàn)有技術(shù))。
3.STA檢查CCA假設測試的輸出。
4.如果CCA觸發(fā)真，則STA收聽來自IEEE802.11a WLAN系統(tǒng)中的一個信標幀。
5.如果STA無法識別一個有效的IEEE802.11a信標幀，那么它確定這里有類似于IEEE802.11a的一個PHY，但是MAC是外部的。
6.STA向AP報告發(fā)現(xiàn)類似于IEEE802.11a的一個PHY，但是MAC是外部的。
用于把測量數(shù)據(jù)發(fā)送給AP的幀可以如圖6所示，它包括幀控制(501)，持續(xù)時間503，DA505，SA507，BSSID509，序列控制511，RSSI513，CCA真MAC外部的是或否515以及FCS517。
表2示出了歐洲的WLAN操作的頻率分配以及對于HiperLAN II如何對頻率預分配。

表2圖7說明了本發(fā)明一個實施例的一個方法，通常示出為550。該方法至少報告移動站所調(diào)諧到的一個頻帶部分是否被用來傳送第一系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)分組。通信站可操作在第一無線通信系統(tǒng)中，在其中，一個選定的頻帶部分是動態(tài)可選擇的，在該選定的頻帶部分上傳送第一系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)分組。該頻帶也可選擇地被第二無線通信系統(tǒng)利用，在其上可選擇地傳送第二系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)分組。
首先，正如塊552表示的，一個指示信號被產(chǎn)生，該指示信號表示是否確定第一系統(tǒng)數(shù)據(jù)分組在通信站所調(diào)諧到的頻帶部分上被傳送。然后，正如塊554表示的，一個報告消息形成。報告消息包括用一個數(shù)值來填充的一個字段，該數(shù)值表示指示信號。
從而，形成一個報告信息，其指示根據(jù)第一無線通信系統(tǒng)的通信動作是否正在通信站所調(diào)諧到的頻帶部分上進行。在報告消息的分析、后續(xù)重新調(diào)諧或者后續(xù)通信之后，進行由通信站執(zhí)行的操作。
優(yōu)選的描述是用于實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選示例并且本發(fā)明的范圍不應該必定由此說明來限定。本發(fā)明的范圍由下列權(quán)利要求來定義。
權(quán)利要求
1.在可在還被另外一個通信系統(tǒng)使用的一個頻帶之內(nèi)根據(jù)IEEE(電氣和電子工程學會)802.11標準來操作的一個通信站中，一種位于通信站處的測量提要改善設備，所述測量提要設備包括一個選定字段填充器(populator)，用于用一個指示填充測量提要的一個選定字段，該指示指示通信站所調(diào)諧到的頻帶部分是否正被用來傳送一個802.11標準格式數(shù)據(jù)分組。
2.一種用于在使用無干擾信道分配機構(gòu)的無線局域網(wǎng)系統(tǒng)中改變信道分配的方法，該無干擾信道分配機構(gòu)用于隨機訪問一個信道，所述方法包括如下步驟調(diào)諧到期望的頻率；執(zhí)行一個無干擾信道評估測試；確定一個信標可解碼性；和把一個物理層和一個媒介訪問控制報告給一個接入點。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在無線通信系統(tǒng)中用于報告一個測量提要的裝置和方法。該測量提要字段(72)指示802.11格式數(shù)據(jù)分組是否在可操作在IEEE 802.11無線通信系統(tǒng)(10)中的移動站(12)所調(diào)諧到的一個頻率范圍上被傳送。一個指示器(14)指示是否檢測到一個802.11數(shù)據(jù)分組。以及，一個報告器(56)產(chǎn)生一個測量提要(68)，該測量提要(68)包括用一個數(shù)值來填充的一個測量提要字段(72)，該數(shù)值指示該判斷。根據(jù)動態(tài)頻率選擇操作來利用測量提要(68)的字段(72)數(shù)值的后續(xù)分析。
文檔編號H04Q7/34GK101087229SQ20071010956
公開日2007年12月12日 申請日期2002年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月8日
發(fā)明者S·D·格雷 申請人:諾基亞有限公司