專利名稱：信道連續(xù)噪聲偵測方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信道連續(xù)噪聲偵測方法與裝置，特別涉及一種用于802. 11標(biāo)準(zhǔn) 中的信道連續(xù)噪聲偵測方法與裝置。
背景技術(shù)：
在美國電機(jī)電子工程師協(xié)會(IEEE)所制訂的802. 11標(biāo)準(zhǔn)中制訂了基于載波感測 多重存取 / 避免碰撞(Carrier Sense MultipleAccess/Collision Avoidance, CSMA/CA) 的分布式協(xié)調(diào)功能(DistributedCoordination Function, DCF)機(jī)制，藉以構(gòu)建一無線局 域網(wǎng)絡(luò)(WirelessLocal Area Network，WLAN)。采用CSMA/CA協(xié)議，多個工作站可以在數(shù) 據(jù)傳輸時共享單一信道并減少碰撞的機(jī)率。圖1顯示一工作站嘗試使用DCF機(jī)制以存取該 信道的范例。在傳送幀前，該工作站先通過檢查該信道上的接收信號強(qiáng)度指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)值來確定該信道是否為閑置。當(dāng)偵測到該信道為閑置 狀態(tài)且該工作站欲傳送該幀時，該工作站開始等待一段固定的閑置時間，亦即DCF幀間間 隔(Distributed (Coordination Function) Interframe Space,DIFS)。圖 1 也標(biāo)不了短中貞 間間隔(Short Interframe Space, SIFS)和點(diǎn)協(xié)調(diào)功能(Point Coordination Function, PCF)幀間間隔PIFS，其中使用SIFS和PIFS可提供較高的優(yōu)先權(quán)以回應(yīng)幀。在完成該DIFS 區(qū)間后，當(dāng)該信道仍為閑置狀態(tài)時，該工作站執(zhí)行一后退操作以獲得該信道的存取權(quán)。如果該信道在每一時隙時間皆為閑置狀態(tài)，則該工作站開始通過一隨機(jī)后退記數(shù) 器以減少一隨機(jī)后退計(jì)數(shù)值。當(dāng)該計(jì)數(shù)值等于0時，該工作站得以傳送該幀。參照圖1，每 一工作站會維持一使用該隨機(jī)后退計(jì)數(shù)值的競爭窗口(Contention Window，CW)。該隨機(jī) 后退計(jì)數(shù)值為一選自
范圍內(nèi)具有相等機(jī)率的虛擬隨機(jī)數(shù)整數(shù)值，其中該CW起始于 一 Cfffflin值，并且在每次幀傳送失敗時其值會逐漸增加。該CW的最大值為CWmax，且在幀傳送 結(jié)束后會回復(fù)到初始值CWmin。通過上述不同優(yōu)先權(quán)等級的幀間間隔和隨機(jī)后退機(jī)制，多個 工作站能夠共享單一信道，并避免可能發(fā)生的存取沖突。然而，當(dāng)信道上出現(xiàn)連續(xù)的噪聲干擾，且其能量強(qiáng)度達(dá)到一個臨界值時，該連續(xù)噪 聲可能觸發(fā)接收端的電路而被視為一有效封包。由于無線網(wǎng)絡(luò)中的無線收發(fā)器通常是半雙 工，其無法同時收送數(shù)據(jù)。因此，該連續(xù)噪聲會干擾正常的封包傳送。為了解決此一問題， 有必要提出一種信道連續(xù)噪聲偵測方法及裝置以識別出連續(xù)的噪聲干擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的信道連續(xù)噪聲偵測方法與裝置可在偵測到連續(xù)噪聲時，選擇性的切換至 另一信道或是另一頻寬以繼續(xù)傳送幀。本發(fā)明的一實(shí)施范例揭示一種信道連續(xù)噪聲偵測方法，包含設(shè)定一信道忙碌時 間臨界值和一信道忙碌次數(shù)臨界值；設(shè)定一計(jì)數(shù)值至一初始值；在一指針間隔期間獲得一 信道忙碌時間；決定該信道忙碌時間是否大于或等于該信道忙碌時間臨界值，若是，遞增該 計(jì)數(shù)值，若否，將該計(jì)數(shù)值重設(shè)為該初始值；以及決定該計(jì)數(shù)值是否大于或等于該信道忙碌次數(shù)臨界值，若是，產(chǎn)生一噪聲干擾警告，若否，在下一指標(biāo)間隔期間獲得下一信道忙碌時 間以決定是否遞增該計(jì)數(shù)值。本發(fā)明的另一實(shí)施范例揭示一種信道連續(xù)噪聲偵測裝置。該信道連續(xù)噪聲偵測裝 置包含一計(jì)算單元和一判斷單元。該計(jì)算單元設(shè)置用以根據(jù)一預(yù)設(shè)參數(shù)表以產(chǎn)生一信道忙 碌時間最大值。該判斷單元設(shè)置用以接收該信道忙碌時間最大值和一信道忙碌時間量測值
以產(chǎn)生一噪聲干擾警告。


圖1顯示一工作站嘗試使用DCF機(jī)制以存取該信道的范例；圖2顯示一預(yù)設(shè)參數(shù)表；圖3顯示一 MAC參數(shù)表；圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的信道連續(xù)噪聲偵測方法的流程圖；圖5繪示了本發(fā)明的一實(shí)施例的信道連續(xù)噪聲偵測裝置的示意圖；以及圖6繪示了本發(fā)明的一實(shí)施例的判斷單元的方塊圖。主要組件符號說明S40 S50 步驟S301 S303 步驟60信道連續(xù)噪聲偵測裝置62計(jì)算單元64判斷單元642臨界值產(chǎn)生單元644第一比較單元646計(jì)數(shù)器648第二比較單元66預(yù)設(shè)參數(shù)表68信道存取控制器
具體實(shí)施例方式由于無線頻寬的可利用性是受限的，在802. 11網(wǎng)絡(luò)上對于服務(wù)質(zhì)量保證 (Quality of Service, QoS)的管理機(jī)制漸增其重要性。IEEE 802. Ile標(biāo)準(zhǔn)提出對無線裝 置定義QoS機(jī)制以支持對于頻寬靈敏的應(yīng)用，例如視頻和語音。IEEE 802. Ile標(biāo)準(zhǔn)定義四 個存取類型，其包含AC_BK (背景)、AC_BE (盡最大努力)、AC_VI (視頻)和AC_V0 (語音)。 如圖2所示，所述這些存取類型具有不同的預(yù)設(shè)參數(shù)值。IEEE 802. Ile標(biāo)準(zhǔn)使用所述這些 參數(shù)值，例如最小競爭窗口(CWmin)、最大競爭窗口(CWmax)、仲裁幀間間隔(AIFS)和傳輸機(jī) 會極限參數(shù)(ΤΧ0Ρ Limit)來確保無線局域網(wǎng)絡(luò)上的QoS。為了識別出連續(xù)的噪聲干擾，有必要先得到信道忙碌時間的最大值。假如使用者 設(shè)定存取類型為AC_VI (視頻)，該使用者具有相對于AC_V0 (語音)低的機(jī)率取得信道的存 取權(quán)。因此，為了計(jì)算出信道忙碌時間的最大值，存取類型首先設(shè)定為AC_VI(視頻)。接 著，根據(jù)圖2的參數(shù)值，代入TXOPLimit = 3. 008ms、AIFSN (計(jì)算AIFS的參數(shù))=1、Cffmin=7和CWmax = 15，利用公式(1)求得一后退時間值。AIFS [AC]+
] X aSlotTime = (AIFSN[AC] XaSlotTime+aSIFSTime) +
] XaSlotTime(1)根據(jù)圖3 的 MAC 參數(shù)表，代入 aSlotTime = 9μ s, aSIFSTime = 16 μ s，并選擇一 平均競爭窗口值為4，可求得該后退時間值為61 μ S。接著，利用公式(2)來計(jì)算信道忙碌 時間最大值。
TXOPLimit, .-χ beacon interval⑵
TXOPLimit +backoffjime-“在公式(2)中代入TXOPLimit = 3008 μ s、backoff_time = 61 μ s 和指針默認(rèn)值 beacon_interval = 100ms，可得到信道忙碌時間最大值為98. Olms0在計(jì)算出該值后，以下 將例示本發(fā)明的信道連續(xù)噪聲偵測方法的實(shí)施范例。圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的信道連續(xù)噪聲偵測方法的流程圖。在步驟S40， 設(shè)定一信道忙碌時間臨界值和一信道忙碌次數(shù)臨界值Nth。在步驟S42，設(shè)定一計(jì)數(shù)值至一 初始值。在步驟S44，在一指標(biāo)間隔期間獲得一信道忙碌時間量測值。在步驟S46，當(dāng)該信 道忙碌時間量測值大于或等于該信道忙碌時間臨界值時，則在步驟S48遞增該計(jì)數(shù)值N ；否 則，將該計(jì)數(shù)值重設(shè)為該初始值，并繼續(xù)步驟S44。在步驟S50，當(dāng)該計(jì)數(shù)值N小于該信道忙 碌次數(shù)臨界值Nth時，回到步驟S44 ；當(dāng)該計(jì)數(shù)值N大于或等于該信道忙碌次數(shù)臨界值Nth時， 產(chǎn)生一噪聲干擾警告。以下進(jìn)一步說明本發(fā)明的信道連續(xù)噪聲偵測方法的細(xì)節(jié)。首先，利用公式(1)和(2)計(jì)算一信道忙碌時間最大值，例如，依據(jù)前述范例該值 為98. 01ms。據(jù)此，將信道忙碌時間臨界值設(shè)定為99ms。同時，將一信道忙碌次數(shù)臨界值Nth 設(shè)定為一大于1的整數(shù)，例如5。接著，將一計(jì)數(shù)值N初始設(shè)定為O。其后，在每一指針間隔 (其默認(rèn)值為100ms)中從一支持信道忙碌時間偵測功能的信道存取控制器獲得一信道忙 碌時間量測值后，比較該信道忙碌時間量測值是否大于或等于該信道忙碌時間臨界值。若 是，則將該計(jì)數(shù)值N加1 ；若否，則將該計(jì)數(shù)值重新設(shè)定為0。假如連續(xù)5次的指針間隔中信 道忙碌時間量測值都大于信道忙碌時間最大值，亦即該計(jì)數(shù)值N > 5時，產(chǎn)生一噪聲干擾警 告，使得該工作站的無線存取點(diǎn)可選擇切換至另一信道或是另一頻寬以繼續(xù)傳送幀。為了使本領(lǐng)域通常知識者可以通過本實(shí)施范例的教導(dǎo)實(shí)施本發(fā)明，以下搭配上述 信道連續(xù)噪聲偵測方法，另提出一信道連續(xù)噪聲偵測裝置的實(shí)施范例。圖5繪示本發(fā)明的一實(shí)施例的信道連續(xù)噪聲偵測裝置60的示意圖。該信道連續(xù) 噪聲偵測裝置60包含一計(jì)算單元62和一判斷單元64。該計(jì)算單元62設(shè)置用以根據(jù)一預(yù) 設(shè)參數(shù)表66產(chǎn)生一信道忙碌時間最大值1\。該判斷單元64設(shè)置用以接收該信道忙碌時間 最大值T1和一來自信道存取控制器68的信道忙碌時間量測值T2以產(chǎn)生一噪聲干擾警告。 該信道存取控制器68支持信道忙碌時間偵測功能。在本發(fā)明一實(shí)施例中，該預(yù)設(shè)參數(shù)表66包含CWmin、CWmax、AIFS和TXOP Limit參數(shù)， 如圖2所示。所述這些參數(shù)基于相應(yīng)的存取類型而有不同的值。在該預(yù)設(shè)參數(shù)表66中選 擇一具有最低機(jī)率取得信道存取權(quán)的存取類型所對應(yīng)的參數(shù)值，用以得到一后退時間。將 該后退時間代入公式(2)以得到該信道忙碌時間最大值1\。圖6繪示本發(fā)明的一實(shí)施例的判斷單元64的方塊圖。該判斷單元64包含一臨界 值產(chǎn)生單元642、第一和第二比較單元644和648和一計(jì)數(shù)器646。參照圖6，該臨界值產(chǎn)生單元642接收該信道忙碌時間最大值T1后，產(chǎn)生一信道忙碌時間臨界值。該第一比較單 元644在每一指針間隔期間比較該信道忙碌時間臨界值和該來自信道存取控制器68的信 道忙碌時間量測值T2后，將其結(jié)果送入該計(jì)數(shù)器646，其中該計(jì)數(shù)器646的默認(rèn)值為0。當(dāng) T2大于或等于該信道忙碌時間臨界值時，該計(jì)數(shù)器646的計(jì)數(shù)值加1，否則，該計(jì)數(shù)器646的 計(jì)數(shù)值重設(shè)為0。該計(jì)數(shù)器646的計(jì)數(shù)值輸出至該第二比較單元648以和一信道忙碌次數(shù) 臨界值Nth進(jìn)行比較。當(dāng)該計(jì)數(shù)器646的計(jì)數(shù)值大于該信道忙碌次數(shù)臨界值Nth時，該信道 連續(xù)噪聲偵測裝置60輸出一噪聲干擾警告，表示信道上所偵測到的噪聲具有連續(xù)性，且其 能量強(qiáng)度足以干擾幀的傳送。因此，當(dāng)偵測到該連續(xù)噪聲時，無線存取點(diǎn)可選擇性的切換至 另一信道或是另一頻寬以繼續(xù)傳送幀。 本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已揭示如上，然而熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人士仍可能基于 本發(fā)明的教導(dǎo)及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍 應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示者，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本申請的申請 專利保護(hù)范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種信道連續(xù)噪聲偵測方法，包含下列步驟 設(shè)定一信道忙碌時間臨界值和一信道忙碌次數(shù)臨界值； 設(shè)定一計(jì)數(shù)值至一初始值；在一指針間隔期間獲得一信道忙碌時間量測值；決定該信道忙碌時間量測值是否大于或等于該信道忙碌時間臨界值，若是，遞增該計(jì) 數(shù)值，若否，將該計(jì)數(shù)值重設(shè)為該初始值；以及決定該計(jì)數(shù)值是否大于或等于該信道忙碌次數(shù)臨界值，若是，產(chǎn)生一噪聲干擾警告，若 否，在下一指標(biāo)間隔期間獲得下一信道忙碌時間以決定是否遞增該計(jì)數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該信道忙碌時間量測值是由一支持信道忙碌時間 偵測功能的一信道存取控制器所獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其更包含產(chǎn)生一信道忙碌時間最大值的步驟，藉以設(shè) 定該信道忙碌時間臨界值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該信道忙碌時間最大值是基于一具有最低機(jī)率取 得一信道存取權(quán)的存取類型而決定的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中該信道忙碌時間最大值是由一傳輸機(jī)會極限參數(shù) 和該傳輸機(jī)會極限參數(shù)及一后退時間之和的比例所決定，且該傳輸機(jī)會極限參數(shù)及該后退 時間取決于該存取類型。
6.一種信道連續(xù)噪聲偵測裝置，包含一計(jì)算單元，其設(shè)置用以根據(jù)一預(yù)設(shè)參數(shù)表以產(chǎn)生一信道忙碌時間最大值；以及 一判斷單元，其設(shè)置用以接收該信道忙碌時間最大值和一信道忙碌時間量測值，以產(chǎn)生一噪聲干擾警告。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中該信道忙碌時間量測值是由一支持信道忙碌時間 偵測功能的一信道存取控制器所獲得。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中該預(yù)設(shè)參數(shù)表包含一最小競爭窗口、一最大競爭 窗口、一仲裁幀間間隔和一傳輸機(jī)會極限參數(shù)，而一后退時間可基于所述這些參數(shù)而獲得。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述這些參數(shù)基于一存取類型而具有不同值，且 該信道忙碌時間最大值基于該具有最低機(jī)率取得一信道存取權(quán)的存取類型而獲得。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中該信道忙碌時間最大值是由該傳輸機(jī)會極限參 數(shù)和該傳輸機(jī)會極限參數(shù)及該后退時間之和的比例所決定。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其更包含一臨界值產(chǎn)生單元，其設(shè)置用以接收該信道忙碌時間最大值以產(chǎn)生一信道忙碌時間臨 界值；一第一比較單元，其設(shè)置用以在每一指針間隔期間比較該信道忙碌時間臨界值和該信 道忙碌時間量測值；一計(jì)數(shù)器，其設(shè)置用以接收該第一比較單元的輸出值以產(chǎn)生一計(jì)數(shù)值；以及 一第二比較單元，其設(shè)置用以接收該計(jì)數(shù)值以和一信道忙碌次數(shù)臨界值進(jìn)行比較； 其中，當(dāng)該計(jì)數(shù)值大于該信道忙碌次數(shù)臨界值時，該第二比較單元輸出一噪聲干擾警告 。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中該計(jì)數(shù)器具有一初始值，且當(dāng)該信道忙碌時間量測值大于或等于該信道忙碌時間臨界值時，遞增該計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中當(dāng)該信道忙碌時間量測值小于該信道忙碌時間 臨界值時，重設(shè)該計(jì)數(shù)器至該初始值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種信道連續(xù)噪聲偵測方法與裝置。該信道連續(xù)噪聲偵測裝置包含一計(jì)算單元和一判斷單元。該計(jì)算單元設(shè)置用以根據(jù)一預(yù)設(shè)參數(shù)表以產(chǎn)生一信道忙碌時間最大值。該判斷單元設(shè)置用以接收該信道忙碌時間最大值和一信道忙碌時間量測值以產(chǎn)生一噪聲干擾警告。
文檔編號H04B17/00GK101997619SQ200910162940
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者李明達(dá), 林圣博 申請人:雷凌科技股份有限公司