WLAN/WPAN共存网络中的干扰缓解制造技术

本发明专利技术一般地涉及干扰缓解，并且更具体地涉及无线通信网络中的干扰缓解。所提出的解决方案利用WLAN网络使用的空信道评估（CCA）功能。因此，通过在预定时段期间使干扰WLAN信道拥塞，迫使干扰WLAN网络在退避时间段期间抑制在干扰WLAN信道上的发射。本申请的解决方案利用该退避时期来使得WPAN网络能够发射诸如但不限于用于改变当前工作频率的请求的关键信息。

Interference mitigation in WLAN/WPAN coexistence networks

The present invention relates generally to interference mitigation, and more specifically to interference mitigation in a wireless communication network. The proposed solution utilizes the WLAN network using the empty channel evaluation (CCA) function. Thus, by jamming the WLAN channel during a predetermined period of time, the interference WLAN network is forced to suppress the transmission on the interfering WLAN channel during the backoff time period. The solution of the application utilizes the backoff period to enable the WPAN network to transmit key information, such as, but not limited to, a request for changing the current operating frequency.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及干扰缓解，并且更具体地涉及无线通信网络中的干扰缓解。
技术介绍
无线通信是最快增长的技术之一。近年来所见的该技术的现象性增长由于易于实现和部署而是值得注意的。最近，各种无线技术在2.4GHzISM（工业、科学和医学）频率波段中的进展已经用于众多电子设备中。该情形已导致诸如Wi-Fi、蓝牙和Zigbee之类的异质无线设备的共信道共存。相同频率的共享导致使用ISM频率波段的无线技术之间的系统间干扰的挑战性问题。无线技术之间的无线电干扰这一问题通常通过检测和避免干扰来处理，即通过将当前工作频率改变至预期比当前频率遭受较少干扰的另一频率。美国申请20130077552描述了这样的用于在局域无线网络中当每个成员设备检测到频率干扰时避免频率干扰的方法和装置。然而，例如当无线局域网（WLAN）干扰（例如Wi-Fi干扰）发生在诸如Zigbee、RF4CE和6LoWPAN之类的无线个域网（WPAN）时，WPAN的一些或整个簇成员可能在与其簇头部通信方面具有困难。事实上，这可使得生成发生故障的簇。而且，由于ISM频率波段中的频率资源稀少，从当前频率改变至另一频率并不总是可能的。另外，立刻切换若干网络节点的操作对网络生成相当大的额外成本。特别地，当附近存在在不同信道下操作的若干干扰方时。在这种情况下，信道切换可能经常发生，从而导致网络的不稳定操作。该情形是有问题的，尤其是在诸如Zigbee网络中需要将关键消息发射到无线网络的所有节点的情况下。于是将有利的是提供用于使得关键消息能够被发射到无线网络的所有节点的新机制，在该无线网络中难以或不可能避免检测到的频率干扰。
技术实现思路
本申请提供了一种无线网络节点、一种系统以及一种在遭受源自于无线局域网（WLAN）的干扰的无线个域网（WPAN）中提供干扰缓解的方法。本申请的某些实施例包括用于提供在第一WPAN信道上操作且适配成提供干扰缓解的无线个域网（WPAN）节点的无线网络节点，所述干扰源自于使用空信道评估（CCA）功能来使得WLAN发射的无线局域网（WLAN）。WLAN在其带宽大于第一WPAN信道带宽的WLAN信道上操作。无线网络节点包括：–干扰检测器，其适配成在检测到第一WPAN信道中的干扰信号时生成干扰指示符；–至少一个发射机，其适配成发射拥塞信号；以及–处理器，其可操作地耦合到存储器、干扰检测器、接收机和发射机。处理器被适配成在正常模式和缓解模式中的至少一个下操作。在正常模式下，处理器被配置成确定干扰指示符是否大于给定干扰阈值。当干扰指示符大于给定干扰阈值时，处理器在缓解模式下操作。在缓解模式下，处理器被配置成：–生成拥塞信号；以及–至少基于干扰指示符确定不同于第一WPAN信道的一个相邻第二WPAN信道，所述第二WPAN信道至少部分地包括在WLAN信道带宽内；以及–指示发射机在预定时段期间以给定输出功率水平在第二WPAN信道中连续发射拥塞信号，所述给定输出功率水平足够高以使得WLAN上的CCA功能确定暂时不适宜在WLAN信道上发射。在本申请的某些实施例中，包括用于在在第一无线个域网（WPAN）信道上操作的WPAN中提供干扰缓解的干扰缓解系统，所述干扰源自于使用空信道评估（CCA）功能来使得WLAN发射的无线局域网（WLAN）。WLAN在其带宽大于第一WPAN信道带宽的WLAN信道上操作。所述系统包括：–根据本申请的一个或多个无线网络节点（WNN），其中一个WNN为无线网络节点管理器（WNNM）。在该系统中，WNN被配置成当干扰指示符大于给定干扰阈值时通知WNNM。进一步在该系统中，WNNM的处理器被适配成在被WNN通知时：–至少基于干扰指示符确定不同于第一WPAN信道的一个相邻第二WPAN信道，所述第二WPAN信道至少部分地包括在WLAN信道带宽内；以及–当处于缓解模式下时基于给定缓解策略指示WNN在预定时段期间以给定输出功率水平在第二WPAN信道中连续发射拥塞信号，所述给定输出功率水平足够高以使得WLAN上的CCA功能确定暂时不适宜在WLAN信道上发射。在本申请的某些实施例中，包括在第一WPAN信道上操作的无线个域网（WPAN）中提供干扰缓解的方法，所述干扰源自于使用空信道评估（CCA）功能来使得WLAN发射的无线局域网（WLAN）。WLAN在其带宽大于第一WPAN信道带宽的WLAN信道上操作。所述方法包括：–提供例如根据本专利技术的第一方面的一个或多个无线网络节点WNN；–从WNN中确定一个无线网络节点管理器WNNM。所述方法包括：–当干扰指示符大于给定干扰阈值时操作WNN以通知WNNM；–在被WNN通知时操作WNNM的处理器：–基于干扰指示符确定不同于第一WPAN信道的至少一个相邻第二WPAN信道，所述第二WPAN信道至少部分地包括在WLAN信道带宽内；以及–当处于缓解模式下时基于给定缓解策略指示WNN在预定时段期间以给定输出功率水平在第二WPAN信道中连续发射拥塞信号，所述给定输出功率水平足够高以使得WLAN上的CCA功能确定暂时不适宜在WLAN信道上发射。本申请的某些实施例还包括非暂时性计算机可读介质，其具有存储于其上的用于使得一个或多个处理单元执行本申请的方法的指令。本申请的这些和其他方面从下文描述的实施例将是清楚明白的并且将参考下文描述的实施例来阐明。附图说明将参照附图仅以示例的方式描述所提出的解决方案的另外的细节、方面和实施例。在附图中，相同的参考数字用于标识相同或功能上类似的元件。图中的元件处于简单性和清楚性而被图示且不一定按比例绘制。图1是依照本申请的无线网络节点的示意性框图。图2是包括图1的无线网络节点的用于提供干扰缓解的系统的示意图。图3是根据图2的系统的共存Zigbee和Wi-Fi信道的示意图。图4是根据本申请的一个实施例的方法的示意性流程图。具体实施方式由于所图示的本申请实施例可能大部分包括本领域技术人员已知的机制、电子组件和电路，将不在比被认为对于理解和领会本申请的基本概念而言必要的程度更为详细的程度上解释细节，以便不使本申请的教导模糊或者从其分散注意力。本申请论述的前述问题（即使得关键消息能够被发射到无线个域网（WPAN）的所有节点，在该无线个域网中难以或不可能避免检测到的源自于无线局域网（WLAN）的干扰）可以通过缓解干扰来解决。实际上，代替避免检测到的WLAN干扰，提出一种新类型的无线网络节点，其能够通过拥塞包括在WLAN所使用的信道带宽内的一个或多个给定频率来减小干扰效果。事实上，大多数WLAN使用空信道评估（CCA）功能来使得WLAN发射。例如，对于CCA功能，WLAN收发机需要在发射介质（即信道）上发射之前侦听（sense）该介质。因此，如果侦听到介质忙（即WLAN收发机正在监听至少另一发射），则WLAN收发机不能发射其分组且在试图再次在该介质上发射之前必须等待直到介质空闲。侦听过程可以通过各种方式、比如直接测量或例如通过交换信道上的初级短控制消息（例如举例而言ReadyToSend/ClearToSend消息）来完成。因此，所提出的解决方案的构思之一是在预定时段期间以足够高的功率拥塞WLAN，使得在WLAN上使用的CCA功能确定暂时不适宜在WLAN所使用的信道上发射（即由于拥塞的原因）。这样，在其中WL本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在第一WPAN信道上操作且适配成提供干扰缓解的无线个域网WPAN节点，所述干扰源自于使用空信道评估CCA功能来使得WLAN发射的无线局域网WLAN，WLAN在具有大于第一WPAN信道带宽的带宽的WLAN信道上操作，无线网络节点包括：– 干扰检测器，其适配成在检测到第一WPAN信道中的干扰信号时生成干扰指示符；– 至少一个发射机，其适配成发射拥塞信号；以及– 处理器，其可操作地耦合到干扰检测器和发射机，所述处理器被适配成在以下至少一项操作：‑ 正常模式，其中处理器被配置成确定干扰指示符是否大于给定干扰阈值；和–缓解模式，可在当干扰指示符大于给定干扰阈值时操作，其中处理器被配置成：– 生成拥塞信号；以及– 至少基于干扰指示符确定不同于第一WPAN信道的一个相邻第二WPAN信道，所述第二WPAN信道至少部分地包括在WLAN信道带宽内；以及– 指示发射机在预定时段期间以给定输出功率水平在第二WPAN信道中连续发射拥塞信号，所述给定输出功率水平足够高以使得WLAN上的CCA功能暂时不使WLAN在WLAN信道上发射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.20 EP 14173208.1;2014.05.22 CN PCT/CN2014/1.一种在第一WPAN信道上操作且适配成提供干扰缓解的无线个域网WPAN节点，所述干扰源自于使用空信道评估CCA功能来使得WLAN发射的无线局域网WLAN，WLAN在具有大于第一WPAN信道带宽的带宽的WLAN信道上操作，无线网络节点包括：–干扰检测器，其适配成在检测到第一WPAN信道中的干扰信号时生成干扰指示符；–至少一个发射机，其适配成发射拥塞信号；以及–处理器，其可操作地耦合到干扰检测器和发射机，所述处理器被适配成在以下至少一项操作：-正常模式，其中处理器被配置成确定干扰指示符是否大于给定干扰阈值；和–缓解模式，可在当干扰指示符大于给定干扰阈值时操作，其中处理器被配置成：–生成拥塞信号；以及–至少基于干扰指示符确定不同于第一WPAN信道的一个相邻第二WPAN信道，所述第二WPAN信道至少部分地包括在WLAN信道带宽内；以及–指示发射机在预定时段期间以给定输出功率水平在第二WPAN信道中连续发射拥塞信号，所述给定输出功率水平足够高以使得WLAN上的CCA功能暂时不使WLAN在WLAN信道上发射。2.权利要求1所述的无线网络节点，其中所述处理器被配置成：-在正常模式和缓解模式下同时操作；或-在正常模式和缓解模式下交替操作，其中处理器在所述预定时段流逝之后从缓解模式切换到正常模式。3.一种用于在第一WPAN信道上操作的无线个域网WPAN中提供干扰缓解的干扰缓解系统，所述干扰源自于使用空信道评估CCA功能来使得WLAN发射的无线局域网WLAN，WLAN在具有大于第一WPAN信道带宽的带宽的WLAN信道上操作，所述系统包括：–根据权利要求1或2中任一项的一个或多个无线网络节点WNN，其中一个WNN为无线网络节点管理器WNNM；其中：-WNN被配置成当干扰指示符大于给定干扰阈值时通知WNNM；-WNNM的处理器被适配成在被WNN通知时：–至少基于干扰指示符确定不同于第一WPAN信道的一个相邻第二WPAN信道，所述第二WPAN信道至少部分地包括在WLAN信道带宽内；以及–当处于缓解模式下时基于给定缓解策略指示WNN在预定时段期间以给定输出功率水平在第二WPAN信道中连续发射拥塞信号，所述给定输出功率水平足够高以使得WLAN上的CCA功能暂时不使WLAN在WLAN信道上发射。4.权利要求3所述的系统，其中所述缓解策略为以下中的至少一个：–一个或多个WNN被指示在同一第二WPAN信道上同时发射；和–一个WNN被指示在一个第二WPAN信道上发射。5.权利要求3或4所述的系统，其中第二WPAN信道邻近第一WPAN信道。6.权利要求3、4或5所述的系统，其中当处理器在正常模式和缓解模式下交替操作时：-在第一WNN的处理器切换到缓解模式之前，第一WNN的处理器被配置成指示第二WNN的至少一个处理器接收指向第一WNN的数据；和-在其中第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志中，KJG霍特曼，P董，J姚，HT刘，王刚，D陈，
申请(专利权)人：飞利浦灯具控股公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL