对干扰建模制造技术

本公开涉及在存在干扰源的情况下在无线信道上通信。接收机访问信道以执行能量检测序列。干扰源被建模为循环地转换进入不活动状态和从其中出来，并且当从不活动状态出来时，在其中干扰源是活动的并在信道上产生干扰的第一活动状态与其中干扰源是活动的但在信道上产生基本上低水平的干扰的第二活动状态之间循环地转换。基于能量检测序列，确定大和小时间尺度度量。由发送机进行的数据传输是根据估计的度量。

Modeling of interference

The present disclosure relates to communication on a wireless channel in the presence of an interference source. The receiver access the channel to execute the energy detection sequence. The interference source is modeled as a cycle into the inactive state and out from there, and when out from an inactive state, in which the interference source is active and produce cyclic conversion of interference between the first active and the interference source is active but basically low levels of interference in the channel second in the channel state. Based on the energy detection sequence, large and small time scales are determined. Data transmission by the transmitter is based on the estimated measure.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对干扰建模
本公开涉及对由干扰源在无线信道、特别地但非独有地在非许可频谱中的无线信道上产生的干扰进行建模。
技术介绍
无线通信装置通过在无线信道上相互发送和接收数据来相互通信。A无线信道可以是电磁频率（通常是射频（RF））或者此类频率的集合或窄范围。在无线信道上发送的信号可能被该信道上的干扰中断。从在无线信道上相互发送和接收信号的给定的一对装置的角度出发，使那些信号中断的任何其它信号组成干扰。干扰可以由在同一或附近信道上相互通信的其它无线通信装置或者由引起此类中断的任何其它电磁辐射源产生。自无线无线电通信出现以来，干扰始终是要应对以实现可靠通信的重要问题。为此，在许多国家，由有关政府来许可和管制大部分的射频频段。任何用户需要都需要支付额外费用以获得对许可频段的访问。相反，还存在几个非许可频段，例如工业、科学和医学（ISM）频段或先前在某些国家中被预留用于模拟电视广播的“空白空间”频段，这些非许可频段本质上可以在服从某些区域性管制的情况下而自由地使用。近年来，非许可频段的使用变得越来越普遍。原因中的一个是低成本。另一原因是许多应用（诸如传感器网络、无线照明控制等）不需要在长时间间隔内连续地发送大量数据。随着非许可频段的日益增加的普遍性和相对较弱的管制，此类频段中的干扰也变成重要问题，这些问题由于非许可频谱的自由访问性质和严格管制的缺乏而加剧。存在影响无线电通信性能的主要两个类型的干扰。一个是带内干扰，其来自共享同一频段的所有种类的无线电发送机或来自带外发送机的发送机漏泄；另一个是由于接收机前端滤波器实际上是非理想的而引起的由接收机捕捉到的带外信号功率的漏泄（带外干扰）。为了应对干扰，可以进行检测并表征干扰以使得可以采取适当策略的尝试。用以尝试并应对干扰检测的一个已知类型的方法是使用初始信道扫描操作。执行初始扫描操作以寻找非许可频段中的可用信道。此初始信道扫描时间比典型的分组持续时间长得多。如果此初始信道扫描显示不存在显著干扰，则用户开始将此信道用于期望通信应用。在正常操作中，可以针对信道的短期访问采用先听后讲（LBT）类型的方法。这种方法存在两个主要缺点。一个是这种方法不能以实时方式捕捉潜在地快速变化的干扰情况。另一个是基本信道扫描遗漏干扰情形的重要特性以及应用相关性。具体地，期望的应用和干扰源两者常常都不要求信道的恒定占用，并且常常显示出某些占空比行为（behavior）。针对非许可频谱中的许多应用，不要求连续地发送大量数据。替代地，许多此类应用仅要求某些突发传输，该突发传输无论是随机的还是遵循固定调度的。因此，也是由于潜在用户的应用特性，许多情况下的干扰并不是永久性的且具有某些占空比行为。作为另一示例，在诸如RFID（“射频识别”）之类的某些应用中，使用跳频方案而不是LBT。在跳频器当其跳跃到当前用户信道中时看起来是干扰源且当其从当前用户信道跳离时看起来不是干扰源（即使其仍是活动的，并且因此可能仍在其它（多个）信道上产生干扰）的意义上，此类跳频还向用户引入占空比类型的影响。因此，在许多情况下，用干扰扫描方法不能保证在所选信道中的通信性能，因为其不能捕捉快速变化的干扰情况。此外，这种方法也未提供足以提供详细网络情况诊断的信息。美国专利申请号2008/146156公开了一种周期性间歇干扰的预测性感测的方法，该方法包括测量信道上的能量以获得周期性间歇干扰的指示。如果信道上的当前能量水平在新阈值以下且先前的能量特性暗示当前能量水平将在预定最小时间段内保持在新阈值以下，则提供空闲信道指示。
技术实现思路
除上文概述的用于干扰检测的非实时方法之外，存在用于尝试处理高度实时的干扰检测和表征的另一种方法。对于诸如TV空白空间系统及其它认知无线电系统所采用的高度实时的方法而言，辅助通信装置保持检查主要通信装置的存在。一旦主要通信装置开始使用无线电频谱，辅助的辅助通信装置就需要快速地做出反应并避免其自身发送任何无线电信号。这种实时方法要求无线电频谱的高频率监视，并且本专利技术人已经认识到其对于许多应用（特别地低成本且低功率的应用，诸如无线照明控制和传感器网络应用）而言过度地且不必要地消耗资源。从应用角度出发，这种方法对于此类应用的要求而言也过头了。本公开提供了具有信息输出的准实时、应用相关干扰检测和表征方法，该信息输出对于在前一段中提到的种类的应用而言足够丰富（不同于非实时方法），但是其就资源消耗而言实现起来也是低成本的（不同于高度实时方法）。亦即，本公开提供了干扰检测和表征，其在信息丰富性与资源消耗之间取得平衡，并且其特别地但并非独有地适合于这种应用。根据第一方面，一种用于在存在干扰源的情况下在无线信道上通信的装置包括接口、控制器和建模组件。接口被配置成连接到无线发送机和无线接收机。控制器被配置成控制接收机访问信道以执行能量检测序列，每个能量检测包括在各检测时间处在信道中收集能量。建模组件被配置成将干扰源建模为循环地转换进入不活动状态和从其中出来，并且当在不活动状态之外时在其中干扰源是活动的并在信道上产生干扰的第一活动状态与其中干扰源是活动的但在信道上产生基本上低水平的干扰的第二活动状态之间循环地转换。对干扰源建模包括基于能量检测序列而确定：1）大时间尺度度量，其描述进入不活动状态中和从其出来的转换；以及ii）小时间尺度度量，其描述在第一和第二活动状态之间的转换。控制器被配置成由发送机根据估计的度量实现数据的传输。本专利技术人已经认识到某些类型的干扰源（特别是可能被发现实际上正在非许可频谱中产生干扰的那些）展示出双循环行为，例如双周期性行为或者即使对干扰源的实际行为存在随机或伪随机元素也可以被同样相当准确地建模的至少行为。第一类型循环行为是在不活动状态（当干扰源根本不在产生任何显著干扰时）与处于活动之间的较慢、即不那么频繁的转换；第二类型循环行为是当且仅当干扰源活动时发生的在第一和第二活动状态之间的较快、即更频繁的转换，即使得即使当干扰源活动时，其仅仅实际上在某些时间在无线信道上产生显著干扰。此外，本专利技术人已经认识到对此双循环行为进行建模提供了两个度量的形式的干扰的表征，该表征对于许多应用而言丰富到足以使得尽管在信道上有干扰，有用的通信仍然发生；有利地，此建模可以使用与上文概述的高度实时方法相比明显更少的资源且以更低的成本来实现。当存在多个主导干扰者时，占空比仍是可用的，因为在那种情况下，度量将描述干扰者的聚合的大和小时间尺度行为。请注意，“无线信道上的干扰”意指无线信道上的中断去往或来自无线通信装置的传输的任何信号，该干扰包括上文所述种类的带内和带外干扰两者。第二状态下的“信道上的基本上较低水平的干扰”意指信道上的可忍受水平的干扰，该干扰并未显著地中断装置的操作（与显著地中断装置的操作的第一状态下的信道上的不可忍受水平的干扰相比）。这可以是因为干扰源在信道上基本上不产生（即，没有或可忽略的）干扰，或者因为水平是非零的，但仍低到足以例如通过纠错、干扰缓解等来补偿。例如，跳频器当处于第一活动状态时可以在所述无线信道上通信以产生从装置角度的不可接受水平的干扰，并且当处于第二活动状态时在（多个）不同信道上通信，该（多个）不同信道具有从装置角度的到所述信道上的、潜在地某些带内/带外的、但处于可忍受水平的漏泄。如将显而易见的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在存在干扰源的情况下在无线信道上通信的装置，该装置包括：接口，其被配置成连接到无线发送机和无线接收机；控制器，其被配置成控制接收机访问信道以执行能量检测序列，每个能量检测包括在各检测时间收集信道中的能量；以及建模组件，其被配置成将干扰源建模为循环地转换进入不活动状态和从其中出来，并且当在不活动状态之外时在其中干扰源是活动的并在信道上产生干扰的第一活动状态与其中干扰源是活动的但在信道上产生基本上较低水平的干扰的第二活动状态之间循环地转换；其中，建模组件被布置成用于基于能量检测序列而确定：i）大时间尺度度量，其描述进入不活动状态和从其中出来的转换，以及ii）小时间尺度度量，其描述第一和第二活动状态之间的转换；以及其中，所述控制器被配置成由发送机根据估计的度量实现数据的传输。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.20 EP 14193993.41.一种用于在存在干扰源的情况下在无线信道上通信的装置，该装置包括：接口，其被配置成连接到无线发送机和无线接收机；控制器，其被配置成控制接收机访问信道以执行能量检测序列，每个能量检测包括在各检测时间收集信道中的能量；以及建模组件，其被配置成将干扰源建模为循环地转换进入不活动状态和从其中出来，并且当在不活动状态之外时在其中干扰源是活动的并在信道上产生干扰的第一活动状态与其中干扰源是活动的但在信道上产生基本上较低水平的干扰的第二活动状态之间循环地转换；其中，建模组件被布置成用于基于能量检测序列而确定：i）大时间尺度度量，其描述进入不活动状态和从其中出来的转换，以及ii）小时间尺度度量，其描述第一和第二活动状态之间的转换；以及其中，所述控制器被配置成由发送机根据估计的度量实现数据的传输。2.根据权利要求1所述的装置其中，所述数据被作为分组发送，该分组被分类为延迟敏感或延迟不敏感，并且其中，延迟敏感分组被根据小时间尺度度量发送，而延迟不敏感分组被根据大时间尺度度量发送。3.根据权利要求2所述的装置其中，所述延迟不敏感分组被根据大时间尺度度量和短时间尺度度量两者发送。4.根据权利要求1、2或3所述的装置其中，所述大和小时间尺度度量分别地传达进入不活动状态和从其中出来的转换的占空比，以及在第一和第二活动状态之间转换的占空比。5.根据权利要求1、2、3或4所述的装置其中，所述建模组件被配置成，针对序列中的每个能量检测确定在各检测时间处收集的能量的量在空闲信道评估阈值以上，并且只有当这样时才存储该能量检测的索引，度量是基于存储的索引而确定的。6.根据权利要求5所述的装置，其中，用于在空闲信道评估阈值以上的量的索引被输入到具有尺寸M的FIFO结构，由此，只有在空闲信道评估阈值以上的M个最近索引被存储在FIFO结构中，度量是基于存储在FIFO结构中的索引而确定。7.根据任何前述权利要求所述的装置，其中，所述建模组件被配置成实现状态机，该状态机包括：对应于干扰源的不活动状态的不活动状态、对应于干扰源的第一活动状态的第一活动状态以及对应于干扰源的第二活动状态的第二活动状态，其中，所述状态机被配置成如下根据关于所述多个能量测量的条件而在各状态之间转换：当满足所述条件中的第一个时从不活动状态至第一活动状态，第一条件的满足指示干扰源从其不活动状态出来的转换，当满足所述条件中的第二个时从第一不活动状态至第二活动状态，第二条件的满足指示干扰源进入其第二活动状态的转换，当满足所述条件中的第三个时从第二活动状态到第一不活动状态，第三条件的满足指示干扰源进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宏铭，DM戈尔根，TCW申克，
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