專利名稱：用于減少無線電網絡中網絡用戶的相互干擾的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種減少無線電網絡中網絡用戶的相互干擾的方法， 其中在包括至少兩個無線電小區(qū)的蜂窩無線電網絡內部，在這些無線 電小區(qū)之一中，分配給所述無線電小區(qū)的設備彼此通信或者經由公共 接入點進行通信。本發(fā)明還涉及一種用于減少無線電網絡中網絡用戶的相互干擾 的裝置。
背景技術：
所述方法和裝置涉及所有蜂窩無線電網絡，其中，這樣的無線電 網絡的每一小區(qū)可以具有中心接入站。這里可以將中心接入站理解為 該站被設置在小區(qū)內部，但是并不一定設置在所述小區(qū)的中心處。而 且，中心接入站能夠經由無線電鏈路來聯(lián)系屬于所述小區(qū)的所有移動 和/或非移動設備。在下面的描述中，將主要參考蜂窩無線電網絡的一 個特殊實施例。可以被商用和私用的無線局域網絡(WLAN-無線本地網)的數(shù) 量在持續(xù)地增加。隨著裝配有WLAN技術的移動設備的數(shù)量的增加， 還可以預見在將來WLAN網絡會進一步增多。因此可用的頻帶被逐漸填滿。當前的WLAN網絡基于IEEE 802.11標準，并運行在無需許可的 2.4 GHz波段和無需許可的5GHz波段。為了避免站之間的數(shù)據沖突， 通常使用IEEE標準中所規(guī)定分布式協(xié)作功能(DCF)。站之間或者接 入點與站之間的數(shù)據鏈路的切換通常隨機地受到影響。當中斷無線電小區(qū)內部的兩個設備之間的當前無線數(shù)據傳輸，即 不再占用用于數(shù)據傳輸?shù)慕橘|時，在競爭窗口內部的DIFS (DIFS =
分布式協(xié)作功能幀間間隔)周期過去之后建立下一個數(shù)據傳輸鏈路。 在該競爭窗口內部，希望傳輸數(shù)據的所有站以臨時堆棧方式(間隙時 間)隨機地發(fā)送它們的請求。信道請求的這種臨時堆棧將會避免兩個 或更多個站同時傳輸數(shù)據并從而以破壞方式阻塞信道的情況。無線網 絡的站能夠檢測空閑的或被占用的信道。因此，每個站登記第一個被 傳輸?shù)男诺佬枨笳埱螅⒔又{節(jié)它自己的傳輸活動。在該競爭窗口 之后，在競爭窗口內部分配有信道的站開始進行至同一無線電小區(qū)內 部的另一個基站或者相關的接入點的數(shù)據傳輸(例如以限定的數(shù)據幀 的形式)，直到下一數(shù)據傳輸階段。為了避免沖突，可以作為當前數(shù)據幀中的數(shù)據元素，發(fā)送當前傳 輸序列的剩余持續(xù)時間，包括發(fā)送響應幀的時間。在所謂的隱藏節(jié)點的情況下的另一種避免沖突的手段是RTS-CTS機制。隱藏節(jié)點是另一個站看不到的站或接入點，例如在空 間范疇下非常大的小區(qū)中的站。當使用同樣由IEEE 802.11規(guī)定的 RTS-CTS機制時，在傳輸任何數(shù)據分組之前傳輸請求-發(fā)送(RTS)分 組，在所述請求-發(fā)送分組之后接收機通過清除-發(fā)送(CTS)分組進行 確認。這里，在所有情況下，這兩種分組在所謂NAV字段(NAV= 網絡分配矢量)中包含與當前數(shù)據傳輸序列的剩余持續(xù)時間有關的信 息項。依靠該機制，可能發(fā)生沖突的概率得以進一步降低，因為只在 該程序正確地結束時，才開始數(shù)據傳輸。對于彼此距離近的兩個無線電小區(qū)的設置，其中所述無線電小區(qū) 每一個均包括接入點和一個或多個站，這導致兩個無線電小區(qū)的(通 常僅僅部分地)重疊。如果兩個接入點工作在相同信道上，這也會在 數(shù)據傳輸期間產生沖突。由于無線電小區(qū)的部分重疊，則例如并不位 于第二無線電小區(qū)的重疊區(qū)域中的第一無線電小區(qū)的基站不能夠接收 到與第二無線電小區(qū)中的數(shù)據傳輸活動有關的信息，并且構成第二無 線電小區(qū)的隱藏節(jié)點。在此情況下，同樣有利地使用RTS-CTS機制以 避免沖突。這樣，首先降低了干擾的可能性，其次減小了兩個無線電 小區(qū)的帶寬或數(shù)據吞吐量。其原因在于，在第一無線電小區(qū)的數(shù)據傳 輸活動期間，第二無線電小區(qū)中沒有活動發(fā)生，反之亦然。通過增加
小區(qū)范圍重疊的相鄰無線電小區(qū)的數(shù)量，可以進一步減小數(shù)據吞吐量。 小區(qū)大小由設備可以與接入點通信的最大范圍所限定。該范圍取 決于發(fā)射機的發(fā)射功率、接收機的靈敏度和發(fā)生的路徑損耗(Pl)。對于給定的發(fā)射功率(Pt)，當接收功率(Pr)、 Pt和Pl以dB給出時， Pr可以通過下式獲得Pr=Pt_Pl (1)在自由空間中無阻礙傳播的情況下，可以通過下式計算路徑損耗 Pl(,二-10*log10((G"0*;i2)/((4*;r)2 *d2)) (2)其中Gt是發(fā)射機天線的增益，Gr是接收機天線的增益，A是波 長，而d是發(fā)射機和接收機之間的距離。通過減小小區(qū)大小，可以減少沖突并增加重疊的無線電小區(qū)內的 數(shù)據吞吐量，其中小區(qū)大小的減小是通過降低接入點的發(fā)射功率來實 現(xiàn)的。然而，根據現(xiàn)有技術，該可能表現(xiàn)出下列缺點首先，在關于 2.4GHz波帶的標準中未規(guī)定發(fā)射功率的調節(jié)，因此大多數(shù)當前WLAN 設備不可用。其次，第一無線電小區(qū)的用戶只可以改變他自身小區(qū)的 發(fā)射功率，而不能夠改變以干擾方式影響他的小區(qū)的第二和/或第三無 線電小區(qū)。因此，減小自身無線電小區(qū)的發(fā)射功率只會導致相鄰無線電小區(qū) 中的數(shù)據吞吐量增加而非自身無線電小區(qū)的數(shù)據吞吐量增加，因為自 身無線電小區(qū)仍然遭受來自相鄰無線電小區(qū)的干擾。此外，減小自身 無線電小區(qū)的大小意味著相鄰小區(qū)更難以或不能夠檢測到該小區(qū)，而 這會導致小區(qū)沖突的可能性增加。發(fā)明內容因此本發(fā)明的一個目的是提供一種用于減少無線電網絡中網絡 用戶的相互干擾的方法和裝置，由此減少數(shù)據沖突并從而實現(xiàn)無線電 小區(qū)的數(shù)據吞吐量的增加。根據本發(fā)明，通過上述裝置來實現(xiàn)該目的，其中，如果屬于一無 線電小區(qū)的設備從屬于不同無線電小區(qū)的另一設備接收到破壞通信的
干擾，則通過降低設備的接收機靈敏度來調節(jié)無線電小區(qū)的小區(qū)大小。 如果自身無線電小區(qū)的設備的接收機從不屬于自身無線電小區(qū) 的發(fā)射機接收到所傳輸分組的信號電平，則將與該分組的接收有關的信息連同接收強度RSSI字段(RSSI二接收強度信號指示符)的相關 值一起存儲在所述設備中。作為RSSI值的替代，還可以使用接收機 中所產生的干擾等級，所述干擾等級是由于干擾站而對自身數(shù)據接收 產生的干擾程度的測量。根據RSSI值和/或干擾等級來導出自身數(shù)據 傳輸?shù)母蓴_程度，并考慮到預定的限制值，如果需要，調節(jié)接收機的 靈敏度。對于所有設備可以進行相同的改變，或者可以根據周圍條件 進行不同的改變。由于靈敏度的降低，接收機所看到的無線電小區(qū)的 半徑減小。由于接收無線電小區(qū)的大小減小，造成干擾的設備現(xiàn)在位 于無線電小區(qū)以外，并且不再可以以干擾方式影響接收無線電小區(qū)自 身的數(shù)據傳輸。在本發(fā)明的一個實施例中，將接收機靈敏度降低至一個或多個固 定值。根據本發(fā)明，可以根據固定的預定值來實現(xiàn)接收機的靈敏度的降 低?？梢詾楦鞣N無線電網絡結構存儲值表，所述值表包含接收機靈敏 度的降低的各個級別。在受到相鄰無線電小區(qū)的干擾的情況下，可以 從所述表之一中讀出這些值，并相應地改變接收機的靈敏度。在本發(fā)明的一個實施例中，依據當前周圍條件，將接收機的靈敏 度降低至一個或多個值。基于接收機中產生的RSSI值和/或干擾等級，做出關于靈敏度的 減小程度的決定。在所謂的鏈路預算中，減小程度在零值(即不降低 靈敏度)與最大允許值之間。必須選擇該值，以便仍然可以進行有用 的數(shù)據接收?？梢栽诮邮諜C本身內或者集中地(例如在相關的接入點 處)做出所述決定并確定所述程度。在數(shù)據的中央處理的情況下，所 有站向接入點發(fā)送它們的數(shù)據。在處理數(shù)據之后，接入點向每個站發(fā) 送與接收機靈敏度的調節(jié)有關的信息項。各個站接收該信息項，并調 節(jié)接收機的靈敏度。在本發(fā)明的另一實施例中，降低接收機的靈敏度并調整發(fā)射功率。
根據本發(fā)明，可以使用用于減小無線電小區(qū)的大小的鏈路預算來 降低接收機的靈敏度或者降低接收機的靈敏度以及設備的發(fā)射功率。 在后一情況下，在降低接收機的靈敏度和降低設備的發(fā)射功率之間以 相等或不等比例分配鏈路預算。在相鄰的無線電小區(qū)中，發(fā)射功率的 降低表明干擾確實減少，并從而增加了數(shù)據吞吐量。
在本發(fā)明的另一實施例中，通過相互調整接收機靈敏度和發(fā)射功 率，來建立由第二無線電小區(qū)覆蓋的第一無線電小區(qū)的兩個設備之間 的鏈路。
如果要在與自身無線電小區(qū)重疊的另一個無線電小區(qū)內的兩個 空間臨近的設備之間建立用于數(shù)據傳輸?shù)逆溌?，則同樣有必要降低接 收機靈敏度或接收機靈敏度和發(fā)射功率。由于靈敏度降低，被設置為 彼此相近的設備現(xiàn)在恰好可以相互進行接收。同樣，在此情況下，發(fā) 射功率的降低對其它無線電小區(qū)具有積極影響。
根據本發(fā)明，通過上述方法來實現(xiàn)所述目的，在所述方法中，處 理器通過控制接收機靈敏度的靈敏度控制線路連接至接收機。
一種用于減少無線電網絡中網絡用戶的相互干擾的裝置包括天 線以及包括發(fā)射機、接收機和處理器的組合。這里，天線連接至發(fā)射 機和接收機這二者。處理器通過傳輸數(shù)據線路和用于調節(jié)發(fā)射功率的 第一控制線路與發(fā)射機相連。此外，處理器通過接收數(shù)據線路、用于 傳輸接收分組的接收強度的線路和用于調節(jié)接收機靈敏度的第二控制 線路與接收機相連。關于每個接收分組，接收機向處理器發(fā)送與各個 分組的接收強度有關的信息項，無論所述分組是來自自身的無線電小 區(qū)的設備還是來自不同無線電小區(qū)的設備。所述處理器實施根據本發(fā) 明的方法，并經由第二控制線路來控制接收機的靈敏度。在對信息項 進行中央處理的情況下，與各個分組的接收強度有關的信息項被發(fā)送 至信息處理站。信息處理站還從無線電小區(qū)的其它設備接收與接收強 度等級有關的信息項。在站中的信息處理之后，信息處理站向每個參 與設備發(fā)送與接收機靈敏度的調節(jié)有關的信息項。在設備中處理器檢 測該信息項，并經由第二控制線路來改變接收機的靈敏度。


將參考圖中所示的示例性實施例進一步闡述本發(fā)明，但是本發(fā)明 并不局限于這些實施例。
圖1示出了根據IEEE 802.11標準的鏈路的建立。
圖2示出了相互重疊的兩個相鄰無線電小區(qū)的設置。
圖3a示出了接收機靈敏度與發(fā)射機和接收機之間的距離的相關性。
圖3b示出了作為當今實施的運行模式和相關技術參數(shù)的函數(shù)、 以IEEE 802.11a和g標準限定的接收機靈敏度的表。
圖4示出了相互重疊的兩個相鄰無線電小區(qū)的設置，其中通過改 變靈敏度來自動調節(jié)小區(qū)大小。
圖5示出了相互重疊的兩個相鄰無線電小區(qū)的裝置，其中在第一 小區(qū)內部通過改變靈敏度和發(fā)射功率來自動調節(jié)小區(qū)大小。
圖6示出了相互重疊的兩個相鄰無線電小區(qū)的裝置，其中在重疊 的無線電小區(qū)內部建立兩個設備之間的數(shù)據鏈路，而無需使用接入點。
圖7示出了 IEEE 802.11a標準限定的發(fā)射機的頻譜。
圖8示出了根據本發(fā)明的用于自動調節(jié)小區(qū)大小的裝置。
具體實施例方式
圖1示出了 IEEE 802.11標準限定的用于隨機分配空閑信道的過 程。當被研究信道上的當前數(shù)據傳輸已經結束，即"介質忙"階段已 經結束時，則接下來的是在該標準中被稱為"DIFS"階段的時間部分。 緊隨其后的是實際競爭窗口，其中，想要占用該信道的站發(fā)送信道請 求。為了避免沖突，即當兩個站同時發(fā)送它們的信道請求并因此相互 干擾時，隨機地延遲所述信道請求。因此兩個或更多個站并不在同一 時刻進行發(fā)送，因為每個發(fā)射機的相應信道請求的發(fā)送時刻由前一 DIFS階段的結束時刻加上間隙時間(slot time)(其位置由隨機發(fā)生器 確定)來計算。信道被分配給首先發(fā)送信道請求的站。其它所有站通 過檢測已占用的信道來登記該請求，并調節(jié)它們自己的活動，直到當
前數(shù)據傳輸階段結束，其中，非主動站可能會從傳輸?shù)臄?shù)據幀中，作 為數(shù)據元素，發(fā)現(xiàn)當前傳輸序列的剩余持續(xù)時間，包括傳輸?shù)捻憫獛?的時間。根據所述程序依次進行接下來的信道分配。在所謂隱藏節(jié)點的情況下用于避免沖突的另一手段是IEEE 802.11標準所述的RTS-CTS機制，其中，在每次數(shù)據傳輸之前，通過 清除-發(fā)送(CTS)分組來確認請求-發(fā)送(RTS)分組。圖2示出了具有兩個無線電小區(qū)l和2的設置，其中每個無線電 小區(qū)包括接入點3或4和5個設備5。由于兩個無線電小區(qū)在空間上 相近，兩個小區(qū)的無線電覆蓋范圍相互重疊。因此，第一小區(qū)l的設 備G1、 G2和G3位于第二小區(qū)2的無線電覆蓋范圍中，而第二小區(qū)2 的設備G8、 G9和G10位于第一小區(qū)1的無線電覆蓋范圍中。如果兩 個小區(qū)1和2工作在同一信道上，則在相鄰小區(qū)中的數(shù)據傳輸會導致 這些設備檢測到被占用的信道，并從而導致這些設備不活動。由于相 互干擾，兩個小區(qū)1和2中的數(shù)據吞吐量都減小。在這樣的裝置中的另一個問題同樣是隱藏節(jié)點的問題。例如，在 圖2所示的設置中，設備G4并不位于第二小區(qū)2的無線電覆蓋范圍 中。如果在第一無線電小區(qū)1的信道競爭窗口中選擇該設備，則該設 備隨后向它的接入點3發(fā)送數(shù)據分組。如果相鄰小區(qū)2的接入點4在 此時間里向它的小區(qū)內部的任何設備發(fā)送數(shù)據分組，則這將導致數(shù)據 分組的沖突，其中，尤其是第一接入點3不能夠接收到目的地為第一 接入點3的分組。這種可能的情況導致要求從設備G4向第一接入點3 重新傳輸要發(fā)送的分組，從而導致兩個小區(qū)1和2中的數(shù)據吞吐量都 減小。對于具有隱藏節(jié)點的部分重疊的無線電覆蓋范圍的情況，同樣 可以將RTS-CTS機制用于減少沖突。接收機靈敏度是取決于各設備、并定義了可以被識別的最小信號 的限制的技術參數(shù)。實際上，設備的接收機靈敏度必需小于或等于 IEEE 802.11標準定義的最小數(shù)據傳輸速率的靈敏度。由于接收機中額 外的信噪比(SNR)要求，靈敏度要求越高，數(shù)據傳輸速率也越高。 圖3a示出了接收機靈敏度與發(fā)射機和接收機之間的距離的相關性。該 表是使用公式(1)和(2)而畫出的。這里使用的基礎是16dBm的發(fā)
射功率Pt，在所有情況下接收機和發(fā)射機天線增益均為3dB，并且發(fā) 射頻率為2.4GHz。對于作為標準擴展的IEEE 802.11a和g所定義的OFDM模式 (OFDM:^正交頻分復用)，針對不同的數(shù)據傳輸速率所限定的接收機 靈敏度示于圖3b的表中。該表還示出了當今實現(xiàn)的實際靈敏度值，它 比標準要求至少高8dB。在自由空間中無阻礙傳播的情況下，對于6 dB的靈敏度增加， 范圍翻倍。如果靈敏度增加8dB，則范圍相應地增加2.5倍。從圖3a和3b可以看出，利用當前可用的WLAN技術，假設在 自由空間中無阻礙傳播，對于6Mbps的數(shù)據速率，在彼此相距4km 的兩個基站之間發(fā)生安全的數(shù)據傳輸。由于當前可用的實現(xiàn)大大超過了標準靈敏度要求，因此利用該技 術生產的無線電小區(qū)具有越來越大的大小。而且對于標準中定義的大 約2.4GHz的頻率，這些大小在20 dBm的最大發(fā)射功率下并不減小。 因此，由于無線電小區(qū)的重疊增加，其中該效果由于不斷增加的無線 電小區(qū)數(shù)量而被進一步加重，上述問題將更加嚴重。因此，如果重疊 無線電小區(qū)的兩個站以相同頻率運行，則其在該信道上的數(shù)據傳輸能 力降低。如果無線電場完全重疊，則數(shù)據傳輸能力降低至最大可能值 的大約一半。因此，由于技術進步使得接收機靈敏度提高將損害性能。根據本發(fā)明的解決方案通過降低接收機靈敏度來減小無線電小 區(qū)的大小。如果將該解決方案應用于自身無線電小區(qū)又應用于其它無 線電小區(qū)，則在不可能被影響的相鄰小區(qū)中，無線電小區(qū)的大小也被 減小。發(fā)射功率、路徑損耗和接收機靈敏度的參數(shù)影響無線電小區(qū)的大小。根據本發(fā)明的解決方案以如下方式影響發(fā)射功率和接收機靈敏度 當減小無線電小區(qū)的大小時，數(shù)據吞吐量增加，同時降低了對相鄰小 區(qū)的干擾影響。根據從屬于自身無線電小區(qū)的設備接收到的接收信號的信號強 度，改變設備的靈敏度等級，從而降低干擾設備的影響。小區(qū)設備的 靈敏度的降低減小了可在該小區(qū)的兩個設備之間橋接的數(shù)據傳輸距
離，從而可被看作小區(qū)大小的減小，由此可以從屬于相鄰無線電小區(qū) 的設備篩選出干擾信號。干擾信號的篩選提高了自身無線電小區(qū)的性 能。根據IEEE標準，為每個接收機定義兩個靈敏度等級。第一設定 (檢測或接收機靈敏度)涉及仍然可以檢測和解調接收分組的靈敏度 等級。第二設定("信道空閑"靈敏度)定義了可以區(qū)分占用信道和空 閑信道的值。當存在降低接收機靈敏度的條件時，可以將接收機靈敏度降低為 由標準限定的值，或者更進一步降低為標準限定之外的值。也可以在 降低接收機靈敏度的同時降低所討論的無線電小區(qū)的設備的發(fā)射功 率。圖4中示出了這些操作。圖4中，區(qū)域I、 II、 III和IV表示在不 同條件下兩個無線電小區(qū)1和2的大小。 所述區(qū)域如下I以最大接收機靈敏度運行并屬于接入點一 (API) 3的站的無線 電小區(qū)大小，II以根據所述方法減小了的接收機靈敏度運行并屬于接入點一 (API) 3的站的無線電小區(qū)大小，III以最大接收機靈敏度運行并屬于接入點二 (AP2) 4的站的無 線電小區(qū)大小，和IV以根據所述方法減小了的接收機靈敏度運行并屬于接入點二 (AP2) 4的站的無線電小區(qū)大小。依靠根據本發(fā)明的方法，包括接入點API 3的第一無線電小區(qū)1 的原始無線電小區(qū)大小被減小至無線電小區(qū)2的區(qū)域II的大小。因此 第一無線電小區(qū)1的站不再從相鄰的第二無線電小區(qū)2的任何干擾設備接收到信號，因為它們的接收范圍已經被限制在n。干擾信號由此被篩選出來，第一無線電小區(qū)1的數(shù)據吞吐量再次增加，因為不再考 慮相鄰的第二無線電小區(qū)2中的數(shù)據傳輸，第二無線電小區(qū)2中的數(shù) 據傳輸表現(xiàn)為等待循環(huán)。有利地，通過包括降低接收機靈敏度和降低發(fā)射功率的折中，實現(xiàn)了至無線電小區(qū)n的降低。
圖5中示出了其中接收機靈敏度和發(fā)射機的發(fā)射功率二者均被降低的第一無線電小區(qū)1。從屬于第一無線電小區(qū)1的設備5來看，第 二無線電小區(qū)2的大小也從區(qū)域IV減小至III，因為由于它們自身接 收機靈敏度的降低，它們不再從第二無線電小區(qū)2的設備5接收到信號。本發(fā)明的另一優(yōu)點在于，在與自身無線電小區(qū)重疊的另一無線電 小區(qū)內的兩個空間上相近的設備5之間建立用于數(shù)據傳輸?shù)逆溌?。圖 6示出了這樣的情形。當在短距離上傳輸數(shù)據時，例如在膝上電腦和 就在所述膝上電腦旁邊的移動電話、PDA、攝像機或照相機或MP3 播放器之間的鏈路的情況下，通常不使用接入點3或4而建立所述鏈 路，使用所述方法將進行數(shù)據傳輸?shù)脑O備5的接收機靈敏度降低。而 且，在此情況下，可以降低設備5的發(fā)射功率。將無線電小區(qū)的大小 減小至兩個參與的設備5使得有可能在兩個設備5之間建立鏈路，而 不管自身無線電小區(qū)1是否與另一無線電小區(qū)2重疊，只要由重疊的 無線電小區(qū)2的設備5造成的干擾仍然允許在自身無線電小區(qū)1中進 行接收。根據本發(fā)明的方法對于下述情況是有利的。IEEE 802.11標準的頻 率響應要求為發(fā)射機定義了如圖7所示的頻率響應。與蜂窩移動電話 的標準要求相比，這些要求并不那么高。根據所述要求，相對于自身 信道，相鄰信道偏移20 MHz的頻率。在相鄰信道的區(qū)域中所限定的 信號電平衰減確保了在接收機中不能夠解調相鄰信道。不過，該信號 電平可能增加對接收機的性能的限制。對于其無線電覆蓋范圍重疊并 且在相鄰信道上運行的兩個無線電小區(qū)1和2的情況，接收機靈敏度 的降低將提高對相鄰信道的較好抑止。一種確定接收機靈敏度級以便調整無線電小區(qū)大小的可能在于 評估接收機的RSSI (RSSI二接收強度信號指示符)信號，RSSI信號 是經由RSSI線路14從接收機被發(fā)送至相關處理器的。該信號指示接 收分組的接收強度。為每個接收分組而產生該信號。分散或集中地評 估屬于無線電小區(qū)1或2的設備5的RSSI信號。該評估之后，在集 中評估情況下，調節(jié)值被發(fā)送回無線電小區(qū)1或2的設備5，其中每
個設備5的靈敏度調節(jié)值可能不同。然后經由靈敏度控制線路，由設 置在各設備5中的處理器來改變接收機靈敏度。向評估小區(qū)發(fā)送所述RSSI信號并對它們進行評估以及接著基于 調整值來調整靈敏度的操作以周期性的方式發(fā)生。因此可以通過多個 周期來降低無線電小區(qū)1或2的大小，直到發(fā)現(xiàn)最佳的設定，該設定 篩選出干擾并有利于自身的傳輸活動。而且，因此可以以靈活的方式 對例如傳輸信號或周圍條件的改變做出反應。在這樣的調節(jié)操作中， 不僅可以改變接收機靈敏度，還可以改變設備5的發(fā)射功率，以及分 析在接下來的周期中無線電小區(qū)1或2所改變的條件。確定接收機靈敏度級以便調整無線電小區(qū)大小的第二種可能在 于使用來自自身小區(qū)和來自其它小區(qū)二者的分組的RSSI信號以用 于評估。在此情況下，也可以改變接收機靈敏度或者接收機靈敏度和 發(fā)射功率。另一種可能在于使用干擾等級。這是對由干擾站對自身的數(shù)據接 收造成的干擾程度的測量，并產生于接收機中。如上所述，可以從該 等級導出接收機靈敏度等級和發(fā)射功率的調節(jié)值。圖8示出了無線LAN設備5的裝置。它包括連接至發(fā)射機6和 接收機7的天線9。發(fā)射機6經由用于發(fā)送發(fā)送數(shù)據的第一數(shù)據線路 10和用于控制發(fā)射功率的第一控制線路11連接至處理器8。接收機7 經由用于發(fā)送接收數(shù)據的第二數(shù)據線路12、用于發(fā)送接收到的強度信 號的RSSI線路14以及用于控制接收機7的接收機靈敏度的第二控制 線路13連接至處理器8。例如，在由處理器8運行的協(xié)議棧中實施根 據本發(fā)明的方法。假設信道由網絡運營商定義或者根據IEEE 802.11h 或k標準而動態(tài)地選擇。在物理層中測量接收到的分組的接收強度信 號。將接收到的數(shù)據分組和RSSI信號發(fā)送至設備5的協(xié)議棧和MAC 處理器。RSSI信號14由協(xié)議處理器8監(jiān)視，并根據它們是來自自身 的無線電小區(qū)還是來自另一無線電小區(qū)的信號而進行劃分。例如，基 于MAC地址可以進行這種區(qū)分。對于圖6所示的情形，源地址必須 與協(xié)作站的MAC地址一致。在此情況下，必須將所有參與站的MAC 地址存儲在設備的本地數(shù)據庫中。
在接收到每個分組時，下面的步驟是必要的A接收機7連續(xù)地確定鏈路安全余量，該安全余量是從屬于自身 小區(qū)的設備5的最小接收信號強度和最大靈敏度之間的差減去安全范圍而獲得的。該安全范圍至少包括接收機7對6 Mbps模式的最小SNR 要求。舉例來說，對于屬于自身小區(qū)的設備5的最小接收信號強度-57 dBm和商業(yè)上可獲得的設備的最大接收機靈敏度-73 dBm，對于54 Mbps傳輸速率(參見圖3b)，當觀測到6 dBm的安全范圍時，獲得 10 db的鏈路安全余量。然后該鏈路安全余量用于降低靈敏度和/或降 低發(fā)射功率。從最大接收機靈敏度加上鏈路安全余量的和來計算出所要求的 最小鏈路靈敏度。對于該示例，是-63dBm?；谠摻Y果和在54Mbps 下最高數(shù)據速率的額外SNR要求17 dB，獲得最低頻率的最小靈敏度 -80 dBm。B與此同時，接收機7確定來自不屬于自身無線電小區(qū)的站的信 號的最大信號強度，并由此確定干擾等級。如標準中所限定的那樣， 當干擾等級或最低數(shù)據速率要求的最小鏈路靈敏度或最低頻率的最小 靈敏度允許降低時，可以降低檢測算法的靈敏度。例如，如果從另一 小區(qū)的設備5接收的分組的最大接收強度具有-85 dBm的值，則該值 小于標準所要求的-82 dBm的靈敏度，并且由設備5決定的最小靈敏 度的值為-80dBm，接收機靈敏度固定為-85dBm。C在調節(jié)發(fā)射功率時，例如為了降低設備5的功率損耗或者進一 步提高容量，與可降低靈敏度和發(fā)射功率的范圍相對應的可用鏈路預 算必須在這兩個參數(shù)之間劃分。這里對兩種情況進行區(qū)分。對于從另一小區(qū)的設備5接收的分組 的最大接收強度大于或等于標準所要求的靈敏度的情況，在發(fā)射機6 和接收機7之間劃分可用鏈路預算。在此情況下，例如，將鏈路預算 的前一半用于降低發(fā)射功率而將鏈路預算的后一半用于降低接收機靈 敏度。對于從另一小區(qū)的設備5接收的分組的最大接收強度小于標準所
要求的靈敏度的情況，可用鏈路預算只用于降低發(fā)射機6的發(fā)射功率。根據本發(fā)明的方法可以用在所有無線LAN設備5中，例如用于 移動電話和用于電子數(shù)據處理和/或數(shù)據傳輸?shù)脑O備。但是，還可以針 對具有用于固件更新所需的裝置結構的現(xiàn)有設備，以固件更新的方式 使用該方法。附圖標記列表-1第一無線電小區(qū)2第二無線電小區(qū)3第一接入點(AP)4第二接入點5 設備G6發(fā)射機7接收機8處理器9天線0第一數(shù)據線路1第一控制線路2第二數(shù)據線路3第二控制線路4RSSI線路、第一無線電小區(qū)的第一可能無線電小區(qū)大小 I、第一無線電小區(qū)的第二可能無線電小區(qū)大小n、第二無線電小區(qū)的第一可能無線電小區(qū)大小 v、第二無線電小區(qū)的第二可能無線電小區(qū)大小
權利要求
1、 一種減少無線電網絡中網絡用戶的相互干擾的方法，其中，在 包括至少兩個無線電小區(qū)的蜂窩無線電網絡內部，在這些無線電小區(qū) 之一中，被分配給所述無線電小區(qū)的設備相互通信或經由公共接入點 通信，其特征在于如果屬于無線電小區(qū)(l或2)的設備(5)接收到破壞它與屬于不同無線電小區(qū)(l或2)的另一設備(5)的通信的 干擾，則通過降低屬于所述無線電小區(qū)(l或2)的一個或多個設備(5) 的接收機靈敏度，來調節(jié)所述無線電小區(qū)(l或2)的小區(qū)大小。
2、 如權利要求1的方法，其特征在于，將接收機靈敏度降低至一 個或多個固定值。
3、 如權利要求l的方法，其特征在于，依據當前周圍條件，將接 收機的靈敏度降低至一個或多個值。
4、 如權利要求1至3之一的方法，其特征在于，降低接收機靈敏 度并調整發(fā)射功率。
5、 如權利要求1至4之一的方法，其特征在于，通過相互調整接 收機靈敏度和發(fā)射功率，來建立由第二無線電小區(qū)(2)覆蓋的、第一 無線電小區(qū)(O的兩個設備(5)之間的鏈路。
6、 一種用于減少無線電網絡中網絡用戶的相互干擾的裝置，所 述無線電網絡包括至少兩個無線電小區(qū)，在無線電小區(qū)中，由發(fā)射機 和接收機構成的單元與天線相連，其中，發(fā)射機經由用于發(fā)送待發(fā)送 數(shù)據的第一線路和用于控制發(fā)射機的發(fā)射功率的線路，連接至處理器， 并且接收機經由用于發(fā)送接收到的數(shù)據的第二線路和用于發(fā)送每個接 收到的數(shù)據分組的接收強度信號的線路，連接至接收機，其特征在于 處理器(8)通過控制接收機靈敏度的靈敏度控制線路(13)連接至接 收機(7)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于減少無線電網絡中網絡用戶的相互干擾的方法和裝置，本發(fā)明的目的是提供一種解決方案，通過該解決方案，數(shù)據沖突得以減少并從而提高無線電小區(qū)的數(shù)據吞吐量。根據本發(fā)明，實現(xiàn)該目的的方法包括如果屬于無線電小區(qū)的設備接收到破壞它與屬于不同無線電小區(qū)的另一設備的通信的干擾，則通過降低屬于所述無線電小區(qū)的一個或多個設備的接收機靈敏度，來調節(jié)所述無線電小區(qū)的小區(qū)大小。
文檔編號H04W16/14GK101124784SQ200580048429
公開日2008年2月13日 申請日期2005年12月13日 優(yōu)先權日2004年12月20日
發(fā)明者福爾克爾·奧厄 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司