改進無線通信的信道選擇方法

文檔序號：7637900閱讀：152來源：國知局

專利名稱：改進無線通信的信道選擇方法
技術領域：
本公開涉及一種改進無線通信的信道選擇方法。更具體地說，本公開涉及本地無線通信系統(tǒng)和為改進可用信道選擇和降低干擾而區(qū) 分本地信號和遠處信號的所謂與本地無線通信系統(tǒng)的"遠處"通信系統(tǒng)。
背景技術：
普通無線通信系統(tǒng)都使用收發(fā)器。每個收發(fā)器都發(fā)送和接收信號，或由離散和分立的發(fā)送器和接收器組成。許多這樣的收發(fā)器可以形成無線本地系統(tǒng)。遠處通信系統(tǒng)通常包括具有許多基站的有線網絡。每個基站通常與控制器連接，以便每個基站使用許多可用無線信道當中的所需無線信道來與本地系統(tǒng)通信。收發(fā)器還使用所需無線信道來配置收發(fā)器和遠處通信系統(tǒng)之間的無線通信鏈路。來自控制器的控制信號通?？刂菩诺肋x擇器。所述控制信號指定為通信分配的所需信道，因此基站能夠與每個收發(fā)器通信。
在有線通信技術中值得注意的一個問題是，當相鄰收發(fā)器使用或被控制器分配無線信道時，在收發(fā)器之間可能存在大量干擾。更進一步，當存在大量發(fā)送信號的本地通信部件時(即使在不同信道上)，鄰近性可能引起與其它信道上的發(fā)送的干擾，導致它們實際上不可用。此外，根據應用，可存在可應用于通信源的發(fā)送、檢測和交互的特定和嚴格規(guī)則。由于嚴格的規(guī)則和應用規(guī)章，可能會限制可用無線
信道的數(shù)量，即，可能妨礙收發(fā)器在一些無線通信上發(fā)送或接收信號。因此，希望具有可以區(qū)分本地通信設備和遠處通信設備的設備。還希望具有區(qū)分遠處源和本地源并可以從每個源接收區(qū)分信號的設備。還希望具有可以進行獨立信道訪問決定的設備。進一步希望具有選擇對于無線通信具有最佳時機的無線信道和使不同系統(tǒng)裝備之間的干擾最小的設備。進一步希望具有利用對于無線通信具有最佳時機的選擇來選擇無線信道的設備。還希望具有當一個可用信道被確定與本地通信部件協(xié)調更好時發(fā)出觸發(fā)信號的通信系統(tǒng)。

發(fā)明內容
本公開的一個目的是，提供一種通信系統(tǒng)，其可以區(qū)分本地通信信號和遠處通信信號，以便降低本地通信信號對遠處通信信號的干擾。
本公開的另一個目的是，提供一種通信系統(tǒng)，其具有可以搜索可獲得信道并且控制另外許多收發(fā)器在那個可用信道上與遠處通信源進行通信的許多收發(fā)器。
本公開的又一個目的是提供一種通信系統(tǒng)，其具有可以搜索可獲得可用信道并可以在另一個主信道上向其它收發(fā)器廣播可獲得信道的許多收發(fā)器。
本公開的再一個目的是提供一種用于電子商品監(jiān)視系統(tǒng)的通信系統(tǒng)，其具有可以搜索可獲得信道并利用與彼此緊鄰的每個收發(fā)器的通信鏈路向其它收發(fā)器廣播可獲得信道的許多收發(fā)器。
根據本公開的第一方面，提供了一種在第一本地通信系統(tǒng)和第二遠處通信系統(tǒng)之間具有改進無線通信的信道選擇方法。該方法具有如
下步驟在針對多個信道上的遠程無線信號的監(jiān)聽模式下協(xié)調多個本地發(fā)送器；以及通過區(qū)分來自第一本地通信系統(tǒng)的信號和來自第二遠處通信系統(tǒng)的信號，從多個信道當中確定^:配置成發(fā)送的可用信道。然后，該方法具有在所述可用信道上發(fā)送的步驟。
根據本公開的另一個方面，提供了一種在發(fā)送調制信號的第一本
地通信系統(tǒng)和發(fā)送基本恒定信號的第二遠處通信系統(tǒng)之間具有改進
無線通信的信道選擇方法。該方法具有如下步驟在配置成接收多個信道上的遠程無線信號的接收模式下協(xié)調多個本地收發(fā)器；以及確定用于發(fā)送的可用信道。所述可用信道從多個信道當中得出。通過區(qū)分至少一個信道上的調制信號和基本恒定信號的參數(shù)，來疊代地確定所述可用信道。所述調制信號在將它作為噪聲從信道中去除的周期內調制到零。該方法具有在所述可用信道上進行發(fā)送的步驟。
根據本公開的又一個方面，提供了一種從遠處通信系統(tǒng)接收通信信號的通信系統(tǒng)。該通信系統(tǒng)具有信道選擇器和被配置成在多個信道上接收通信信號和發(fā)送本地通信信號的多個本地收發(fā)器。多個本地收發(fā)器的每一個都與控制器連接?？刂破鞅慌渲贸蓮倪h處通信信號中去除噪聲。噪聲可能包括在信道上接收的來自多個本地收發(fā)器的干擾。控制器測量這些信道的至少一個的參數(shù)?？刂破鞔_定這些信道的至少一個信道的可獲得性?？刂破鲗⑺隹色@得性傳送給多個收發(fā)器的至少一個，以便發(fā)送和/或接收通信信號。
根據本公開的再一個方面，提供了一種從遠處通信系統(tǒng)接收通信信號的通信系統(tǒng)。該通信系統(tǒng)具有信道選擇器、和形成第一廣播陣列和第二信道搜索陣列的多個本地收發(fā)器。第一廣播陣列被配置成在多個信道上接收通信信號和發(fā)送本地通信信號。每個本地收發(fā)器都與控制器連接。
控制器被配置成從遠處通信信號中去除噪聲。所述噪聲可能是在信道上接收的來自多個本地收發(fā)器的干擾?？刂破鳒y量多個信道的至少一個的參數(shù)?？刂破骼玫诙诺浪阉麝嚵衼泶_定這些信道的至少一個信道的可獲得性。第二信道搜索陣列將可獲得信道信號輸出到控制器?？刂破鲗⒖色@得性傳送給第一廣播陣列的至少一個，以便在可獲得信道上接收遠處通信信號。

通過結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行如下描述，本發(fā)明的其
它和進一步目的、優(yōu)點和特征將更加顯而易見，在附圖中，相同的標
號表示相同的結構單元
圖1是將信號傳送到本地通信系統(tǒng)的遠處通信系統(tǒng)的示意性簡
化圖2是圖1的本地通信系統(tǒng)的收發(fā)器的另一個示意圖3是圖1的本地通信系統(tǒng)的另一個示意圖4是例示用于本地通信系統(tǒng)的一種算法的流程圖5是示出兩者都由圖1的本地通信系統(tǒng)接收的遠處通信信號和
本地通信信號的每單位時間的電壓的曲線圖6是例示用于本地通信系統(tǒng)的另一種算法的流程圖7是具有收發(fā)器陣列的本地通信系統(tǒng)的另一個示意圖8是具有收發(fā)器陣列和觸發(fā)通信部件的本地通信系統(tǒng)的另一
個示意圖；以及
圖9是例示用于本地通信系統(tǒng)的另一種算法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照圖1，圖1示出了無線通信系統(tǒng)10的方塊圖。無線通信系統(tǒng)10可以是現(xiàn)有技術中可以以無線方式將數(shù)據或信號從一個地點傳送到另一個地點的任何通信系統(tǒng)。在本公開的一個實施例中，無線通信系統(tǒng)10可以與電子消息監(jiān)視(EAS)系統(tǒng)、LAN網絡、遠程通信或移動電話網絡、無線電網絡或現(xiàn)有技術中已知的任何其它有線通信系統(tǒng)結合在一起使用。系統(tǒng)10還具有遠處通信源或系統(tǒng)12。遠處通信系統(tǒng)12可以是位于預定距離(譬如，幾英尺或英里)之外并發(fā)送由另一個系統(tǒng)接收的無線信號的任何通信系統(tǒng)。在一個實施例中，遠處通信系統(tǒng)12是與有線網絡連接的基站。遠處通信系統(tǒng)12發(fā) 送和接收通信信號。
信號可以是用于遠處通信系統(tǒng)12和另一個第二通信系統(tǒng)之間的通信的在現(xiàn)有技術中已知的射頻信號、數(shù)字信號、編碼信號、磁場、微波信號或任何其它數(shù)字信號、數(shù)字分組或模擬信號。遠處通信系統(tǒng)
12的每個基站具有像信道選擇器(未示出)、存儲器和控制器那樣的部件，以便在所需無線信道上與具有許多本地部件16、 18和20的本地通信系統(tǒng)14通信。在一個實施例中，本地通信系統(tǒng)14的多個本地通信部件可以是第一本地部件16、第二本地部件18、第三本地部件 20或任何數(shù)量的本地部件。每一個獨立地或集體地與遠處通信系統(tǒng) 12通信。
可替代地，無線通信系統(tǒng)10可以具有根據無線通信應用而帶有許多基站的遠處通信系統(tǒng)12。這些部件可以與一個或多個其它有線或無線通信系統(tǒng)通信，一個或多個其它有線或無線通信系統(tǒng)可以包括一個或多個其它發(fā)送器、LAN網絡、一個或多個服務器、一個或多個計算機、主機、接收器、收發(fā)器或許多其它移動臺。無線通信系統(tǒng)10 可以利用單個無線信道，例如Ch.l來通信，或可以利用多個無線信道Ch.2或Ch.3與另一個無線通信系統(tǒng)通信。還可替代地，無線通信系統(tǒng)10可以進一步包括具有當不存在未用無線信道時共享一個或多個信道的基站的遠處通信系統(tǒng)12。
在一個實施例中，通信系統(tǒng)IO具有與本地通信系統(tǒng)14的每個部件通信的遠處通信系統(tǒng)12。在一個實施例中，本地通信系統(tǒng)14的每個部件可以是無線收發(fā)器?？商娲?，本地通信系統(tǒng)14可以包括諸如許多收發(fā)器和許多接收器的本地通信部件。可以作出各種其它配置，它們都在本公開的范圍之內。
下面參照圖2，圖2示出了本地通信部件16的無線收發(fā)器22的示意圖。本地通信系統(tǒng)14的每個收發(fā)器22具有發(fā)送天線或線圏24、接收天線或線圏26、場發(fā)生器28和接收器30。
每個發(fā)送天線或線圏24用于將信號或數(shù)據發(fā)送到本地通信系統(tǒng) 14的另一個本地發(fā)送部件18和20，或將信號或數(shù)據發(fā)送到遠處通信系統(tǒng)12。場發(fā)生器28可操作地與發(fā)送天線或線圏24連接。響應于來自控制器32的控制信號，場發(fā)生器28將預定量的電流供應給發(fā)送天線或線圏24。電流具有交流驅動信號的形式。交流驅動信號具有頻率分量并足以將信號發(fā)送到本地通信系統(tǒng)14的另一個本地發(fā)送部件18，
16，或可替代地，將信號發(fā)送到遠處通信系統(tǒng)12，或更進一步將信號發(fā)送到與遠處通信部件12連線的另一個基站?？梢宰鞒龈鞣N組合，它們都在本公開的范圍之內。
接收天線或線圏26可操作地與接收器30連接，并能夠接收和檢測信號。接收器30能夠從本地通信系統(tǒng)14的本地通信部件18、 20、遠處通信部件12、另一個基站或另一個模擬或數(shù)字源中提取信號信息。然后，接收器30將適當輸入信號提供給控制器32用于進一步的處理。
現(xiàn)在參照圖1到3,示出了示出本地通信系統(tǒng)14的許多部件的示意圖。在這個實施例中，本地通信系統(tǒng)14具有配置作為兩個收發(fā) 器22， 34的兩個本地通信部件16和18，然而，本地通信系統(tǒng)14可以具有任意數(shù)量的本地通信部件。本地通信系統(tǒng)14具有可操作地與本地通信系統(tǒng)14的收發(fā)器22、 34連接的控制器32。控制器32向收發(fā)器22、 34中的每個場發(fā)生器28和每個接收器30發(fā)送數(shù)據，或從收發(fā)器22、 34中的每個場發(fā)生器28和每個接收器30接收數(shù)據?？?br> 控制器32和本地通信系統(tǒng)14的每個收發(fā)器22、 34之間的數(shù)據連接也可以是無線通信鏈路，以便像前面所討論的那樣，使控制器32能夠從本地通信系統(tǒng)14的收發(fā)器22、 34的每個接收器30接收信號信息。
控制器32被進一步配置成利用許多程序指令和處理算法來分析收發(fā)器22、 34(或一個或多個其它本地通信部件)所接收的信號信息，以便確定接收到有效數(shù)據還是損壞數(shù)據，并且處理它們。控制器32 響應于接收的有效數(shù)據，利用如圖2所示的場發(fā)生器28將適當控制信號發(fā)送到收發(fā)器22、 34中的每個發(fā)送器天線或線圏24?？刂菩盘?可以指令場發(fā)生器28增大供應給本地通信系統(tǒng)14的收發(fā)器22或任意數(shù)量收發(fā)器22、 34中的發(fā)送天線線圏24的電流、減小該電流、或保持該電流恒定。在一個示范性例子中，控制器32將第一控制信號發(fā)送到第一場發(fā)生器28，以便增加第一收發(fā)器22中到發(fā)送天線24的
電流。同時，控制器32將另一個或第二控制信號發(fā)送到第二收發(fā)器 34的另一個或第二場發(fā)生器(未示出)，以便以相對于收發(fā)器22成反比關系地減小到發(fā)送天線的電流。可以作出各種其它組合，它們都在本公開的范圍之內，從而使本地通信系統(tǒng)14可以與遠處通信系統(tǒng) 12通信。
在操作中，本地通信系統(tǒng)14的每個無線收發(fā)器22、 34將搜索發(fā) 送信道。該搜索通常利用許多無線發(fā)送信道，諸如在一個例子中利用 64個信道來進行多次。在操作中，本地通信系統(tǒng)14的每個無線收發(fā) 器22、 34選擇與遠處通信系統(tǒng)12通信的無線信道。
在現(xiàn)有技術中已知的一個問題是，由于規(guī)章上的考慮，每個無線收發(fā)器22、 34 (取決于給定應用)可能經常局限于一個或多個信道。由于收發(fā)器22、 34不能使用例如所有可能的可獲得信道，這種局限性限制了系統(tǒng)。此外，由于一些本地通信系統(tǒng)的布置，每個無線收發(fā) 器22、 34可能位于類似限制的布置中或相互鄰近。這種潛在的相互靠近可能引起發(fā)送和接收信號的一個或多個收發(fā)器之間的干擾。正如下面更詳細說明的那樣，本地通信系統(tǒng)14的當前乂^開i殳計糾正了這個問題。
圖3示出了帶有與控制器32連接的收發(fā)器22和與存儲介質或存儲器36連接的控制器32的通信系統(tǒng)10。存儲介質或存儲器36進一步具有存儲的預定量數(shù)據和程序指令，以及控制器32具有對存儲介質38進行寫入的能力，以便存儲另一個預定量的數(shù)據?？刂破?2與信道選擇器38連接。信道選擇器38可操作地受控制器32控制。信道選擇器38可以利用來自控制器32的控制信號，從一個或多個無線信道中選擇允許本地通信系統(tǒng)14發(fā)送和接收數(shù)據的信道(由于可應用的規(guī)章結構)。
本地通信系統(tǒng)14的每個收發(fā)器22、 34具有確定接收的信號是來自另一個本地發(fā)送通信部件還是來自遠處通信系統(tǒng)的能力?，F(xiàn)在參照圖4，圖4示出了示出本地通信系統(tǒng)14的操作的流程圖?，F(xiàn)在參照步驟40中的操作開始，控制進行到步驟S42,在步驟42，本地通信系
統(tǒng)14在諸如第一信道或Ch.l的信道上接收數(shù)據。本地通信系統(tǒng)14 具有區(qū)分來自遠處通信系統(tǒng)12和本地通信系統(tǒng)14的信號的潛能。一旦接收到數(shù)據，控制進行到步驟44中的判決塊。在步驟44中，控制器32被配置成分析接收器天線檢測和接收器接收的信號。利用這個信號，控制器32確定接收的數(shù)據/信號是否來自遠處通信系統(tǒng)。如果系統(tǒng)10的確接收到來自遠處通信系統(tǒng)12的信號，則控制進行到步驟 46。
在步驟46中，控制器32指出已找到用于通信的可用信道，并且在步驟48中，控制器32將可用信道寫入/記錄到存儲器36中?？刂?進行到步驟50,在步驟50中，信道選擇器38將信道改變成所述可用信道用于通信，此后其它部件可以搜索其它可用信道。在步驟50中，控制器32將控制信號輸出到信道選擇器?？刂破?2依次改變到下一個信道Ch.2或隨機信道(諸如Ch,64)，并且控制返回到步驟42，并且在下一個周期內在下一個信道上接收數(shù)據。
在步驟44中，如果本地通信系統(tǒng)14未接收到來自遠處通信系統(tǒng) 14的信號，則控制進行到步驟52中的另一個判決塊。在步驟52中，控制器52確定是否在與來自遠處通信源12的數(shù)據是以例如干擾、損壞或混合信號形式的相同信道上，從本地通信系統(tǒng)14(如果存在的話) 接收到信號。
附近或本地RF源(從本地通信系統(tǒng)14的一個發(fā)送天線發(fā)出) 可以蓋過在相同信道上來自遠處通信系統(tǒng)12或源的信號，并可能引起千擾。如果在步驟52中得出肯定確定，那么控制進行到步驟54。在步驟54中，控制器32確定這是不可用信道和/或在信道上存在干擾，并且，控制器32將在步驟56和48中，將信道不可用寫入存儲器36 中以及將那個不可用信道記錄在存儲器中。此后，在下一個周期內，由信道選擇器38將信道改變到下一個信道，并且控制進行到步驟42
回頭再次參照圖3，本地通信系統(tǒng)14的每個收發(fā)器22、 34可操作地與檢測器58連接。檢測器58檢測本地收發(fā)器22、 34或收發(fā)器 22、 34的發(fā)送部件的一個或多個參數(shù)，并且將檢測的一個或多個參數(shù)
輸出到控制器32。檢測器58通過適當?shù)哪?shù)轉換器60可操作地與控制器32連接。控制器32利用檢測器58來確定是否在每個信道上從諸如收發(fā)器22、 34的本地發(fā)送部件接收到信號還是從遠處通信系統(tǒng) 接收到信號。然后，控制器32控制本地通信系統(tǒng)14的一個或多個收發(fā)器22、 34在這個所選可用信道上發(fā)送，以便降低干擾并提供到和來自遠處通信部件14的更干凈信號。
圖5示出了由收發(fā)器22或收發(fā)器34或可操作地與檢測器58連接的另一個收發(fā)器/本地通信部件接收的檢測參數(shù)的曲線圖。在一個實施例中，所述參數(shù)是每單位時間收發(fā)器22、 34接收的信號的電壓。從圖5中可以看出，不言而喻，從本地通信系統(tǒng)14接收的信號比從遠處通信系統(tǒng)12接收的信號每單位時間調制更多。
現(xiàn)在參照如圖5所示的每單位時間的電壓的曲線圖，圖5示出了來自本地通信系統(tǒng)14的第一信號62和來自遠處通信系統(tǒng)12的第二信號64。從圖中可以看出，第一信號62相對于第二信號64極大地調制?？梢杂^察到，來自遠處通信系統(tǒng)12的第二信號64相對于來自本地通信系統(tǒng)14的另一個第一信號62，每單位時間在電壓上基本上沒有調制。本領域的普通技術人員應該懂得，這個實施例的檢測參數(shù)是每單位時間的電壓，但不局限于此。檢測參數(shù)可以是可被本地通信系統(tǒng)12檢測的任何參數(shù)，諸如信號持續(xù)時間、信號相位、信號下降時間、信號上升時間、每單位時間的電流、磁通量或這些參數(shù)的組合。圖4的檢測器58可以進一步具有可操作地與第一和第二收發(fā)器22、 34之一或兩者連接的分立電壓檢測器。檢測器可以監(jiān)視獨立于收發(fā)器 22、 34所接收的信號的每個收發(fā)器的功率調制作為基準。檢測器可以將這些讀數(shù)用作控制組，以便有助于確定每個所選信道上的圖5的信號62、 64中的哪一個屬于本地通信源14以及哪一個屬于遠處通信源 12。
第一信號62是正弦形式并具有第一峰值電壓讀數(shù)66、第二峰值電壓讀數(shù)68和第三峰值電壓讀數(shù)70?？梢郧筮@些讀數(shù)的平均，或可以只使用第一峰值電壓讀數(shù)66、第二峰值電壓讀數(shù)66和第三峰值電
壓讀數(shù)70的最高讀數(shù)。因此，可以通過調制和峰值電壓讀數(shù)66、 68 和70將第一信號62識別為本地裝備功率電平。控制器32因此根據峰值電壓電平將這個第一信號62歸于從本地通信系統(tǒng)14接收的信號。
第一信號62還具有可被記錄的第一電壓點72、第二電壓點74 和第三電壓點76。這些電壓點72、 74和76上的讀數(shù)建立起第一信號 62的信號本底。因此，通過第一電壓點72或另外的低電壓點74、 76 在時間"(t)l"識別第二信號64。檢測器58檢測或取樣每單位時間最高的電壓讀數(shù)和最低的電壓讀數(shù)。因此，信道峰值功率電平標識并指示本地通信源14的第一信號62，以及"(t)l，，處的最小電壓電平標識第二信號64或每個無線信道的遠處RF信號源。這樣，檢測器58將讀數(shù) 輸出到控制器32，以及控制器32可以作出無線信道的可獲得性的確定。如果接收到多個信號，控制器32可以簡單地假設信道不可獲得并不適用于發(fā)送。
圖6示出了例示控制器32控制本地通信系統(tǒng)14的每個本地收發(fā) 器22、 34的許多一般性程序指令的另一個流程圖或算法。收發(fā)器22、 34在步驟77中利用在步驟73中計時器分配的時間窗在特定時間監(jiān)聽特定信道。然后，控制進行到判決塊78。如上所述，來自本地通信源 14的信號相對于比較而言保持恒定的來自遠處通信系統(tǒng)12的信號，隨時間深度調制?？刂破?2可以訪問在步驟75中存儲在存儲器36 中的基準信號或基準數(shù)據，以便與每個收發(fā)器22、 34在信道上接收的信號相比較。在判決塊78中，在這個特定信道和時間窗，控制器 32將確定信道上的接收參數(shù)是否處于低預定閾值，以確定信號是否是信號本底。如果信號處于低閾值并建立起信號本底，那么控制進行到判決塊80。如果接收信號未處于最低預定閾值并確定信號不是信號本底，那么使控制返回到步驟77。在步驟77中，本地通信系統(tǒng)14將在另一個時間窗繼續(xù)監(jiān)聽所需信道。
在判決塊78中，如果控制器32確定接收參數(shù)(例如，此時的電壓讀數(shù))的確處于最低預定閾值，則控制器32認為接收信號處于信
號本底。然后控制進行到判決塊80和到達另一個確定。在判決塊80 中，確定在檢測的信道上接收的參數(shù)是否處于高預定閾值，以指示信號是否是來自遠處通信系統(tǒng)12的遠距離信號。如果在判決步驟80中得出肯定結果，則控制進行到步驟82。在步驟82中，控制器32認為找到可用信道，并且選擇所述信道用于發(fā)送。如果作出否定確定，那么控制進行到判決塊78。
一旦操作到達步驟84，控制器32認為接收信號的確來自遠處通信源12，并且沒有來自本地通信系統(tǒng)14的干擾?？商娲?，控制器 32可以對信號進行處理以便提煉信號，或認為幾乎沒有什么干擾以及這是可接受的發(fā)送信道。如果這是可接受的信道，控制器32將在步驟86中將所選數(shù)據輸出和寫入存儲器36中供將來使用，并且認為這是可用信道和可獲得信道。此后，在步驟88中，控制器32將控制信道選擇器38將信道改變到另一個信道，并且控制進行到步驟77，在另一個所需時間和周期上重復監(jiān)視以便進一步搜索。
現(xiàn)在參照圖7,圖7示出了本地通信系統(tǒng)14的許多收發(fā)器91、 93、 97、 101和103的示意圖。在一個實施例中，控制器32可操作地與收發(fā)器91、 93、 97、 101和103的每一個連接，并且控制收發(fā)器相互協(xié)調。在一個實施例中，控制器32控制收發(fā)器91、 93、 97、 101 和103的所有或一些的監(jiān)聽時間。在一個實施例中，控制器32控制所有收發(fā)器91、 93、 97、 101和103監(jiān)聽在一個預定時段內在不同無線信道上來自遠處通信系統(tǒng)12的射頻信號。
然后，控制器32從檢測器92中確定哪個信道是可用的，然后控制信道選擇器94將收發(fā)器91、 93、 97、 101和103的每一個改變成在那個所選可用信道上進行通信，或在其它信道上搜索另一個可用信道。此后，收發(fā)器91、 93、 97、 101和103的每一個可以在找到的可用信道上進行發(fā)送/接收。
控制器32有選擇地控制許多監(jiān)聽窗的監(jiān)聽時間量或改變時間量。例如，收發(fā)器91、 93、 97、 101和103中的一些可以專用于搜索可用信道，而另一些可以專用于通信。在另一個例子中，所有收發(fā)器
91、 93、 97、 101和103可被協(xié)調成在預定時段內搜索，而在其它時間內可被協(xié)調用于通信。可以作出各種組合，它們都在本公開的范圍之內。
仍然參照圖7，控制器32可以與收發(fā)器91、 93和97的第一陣列94以及收發(fā)器99、 101和103的第二陣列96連接。第一陣列94 和第二陣列96的每一個可以獨立地或集體地進行信道搜索、發(fā)送和接收功能。在一個實施例中，控制器32輸出控制信號，并且可操作地與第一陣列94的每個收發(fā)器91、 93、和97以及第二陣列96的每個收發(fā)器99、 101、 103連接?？刂菩盘柨刂频谝魂嚵?4連續(xù)地或周期性地使用監(jiān)聽時段來進行信息選擇搜索并將結果輸出到控制器32。控制器32對此作出響應，將輸出結杲記錄在存儲器36中。然后，控制器32在稍后時間訪問存儲在存儲器36中的輸出，以確定哪些所選信道可用以及哪些信道具有來自本地通信系統(tǒng)14的相當大干擾。此后，在經過了一個時段之后，控制器32控制用于調制第一和第二陣列94、 96的每一個或某一個的信道選擇器95改變到所述可用信道以 ^更與遠處通信源12通信。
然后，控制器32控制第一陣列94或第二陣列96以啟動并進行信道選擇搜索。本地通信系統(tǒng)14的重要方面是本地通信系統(tǒng)不需要同步第一陣列94和/或第二陣列96的每個收發(fā)器91、 93、 97、 99、 101和193的操作或接收時間和發(fā)送時間。每個收發(fā)器90的接收時間可以由控制器32改變或預定。
圖8示出了本地通信系統(tǒng)14的一個可替代實施例。在這個實施例中，第一陣列94具有四個收發(fā)器91、 93、 97和105，以及第二陣列96也具有四個收發(fā)器99、 101、 103和107?？梢宰鞒龈鞣N收發(fā)器配置，以及系統(tǒng)14可以具有帶有各種數(shù)量收發(fā)器的陣列，以及任何數(shù)量都在本公開的范圍之內。在這個實施例中，信道選擇搜索可以由來自中心點98的觸發(fā)條件啟動。一旦確定了可用信道，觸發(fā)條件可以包括來自中心點98的輸出信號。這個信號由控制器32接收，以及控制器32可以對此作出響應來控制本地通信系統(tǒng)14的一個或多個部件。觸發(fā)條件可以是中心地點或未在第一陣列94和第二陣列96中的一個中心收發(fā)器98。中心收發(fā)器98接收有關信道的信息，然后將數(shù) 據輸出到控制器32。然后，控制器32然后對預定輸出數(shù)據或觸發(fā)作出響應，來控制信道選擇器100并調制第一陣列94的一個或多個收發(fā)器91、 93、 97、 105和/或第二陣列96的一個或多個收發(fā)器99、 101、 103和107的信道選擇，以便沒有干擾地在可用信道上發(fā)送或接收。在另一個實施例中，可以從另一個設備或從第一陣列94的收發(fā)器91、 93、 97、 105之一和/或從第二陣列96的收發(fā)器99、 101、 103和107 之一輸出觸發(fā)?？商娲?，觸發(fā)信號可以從一旦出現(xiàn)一個或多個預定條件就輸出信號的軟件算法輸出?？梢宰鞒龈鞣N組合，它們都在本公開的范圍之內。
數(shù)據輸出可以觸發(fā)控制器32執(zhí)行程序指令，以控制第一陣列94 和/或第二陣列96運行搜索算法來識別信道，以確定信道的可獲得性，并且將結果輸出到控制器32。一旦找到適當?shù)目捎眯诺?，控制?2 可以控制笫一陣列94和/或第二陣列96或至少一個收發(fā)器91、 93、 97、 105、 99、 101、 103和107進行通信、利用相關可用信道發(fā)送和接收、從一些其它信道當中搜索另一個可用信道，或簡單地控制第一陣列94或第二陣列96的某一個不搜索已經確定的可用信道。將輸出數(shù)據從中心點98傳送到控制器32的運輸工具可以是有線同步信號、本地系統(tǒng)部件、有線或無線通信結構或以太網結構。然后，控制器32 被配置成一旦接收到數(shù)據，就控制信道選擇器102切換第一陣列94 和/或第二陣列96的其余部分當中的信道，并且切換到所需信道。
可替代地，信道選擇搜索可以由來自非中心點98的點的觸發(fā)條件啟動。觸發(fā)條件可以是來自第一陣列94中的另一個收發(fā)器91、 93、 97、 105或第二陣列96的另一個收發(fā)器99、 101、 103和107的輸出。觸發(fā)信號由控制器32接收。觸發(fā)條件可以是預定數(shù)據量、測量參數(shù) 或與信道有關的信號以確定干擾量。然后，利用模數(shù)轉換器(未示出) 將觸發(fā)條件或信號作為數(shù)據輸出到控制器32。然后，控制器32響應輸出數(shù)據或觸發(fā)，可以控制信道選擇器102并調制第一陣列94的一
個或多個收發(fā)器91、 93、 97、 105和/或第二陣列96的一個或多個收發(fā)器99、 101、 103和107的信道選擇，以便協(xié)調監(jiān)聽?？刂破?2可以控制第一陣列94和/或第二陣列96監(jiān)聽另一個可用信道，或在可用信道上發(fā)送和接收。然后，將控制器32配置成切換第一陣列94和/ 或第二陣列96的其余部分當中的信道，以便繼續(xù)搜索。
在另一個實施例中，控制器32控制信道選擇器102在基于存儲在存儲器IOO中的時間的預定時間間隔，將信道切換到可用信道。
在又一個實施例中，控制器32通過輸出基于預定時隙的控制信號，來協(xié)調笫一陣列94和第二陣列96中的一個或多個收發(fā)器90的操作。控制器32可以輸出控制信號，因此，第一陣列94的收發(fā)器91、 93、 97和105的每一個和/或第二陣列96的收發(fā)器99、 101、 103和 107的每一個在諸如每10秒鐘的預定時隙內進行監(jiān)聽，以便協(xié)調監(jiān)聽信道搜索操作?？刂破?2可以確定至少一個可用信道和至少一個不可用信道，然后輸出另一個控制信號，因此，第一陣列94和第二陣列96的某一個在可用信道上發(fā)送和/或接收。然后，控制器32可以根據應用而改變預定時隙的時間量，并且將數(shù)據存儲在存儲器100中，以確定以后用于發(fā)送的許多可用信道?？刂破?2可以控制用于搜索功能的一些收發(fā)器91、 93、 97和105監(jiān)聽一個或多個可用信道，然后控制第二陣列96中的其它收發(fā)器99、 101、 103和1(T7在可用信道上發(fā)送和接收。
在再一個實施例中，控制器32可以與外部輸入輸出設備連接以啟動發(fā)送、接收和搜索功能，并且可以使用一個分配的主通信信道來無線協(xié)調第一陣列94的收發(fā)器91、 93、 97和105的每一個和第二陣列96的收發(fā)器99、 101、 103和107的每一個的操作。每個收發(fā)器91、 93、 97、 105、 99、 101、 103和107可以監(jiān)聽所選主通4言4言道以《更協(xié) 調第一陣列94和第二陣列96。然后，控制器32可以有選擇地指定一個收發(fā)器98作為協(xié)調點，以便協(xié)調其操作并在主通信信道上廣播。此后，利用存儲在存儲器100中的數(shù)據，控制器32可以控制信道選擇器102控制一些收發(fā)器91、 93、 97、 105、 99、 101、 103和107，并且將信道從當前信道調制到確定的可用信道，然后在可用信道上發(fā) 送和接收。
圖9示出了進行信道搜索操作的控制器32的操作實施例的另一個流程圖。該流程圖從步驟104開始。在步驟106中，控制器32控制信道選擇器106 (顯示在圖8中)將至少一個收發(fā)器91、 93、 97、 105、 99、 101、 103和107改變到第一無線信道。第一無線信道可以是隨機信道或啟動本地通信系統(tǒng)14的操作的任何所需信道。然后，控制器32轉到步驟108，確定所述無線信道是否被使用，并且轉到步驟110中的判決塊。在步驟110中，如果所述無線信道未被^使用并可用于本地通信系統(tǒng)的發(fā)送和接收功能，那么將操作進行到步驟120。
如果所述無線信道被使用，則控制進行到步驟112,確定在所選信道上是否存在任何干擾，并且，本地通信系統(tǒng)14將區(qū)分來自本地通信系統(tǒng)14的信號和來自遠處通信系統(tǒng)12的信號。控制器在步驟112 中檢測隨時間的信道的信號參數(shù)。該參數(shù)可以是電壓，或每單位時間的電壓，但是，本領域的普通技術人員應該懂得，該參數(shù)可以是可被通信系統(tǒng)14檢測的任何參數(shù)，諸如信號持續(xù)時間、信號相位、信號下降時間、信號上升時間、電流或這些參數(shù)的組合。
在步驟114中，控制器32將該參數(shù)與本地通信系統(tǒng)的已知參數(shù) 相比較。然后控制進行到步驟116中的判決塊。在步驟116中，如果該參數(shù)處于低閾值水平，則控制器32認為建立了噪聲本底，并且控制進行到步驟118。如果該參數(shù)未處于低闊值水平，則控制器32認為還未建立噪聲本底，并且控制進行到步驟112，以便在這個以后時間檢測該參數(shù)。
在步驟118中，作出另一個判決，控制器32確定該參數(shù)是否處于指示接收的信號來自遠處通信源12的高閾值水平。如果在步驟118 中得出肯定確定，則控制器32認為這個信道已經識別出來自遠處通信源12的信號，并且控制進行到步驟120。如果在步驟118中得出否定確定，則控制器32認為這個信道未接收到來自遠處通信源12的信號，并且控制將進行到步驟116。
控制器32在步驟120中將識別信道輸出到第一陣列94和/或第二陣列96的其它收發(fā)器，并且，控制器32在步驟122中將可用信道寫入存儲器100中。此后，控制進行到確定塊的步驟124。在確定塊 124中，控制器32將確定是否已經檢驗了所有信道。如果還沒有檢驗可獲得的所有無線信道，那么控制進行到步驟126。在步驟126中，控制器32將控制信道選擇器102改變信道，以便檢驗另一個無線信道用于進一步搜索。然后控制進行到步驟106。在步驟124中，如果的確已經檢驗了所有信道，那么控制進行到步驟128。
在步驟128中，控制器32將輸出控制信號，并將一些收發(fā)器改變到用于發(fā)送和接收功能的可用信道，并且，控制器32還可以進一步控制其它收發(fā)器，以便以后繼續(xù)搜索，然后控制進行到步驟104。
應該明白，前面的描述只是為了例示本^^開。本領域的普通技術人員可以不偏離本公開地設計出各種各樣的替代物和變體。于是，本公開旨在包含所有這樣的替代物、變體和變種。參照附圖描述的實施例只示范了本發(fā)明的某些例子。與在上面和/或在所附權利要求書中所述的那些沒有本質差異的其它單元、步驟、方法和技術也應該在本公開的范圍之內。
權利要求
1.一種用于第一本地通信系統(tǒng)和第二遠處通信系統(tǒng)之間的改進無線通信的信道選擇方法，該方法包含在與多個信道上的遠程無線信號有關的監(jiān)聽模式下協(xié)調多個本地發(fā)送器；通過區(qū)分來自第一本地通信系統(tǒng)的信號和來自第二遠處通信系統(tǒng)的信號，從所述多個信道當中確定被配置成發(fā)送的可用信道；以及在所述可用信道上發(fā)送。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中，通過監(jiān)聽所述遠程無線信號并基本上忽略來自所述第一本地通信系統(tǒng)的干擾，來確定所述可用信道。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中，通過在來自所述第一本地通信系統(tǒng)的本地信號調制到最低電平的點監(jiān)聽，通過監(jiān)聽所述遠程無線信號來確定所述可用信道。
4. 根據權利要求3所述的方法，其中，當所迷第一本地通信系統(tǒng)信號從峰值電壓電平調制到基本沒有電壓電平時確定所述最低電平，以及其中，通過在所述基本沒有電壓電平處監(jiān)聽，通過監(jiān)聽所述遠程無線信號來確定所述可用信道。
5. 根據權利要求1所述的方法，其中，通過檢測來自所述多個信道當中的至少一個信道的最高電壓樣本和最低電壓樣本來確定所述可用信道，以及其中，由此確定所述可用信道。
6. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述確定步驟測量峰值射頻功率電平和最低射頻功率電平二者。
7. 根據權利要求6所述的方法，其中，所述確定步驟從所述峰值射頻功率電平信號和所述最低射頻功率電平信號中，測量從包括如下的組中選擇的參數(shù)信號持續(xù)時間、信號相位、信號上升時間、信號下降時間和它們的任何組合。
8. 根據權利要求1所迷的方法，其中，所述協(xié)調步驟包括步驟協(xié)調多個本地發(fā)送器監(jiān)聽多個信道上的遠程無線信號并將結果輸出到數(shù)據表，以及訪問所述數(shù)據表以便在所述可用信道上發(fā)送。
9. 一種用于發(fā)送調制信號的第一本地通信系統(tǒng)和發(fā)送相對于所述調制信號基本恒定信號的第二遠處通信系統(tǒng)之間的改進無線通信的信道選擇方法，該方法包含在配置成接收多個信道上的遠程無線信號的接收模式下協(xié)調多個本地收發(fā)器；確定用于發(fā)送的可用信道，所述可用信道從所述多個信道當中得出，其中，通過區(qū)分至少一個信道上的所述調制信號和所述基本恒定信號的參數(shù)來迭代地確定所述可用信道，其中，所述調制信號在將所述調制信號作為干擾從所述信道中去除的周期內調制到零；以及在所述可用信道上發(fā)送。
10. 根據權利要求9所述的信道選擇方法，其中，所述參數(shù)是從包括如下的組中選擇的電壓、每單位時間的電壓、信號持續(xù)時間、信號相位、信號上升時間和信號下降時間。
11. 根據權利要求10所述的信道選擇方法，其中，每單位時間接收所述電壓信號的峰值和本底，以便區(qū)分所述調制信號和所述基本恒定信號的所述參數(shù)。
12. —種從遠處通信系統(tǒng)接收通信信號的通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)包含信道選擇器；配置成在多個信道上接收所述通信信號并發(fā)送本地通信信號的多個本地收發(fā)器，其中，所述多個本地收發(fā)器的每一個都與控制器連接，所述控制器被配置成去除在所述信道上接收的來自所述多個本地收發(fā)器的干擾量；其中，所述控制器測量所述多個信道的至少一個的參數(shù)，以及其中，所述控制器確定所述多個信道的至少一個信道的可荻得性，并將所述可獲得性傳送給所述多個收發(fā)器的至少一個，以便發(fā)送和接收通信信號。
13. 根據權利要求12所述的通信系統(tǒng)，其中，所述信道選擇器將所述多個收發(fā)器的至少一個的當前信道改變到所述可獲得信道。
14. 根據權利要求13所述的通信系統(tǒng)，其中，所述控制器被配置成通過去除所述通信信號的調制本地通信分量，從所述遠處通信信號中去除所述噪聲量。
15. 根據權利要求14所述的通信系統(tǒng)，其中，所述通信信號的所述調制本地通信分量歸因于所述多個收發(fā)器的至少一個。
16. 根據權利要求12所述的通信系統(tǒng)，其中，所述多個本地收發(fā)器的至少一些形成第一陣列和第二陣列，其中，所述第一陣列搜索可獲得信道，以及其中，所述第二陣列在所述可獲得信道上發(fā)送和接收信號。
17. 根據權利要求12所述的通信系統(tǒng)，進一步包含觸發(fā)部件，其中，所述觸發(fā)部件搜索所述可獲得信道，以及所述觸發(fā)部件將信號輸出到所述控制器，所述控制器被配置成控制所述多個收發(fā)器的陣列在所述可獲得信道上接收來自遠處通信系統(tǒng)的通信信號。
18. —種從遠處通信系統(tǒng)接收通信信號的通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)包含信道選擇器；形成第一廣播陣列和第二信道搜索陣列的多個本地收發(fā)器，所述第一廣播陣列被配置成在多個信道上接收所述通信信號并發(fā)送本地通信信號，其中，所述多個本地收發(fā)器的每一個都與控制器連接，所述控制器被配置成去除在所述信道上接收的來自所述多個本地收發(fā) 器的干擾量；其中，所述控制器測量所述多個信道的至少一個的參數(shù)，以及其中，所述控制器利用所述第二信道搜索陣列來確定所述多個信道的至少一個信道的可獲得性，以及其中，所述第二信道搜索陣列將可獲得信道信號輸出到所述控制器，所述控制器將所述可獲得性傳送給所述第一廣播陣列的至少一個，以便在所述可獲得信道上發(fā)送和/或接收遠處通信信號。
19. 根據權利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器利用另一個信道無線地將所述可獲得信道的所述可獲得性傳送給所述第一廣播陣列的至少一個。
20. 根據權利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述第二信道搜索陣列具有在預定時段內搜索所述多個信道的所述多個收發(fā)器，其中，所述第二信道搜索陣列的所述多個收發(fā)器的每一個搜索相互不同的時間量。
21. —種收發(fā)器，包含與發(fā)送天線連接的發(fā)生器；與接收器連接的接收天線；和控制器，其中，所述控制器可操作地與所述發(fā)生器和所述接收器連接，所述接收器在無線信道上接收多個信號，所述多個信號的每一個輸出到所述控制器，其中，所述控制器部分根據所述多個信號來確定所述無線信道的可獲得性，以及其中，所述控制器根據所述確定，將所述無線信道改變到另一個可獲得信道。
全文摘要
從遠處通信系統(tǒng)(12)接收通信信號的通信系統(tǒng)(10)具有信道選擇器、和形成第一廣播陣列和第二信道搜索陣列的多個本地收發(fā)器(22)。第一廣播陣列被配置成在信道上接收通信信號并發(fā)送本地通信信號。每個本地收發(fā)器都與控制器(32)連接?？刂破鞅慌渲贸蓮倪h處通信信號中去除噪聲。噪聲包括在信道上接收的來自本地收發(fā)器的干擾。控制器測量至少一個信道的參數(shù)?？刂破骼玫诙诺浪阉麝嚵衼泶_定一個或一些信道的可獲得性。第二信道搜索陣列將可獲得信道信號輸出到控制器。控制器(32)將可獲得性傳送給至少一個第一廣播陣列，以便在可獲得信道上發(fā)送和接收遠處通信信號。
文檔編號H04L12/28GK101189897SQ200680019945
公開日2008年5月28日申請日期2006年2月17日優(yōu)先權日2005年4月18日
發(fā)明者喬治·阿里考特, 羅納爾德·德弗申請人:傳感電子公司

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