专利名称：无线调制解调器中的动态信道选择的制作方法
背景技术：
1.发明领域本发明一般涉及在通信系统中用于通信的信道的选择，尤其涉及根据许多可用信道上的接收信号强度测量值的信道选择。
2.有关技术的讨论在许多通信系统中，通信终端可以在进行通信的工作频带上选择一些可用信道中的一个信道。在这种系统中，有利的是使通信发生在干扰电平相当低的可用信道上，为的是减少潜在的负面效应，例如，降低所要求的用户或接收机的SIR。同信道干扰和相邻信道干扰是使无线链路中性能降低的分量。
已经设计了用于通信的一些系统，以在多个可用信道中选择一个具有比其它可用信道相对较低的总干扰电平的信道。在一个如此的系统中，在接收机的天线处取得接收信号强度测量值，以便产生对于每个可用信道的接收信号强度的直方图。然后使用直方图(该直方图是基于干扰电平的幅度的)来选择所要求的可用信道。
此外，例如，在同步媒体接入控制(MAC)系统等许多系统中，从发射机到接收机发送信号或通信突发，其中只有10％的时间利用信道来发送信标。因此使用基于直方图的方法，90％时间中取得的接收信号强度测量值是噪声底板(noise floor)测量值。结果，因为在90％的时间中在可用信道上只看到噪声底板，所以特定可用信道的接收信号强度的测量值经常是不正确的。
发明概要本发明提供通信系统中用于选择可用信道的动态信道选择算法，用于在多个可用信道以外选择一个使用的可用信道，有利地着手于上述需求以及其它需求。
在一个实施例中，可以给出本发明的特征为在可用信道之间进行选择的一种方法和用于实现该方法的装置，该方法包括下列步骤对于多个可用信道中的每一个可用信道，确定与接收机处取得的测量值对应的信道度量，信道度量表示多个可用信道中的每一个可用信道的干扰电平；根据多个可用信道各自的信道度量对它们进行排序；判定在多个可用信道中具有最小信道度量的可用信道上是否存在同信道信令；以及根据至少判定在具有最小信道度量的可用信道上存在同信道信令而选择多个可用信道中的一个信道。
在另一个实施例中，可以给出本发明的特征为一种信道选择装置，用于包括动态选择模块的通信系统的通信终端，配置成执行下列步骤对于多个可用信道中的每一个可用信道，确定与接收机处取得的测量值对应的信道度量，信道度量表示多个可用信道中的每一个可用信道的干扰电平；根据多个可用信道各自的信道度量对它们进行排序；得到在多个可用信道中具有最小信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的一个指示；以及根据至少判定在具有最小信道度量的可用信道上存在同信道信令而选择多个可用信道中的一个信道。
在又一个实施例中，可以给出本发明的特征为用于在可用信道之间进行选择的一种方法，该方法包括下列步骤在多个可用信道中的每一个可用信道的测量窗的时间周期内接收与天线处取得的L离散接收信号强度测量值对应的多个接收信号强度测量值；对于多个可用信道中的每一个可用信道，保持多个接收信号强度测量值的一个M的数量，其中量M是最高达L的25％的一个值；以及把通过mi表示的信道度量分配给多个可用信道中的每一个可用信道，mi等于mi=1MΣj=1MARRSI[j]i=1,2,···,I]]>其中ARRSI[j]是M个接收信号强度测量值中之一，j是接收信号强度测量值指数，i是可用信道指数，其中i＝1，2，3，...，I，其中I是多个可用信道的数量。
在另一个实施例中，可以给出本发明的特征为在可用信道之间进行选择的一种方法以及用于实现该方法的装置，该方法包括下列步骤对于多个可用信道中的每一个可用信道，确定与在接收机处取得的测量值对应的多个天线中的每一个天线的信道度量，信道度量表示经过多个天线中的每一个天线接收的干扰电平；根据对多个可用信道中的每一个可用信道确定的信道度量，把总的信道度量分配给多个可用信道中的每一个可用信道；根据多个可用信道各自的总信道度量对它们进行排序；判定在多个可用信道中具有最小总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令；以及根据至少判定在具有最小总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令而选择多个可用信道中的一个信道。
在再一个实施例中，可以给出本发明的特征为一种信道选择装置，用于包括动态选择模块的通信系统的通信终端，配置成执行下列步骤对于多个可用信道中的每一个可用信道，确定与在接收机处取得的测量值对应的多个天线中的每一个天线的信道度量，信道度量表示经过多个天线中的每一个天线接收的干扰电平；根据对多个可用信道中的每一个可用信道确定的信道度量，把总的信道度量分配给多个可用信道中的每一个可用信道；根据多个可用信道各自的总信道度量对它们进行排序；得到在多个可用信道中具有最小总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的一个指示；以及根据至少判定在具有最小总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令而选择多个可用信道中的一个信道。
附图简述从下面结合附图的更特定的描述中，对本发明的上述和其它方面、特征和优点将更为明了，其中图1是说明通信系统的相邻小区中的通信终端之间的干扰的附图；图2是说明图1的通信系统的相邻小区中的通信终端之间的相邻信道干扰的附图；图3A是通信终端(例如，图1的接入点)的接收机的一些部件的功能方框图，根据本发明的一些实施例执行动态信道算法，用于选择许多可用信道中的一个信道而与其它通信终端进行通信；图3B是图3A的接收机的另一个实施例的一些部件的功能方框图，根据本发明的一些其它实施例执行动态信道选择算法，用于选择许多可用信道中的一个信道而与其它通信终端进行通信；图4是流程图，说明可以由图3A或图3B的接收机执行的动态信道选择算法步骤的一个实施例；图5是流程图，说明本发明的另一个实施例的动态信道选择算法步骤的另一个实施例；图6是说明相邻通信小区之间的干扰的附图，其中在通信小区中的每个接入点具有多个接收天线；图7A是通信终端(例如，图6的一个接入点)的多天线接收机，根据本发明的一些实施例执行动态信道选择算法，用于选择许多可用信道中的一个信道而与其它通信终端进行通信；图7B是图7A的接收机的另一个实施例的一些部件的功能方框图，根据本发明的一些实施例执行动态信道选择算法，用于选择许多可用信道中的一个信道而与其它通信终端进行通信；图8是流程图，说明动态信道选择算法的步骤的一个实施例，可以通过图7A或图7B的接收机执行而在各个远程终端和接入点之间进行通信；以及图9是流程图，说明当执行本发明的另一个实施例的动态信道选择算法时图7A或图7B的接收机执行的步骤的另一个实施例。
在所有附图的一些示图中，相同的参考字符表示相同的部件。
详细说明下面的说明没有限制的意思，而是只为了描述本发明的一般原理的目的。应该参考权利要求书来确定本发明的范围。
首先参考图1，图中示出相邻通信小区的通信终端之间的干扰。所说明的是两个小区102和104，小区102包括接入点1(AP1)，而小区104包括接入点2(AP2)。AP1与小区102中的远程终端1(RT1)进行通信，而在小区104中，AP2与远程终端(RT2)进行通信。
每个接入点，AP1和AP2，可能使用相同的信道(例如，相同的频率信道、时间信道和/或码信道)或相邻的信道进行上行链路和下行链路发送。例如，每个小区102、104可以包括在无线室内网络或地面蜂窝网络中的通信小区。集中在小区102中的活动，让AP1-RT1表示所要求的发射机-接收机对。此外，在一个实施例中，AP1和RT1在小区102中使用时分多址/时分双工(TDMA/TDD)方案来发送分组；然而，在其它实施例中，AP1和RT1可以使用任何已知的多路复用方案进行通信。如箭头106和108所说明，在小区104中的AP2和RT2引起小区102中终端的下行链路/上行链路发送期间的干扰。例如，AP2可能在它指向RT2的下行链路发送112期间在AP1和RT1之间的通信上产生干扰108。RT2也可能在它指向AP2的上行链路发送期间产生小区102中的通信110上的干扰106。如箭头106和108所示的这个干扰，可以是同信道干扰或相邻信道干扰。干扰106、108是使小区102的无线链路的性能降低的一个大的减损源。在诸如所说明的、相邻小区非常接近的密集使用环境中，干扰特别成问题。
一般，存在两种主要的信道减损源，即，相邻信道干扰(ACI)和同信道干扰(CCI)。ACI至少部分是由于信号的能量泄漏，该信号是从与AP选择的信道相邻的一个信道中发送的。另一方面，例如，CCI是由于附近使用相同的频率信道、时间信道(例如，TDMA信道)和/或码信道(例如，CDMA信道)的另一个发射机(例如，另一个AP或RT)进行它的操作而接收到的带内能量。
根据本发明的一些实施例，在给定的通信终端(例如，AP)处提供动态信道选择(DCS)算法，根据表示幅度和干扰两者的接收信号强度测量值(例如，ACI和CCI两者的幅度加在一起)和存在于可用信道上的干扰的类型(即，干扰是否由ACI、CCI或两者构成的)而从可用信道中选择一个信道进行通信。因此，在一些实施例中，DCS算法的信道选择标准不但是基于干扰电平的，而且还是基于每个可用信道上的干扰的构成的。
在较佳实施例中，图1的小区102、104表示使用根据IEEE802.11a标准或HiperLan2标准的正交频分多路复用(OFDM)通信的无线室内(或室内/室外)局域网。然而，要注意，本发明的一些实施例的动态信道选择算法可以应用于利用任何单载波(single carrier)或多载波(multicarrier)(它的一个例子是OFDM)发送方案的通信系统。在某些实施例中，小区102、104表示住宅无线网络，其中接入点是到其它计算机网络的，例如，到因特网的电缆接口或卫星接口(例如，在机顶盒中)，同时远程终端包括计算机(PC)，膝上机、电视机、立体声机、家用电器、掌上装置、电器等。在其它实施例中，小区102、104表示办公室或企业中的无线局域网，其中接入点耦合到较大计算机网，而远程终端包括其它计算机、膝上机、掌上装置、电视机、家用电器等。在其它实施例中，小区102、104表示无线地面蜂窝网络，其中接入点包括基站而远程终端包括无线移动装置。要注意，在许多实施例中，许多通信终端是移动的。要理解，本发明的一些实施例的动态信道选择算法可以应用于其中存在干扰和/或信道条件变化或起伏的任何无线通信网络，例如，蜂窝、卫星、光学、近距离、远距离、室内/室外等任何无线通信网络。
要注意，可以应用这里揭示的动态信道选择(DCS)算法来选择需要的信道而不管通信系统操作所用的信道类型。例如，在一些实施例中，利用DCS算法在具有用于通信的多个可用频率信道的通信系统中(例如，在OFDM系统中)选择一个可用的频率信道。在一些其它实施例中，利用DCS算法在具有可选择的一些可用时间信道的通信系统中(例如，在TDMA系统中)选择一个可用时间信道。在再一些其它实施例中，利用DCS算法在具有可选择的多个可用码信道的通信系统中(例如，在CDMA系统中)选择一个可用码信道。因此，这里所使用的术语信道一般是指频率信道、时间信道、码信道等。
还要注意，在本发明的许多实施例中，在每个小区中的一个或多个远程终端支持具有不同QoS要求的通信，即，一个或多个远程终端支持不同类型的话务，以致根据在接收机处要求达到的信号对干扰比(SIR)或信号对噪声比(SNR)，不同的通信有不同的要求。例如，远程终端RT1和RT2中的每一个支持，例如，数据、话音以及视频话务中的一个或多个。
还要理解，可以在任何两个通信装置之间使用本发明的一些实施例的信道选择算法而无需使这些装置成为网络或小区的一部分。因此，可以在具有两个收发机的任何系统中使用信道选择算法。
接着参考图2，图中示出从相邻频率信道204到要求频率信道202的能量泄漏206。这个泄漏206通常是由于在通过天线接收之后在接收机输入处使用不-理想RF滤波器而引起的。通常降低这个泄漏206的价格是过高的，因为用于防止泄漏206而使用的灵敏(高阶)模拟RF滤波器的制造是很昂贵的。在图2中说明的泄漏206是从不-理想RF模拟滤波器产生的典型的ACI。
每个通信标准的物理(PHY)层规格定义最大可接受的相邻信道干扰电平。例如，IEEE802.11a PHY规格要求对于二进制相移键控(BPSK)模式，具有比最大16dB还强的信号电平的相邻信道干扰应该产生不大于10％的分组误码率。这意味着在所要求的可用信道中的信号电平应该不比相邻信道信号弱16dB。对于HiperLan2 PHY规格，这个极限是20dB，即，即使在所要求的频带中的信号比相邻信道信号要弱20dB，分组误码率也不应该大于10％。
为了避免构造高频灵敏RF模拟滤波器的高成本，通常使用具有较大阻带的RF滤波器以及使用在基带频率处的高阶数字滤波器来除去大多数的剩余ACI。
在基带过程期间可以滤除大量ACI的同时，还应该强调，如果不是实际上不可能，则通过基带过程来减小CCI是困难的。因此，相对于对通信系统起作用的干扰，一般，CCI的问题比ACI还要多。结果，进行通信时，对于具有包括较低幅度CCI干扰的可用信道的需求要少于具有包括较大幅度的ACI干扰的可用信道的需求，因为在基带过程中可以滤除大量ACI。因此，应该考虑这个因素作为在动态选择(DCS)过程期间选择可用信道的一部分基本原理。
接着参考的图3A是通信终端(例如，图1的接入点)的接收机300的一些部件的功能方框图，它根据本发明的一些实施例执行动态信道选择算法，用于选择许多可用信道中的一个信道而与其它通信终端进行通信。
在参考图3A时，将同时参考图4，图4是流程图，说明可以通过图3A或图3B的接收机执行的动态信道选择算法的步骤的一个实施例。
所示出的是接收机300，它包括天线320、射频/中频集成电路装置304(在下文中称之为RF/IF IC装置304)，该装置包括调谐器305、射频到中频下变频器306(在下文中称之为RF/IF下变频器306)、中频到基带下变频器308、模数(A/D)转换器322、辅助模数(A/D)转换器320以及模拟接收信号强度指示(ARSSI)部分310(从种属上说，还称之为接收信号强度模块310)。还示出耦合到RF/IF IC装置304的基带集成电路装置312(还称之为基带IC装置312)，它包括解调器314、前置码检测器315(从种属上说，还称之为“同信道信号检测器”)、动态信道选择模块316(还称之为DCS模块316)以及可用信道选择信号318。要注意，在某些实施例中，可以在RF/IF IC装置304中实施天线302。
在对AP通电时，接收机300需要在工作频带中从可用信道中选择一个使用的信道。把接收机300进行的这个过程称为初始DCS(IDCS)。使用接收机300处的初始DCS算法来防止选择已占据的信道(或更确切地，质量较差的任何可用信道)，并且保证使装置均匀地安排在所有可用信道上。
在接收机300执行初始DCS算法之后，选择一个可用信道，AP使用与其它终端进行通信的、所选择的信道开始它的正常工作。然而，在一些实施例中，AP将监测所选择信道的质量，并且将在所选择信道的质量变差的情况中起动DCS算法。把这个过程称为正在进行的DCS(ODCS)。正在进行的DCS保证在AP的整个工作期间使用具有最小干扰电平的最佳工作可用信道。
在对AP通电时，通过把命令(例如，可用信道选择信号318)发送到调谐器305以调谐到可用信道中的第一个(例如，可用频率、时间或码信道的第一个)而使DCS模块316起动。耦合到调谐器305的天线302接收存在于可用信道的第一个上的信号，并且把信号(通过调谐器305)提供给RF/IF下变频器306。
在一些实施例中，在中频处取得信号的接收信号强度测量值(例如，信号的模拟接收信号强度指示(ARSSI)测量值)，以确定在所有可用信道中的干扰电平，因为在选择可用信道之前不能利用基带处理，而且一般RF处理的实践又是太昂贵。因此，在RF/IF下变频器306(它的输出耦合到接收信号强度模块310)接收信号和把信号转换到中频信号之后，把中频信号提供给接收信号强度模块310。然后接收信号强度模块310(也耦合到辅助A/D转换器320)取得中频信号的模拟接收信号强度指示(ARSSI)测量值(从种属上说，称之为接收信号强度测量值)。把这些接收信号强度测量值提供给辅助A/D转换器320，并且转换成接收信号强度测量值的数字表示(一般称之为接收信号强度测量值)。接收信号强度测量值的数字表示是可用信道的干扰电平的指示，并且从辅助A/D转换器320提供给DCS模块316。对于所有可用信道重复进行调谐到可用信道和收集测量值的相同过程。因此，对于多个可用信道中的每一个可用信道取得多个接收信号强度测量值(图4的步骤402)。
在一个实施例中，DCS模块316将在接收信号强度模块310处取得的L个总离散接收信号强度测量值中取每第K个接收信号强度测量值。用N(以毫秒为单位)来表示接收信号强度模块310取的测量窗的大小，并且在接收信号强度模块310处取得的L个离散测量值的总数假定每1微秒更新ARSSI测量值，放到DCS模块316中的接收信号强度测量值的数量是1000*NK]]>公式(1)例如，如果K＝4，则DCS模块316从接收信号强度模块310接收到250*N个离散接收信号强度测量值。作为另一个例子，DCS模块316接收到接收信号强度模块310取得的所有接收信号强度测量值。
在其它实施例中，不是每K个离散测量值取得一个离散测量值，而是接收信号强度模块310对L个离散接收信号强度测量值中的少量(例如，K)进行平均，以提供输入到DCS模块316的单个平均测量值。例如，经平均的离散测量值的数量可能在从一到十六个离散测量值的范围内。例如，如果在N毫秒的测量窗期间，对每四个离散测量值进行平均，则可以计算250乘N个单个平均测量值。在一些实施例中，利用约1毫秒的测量窗，保留这些单个平均测量值中的250个作为输入到316的接收信号强度测量值。在本实施例中的接收信号强度模块310从离散接收信号强度测量值计算单个平均测量值时，熟悉本技术领域普通技术的人员会理解，在别处也可以执行这个功能，例如，通过DCS模块316。
因此，在一些实施例中，DCS模块316利用的接收信号强度测量值对应于在接收信号强度模块310处取得的L个离散测量值。例如，在一个实施例中，DCS模块316使用的接收信号强度测量值是所取得的所有L个离散接收信号强度测量值(即，K＝1)，而在其它实施例中，DCS模块316利用的接收信号强度测量值是所取得的L个离散接收信号强度测量值的总数的子集(即，K＞1)，在再其它的实施例，DFS模块利用的每个接收信号强度测量值是在接收信号强度模块310处取得的L个离散接收信号强度测量值中的少量的平均值。
在对第一可用信道建立接收信号强度测量值之后，从在第一可用信道上取得的接收信号强度测量值导出第一可用信道的度量。这个信道度量表示存在于可用信道中的干扰电平。相似地，从其它可用信道各自的接收信号强度测量值导出其它可用信道的信道度量。因此，确定根据接收信号强度测量值的多个可用信道中的每一个可用信道的信道度量(图4中的步骤404)，信道度量表示存在于可用信道中的干扰电平。
在一个实施例中，当确定给定信道的信道度量时，DCS模块316保留从接收信号强度模块310提供给DCS模块316的、(从给定可用信道取得的)接收信号强度测量值数量中M个最大测量值(例如，最大测量值中的32个)。然后DCS模块316通过对这些M个最大测量值进行平均而计算该可用信道的信道度量。应该理解，DCS模块316保留的M个最大接收信号强度测量值可以是在DCS模块316处接收的M个最大的离散接收信号强度测量值，或可以是在DCS模块316处接收的M个最大平均接收信号强度测量值。
将对于所有可用信道重复进行调谐到可用信道、保留M个最大测量值以及最终计算信道度量的相同过程。因此，让I表示可用信道的数量，并且让i表示信道指数，则按下列方式来定义可用信道i的信道度量mi
mi=1MΣj=1MMax_ARSS[j]i=1,2,···,I]]>公式(2)其中M如所讨论的表示DCS模块316利用的接收信号强度测量值中M个最大的ARSSI测量值，j是M个测量值的指数，而Max_ARSSI[j]是M个保留的接收信号强度测量值中的一个，其中Max_ARSSI{M}表示包含M个最大保留接收信号强度测量值的大小M的矢量。
应该理解，上述公式(2)一般可以应用于具有不止一个可用信道的系统。此外，数量M可以随系统、信道的数量、接收信号强度测量值的数量等而变化；然而，数量M一般比接收信号强度测量值的总数量小。例如，在许多实施例中，M可以最高达在测量窗期间取得的离散接收信号强度测量值的总数量(例如，L)的25％。在一些实施例中，M最高达离散接收信号强度测量值的总数量的20％。然而，最好，M最高达离散接收信号强度测量值的数量的15％，更好的是，M最高达在测量窗期间取得的总的离散接收信号强度测量值的10％。应该理解，为了得到有用的信道度量，M不必定落在这些范围内，但是当M在上述范围中之一内时，所产生的信道度量将提供可用信道上更准确的干扰电平表示。尤其，M将提供可以表示在可用信道上存在最小干扰同信道信号的干扰电平的更准确的图像(例如，可能只占据测量窗一小部分(例如，10％)的、通过另一个终端发送的信标)。
根据公式(1)，从DCS模块316接收的L/K个信号强度测量值中保留M个接收信号强度测量值。因此，按另外的方式来定义M，M和K的积(即，M乘K)可以最高达L的25％，在一些实施例中，M乘K最高达L的20％。然而，最好，M乘K最高达L的15％，更好的是，M乘K最高达L的10％。
因此，在一个实施例中，对于1毫秒的测量窗，选择M，使之为接收信号强度模块在1毫秒窗期间取得的1000(L)个测量值中的32个(假定每1微秒更新一次)。因此，M是L个测量值的3.2％，这符合上述百分比范围。另一种陈述方式，如果DCS模块接收每第4个离散测量值(K＝4)，则在DCS模块处接收250个离散测量值，并且MK＝128，这是在测量窗期间取得的L个离散测量值的12.8％。再有，这个百分比也符合上述范围。
在其他实施例中，利用计算信道度量mi的不同方法，所述信道度量mi表示在每个可用信道上的干扰电平。例如，在一个实施例中，在每个信道上取得许多ARSSI测量值，把许多测量值中的每一个设置到许多存储器(bin)中之一，其中每个存储器表示接收信号电平的一个范围。然后创建一个直方图，该直方图表示落在每个存储器中的许多测量值的百分比。从该直方图，建立表示每个可用信道上的接收信号强度的每个可用信道的中线曲线，并且把该曲线转换成每个可用信道的信道度量。这种基于直方图的方法是本技术领域中众知的，并且对许多系统(例如，同步媒体接入控制(MAC)系统)是有利的，因为利用直方图来提供MAC幀的噪声的总平均值，当取得ARSSI测量值时，一般只利用MAC幀的10％作为信标。因此，使用基于直方图的方法，90％时间中取得的接收信号强度测量值是噪声底板测量值。结果，因为在可用信道上有90％的时间只看到噪声底板，所以特定可用信道的接收信号强度的测量值通常是不准确的。
因此，如上所述，最好从M个最大接收信号强度测量值来计算信道度量，因为M个最大接收信号强度测量值比背景噪声更有可能产生更准确的同信道信号(例如，信标)的测量值。这是因为背景噪声比所有或较多数量的接收信号强度测量值的平均值更有可能成为M个最大测量值的平均值的较小分量。因此，根据一些实施例，选择M的量，以致对应于在接收信号强度模块310处取得的离散测量值的M个接收信号强度测量值(离散或平均)将是落在占据一部分测量窗(例如，约测量窗的10％)的最小同信道信号(例如，信标)中的测量值。因此，在许多实施例中，如上所述的M的特定百分比范围是基于信标的大小的，以致M最好小于或等于在这种信标的持续期期间可以取得的接收信号强度测量值的数量。
在确定所有可用信道的信道度量mi之后，DCS模块316根据多个可用信道各自的信道度量来对它们进行排序而继续进行(图4的步骤406)。在一个实施例中，按可用信道各自的信道度量上升的次序对可用信道进行排序。
在一些实施例中，在数学上通过UM{I}来表示未排序的可用信道的组，UM{I}表示大小I的未排序信道度量的矢量，定义为UM{I}＝[m1m2m3…mI]，其中I是可用信道的数量。在排序之后，通过CM{I}来表示经排序的信道的组，CM{I}表示大小I的经排序的信道度量矢量，其中CM矢量的元素是按上升次序的个别信道度量mi，即，CM[I]＝sort(UM{I})，并且CM[1]≤CM[2]≤…CM[I]。因此，在这个实施例中，CM[1]是可用信道的最小信道度量，而CM[I]是可用信道的最大信道度量。还定义大小I的一个信道指数矢量CI{I}，其中
CM[i]＝UM[CI[i]]，i＝1，2，…，I 公式(3)因此，CI[1]是具有最小信道度量的可用信道，而CI[I]是具有最大信道度量的可用信道。
在一些实施例中，当不止一个可用信道具有相同的最小信道度量时，利用随机化过程来确立哪一个具有最小信道度量的可用信道的指数为CI[1]。如这里进一步讨论，在一些实施例中，当指数为CI[1]的可用信道上不存在同信道信号时，选择可用信道CI[1]来进行通信。因此，没有如此的随机化过程，如果信道1和信道2两者都具有最小信道度量，则有可能始终选择信道1作为通信信道(假定这两个信道上都不存在同信道信令)。当其它信道也具有相同的最小信道度量时，为了防止始终选择特定的可用信道，例如，信道1，就随机地弄乱具有最小信道度量的可用信道的指数次序。例如，当有两个可用信道具有最小信道度量时，例如，信道1和信道2，把50％指派为CI[1]的概率分配给每个具有最小信道度量的可用信道。这样，例如，信道2具有50％的概率被指派为CI[1]。当不止一个可用信道具有相同的最小信道度量时，利用随机化过程来产生可用信道指数的随机次序。例如，如果信道1、4和6，每个都具有最小信道度量，并且在随机化过程之前其指数分别为CI[1]、CI[2]和CI[3]，则在随机化过程之后，它们在经排序的信道度量中的次序可能根据随机化过程的输出而改变。例如，在随机化过程之后，信道6的指数可能是代替它以前指数CI[3]的CI[1]，而信道1和4的指数可能分别为CI[2]和CI[3]。这样，具有最小信道度量的三个信道中的每一个具有33.3％的机会被指派CI[1]的位置。因此，因为存在利用多个具有最小信道度量的信道进行通信的可能性，所以在DCS算法的排序步骤中结合随机化过程进一步增强装置在所有可用信道上的均匀分布。
在对可用信道进行排序之后，在一些实施例中，DCS模块316判定具有最小信道度量的可用信道的信道度量(例如，CM[1])是否大于上门限值(UT)(图4的步骤408)。在一些实施例中，不执行图4的步骤408或忽略上门限值，DCS模块316继续进行而分析可用信道中具有最小信道度量的可用信道而不对照门限值进行比较。这个方法通常是可行的，至少当配置接入点(例如，AP1和AP2)以提供速率和功率控制(RPC)算法，要根据通信信道上存在的干扰而调节它们各自的速率和功率。当配置AP1和AP2使之提供RPC和DCS两种算法时，忽略上门限值经常是一个可行的方法，因为可以使RPC和DCS算法紧密地结合在一起，并且可以预期在接入点(例如，AP1)选择另一个AP(例如，非常接近的AP2)使用的可用信道之后，将使着手RPC算法，然后两个AP(例如，AP1和AP2)将试图调节它们的速率和功率以使系统中的通过量最大和干扰最小。因此，在一些实施例中，即使超过门限值也用DCS算法继续进行也是合理的。
然而，在其它实施例中，希望有至少一个可用信道具有上门限值以下的信道度量。一个可能的解决方案是再次取得每个可用信道中的多个接收信号强度测量值而继续搜索具有上门限值以下的信道度量的可用信道(图4的步骤402)，即，再次开始选择可用信道的过程，直到检测到具有符合门限值的一个可用信道。在这种情况中，用户接口可以显示一个消息，诸如“搜索…”，以向用户表示再要选择可用信道。然而，这对于用户可能是极无益的，并且可能在选择进行通信的可用信道之前导致较长的延迟。
在再一些其它实施例中，利用上面建议的、对应具有最小信道度量在规定门限值以上的问题的两个解决方案的特征。在这种实施例中，定义重试计数器r，并且当开始DCS算法时设置为0。在已经确定所有信道度量之后，如果最小信道度量，即，CM[1]在上门限值以上，而重试计数器小于规定的最大重试数r，则再重新起动DCS过程，即，再次探测可用信道(图4的步骤402)。当最小信道度量超过上门限值时，这个过程将重复最多达R次，如果在R次试验之后最小信道度量仍在上门限值以上，则选择具有最小信道度量的可用信道。在结合速率和功率控制(RPC)算法的系统中，系统中的RPC过程会导致可接受干扰电平的可能性增加。
接着，关于具有可用信道的最小信道度量的可用信道(即，CI[1])上是否存在同信道信令而作出是否执行图4中的步骤408的一个判定(图4的步骤410)。如这里说所使用，“同信道信令”是指在可用信道CI[1]上接收到的、与本系统使用的信号高度相关的、但是不是通过本系统的接收机300或指定与之进行通信的终端产生的、其它干扰通信。这些同信道信号可以是来自附近另一个发射机的任何其它通信突发。与相邻信道干扰相对，同信道信令表示一般不能在基带处理中除去的同信道干扰。一般，通过使接收信号与已知信号的特征标记(signature)相关，可以找到同信道信令。如上所述，如果与本系统中感兴趣的要求信号共享相同信道的一个信号(例如，从本系统外来的信号)与要求信号是高度相关的，则认为该信号是同信道信号。如果共享相同信道的两个信号是不相关的，则在该情况中不认为它们是同信道信号。这种与感兴趣信号共享相同信道的不相关信号增加了系统噪声底板(即，降低了信道中的有效信噪比)。只要所增加的噪声底板在规定门限值之内(如通过工业标准所定义)，系统就有可能正确地工作。
在一个实施例中，通过前置码检测器315作出关于CI[1]上是否存在同信道信令的判定。在这个实施例中，RF/IF下变频器306耦合到IF到基带下变频器308，并且把中频信号提供给IF到基带下变频器308。然后IF到基带下变频器308把中频信号转换成基带信号，并且通过耦合到A/D转换器322而提供基带信号。A/D转换器322对基带信号进行数字化，并且把经数字化的基带信号提供给前置码检测器315。如果前置码检测器315在经数字化的基带信号中检测到前置码，则前置码检测器315(耦合到DCS模块316的)把表示检测到前置码的信号提供给DCS模块316(即，DCS模块得到在多个可用信道中具有最小信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的一个指示)。如果没有检测到前置码，则选择最小信道度量来进行通信。
如果在具有最小信道度量的可用信道上不存在同信道信令(图4的步骤412)，则选择具有最小信道度量的可用信道来进行通信(图4的步骤414)。作出这个选择是因为当具有最小信道度量的可用信道(即，可用信道CI[1])上没有同信道信令时，没有其它可用信道会具有低于CI[1]上存在的干扰电平以下的干扰电平。
因此，DCS算法有利地区分同信道干扰和相邻信道干扰，比现有技术方法使接收机300能够作出更“智能”的判决来判定是否使用CI[1]进行通信。这是因为DCS模块316能够判定CI[1]上的干扰是否只是相邻信道干扰，如果是的，则选择CI[1]。在现有技术下的系统，只利用CI[1]上的干扰的幅度，并且现有技术接收机可能拾取具有同信道干扰(CCI)(不能够把该干扰滤除到低于只具有相邻信道干扰(ACI)、或CCI和ACI的组合的另一个可用信道的电平)的可用信道CI[1]。
在其它实施例中，可以通过识别同信道信令的特定的已知特征标记来作出关于CI[1]上是否存在同信道信令的判定。因此，在其它实施例中，可以用特征标记检测器模块来代替前置码检测器315，以识别同信道信令的预期特征标记。
如果在具有最小信道度量的可用信道上检测到同信道信令(图4的步骤412) (例如，在CI[1]上检测到PHY前置码)，则对具有最小信道度量的可用信道的信道度量和具有较大信道度量的可用信道的信道度量进行比较(图4的步骤416)。进行这个比较是因为，如上所述，基带滤波可以除去相邻信道干扰，但是不能够有效地除去同信道干扰。因此，当在具有最小信道度量的可用信道上存在同信道干扰时，可能存在只具有相邻信道干扰的一个可用信道，可以把该可用信道的干扰电平滤除到低于具有最小信道度量的可用信道的干扰电平(用存在的同信道信令)。
在一些实施例中，如果在可用信道CI[1]上检测到同信道信令(例如，PHY前置码) (图4的步骤412)，则对CI[1]和从可用信道CI[2]开始的其它可用信道进行比较，以判定所有其它可用信道的信道度量之间的差值是否具有如此的信道度量，即该信道度量比CI[1]的信道度量大出比CM[1]以上的规定门限值大的量。规定门限值取决于基带处理从具有比CI[1]的信道度量较大的可用信道滤除相邻信道干扰的有效性。在一些实施例中，规定门限值约为10-15dB，以致具有比CI[1]的信道度量约大10-15dB以上的信道度量的可用信道所具有的信道度量要比CI[1]的信道度量大出比规定门限值大的量。
如果所有其它可用信道所具有的信道度量比CI[1]的信道度量大出比规定门限值大的量(图4的步骤418)，则选择CI[1]作为进行通信的可用信道(图4的步骤420)。这种选择的原因在于，(在这个阶段)已知可用信道CI[1]具有不能滤除的同信道信令(与只具有相邻信道信令相对)，但是通过数字基带滤波只能从具有比CI[1]较大的信道度量的可用信道滤除规定量的相邻信道干扰(ACI)。因此，即使在与CI[1]不同的可用信道上的信号活动也只是相邻信道干扰，如果CI[1]的信道度量比所有这些可用信道要小比规定的门限值大的量，则数字基带滤波一般不能够把这些可用信道中任何一个的ACI减少到小于CI[1]的ACI的一个电平；因此，CI[1]是最佳的选择。
然而，如果存在其它可用信道(在这些可用信道上没有同信道信令)，并且这些其它可用信道上的信号活动不比CI[1]上的信号活动大出比规定门限值大的量，则CI[1]不再是最佳选择。这是因为基带滤波可以滤除最多达约规定门限值的相邻信道干扰(这在一些实施例中约为10-15dB)。因此，有利的是，判定具有比CI[1]较大的信道度量的任何可用信道上是否具有同信道信令。因此，在一些实施例中，当存在所具有的信道度量比CI[1]大出比规定门限值小的量的可用信道时(图4的步骤418)，DCS算法判定在所具有的信道度量大于CI[1]的可用信道上是否存在同信道信令(图4的步骤422)。可以按与上述判定CI[1]上是否存在同信道信令的相似方式进行在所具有的信道度量大于CI[1]的可用信道上是否存在同信道信令的判定。因此，DCS算法提供优于现有技术的优点(现有技术只考虑干扰的幅度)，因为存在于可用信道上的干扰的幅度和类型两者都是允许接收机300选择可用信道(可以对该可用信道进行滤波到可用信道中的最小干扰电平)的DCS算法使用的因素。
在一个实施例中，是否在具有比CI[1]较大的信道度量的可用信道上存在同信道信令的判定包括DCS算法，该是DCS算法开始用可用信道CI[2]判定和按次序进行到其他可用信道，判定在具有比CM[1]较大的信道度量的每个可用信道上是否存在同信道信令。一旦找到其上不存在同信道信令的特定可用信道(并且特定可用信道所具有的信号活动比CI[1]的信号活动要弱不大于规定门限值的量)，就选择该特定可用信道来进行通信。如上所述，同信道信令是与本系统的信令高度相关的信令。在一些实施例中，关于是否在具有比CI[1]较大的信道度量的其它可用信道上存在同信道信令的判定包括关于是否在具有较大信道度量的可用信道上存在PHY前置码的判定。在一个实施例中，前置码检测器315按上述实施例中前置码检测器315检测CI[1]上是否存在前置码的相同方式来检测是否在具有比CI[1]较大的信道度量的可用信道上存在前置码；因此，DCS模块316得到在具有较大信道度量的可用信道上是否存在前置码一个指示(例如，来自前置码检测器315的信号)。
如果除了CI[1]之外的所有可用信道上都具有同信道信令，则DCS算法选择具有最小干扰的可用信道，即，可用信道CI[1]，而不管在其上的任何同信道信令。因此，DCS算法根据在具有较大信道度量的可用信道上是否检测到同信道信令来选择进行通信的一个信道(图4的步骤424)(即，比CI[1]较大的信道度量)。
因此，根据一个实施例，DCS算法根据下列标准中的一个或多个来选择进行通信的一个可用信道(a)在具有最小信道度量的可用信道上是否存在同信道信令；(b)具有最小信道度量的可用信道和具有较大信道度量的可用信道之间的差值；以及(c)是否在具有较大信道度量的可用信道上检测到同信道信令。
在一些实施例中，应用DCS算法，在向AP通电期间的时刻提供初始DCS(IDCS)以及在AP工作期间提供正在进行的DCS(ODCS)。当着手ODCS算法时，在给定小区中的所有终端都停止通信，以致可以再次取得接收信号强度测量值，并且如上所述地执行选择可用信道中之一的相同过程。着手ODCS过程的原因可能在于高的误码率、大量的循环冗余校验(CRC)差错或再发送。可以在AP处使用这些参数中的一个或集合来判定AP是否应该再进入DCS模式以寻找一个较佳的可用信道来避免系统通过量在不久的将来进一步变差。
在一些实施例中，AP将处理整个DCS操作，而RT对ODCS过程将不提供帮助。然而，在其它实施例中，可以在媒体接入控制(MAC)设计中作出规定，以促进RT参与ODCS过程而帮助AP寻找它可转移到的最佳可用信道。在这种实施例中，AP把在其它可用信道上进行测量的过程委派给RT。然后在测量过程的结束处，RT把报告发送回AP。在这个时间期间，AP将不把任何话务调度给这个委派的RT。把这种类型的DCS过程表示为RT辅助的DCS(RADCS)。因此，应该理解，不需要单独通过AP的元素来执行DCS算法的步骤，而是可以通过通信系统中的其它部件来执行。
接着参考图3B，图中示出根据本发明的一些其它实施例的、图3A的接收机的另一个实施例的一些部件，执行用于选择许多可用信道中之一的动态信道选择算法而进行与其它通信终端的通信。
所示出的是接收机350，它包括天线302、射频/基带频率集成电路装置326(在下文中称之为RF/BB IC装置326)，该装置包括调谐器305、射频到基带频率下变频器324(在下文中称之为RF/BB下变频器324)、模数(A/D)转换器322、辅助模数(A/D)转换器320以及模拟接收信号强度指示(ARSSI)部分310(从种属上说，还称之为接收信号强度模块310)。还示出耦合到RF/BB IC装置326的基带集成电路装置312(还称之为基带IC装置312)，它包括解调器314、前置码检测器315(从种属上说，还称之为“同信道信号检测器”)、动态信道选择模块316(还称之为DCS模块316)以及可用信道选择信号318。要注意，在某些实施例中，可以在RF/Bb IC装置326中实施天线302。
在一些实施例中，接收机350的工作方式与图3A的接收机300极相似；然而，RF/BB下变频器324接收来自调谐器305的信号，并且直接转换成基带频率来代替转换成中频。因此，在本实施例中，RF/BB下变频器324把基带频率而不是中频的信号提供给在基带频率处取得接收信号强度测量值的接收信号强度模块310。因此，可以把接收机350称为零IF接收机。
接收机300和接收机350之间的另一个差异是把来自RF/BB下变频器324的基带信号直接提供给A/D转换器322。因此，在本实施例中，把来自RF/BB下变频器324的基带信号提供给对基带信号进行数字化的A/D转换器322。然后把来自A/D转换器322的经数字化的基带信号提供给前置码检测器315，在前置码检测器315中根据图4中所述的步骤进行在特定信道上是否存在同信道信令的判定。
要注意，可以实施图3A和图3B的接收机300、350的许多功能块作为使用处理器或其它机器以执行指令来完成所提供的功能的专用硬件、固件或软件中执行的一组指令。例如，在一个实施例中，可以作为一个或多个集成电路(IC)装置来实施图3A和图3B的接收机300、350。
例如，在一个实施例中，在RF/IF IC装置304上实施天线302、调谐器305、RF/IF下变频器306、IF到基带下变频器308、辅助A/D转换器320、A/D转换器322和接收信号强度模块310，而在耦合到RF/IF IC装置304的基带IC装置312上实施包括DCS模块316的接收机的其余功能部件。
在另一个实施例中，根据零IF结构来实施，例如，图3B的实施例，在RF/BB IC装置326上实施天线302、调谐器305、RF/BB下变频器324、辅助A/D转换器320、A/D转换器322和接收信号强度模块310，而在耦合到RF/BB IC装置326的基带IC装置312上实施包括DCS模块316的接收机350的其余功能部件。
可以把这些集成电路装置304、326和312称为专用集成电路(ASIC)，或从种属上说，称为芯片。另一方面，可以实施RF/IF IC装置304、RF/BB IC装置326和基带IC装置312作为单个芯片或ASIC。因此，RF/IF IC装置304、RF/BB IC装置326和基带IC装置312可以是设计成实施接收机300、350的功能块的芯片组或单个芯片或ASIC的一部分。相似地，可以执行图4的步骤作为使用处理器或其它机器以执行指令来完成给定步骤而在专用硬件、固件或软件中执行的一组指令。
接着参考图5，图中示出根据本发明的一个实施例的流程图，说明在实施DCS算法(用于在可用频率信道之间进行选择)时，图3A或图3B的接入点执行的步骤。
在本实施例中，在从5150MHz到5350MHz的频带中，可用八个额定载波频率；因此，在本实施例中，可用信道是八个可用频率信道(即，I＝8)。额定载波频率fC对应于它的载波数，Ncarrier，定义如下Ncarrier＝(fc-5000MHz)/5MHz 公式(4)各额定载波频率间隔20MHz，所有发送都定中心在额定载波频率中的一个载波频率上。
在本实施例中，使用DCS算法来避免通电时刻的频率信道占用，以及保证在所有可用信道上5GHz装置的均匀分布。如上所述，正在进行的DCS保证在整个AP工作期间使用具有最小干扰电平的最佳工作频率信道。因此，DCS工作开始就避免在通电时刻具有高干扰电平的占用频率信道，并且正在进行的DCS通过在系统工作期间转移到合适的可用信道而使系统中的干扰最小。这种操作支持5GHz无线装置的高密度配置。
在通电时，起动DCS算法(步骤502)，并且把信道指数i设置为1(步骤504)。如果信道指数i不大于八(步骤505)，则通过调谐(例如，用图3的调谐器305)到该可用信道而选择可用信道(步骤506)，并且打开大小为N毫秒的DCS测量窗(步骤508)。在一些实施例中，在约2毫秒的测量窗期间在可用信道i上收集接收信号强度测量值。例如，通过图3的接收信号强度模块310取得这些测量值。在一个实施例中，利用离散接收信号强度测量值，并且使用公式(1)，假定每K个测量值中取一个测量值输入到DCS模块316，利用2毫秒测量窗，并且假定每1微秒更新一次，用于辅助DCS算法的接收信号强度测量值的数量是2000/K。另一方面，在另一个实施例中，对每四个离散接收信号强度测量值进行平均，以提供每个都是四个离散接收信号强度测量值的平均值的500个接收信号强度测量值。然而，应该理解，可以根据MAC帧的大小来改变分配给测量窗的时间周期(步骤508)，但是最好测量窗N至少为MAC幀的大小。
保留接收信号强度测量值中M个最大接收信号强度测量值(步骤510)，例如，在一个实施例中，M＝32。接着，通过使用公式(2)对这些M个最大测量值进行平均而确定第一可用信道的信道度量(步骤512)。将对于所有I个可用信道(例如，所有八个可用信道)重复进行调谐到可用信道、收集测量值以及最终确定信道度量的相同过程。因此，在计算第一可用信道(即，i＝1)的信道度量之后，使信道指数i递增1(步骤514)，并且重复步骤506到514，直到i＞1(例如，i＞8)(步骤505)，此刻，已经确定了每个可用信道的信道度量。要注意，可以使用其它方法来确定每个可用信道的信道度量mi，如这里所述。因此，步骤504到514表示实现图4的步骤402和404的一个实施例。
在收集所有八个可用信道的信道度量之后，DCS算法通过对可用信道各自的信道度量按上升的次序进行排序而继续进行(步骤516)。
接着，DCS算法对具有最小总信道度量的可用信道CM[1]元素(还把它称为所有八个可用信道中的QUIETEST(最安静)信道)与上门限值(UT)进行比较(步骤520)。如果在QUIETEST信道上的信号活动在上门限值以上，则这意味着没有可以选择的“够格的无干扰”可用信道，在一个实施例中，使重试计数器(在开始DCS算法时设置成0)递增1(步骤518)。如果重试计数器小于预定最大试验次数R(步骤519)，则再重新开始DCS过程(步骤502)，即，将再次探测可用信道。将重复进行调谐到八个可用信道中的每一个信道、取得测量值以及计算八个可用信道中的每一个信道的信道度量的这个过程R次，如果八个可用信道的最小信道度量仍超过上门限值(步骤520和519)，则选择具有最小信道度量，即CI[1]，的可用信道进行通信(步骤524)。
如果CM[1]不大于上门限值(UT)(步骤520)，则作出关于在可用信道CI[1]上是否可以检测到PHY前置码的判定(步骤522)，即，判定在CI[1]上是否存在同信道信令。如果没有检测到前置码(步骤522)，这意味着可能这不是同信道信号(但是可能在相同频带中有一个非802.11a装置)，则选择可用信道CI[1](步骤524)。
如果在可用信道CI[1]上检测到PHY前置码(步骤522)，则DCS算法开始搜索在其上没有前置码的具有可接受干扰电平的具有较大信道度量的可用信道(即，同信道信号的一个例子)(步骤526)。搜索这种可用信道的第一步是通过从自CI[2]开始的具有较大信道度量的可用信道的信道度量中减去CI[1](即，CM[1])的信道度量而比较可用信道CI[1]和从可用信道CI[2]开始的其它可用信道(步骤528)。
接着的测试是检查可用信道CI[2]中的信号活动是否比可用信道CI[1]中的信号活动要强比约10dB的门限值大的量(步骤530)。这个比较的原因在于，在这个阶段已知CI[1]是信号活动小于可用信道CI[2]的同信道信号。如果可用信道CI[2]中的信号活动是由于相邻信道信号引起的，则数字基带滤波只能减少最高达约10dB的ACI。因此，如果在可用信道CI[2]中的信号活动比第一可用信道CI[1]的信号活动要强比10dB大的量，则CI[1]将是最佳选择。因此，当CM[2]-CM[1]＞10dB时(步骤530)，即使CI[1]中的干扰源是同信道信号，也选择可用信道CI[1](步骤524)，因为即使CI[2]中的干扰源是相邻信道信号引起的，基带滤波也不能进一步把它减少到CM[1]以下。
如果CM[2]小于CM[1]约10dB以上(步骤530)，则作出关于CI[2]上是否存在前置码的判定(步骤532和534)。如果在可用信道CI[2]中没有检测到前置码，则选择CI[2](步骤536)，因为(在这个阶段)已知CI[2]上的干扰来自ACI，基带滤波可以使CI[2]上的ACI干扰减少到CI[1]上的干扰电平以下。否则，如果在可用信道CI[2]上检测到前置码(步骤534)，则通过递增信道指数而继续进行搜索(步骤538)，以寻找所具有的信号活动比CI[1]的信号活动大出小于约10dB的量的、没有同信道信令的可用信道。继续进行的搜索包括在信道指数i小于八(步骤540)时按需要重复步骤528到540。如果所有可用信道都已用完而仍没有选择可用信道(即，信道指数i大于或等于八(步骤540))，则DCS算法选择具有最小干扰电平的可用信道，可用信道CI[1](步骤524)。
一旦选择了可用信道，DCS算法继续监测对于DCS触发活动发生的通信，作为正在进行的DCS(ODCS)操作的一部分(步骤542)。可能的DCS触发活动包括高的误码率、大量CRC差错或再发送。可以在AP处使用这些参数中的一个或集合来触发而再次开始DCS算法(步骤502)，以寻找较佳的可用信道来避免系统通过量在不久的将来进一步变差。
通过AP处理在一些实施例中参考图5示出的DCS算法的步骤而没有来自RT的辅助。然而，在其它实施例中，可以在MAC设计中作出规定，以促进RT参与ODCS过程而帮助AP寻找它可转移到的最佳可用信道。在这种情况中，AP委派RT到其它可用信道和进行测量，并且RT在测量过程结束时把报告发送回AP。在这个时间期间，AP将不把任何话务调度给这个委派的RT。可以把这种类型的过程称为RT辅助的DCS(RADCS)。
要注意，在图5中列出的步骤一般表示根据本发明的一些实施例执行DCS算法的步骤。可以通过图3A和图3B的DCS模块316来执行这些步骤和/或作为使用处理器或其它机器以执行指令来完成给定步骤的专用硬件、固件或软件中执行的一组指令来执行这些步骤。
还要注意，在图5中列出的步骤适合应用于信道类型的选择而不是频率信道的选择。熟悉本技术领域普通技术的人员会容易地适用图5的步骤，例如，为的是应用于希望选择时间信道或码信道的一些系统。例如，在一个实施例中，根据所选择的信道类型来改变步骤504、505、506和508。
接着参考图6，示出的
相邻通信小区之间的干扰，其中在每个通信小区中的接入点具有多个接收天线。所示出的是接入点AP1和AP2，每个接入点有按六边形几何形状安排的六个天线(分别作出标记为Ant-1、Ant-2、Ant-3、Ant-4、Ant-5和Ant-6)。如所示，AP1和AP2相互靠得足够近，以致在AP1处接收到RT2和AP2之间发送的信令610作为干扰608。
例如，图6的AP1和AP2可以在参考图1描述的AP1和AP2的相似环境和相似系统中工作。因此，图6的AP2和AP2可能在无线室内网络或地面蜂窝网络中对于上行链路和下行链路发送使用相同的信道或相邻频率信道。然而，图6的AP1和AP2具有多个接收天线，允许每个接入点AP1和AP2用不止一个天线来接收信号。
假定AP2已经通电(up)和正在运行(即，它已经为它的工作选择了一个可用信道，并且正在RT2和AP2之间发送信令610)，当AP1通电时，它需要选择与AP2选择的可用信道不同的一个可用信道进行通信。
一般，当接入点具有多个接收天线时，不同天线上的接收信号强度将是不同的，而且信号强度大大地取决于接收机处的天线阵列的几何形状和多径条件。在本实施例中，在AP1的Ant-1处接收的干扰608的接收信号强度(RSS)将小于在AP1的Ant-4处的干扰608的RSS。如参考图3、4和5所述，利用接收信号强度测量值来建立信道度量和安排可用信道的等级，以致给定AP可以判定哪个信道是可利用的最佳可用信道。因此，如果选择诸如AP1的Ant-1作为缺省天线，则只根据这一个天线利用DCS算法来对可用信道进行排序和对可用信道分等级，AP1可以结束对于通信不是最优的信道的选择。因此，在一些实施例中，DCS算法在对可用信道分等级之前先考虑每个可用信道接收天线。
接着参考图7A，所示出的是通信终端(例如，图6的接入点)的多天线接收机700的一些部件的功能方框图，这根据本发明的一些实施例执行动态信道选择算法，用于选择许多可用信道中之一与其它通信终端进行通信。
在参考图7A时，同时参考图8，图8是流程图，说明可以通过图7A或图7B的接收机执行而用于在各个远程终端和接入点之间进行通信的动态信道选择算法的步骤的一个实施例。
所示出的是接收机700，它包括天线702、704、706、708、710、712、射频到中频集成电路装置714(下文中称之为RF/IF IC装置714)，它包括天线选择器716；调谐器718；射频到中频下变频器722、724(下文中称之为RF/IF下变频器722、724)；模数(A/D)转换器756、758；IF到基带下变频器部分726、728；多路复用器760；辅助模数(A/D)转换器762；以及模拟接收信号强度指示(ARSSI)部分730、731(也称之为接收信号强度模块730、731)。还示出基带集成电路装置732(也称之为基带IC装置732)，它包括解调器734、738；前置码检测器736、740(从种属上说，也称之为“同信道信号检测器”)；以及动态频率选择模块742(也称之为DCS模块742)。另外示出的是耦合DCS模块742和调谐器718的信道选择信号744以及耦合DCS模块742和天线选择器716的天线选择信号746。
图7A的接收机700支持Q个接收天线(例如，天线702、704、706、708、710、712)和n个接收机链(例如，两个接收机链)，每个接收机链包括各自的RF/IF下变频器、各自的IF到基带下变频器以及各自的解调器。例如，接收机链#1包括RF/IF下变频器722、IF到基带下变频器726、A/D转换器756以及解调器734，而接收机链#2包括RF/IF下变频器724、IF到基带下变频器728、A/D转换器758以及解调器738。因此，在所说明的系统中，接收机700接收两个独立接收机链中的信令，这两个独立的接收机链在任何给定时刻都使用可用接收天线中的两个接收天线。在对于接收信号的解码导致可观分集增益的通信模式中，这种结构促进接收机700处的分集合并。可以在2001年11月26日提出的，代理人记录70629号，Crawford等人的题为“METHOD FOR ESTIMATING CARRIER-T0-NOISE-PLUS-INTERFERENCERATIO(CNIR)FOR OFDM WAVEFORMS AND THE USE THEREOF FORDIVERSITY ANTENNA BRANCH SELECTION”的专利申请第09,944,519号中可以找到关于接收机700的操作和特征的另外的细节。
在本实施例中，为了减轻对应特定接入点在不同天线处具有不同接收信号强度的问题，对不止一个天线进行估计，以根据在经估计的每个天线单元处测量的接收信号强度，来确定每个可用信道的总信道度量(例如，对于每个可用频率、时间和/或码信道)。例如，在一个实施例中，估计所有的可用天线单元，以确定每个可用信道的总信道度量。
在一些实施例中，对于数量为Q的天线，一次可以对n个天线取样(例如，如图7所示，Q＝6和n＝2)。因此，对于多个可用信道中的每一个可用信道，接入点700在每次取n个的Q个天线的每一个上取得多个接收信号强度测量值，(图8的步骤802)。
根据一个实施例，通过DCS模块742来起动取多个接收信号强度测量值的过程，所述DCS模块742命令调谐器718通过可用信道选择信号744调谐到可用信道中的第一个信道。此外，DCS模块742通过把天线选择信号746发送到天线选择器716来选择Q个天线中的两个特定的天线(例如，天线702、704)。在本实施例中，根据来自DCS模块742的天线选择信号746，天线选择器716选择两个特定天线在可用信道中的第一信道上接收信令。
在一个实施例中，来自两个特定天线的接收信令取样(即，接收信令的两个取样)从两个特定天线通过天线选择器716和通过调谐器718传送到RF/IF下变频器722、724。RF/IF下变频器722、724中的每一个接收来自不同路径的信令，以致RF/IF下变频器722、724中的每一个接收来自不同天线的信令。例如，RF/IF下变频器722接收在天线702处接收到的信令，而RF/IF下变频器724接收在天线704处接收到的信令。然后RF/IF下变频器722、724(耦合到各自的接收信号强度模块730、731)把接收信令的两个取样转换成两个中频信令取样，并且把中频信令取样提供给接收信号强度模块730、731，在接收信号强度模块730、731中取得来自两个特定天线(例如，天线702、704)的接收信令的两个取样中每个取样的接收信号强度测量值。多路复用器760每一次把接收信号强度模块730、731中之一连接到辅助A/D转换器762，在辅助A/D转换器762处对接收中频信令取样进行数字化，并且提供给DCS模块742。
图7A说明具有天线选择器716一个实施例，该天线选择器716选择六个可用天线702、704、706、708、710、712中的两个，以允许接收信号强度模块730、731同时从两个天线取得接收信号强度测量值。然而，应该理解，DCS算法适用于具有不同数量天线的接收机，还适用于只具有一个接收链的或两个或多个接收链的接收机，以致在相同时刻可以接入一个或多个天线(即，从种属上说，n可以大于或等于1)。
在对于多个可用信道中的每一个可用信道取得接收信号强度测量值之后，根据来自特定天线的接收信号强度测量值对一次取n个的Q个天线中的每一个确定信道度量(也称之为天线信道度量)(图8的步骤804)。如参考图3A、和4所讨论，DCS模块742建立信道度量所根据的接收信号强度测量值可以是离散接收信号强度测量值或少量(例如，4)离散接收信号强度测量值的平均值。因此，把参考图3A、3B和4讨论的、计算每个可用信道的信道度量的方法分别应用于每个天线单元，以致根据该给定信道和天线的接收信号强度测量值为每个可用信道确定对于每个天线单元的一个独立的信道度量。这些信道度量表示在Q个天线的每一个的每个可用信道上看到的干扰电平。
在一些实施例中，对于为接收信号强度测量值选择的天线中的每一个，DCS模块742保留M个最大接收信号强度测量值，并且通过对这M个最大测量值进行平均而计算每个天线的信道度量。如从卡片图3A、3B和4所述，M最大可达在测量窗期间取得的离散接收信号强度测量值的总数量(例如，L)的25％。在一些实施例中，M最大可达离散接收信号强度测量值数量的20％。然而，最好M最大达在测量窗期间取得的总离散接收信号强度测量值数量的10％。
根据公式(1)，从通过DCS模块316接收的L/K个接收信号强度测量值中保留M个接收信号强度测量值。因此，按另一种方式来定义M，M和K的积(即，M乘K)最大达L的25％，在一些实施例中，M乘K最大达L的20％，然而，最好M乘K最大达L的15％，更好的是，M乘K最大达L的10％。
在这种实施例中，定义两维信道度量mi，q如下mi,q=1MΣj=1MMar_ARRSI[j,q]i=1,2,···,I,q=1,2,···,Q]]>公式(5)
其中i是可用信道指数，I是可用信道总数，q是天线指数，Q是天线总数，M是表示最大接收信号强度测量值的整数，而j是M个最大测量值的指数。然而，要注意，可以使用任何已知技术来确定信道度量mi，q，例如，使用上述基于直方图的方法。
在对于每个可用信道的每个天线建立信道度量mi，q之后，DCS模块742根据多个可用信道中的每一个可用信道的、经确定的信道度量mi，q把总信道度量mi分配给多个可用信道中的每一个可用信道(图8的步骤806)。
在一些实施例中，分配每个可用信道的总信道度量作为每个可用信道的最大天线信道度量。因此，在一些实施例中，定义可用信道i的总信道度量mi如下mi‾=maxq=1,2,···Q{mi,q}]]>对于i＝1，2…，I 公式(6)其中I是可用信道的数量，i是信道指数，Q是天线单元的数量，而q是天线指数。
应该注意，把总信道度量分配给每个可用信道的方法有很多。例如，在其它实施例中，分配每个可用信道的总信道度量作为每个可用信道的天线信道度量的平均值。因此，在一些实施例中，定义可用信道i的总信道度量mi如下mi‾=1QΣq=1Qmi,q]]>对于i＝1，2…，I 公式(7)其中I是可用信道的数量，i是信道指数，Q是天线单元的数量，而q是天线指数。
在分配所有可用信道的总信道度量之后，DCS模块742根据可用信道各自的总信道度量按上升的次序对多个可用信道进行排序而继续进行(图8的步骤808)。
在数学上，通过U M{I}来表示未排序的可用信道的组，U M{I}表示未排序总信道度量的矢量，定义为U M{I}＝[m1，m2，m3…mI]，其中I是可用信道的数量。在排序之后，通过C M{I}来表示经排序的信道的组，C M{I}表示大小I的经排序的总信道度量矢量，其中C M矢量的元素是按上升次序的个别总信道度量mi，即，C M{I}＝sort(U M{I})，并且C M[1]≤C M[2]≤…C M[I]。因此，在这个实施例中，C M[1]是可用信道的最小总信道度量，而C M[I]是可用信道的最大总信道度量。还定义大小I的一个信道指数矢量CI{I}，其中C M[i]＝U M[CI[i]]，i＝1，2…I。因此，CI[1]是具有最小总信道度量的可用信道，而CI[I]是具有最大总信道度量的可用信道。
在一些实施例中，当不止一个可用信道具有最小总信道度量时，利用随机化过程随机地分配具有最小总信道度量的可用信道中之一使之具有CI[1]信道指数。按参考图3A、3B和4详细描述的单个预选择天线实施例的相同方式来执行随机化过程，然而，与图3A、3B和4中描述的当具有相同最小单个信道度量的信道有不止一个时(根据单个预选择的天线)执行随机化过程不同，在本实施例中，当具有相同最小总信道度量的信道有不止一个时(根据每个天线的信道度量)执行随机化过程。
在通过可用信道各自的总信道度量对它们进行排序之后，按参考图3A、3B和4详细描述的实施例的相同方式执行选择一个可用信道的过程。然而，不像图3A、3B和4中描述的那样利用来自每个可用信道的预选择天线的单个信道度量，在本实施例中，在DCS算法中利用每个可用信道的总信道度量(根据每个天线的信道度量)来选择一个可用信道。
因此，在对可用信道进行排序之后，DCS模块724判定具有可用信道的最小总信道度量的可用信道的总信道度量(即，C M[1])是否大于上门限值(图8的步骤810)。在一些实施例中，不执行图8的步骤810或忽略上门限值，DCS模块742继续进行分析可用信道而无需对它与门限值进行比较。在其它实施例中，定义重试计数器r，并且当开始DCS算法时设置为0。在已经确定每个可用信道的所有总信道度量之后，如果最小总信道度量，即，C M[1]在上门限值以上，而重试计数器小于R，则再重新起动DCS过程，即，再次探测可用信道(图8的步骤802)。这个过程将重复最多达R次，如果最小总信道度量仍在上门限值以上，则选择具有最小总信道度量的可用信道。在结合速率和功率控制(RPC)算法的系统中，RPC过程会导致系统中可接受干扰电平的可能性增加。
接着，按照CI[1]上是否存在同信道信令(从种属上说，还称之为其它信令)而作出是否执行图8的步骤810的判定。同信道信令是指在可用信道CI[1]上接收到的、不是接收机700以及终端(打算要与这些终端进行通信)产生的其它通信。这些其它信号可能是来自附近的另一个发射机的任何其它通信突发。如上所述，同信道信令是与本系统的信令高度相关的信令。同信道信令表示一般不能在基带处理中除去的、与相邻信道干扰相对的、同信道干扰。因此，作出同信道信令是否存在于具有可用信道的最小总信道度量的可用信道(即，CI[1])上的判定(图8的步骤812)。
在一个实施例中，当在可用信道CI[1]上检测到PHY前置码(或其它同信道信号)时，前置码检测器736、740(从种属上说，也称之为同信道信号检测器)把一个指示(例如，一个信号)提供给DCS模块742。在本实施例中，通过天线选择器716和通过调谐器718把来自两个特定天线的两个接收信令取样提供给RF/IF下变频器722、724。然后通过RF/IF下变频器722、724把两个接收信令取样转换成两个中频信令取样。在本实施例中，把IF到基带下变频器726、728中的每一个耦合到各自的RF/IF下变频器722、724。IF到基带下变频器726、728中的每一个把来自各自的RF/IF下变频器722、724的两个中频信令取样中之一转换到基带。然后IF到基带下变频器726、728中的每一个把基带信号提供给各自的A/D转换器756、758。每个A/D转换器对各自的基带信号进行数字化，并且把各自经数字化的基带信号提供给前置码检测器736、738。然后每个前置码检测器736、740判定在信令中是否存在前置码或其它干扰同信道信号。如果没有检测到前置码，则由于检测到的信号是非干扰的，所以选择具有最小总信道度量的可用信道进行通信。
如果在具有最小总信道度量的可用信道上不存在同信道信令(图8的步骤814)，则选择具有最小总信道度量的可用信道进行通信(图8的步骤816)。作出这个选择是因为当在具有最小总信道度量的可用信道(即，可用信道CI[1])上没有同信道信令时，没有其它可用信道会具有可以减少到比CI[1]上存在的干扰电平小的干扰电平。
如果在具有最小总信道度量的可用信道上检测到同信道信令(图8的步骤814)(例如，在CI[1]上检测到PHY前置码)，则对具有最小总信道度量的可用信道的总信道度量和具有较大总信道度量的可用信道的总信道度量进行比较(图8的步骤818)。
在一些实施例中，例如，在利用PHY前置码的系统中，如果在可用信道CI[1]上检测到PHY前置码，则对CI[1]和从CI[2]开始的其它可用信道进行比较。在这些实施例中，如果所有其它可用信道所具有的总信道度量都比CI[1]的总信道度量大出比规定门限值大的量(图8的步骤820)(即，10-15dB)，则选择CI[1]作为进行通信的可用信道(图8的步骤822)。
然而，如果存在其它可用信道，在这些可用信道上不存在同信道信令(即，它们的总信道度量可能是由于相邻信道信号活动引起的)，并且这些其它可用信道上的信号活动比CI[1]上的信号活动要小比规定门限值大的量(图8的步骤820)，则CI[1]不再是最佳选择。因此，在一些实施例中，DCS算法判定在具有较大总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令。
在一个实施例中，在具有比CI[1]大的总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的判定包括从可用信道CI[2]开始，并且按次序进行到其它可用信道，DCS算法判定在具有比CM[1]大的总信道度量的每个可用信道上是否存在同信道信令。一旦找到不存在同信道信令的一个特定的可用信道(并且该特定信道所具有的信号活动比CI[1]的信号活动要弱比规定门限值小的量)，选择该特定信道进行通信。如上所述，同信道信令是与本系统的信令高度相关的干扰信令。在一些实施例中，关于在其它可用信道(这些可用信道具有比CI[1]大的总信道度量)上是否存在同信道信令的判定包括判定在具有较大总信道度量的可用信道上否存在PHY前置码。在一个实施例中，用与判定如上所述的在信道CI[1]上是否存在前置码的相同方法来进行这个判定。因此，当在具有较大总信道度量的可用信道上存在PHY前置码时(即，DCS模块得到在具有比CI[1]大的总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的一个指示)，DCS模块742接收来自图7A的前置码检测器736、740的信号。
如果具有比CI[1]大的总信道度量的所有其它可用信道上都有同信道信令，则DCS算法选择具有最小干扰的可用信道，即，信道CI[1]，而不管CI[1]上存在任何同信道信令。因此，DCS算法根据在具有较大总信道度量的可用信道上是否检测到同信道信令来选择用于通信的一个信道(图8的步骤826)(即，比CI[1]大的总信道度量)。
因此，根据一个实施例，DCS算法根据下列标准中的一个或多个标准来选择进行通信的可用信道(a)在具有最小总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令；(b)具有最小总信道度量的可用信道和具有较大总信道度量的可用信道之间的差值；以及(c)是否在具有较大总信道度量的可用信道上检测到同信道信令。
在一些实施例中，对于多个接收天线应用DCS算法，在向AP通电期间的时刻提供初始DCS(IDCS)以及在AP工作期间提供正在进行的DCS(ODCS)。当着手ODCS算法时，所有终端都停止通信，以致可以再次取得接收信号强度测量值，并且如上所述地执行选择可用信道中之一的相同过程。着手ODCS过程的原因可能在于高的误码率、大量的循环冗余校验(CRC)差错或再发送。可以在AP处使用这些参数中的一个或集合来判定AP是否应该再进入DCS模式以寻找一个较佳的可用信道来避免系统通过量在不久的将来进一步变差。
在一些实施例中，AP将处理整个DCS操作，而RT对ODCS过程将不提供帮助。然而，在其它实施例中，可以在媒体接入控制(MAC)设计中作出规定，以促进RT参与ODCS过程而帮助AP寻找它可转移到的最佳可用信道。在这种实施例中，AP把在其它可用信道上进行测量的过程委派给RT。然后在测量过程的结束处，RT把报告发送回AP。在这个时间期间，AP将不把任何话务调度给这个委派的RT。把这种类型的DCS过程表示为RT辅助的DCS(RADCS)。因此，应该理解，不需要单独通过AP的元素来执行DCS算法的步骤，而是可以通过通信系统中的其它部件来执行。
要注意，可以如图4的步骤406-424所述的那样执行步骤808到步骤826，然而，用图8的总信道度量代替图4的信道度量。
接着参考图7B，图中示出根据本发明的一些实施例的、图7A的接收机的另一个实施例的一些部件，执行用于选择许多可用信道中之一的动态信道选择算法而进行与其它通信终端的通信。
所示出的是接收机750，它包括天线702、704、706、708、710、712、射频到基带频率集成电路装置762(在下文中称之为RF/BB IC装置762)，该装置包括天线选择器716、调谐器718、射频到基带频率下变频器752、754(在下文中称之为RF/BB下变频器752、754)、模数(A/D)转换器756、758、多路复用器760、辅助模数(A/D)转换器762以及模拟接收信号强度指示(ARSSI)部分730、731(还称之为接收信号强度模块730、731)。还示出基带集成电路装置732(还称之为基带IC装置732)，它包括解调 734、738、前置码检测器736、740(从种属上说，还称之为“同信道信号检测器”)以及动态频率选择模块742(还称之为DCS模块742)。另外示出的是耦合DCS模块742和调谐器718的信道选择信号744以及耦合DCS模块742和天线选择器716的天线选择信号746。
在一些实施例中，接收机750的工作方式与接收机700极相似；然而，RF/BB下变频器752、754接收来自调谐器718的信号，并且直接转换成基带频率来代替转换成中频。因此，在本实施例中，RF/BB下变频器752、754把它们各自的基带频率信号提供给各自的接收信号强度模块730、731，在那里取得基带频率而不是中频的接收信号强度测量值。因此，可以把接收机750称为零IF接收机。
接收机700和接收机750之间的另一个差异是把来自RF/BB下变频器752、754的基带信号直接提供给A/D转换器756、758。因此，在本实施例中，把来自RF/BB下变频器752、754的基带信号提供给对基带信号进行数字化的各自的A/D转换器756、758。然后把来自A/D转换器756、758的经数字化的基带信号提供给各自的前置码检测器736、740，在前置码检测器736、740中根据图4中所述的步骤进行在特定信道上是否存在同信道信令的判定。
应该注意，可以实施图7A和图7B的接收机700、750的许多功能块作为使用处理器或其它机器以执行指令来完成所提供的功能的专用硬件、固件或软件中执行的一组指令。例如，在一个实施例中，可以作为一个或多个集成电路(IC)装置来实施图7A和图7B的接收机700、750。
例如，在一个实施例中，在RF/IF IC装置714上实施天线702、704、706、708、710、712、天线选择器716、调谐器718、RF/IF下变频器722、724、IF到基带下变频器726、728、模数(A/D)转换器756、758、多路复用器760、辅助模数(A/D)转换器762以及接收信号强度模块730、731，而在耦合到RF/IF IC装置714的基带IC装置732上实施包括DCS模块742的接收机的其余功能部件。
在另一个实施例中，根据零IF结构来实施，例如，图7B的实施例，在RF/BB IC装置762上实施天线702、704、706、708、710、712、天线选择器716、调谐器718、RF/BB下变频器752、754、模数(A/D)转换器756、758、多路复用器760、辅助模数(A/D)转换器762以及接收信号强度模块730、731，而在耦合到RF/BB IC装置762的基带IC装置732上实施包括DCS模块742的接收机的其余功能部件。
可以把这些集成电路装置714、762和732称为专用集成电路(ASIC)，或从种属上说，称为芯片。另一方面，可以实施RF/IF IC装置714、RF/BB IC装置762和基带IC装置732作为单个芯片或ASIC。因此，RF/IF IC装置714、RF/BB IC装置762和基带IC装置732可以是设计成实施接收机700、750的功能块的芯片组或单个芯片或ASIC的一部分。相似地，可以执行图8的步骤作为使用处理器或其它机器以执行指令来完成给定步骤而在专用硬件、固件或软件中执行的一组指令。
接着参考图9，图中示出根据本发明的一个实施例的流程图，说明在实施DCS算法时，图7A或图7B的接入点执行的步骤。
如参考图5所述的实施例，在本实施例中，在从5150MHz到5350MHz的频带中，可用八个额定载波频率；因此，在本实施例中，可用信道是八个可用频率信道(即，I＝8)。然而，在本实施例中，接收机700存在Q个(例如，六个接收天线)接收天线(例如，图7的天线702到712)，并且接收机具有n(其中n≥1)个接收机链(例如，如参考图7所述的包括接收机链#1和接收机链#2的两个接收机链)；因此允许在同一时刻对n个天线进行选择(例如，通过天线选择器716)和取样(例如，通过接收信号强度模块730、731)。
在本实施例中，使用动态信道选择(DCS)机构来避免通电时刻的频率信道占用，以及保证在所有可用信道上5GHz装置的均匀分布。如上所述，正在进行的DCS保证在整个AP工作期间使用具有最小干扰电平的最佳工作信道。因此，在本实施例中，DCS工作开始就避免在通电时刻具有高干扰电平的占用频率信道，并且正在进行的DCS通过在系统工作期间转移到合适的可用信道而使系统中的干扰最小。这种操作支持5GHz无线装置的高密度配置。
在本实施例中，操作DCS算法以计算每个天线在特定可用信道上的信道度量，与参考图5描述的实施例中的DCS算法计算每个可用信道的信道度量的方法极相似。然而，在本实施例中，在DCS算法中利用每个可用信道的总信道度量来选择一个可用信道而代替图5中描述的对于每个可用信道从单个天线选择单个信道度量。
在本实施例中，在通电时，起动DCS算法(步骤902)，并且把可用信道指数i设置为1(步骤904)。如果信道指数i不大于八(步骤905)，则通过调谐(例如，用图7的调谐器718)到该可用信道而选择可用信道(步骤906)，并且使天线选择器指针a初始化，使之等于零(步骤908)。
如果天线选择器指针a小于或等于2(步骤909)，则同时利用两个接收机(例如，如参考图7所述的接收机链#1和接收机链#2)取得两个天线的第一可用信道的接收信号强度测量值。在一个实施例中，通过打开大小为N＝2毫秒的DCS测量窗在具有第一天线(例如，天线702)的第一接收机链(例如，如参考图7所述的接收机链#1)上取得通过q1＝2a+1表示的这些测量值，并且通过打开大小为N＝2毫秒的DCS测量窗在具有第二天线(例如，天线704)的第二接收机链(例如，如参考图7所述的接收机链#2)上取得通过q2＝2a+2表示的这些测量值(步骤910)。
在测量窗期间，可以利用在每个天线上(对于第一可用信道)取得的接收信号强度测量值(例如，通过图7的DCS模块742)作为通过对少量(例如，四个)离散接收信号强度测量值进行平均的离散接收信号强度测量值或接收信号强度测量值。不管利用哪种类型的接收信号强度测量值，保留两个接收机链中的每一个接收机链的M个最大接收信号强度测量值(步骤912)(例如，在一个实施例中M＝32)。接着，通过使用公式(5)对M个最大测量值进行平均而确定第一可用信道上第一天线和第二天线的信道度量。
在对第一可用信道上的第一和第二天线确定信道度量之后，使天线选择器指针a递增1(步骤916)，并且重复步骤909到916，直到a大于2(步骤909)，此刻已经在第一可用信道上确定所有Q个天线的信道度量。要注意，可以使用其它方法来确定Q个天线中的每个天线的信道度量，如这里所述一次取n个天线。因此，步骤909到916表示实现图8的步骤802和804的一个在建立第一可用信道上的所有天线的信道度量之后，使用公式(6)把总信道度量分配给第一可用信道(步骤918)。因此，对第一可用信道建立等于天线的信道度量的最大值的总信道度量(对于第一可用信道)。
接着，使可用信道指数i递增1(步骤920)，并且重复步骤905到920，直到直到i＞I(例如，直到i＞8)(步骤905)，以致给八个可用信道中的每个可用信道分配了总信道度量。要注意，可以使用其它方法来确定这里所述的每个可用信道的总信道度量。因此，步骤918是实现图8的步骤806的一个实施例。
在收集所有八个可用信道(在5150-5350MHz频带中)的总信道度量之后，DCS算法通过按可用信道信道度量上升的次序对可用信道排序而继续进行(步骤922)。
接着，DCS算法对具有最小总信道度量的可用信道C M[1]元素(还称之为QUIETEST信道)与上门限值(UT)进行比较(步骤924)。如果在QUIETEST信道上的信号活动在上门限值以上，则这基本上意味着没有可用信道是真正可以选择的“够格的无干扰的”，在一个实施例中，使重试计数器(在开始DCS算法时设置成0)递增1(步骤926)。如果重试计数器小于预定最大试验次数R(步骤927)，则再重新开始DCS过程(步骤902)，即，将再次探测可用信道。将重复进行902到927的步骤R次，如果再次发生这种情况(即，QUIETEST信道具有大于上门限值的总信道度量(步骤924和927))，则选择具有最小总信道度量的可用信道(步骤928)。
如果C M[1]不大于上门限值(UT)(步骤924)，则作出关于在可用信道CI[1]上是否可以检测到PHY前置码(即，干扰同信道信号的一个例子)的判定(步骤930)，即，判定在CI[1]上是否存在同信道信令。如果没有检测到前置码(步骤930)，这意味着可能这不是同信道信号(但是可能在相同频带中有一个非802.11a装置)，则选择可用信道CI[1](步骤928)。
如果在第一可用信道CI[1]上检测到PHY前置码(步骤930)，则DCS算法开始搜索一个可用信道，在该可用信道上没有前置码、具有可接受干扰电平的较大总信道度量(步骤932)。
搜索这种可用信道的第一步是通过从C M[2]减去C M[1]而对可用信道CI[1]和从可用信道CI[2]开始的其它可用信道进行比较(步骤934)。接着的测试是检查可用信道CI[2]中的信号活动是否比可用信道CI[1]中的信号活动要强比约10dB的门限值大的量(步骤936)。如果C M[2]-C M[1]＞10dB(步骤936)，则选择可用信道CI[1](步骤928)。这是因为即使CI[1]上的干扰源是同信道信号，而CI[2]中的干扰源是相邻信道干扰，基带滤波也不能进一步把CI[2]上的干扰减少到C M[1]以下。
如果C M[2]比C M[1]小约10dB以上(步骤936)，则作出关于CI[2]上是否存在前置码的判定(步骤938和940)。如果在可用信道CI[2]中没有检测到前置码，则选择CI[2](步骤942)。否则，如果在可用信道CI[2]上检测到前置码(步骤940)，则使信道指数i递增1，并且通过递增信道指数继续进行搜索(步骤944)，以寻找所具有的信号活动比CI[1]的信号活动小约不大于10dB的、无同信道信令的可用信道。继续进行的搜索包括在信道指数小于八时按需要重复步骤934到945(步骤945)。如果所有可用信道都已用完而仍没有选择可用信道(即，信道指数i大于或等于八(步骤945))，则DCS算法选择具有最小干扰电平的可用信道，可用信道CI[1](步骤928)。
一旦选择了可用信道，DCS算法继续监测对于DCS触发活动发生的通信，作为正在进行的DCS(ODCS)操作的一部分(步骤542)。可能的DCS触发活动包括高的误码率、大量CRC差错或再发送。可以在AP处使用这些参数中的一个或集合来触发而再次开始DCS算法(步骤902)，以寻找较佳的可用信道来避免系统通过量在不久的将来进一步变差。
通过AP处理在一些实施例中参考图9示出的DCS算法的步骤而没有来自RT的辅助。然而，在其它实施例中，可以在MAC设计中作出规定，以促进RT参与ODCS过程而帮助AP寻找它可转移到的最佳可用信道。在这种情况中，AP委派RT到其它可用信道和进行测量，并且RT在测量过程结束时把报告发送回AP。在这个时间期间，AP将不把任何话务调度给这个委派的RT。可以把这种类型的过程称为RT辅助的DCS(RADCS)。
要注意，在图9中列出的步骤一般表示根据本发明的一些实施例执行DCS算法的步骤。可以通过图7A和图7B的DCS模块742来执行这些步骤和/或作为使用处理器或其它机器以执行指令来完成给定步骤的专用硬件、固件或软件中执行的一组指令来执行这些步骤。
熟悉本技术领域普通技术的人员会容易地适用图9的步骤，以应用于其它类型可用信道的选择，例如，时间信道和/或码信道。例如，在一个实施例中，根据所选择的信道类型来改变步骤904、905、906和910。
在这里已经通过特定实施例和其应用描述这里所揭示的发明的同时，熟悉本技术领域的人员可以对其进行许多修改和变化而不偏离权利要求书中所述的本发明的范围。
权利要求
1.用于可用信道之间选择的一种方法，包括确定对应于在接收机处对多个可用信道中的每一个可用信道取得的测量值的信道度量，所述信道度量表示多个可用信道中的每一个可用信道的干扰电平；根据多个可用信道各自的信道度量对它们进行排序；判定在多个可用信道中具有最小信道度量的可用信道上是否存在同信道信令；以及根据至少判定定在具有最小信道度量的可用信道上是否存在同信道信令而选择多个可用信道中之一。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，判定在具有最小信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的所述步骤包括判定在具有最小信道度量的可用信道上是否存在前置码。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括在具有最小信道度量的可用信道上存在同信道信令的情况中，对具有最小信道度量的可用信道的信道度量和具有较大信道度量的可用信道的信道度量进行比较；其中所述选择步骤包括根据具有最小信道度量的可用信道的信道度量和具有较大信道度量的可用信道的信道度量之间的差值来选择多个可用信道中之一。
4.如权利要求3所述的方法，进一步包括判定在具有较大信道度量的可用信道上是否存在同信道信令；其中所述选择步骤包括根据是否在具有较大信道度量的可用信道上检测到同信道信令来选择多个可用信道中之一。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，判定在具有较大信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的所述步骤包括判定在具有较大信道度量的可用信道上是否存在前置码。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括在具有最小信道度量的可用信道上存在同信道信令的情况中，判定在具有较大信道度量的可用信道上是否存在同信道信令；其中所述选择步骤包括根据在具有较大信道度量的可用信道上是否检测到同信道信令来选择多个可用信道中之一。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，判定在具有较大信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的所述步骤包括判定在具有较大信道度量的可用信道上是否存在前置码。
8.如权利要求1所述的方法包括在具有最小信道度量的可用信道大于门限值的情况中，再判定多个可用信道中的每一个可用信道的另一个信道度量。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，判定多个可用信道中的每一个可用信道的信道度量的所述步骤包括对于多个可用信道中的每一个可用信道在测量窗的时间周期中接收对应于在接收机的天线处取得的L个离散接收信号强度测量值的多个接收信号强度测量值；对于多个可用信道中的每一个可用信道保留数量为M的多个接收信号强度测量值，其中数量M是最高达L的25％的一个值；以及分配给多个可用信道中的每一个可用信道的通过mi表示的信道度量等于mi=1MΣj=1MARRSI[j]i=1,2,···,I]]>其中ARRSI[j]是接收信号强度测量值中之一，j是接收信号强度测量值指数，i是可用信道指数，其中i＝1，2，3…I，其中I是多个可用信道的数量。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述保留步骤包括对于多个可用信道中的每一个可用信道从多个接收信号强度测量值中最大的组中保留数量为M的接收信号强度测量值。
11.用于通信系统的通信终端的一种信道选择装置，包括动态信道选择模块，配置成执行下列步骤对多个可用信道中的每一个可用信道判定对应于在接收机处取得的测量值的信道度量，所述信道度量表示多个可用信道中的每一个可用信道中的干扰电平；根据多个可用信道各自的信道度量对它们进行排序；得到在多个可用信道中具有最小信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的一个指示；以及根据至少判定在具有最小信道度量的可用信道上是否存在同信道信令而选择多个可用信道中之一。
12.如权利要求11所述的装置，进一步包括集成电路装置、在集成电路装置中实施的动态信道选择模块。
13.如权利要求11所述的信道选择装置，其特征在于，另外配置所述动态信道选择模块以执行下列步骤在具有最小信道度量的可用信道上存在同信道信令的情况中，对具有最小信道度量的可用信道的信道度量和具有较大信道度量的可用信道的信道度量进行比较；其中所述选择步骤包括根据具有最小信道度量的可用信道的信道度量和具有较大信道度量的可用信道的信道度量之间的差值来选择多个可用信道中之一。
14.如权利要求13所述的信道选择装置，其特征在于，另外配置所述动态信道选择模块以执行下列步骤得到在具有较大信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的一个指示；其中所述选择步骤包括根据在具有较大信道度量的可用信道上是否检测到同信道信令来选择多个可用信道中之一。
15.如权利要求11所述的信道选择装置，其特征在于，另外配置所述动态信道选择模块以执行下列步骤在具有最小信道度量的可用信道上存在同信道信令的情况中，判定在具有较大信道度量的可用信道上是否存在同信道信令；其中所述选择步骤包括根据在具有较大信道度量的可用信道上是否检测到同信道信令来选择多个可用信道中之一。
16.用于通信系统的通信终端的一种信道选择装置，包括对于多个可用信道中的每一个可用信道，用于确定对应于在接收机处取得的测量值的信道度量的装置，所述信道度量表示多个可用信道中的每一个可用信道中的干扰电平；用于根据多个可用信道各自的信道度量对它们进行排序的装置；用于得到在多个可用信道中具有最小信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的指示的装置；以及用于根据至少判定在具有最小信道度量的可用信道上是否存在同信道信令来选择多个可用信道中之一的装置。
17.如权利要求16所述的装置，进一步包括用于在具有最小信道度量的可用信道上存在同信道信令的情况中，对具有最小信道度量的可用信道的信道度量和具有较大信道度量的可用信道的信道度量进行比较的装置；其中用于选择的装置包括根据具有最小信道度量的可用信道的信道度量和具有较大信道度量的可用信道的信道度量之间的差值来选择多个可用信道中之一。
18.如权利要求17所述的装置，进一步包括用于判定在具有较大信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的装置；其中用于选择的装置包括根据在具有较大信道度量的可用信道上是否检测到同信道信令来选择多个可用信道中之一的装置。
19.如权利要求16所述的装置，进一步包括用于判定在具有较大信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的装置；其中用于选择的装置包括根据在具有较大信道度量的可用信道上是否检测到同信道信令来选择多个可用信道中之一的装置。
20.如权利要求16所述的装置，进一步包括用于对于多个可用信道中的每一个可用信道在测量窗的时间周期中接收对应于在接收机的天线处取得的L个离散接收信号强度测量值的多个接收信号强度测量值的装置；用于对于多个可用信道中的每一个可用信道保留数量为M的多个接收信号强度测量值的装置，其中数量M是最高达L的25％的一个值；以及用于把通过mi表示的信道度量分配给多个可用信道中的每一个可用信道的装置，等于mi=1MΣj=1MARRSI[j]i=1,2,···,I]]>其中ARRSI[j]是接收信号强度测量值中之一，j是接收信号强度测量值指数，i是可用信道指数，其中i＝1，2，3…I，其中I是多个可用信道的数量。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，用于保留的所述装置包括用于对于多个可用信道中的每一个可用信道从多个接收信号强度测量值中最大的组中保留数量为M的接收信号强度测量值的装置。
22.用于在可用信道之间进行选择的一种方法，包括对于多个可用信道中的每一个可用信道在测量窗的时间周期中接收对应于在天线处取得的L个离散接收信号强度测量值的多个接收信号强度测量值；对于多个可用信道中的每一个可用信道保留数量为M的多个接收信号强度测量值，其中数量M是最高达L的25％的一个值；以及分配给多个可用信道中的每一个可用信道的通过mi表示的信道度量等于mi=1MΣj=1MARRSI[j]i=1,2,···,I]]>其中ARRSI[j]是接收信号强度测量值中之一，j是接收信号强度测量值指数，i是可用信道指数，其中i＝1，2，3…I，其中I是多个可用信道的数量。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述保留步骤包括对于多个可用信道中的每一个可用信道保留多个接收信号强度测量值中数量为M个的最大接收信号强度测量值。
24.用于在可用信道之间进行选择的一种方法，包括对多个可用信道中的每一个可用信道确定对应于在接收机处取得的测量值的多个天线中的每一个天线的信道度量，所述信道度量表示多个天线中的每一个天线的干扰电平；根据对多个可用信道中的每一个可用信道确定的信道度量把总信道度量分配给多个可用信道中的每一个可用信道；根据多个可用信道各自的总信道度量对它们进行排序；判定在多个可用信道中具有最小总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令；以及根据至少判定在具有最小总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令来选择多个可用信道中之一。
25.如权利要求24所述的方法，进一步包括对于多个可用信道中的每一个可用信道在多个天线中的每一个天线上取得多个接收信号强度测量值；其中判定所述信道度量的步骤包括根据在多个天线中的每一个天线上取得的接收信号强度测量值来判定多个天线中的每一个天线的信道度量。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述取得步骤包括一次取得多个天线中的两个或多个天线的多个接收信号强度测量值。
27.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述分配步骤包括根据对于相应的多个可用信道中的每一个可用信道而对多个天线中的每一个天线判定的最大信道度量，把总信道度量分配给多个可用信道中的每一个可用信道。
28.如权利要求24所述的方法，进一步包括在具有最小总信道度量的可用信道上存在同信道信令的情况中，对具有最小总信道度量的可用信道的总信道度量和具有较大总信道度量的可用信道的总信道度量进行比较；其中所述选择步骤包括根据具有最小总信道度量的可用信道的总信道度量和具有较大总信道度量的可用信道的总信道度量之间的差值来选择多个可用信道中之一。
29.如权利要求28所述的方法，进一步包括判定在具有较大总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令；其中所述选择步骤包括根据是否在具有较大总信道度量的可用信道上检测到同信道信令来选择多个可用信道中之一。
30.如权利要求24所述的方法，进一步包括在具有最小总信道度量的可用信道上存在同信道信令的情况中，判定在具有较大总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令；其中所述选择步骤包括根据在具有较大总信道度量的可用信道上是否检测到同信道信令来选择多个可用信道中之一。
31.如权利要求24所述的方法，进一步包括在具有最小总信道度量的可用信道大于门限值的情况中，再判定多个可用信道中的每一个可用信道的另一个总信道度量。
32.如权利要求24所述的方法，其特征在于，判定在具有较小总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的所述步骤包括判定在具有较小总信道度量的可用信道上是否存在前置码。
33.如权利要求24所述的方法，其特征在于，判定多个天线中的每一个天线的信道度量的步骤包括在每次取n个的多个天线中的每一个天线上取得接收信号强度测量；把信道度量分配给多个可用信道中的每一个可用信道，其中所述分配包括对于多个天线中的每一个天线求解对于信道度量mi，q的下列公式mi,q=1MΣj=1MARRSI[j,q]]]>其中ARRSI[j，q]是接收信号强度测量值中之一，j是接收信号强度测量值指数，i是可用信道指数，其中i＝1，2，3…I，其中I是多个可用信道的数量，其中q是天线指数，其中q＝1，2，…，Q，其中Q是多个天线的数量。
34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，所述保留步骤包括从多个可用信道中的每一个可用信道的最大接收信号强度测量值的组中保留数量为M个的接收信号强度测量值。
35.用于通信系统的通信终端的一种信道选择装置，包括动态信道选择模块，配制成执行下列步骤对于多个可用信道中的每一个可用信道，确定对应于在接收机处取得的测量值的多个天线中的每一个天线的信道度量，所述信道度量表示多个天线中的每一个天线的干扰电平；根据对于多个可用信道中的每一个可用信道确定的信道度量把总信道度量分配给多个可用信道中的每一个可用信道；根据多个可用信道各自的总信道度量对它们进行排序；得到在多个可用信道中具有最小总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的指示；以及根据至少判定在具有最小总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令来选择多个可用信道中之一的。
36.如权利要求35所述的装置，进一步包括集成电路装置、在集成电路装置中实施的动态信道选择模块。
37.如权利要求35所述的装置，进一步包括接收信号强度模块，配置成执行对于多个可用信道中的每一个可用信道取得多个天线中的每一个天线上的多个接收信号强度测量值的一个步骤；其中动态信道选择模块执行的确定步骤包括根据接收信号强度测量值确定多个天线中的每一个天线的信道度量。
38.如权利要求35所述的装置，其特征在于，所述分配步骤包括根据对于相应的多个可用信道中的每一个可用信道的多个天线中的每一个天线确定的最大信道度量，把总信道度量分配给多个可用信道中的每一个可用信道。
39.如权利要求37所述的装置，其特征在于，通过接收信号强度模块执行的取得多个天线中的每一个天线上的多个接收信号强度测量值的步骤包括一次取得多个天线中的一个或两个天线的多个接收信号强度测量值。
40.如权利要求35所述的装置，其特征在于，另外配置动态信道选择模块使之执行下列步骤在具有最小总信道度量的可用信道上存在同信道信令的情况中，对具有最小总信道度量的可用信道的总信道度量和具有较大总信道度量的可用信道的总信道度量进行比较；其中所述选择步骤包括根据具有最小总信道度量的可用信道的总信道度量和具有较大总信道度量的可用信道的总信道度量之间的差值来选择多个可用信道中之一。
41.如权利要求40所述的装置，其特征在于，进一步配置动态信道选择模块使之执行下列步骤得到在具有较大总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的指示；其中所述选择步骤包括根据在具有较大总信道度量的可用信道上是否检测到同信道信令来选择多个可用信道中之一。
42.如权利要求35所述的装置，其特征在于，另外配置动态信道选择模块使之执行下列步骤得到在具有较大总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的指示；其中所述选择步骤包括根据在具有较大总信道度量的可用信道上是否检测到同信道信令来选择多个可用信道中之一。
43.用于通信系统的通信终端的一种信道选择装置，包括用于对多个可用信道中的每一个可用信道确定对应于在接收机处取得的测量值的多个天线中的每一个天线的信道度量的装置，所述信道度量表示多个天线中的每一个天线的干扰电平；用于根据对多个可用信道中的每一个可用信道确定的信道度量把总信道度量分配给多个可用信道中的每一个可用信道的装置；用于根据多个可用信道各自的总信道度量对它们进行排序的装置；用于判定在多个可用信道中具有最小总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令的装置；以及用于根据至少判定在具有最小总信道度量的可用信道上是否存在同信道信令来选择多个可用信道中之一的装置。
44.如权利要求43所述的装置，其特征在于，所述动态信道选择模块进一步包括用于对于多个可用信道中的每一个可用信道的多个天线中的每一个天线上取得多个接收信号强度测量值的装置；其中所述确定装置包括用于根据在多个天线中的每一个天线上取得的接收信号强度测量值来确定多个天线中的每一个天线的信道度量的装置。
45.如权利要求44所述的装置，其特征在于，用于分配的装置包括用于根据对相应的多个可用信道中的每一个可用信道的多个天线中的每一个天线确定的最大信道度量把总信道度量分配给多个可用信道中的每一个可用信道的装置。
46.如权利要求44所述的装置，其特征在于，用于取得的装置包括用于一次对多个天线中的至少两个天线取得多个接收信号强度测量值的装置。
全文摘要
具有RF/IF模块(304)和基带模块(312)的一种无线调制解调器。
文档编号H04L12/56GK1653838SQ03811392
公开日2005年8月10日 申请日期2003年3月11日 优先权日2002年3月19日
发明者J·拉扎维拉, P·尼拉吉, D·P·科诺斯, J·A·克劳福德 申请人:M2网络股份有限公司