非许可射频频段中的wlan和lte共存的制作方法
【技术领域】
[0001] 描述的实施例概括而言涉及无线通信技术，更具体而言涉及由蜂窝长期演进 (Long Term Evolution，LTE)系统生成并由无线局域网设备接收的射频干扰的检测和减 轻。
【背景技术】
[0002] 无线网络正遭遇着互联网流量一一例如视频流量、web浏览流量和可在互联网 上运载的其他数据流量一一的指数增长。互联网流量的持续增长激励了能够支持更宽 的带宽、更大范围的射频和更高吞吐量的数据速率的新的无线通信协议的发展。考虑到 在蜂窝网络上通信的成本和/或数据流量限制，用户可能更宁愿在"免费"的无线局域网 (wireless local area network，WLAN)、基于预订的WLAN和/或运营商提供的WLAN上通 信。WLAN接入通常不是以基于使用的计费为基础的，因此用户一般可以在不担心超过数据 流量上限的情况下使用WLAN。在WLAN通常所操作于的非许可射频频段中，蜂窝无线通信设 备目前不操作，但力图通过利用当前由WLAN占用的非许可射频频段内的射频信道来为蜂 窝传送添加带宽的标准化努力和探索已经开始。具体地，瞄准了 5GHz射频频段来提供载波 聚合模式中的二次载波LTE传送。为了维持WLAN性能，WLAN系统需要能够检测和减轻来 自可与WLAN信号重叠的蜂窝通信系统的射频干扰的影响。
【发明内容】
[0003] 既能够在蜂窝网络上也能够在WLAN上操作的无线通信设备通常被配置为，即使 当WLAN无线电装置和蜂窝无线电装置同时在工作时，在WLAN可用时也会通过WLAN来传输 数据流量。无线接入点和无线客户端（移动台）设备可支持经由多个无线局域网通信协议 的通信，这多个无线局域网通信协议并行地使用不同的射频频段，其中不同带宽的多个不 同射频信道可用在不同的射频频段中，包括"非许可"射频频段。WLAN设备并行地在不同射 频频段中灵活使用不同的射频信道要求对来自各种外部通信系统一一包括可发送重叠的 射频信号的LTE或其他蜂窝系统一一的射频干扰的有效检测。当没有检测到或只检测到最 低限度的重叠射频信号时，无线通信设备可选择射频信道用于通信；然而，当其他无线通信 设备一一无论是WLAN、蜂窝还是多模设备一一在相同频率段中利用相同的（一个或多个） 频率信道通信时，无线通信设备可应用共存干扰减轻技术来避免在共享的射频信道中可发 生的射频干扰和/或针对这种射频干扰进行补偿。
[0004] WLAN设备执行在射频信道中接收的射频信号的时间窗口（片段）的相关 (correlation)以判定LTE系统是否占用相同的射频信道。WLAN设备在射频扫描过程期间 执行相关，例如为了确定用来与接入点关联的射频信道，或者作为用于避免在共享射频信 道中的同时发送和/或接收的CSM机制的扩展的一部分。当LTE蜂窝系统使用射频频段 内的射频信道的子集时，WLAN设备检测LTE蜂窝系统的存在并且切换到该射频频段中的另 一射频信道，该射频信道可免于来自该LTE蜂窝系统的射频干扰。当LTE蜂窝系统占用射 频频段中的任何射频信道时，WLAN设备检测到该射频信道中的有效蜂窝传送的存在，并且 或者切换到未被占用或者占用得较少的另一射频信道，或者在尝试利用当前占用的射频信 道通信之前等待一段时间并再次侦听。在一些实施例中，WLAN设备使用能量检测机制来检 测来自共享非许可射频频段中的一个或多个射频信道的任何无线系统的相对高水平的射 频干扰，例如等于或高于_62dBm功率水平。WLAN设备使用相关机制来检测来自LTE蜂窝系 统的相对较低水平的射频干扰，例如，在噪声之上的大约5-10dB以上的水平加上由WLAN设 备观察到的干扰水平，例如在范围大约为-85到-65dBm或更高的功率水平。相关机制利用 LTE蜂窝系统传送的结构来检测其存在，而不要求WLAN设备对LTE信号解码。利用能量检 测和相关机制的组合，WLAN设备可以减少LTE信号和WLAN封包之间的冲突的发生，从而对 于LTE系统和WLAN系统都提供了更畅通的传送。
[0005] 提供此
【发明内容】
部分只是为了总结一些示例实施例，以便提供对本文描述的主题 的一些方面的基本理解。因此，应明白，上述特征只是示例，而不应当被解释为以任何方式 缩窄本文描述的主题的范围或精神。本文描述的主题的其他特征、方面和优点将通过接下 来的【具体实施方式】部分、附图和权利要求而变得清楚。
【附图说明】
[0006] 通过结合附图参考接下来的描述，将最好地理解描述的实施例及其优点。这些附 图绝不限制本领域技术人员可在不脱离描述的实施例的精神和范围的情况下对描述的实 施例作出的形式和细节上的任何改变。
[0007] 图IA至图IE示出了根据一些实施例的由无线通信系统用于不同的非许可射频频 段中的并行射频信道的代表性集合。
[0008] 图2A至图2B示出了根据一些实施例的包括射频共存干扰的代表性无线通信系 统。
[0009] 图3示出了根据一些实施例的无线通信协议帧结构和相关概观（profile)。
[0010] 图4示出了根据一些实施例的用于射频干扰检测的代表性相关方法。
[0011] 图5示出了根据一些实施例的检测射频干扰的代表性方法的流程图。
[0012] 图6示出了根据一些实施例的检测射频干扰的无线通信设备中包括的代表性组 件集合。
【具体实施方式】
[0013] 无线局域网提供一组客户端设备与接入点之间的通信（或者在"自组织"(ad hoc) 对等模式中提供客户端设备与彼此之间的通信，而没有专用的接入点）以形成基本服务集 (basic service set，BSS)。在对于802. 11无线局域网（例如Wi-Fi网络）定义的BSS 中，可以使用唯一 BSS标识符（BSSID)，并且与接入点相关联的所有客户端设备可利用共同 的射频信道与该接入点（或者与彼此）通信。接入点和客户端设备使用的射频信道可随着 时间而改变，以例如考虑到包括信号强度和射频干扰在内的射频信道条件的变化。客户端 设备和/或接入点可监视一个或多个射频频段中的一个或多个射频信道以确定用来通信 的适当射频信道。客户端设备可在射频信道上与接入点相关联，并且在尝试在该射频信道 上传送之前，接入点和/或客户端设备可利用被称为"载波监听多路接入"（carrier sense multiple access)的过程来侦听可能已经占用该射频信道的其他附近的无线通信设备。术 语"载波监听"可以指WLAN设备（客户端或AP)对在由WLAN设备"监听"或"扫描"的射频 信道中传送的WLAN封包的前同步码进行检测和/或解码。当另一客户端设备或接入点已 经在使用该射频信道时，进行侦听的无线通信设备可以"退避" 一随机的时间间隔，然后才 再次侦听以判定该射频信道是否可供该无线通信设备用于通信。蜂窝通信系统基于由网络 元件一一例如演进型节点B(或者其他相当的基站系统）一一指派的无线电资源的调度来 操作，并且可以相当高效地在许多无线通信设备之间共享一组射频信道。对于其没有调度 并行无线电资源的无线通信设备一一例如使用与蜂窝通信系统重叠的射频信道的WLAN客 户端设备和/或接入点一一在射频干扰较低（例如，等于或低于噪声基底水平）和/或不 存在（例如，在蜂窝通信之间的时间周期期间）时可以有效地传送。近来，起草、批准和发 布包括LTE和高级LTE无线通信协议在内的无线蜂窝通信协议的无线通信标准化组织一一 例如第三代合作伙伴计划（3GPP)标准化组--已批准了一研宄小组来调查将LTE技术的 使用扩展到非许可射频频段、尤其是5GHz非许可频段中。多代WLAN系统和无线个人区域 网（wireless personal area network，WPAN)系统将 2.4GHz 和 5GHz 非许可射频频段用于 通信并且可能受到由所提出的LTE信号生成的射频干扰的严重影响，这些LTE信号可占用 与现有的WLAN和/或WPAN射频信道重叠的IOMHz宽和/或20MHz宽的射频信道。
[0014] 在一些实施例中，WLAN客户端设备和/或WLAN接入点可执行在射频信道中接收 的射频信号的时间窗口（片段）的相关以判定LTE系统是否占用相同的射频信道。WLAN客 户端设备例如为了确定用来与接入点关联的射频信道或者作为用于避免在与LTE系统共 享的射频信道中的同时发送和/或接收的CSM机制的扩展的一部分，可结合射频扫描过程 执行相关。当LTE蜂窝系统使用射频频段内的射频信道的子集时，WLAN客户端设备和/或 WLAN接入点可检测LTE蜂窝系统的存在并且切换到该射频频段中的另一射频信道，该另一 射频信道可免于来自该LTE蜂窝系统的射频干扰。当LTE蜂窝系统占用射频频段中的任何 射频信道时，WLAN客户端设备和/或WLAN接入点可检测该射频信道中的有效蜂窝传送的 存在，并且或者可切换到未被占用或者占用得较少的另一射频信道，或者可在尝试利用当 前占用的射频信道通信之前等待一段时间并再次侦听。
[0015] WLAN客户端设备和/或WLAN接入点可使用不同的机制来基于在被接入的一个或 多个射频信道中存在的射频干扰的水平检测干扰系统的存在，例如使用能量检测机制来识 别较高水平的射频干扰，并且使用相关机制来识别较低水平的射频干扰，例如等于或高于 噪声阈值水平，但低于能量检测机制的水平。WLAN客户端设备和/或WLAN接入点在一些实 施例中可使用能量检测机制来检测来自共享非许可射频频段中的射频信道的包括LTE蜂 窝系统在内的任何无线系统的相对高水平的射频干扰，例如等于或高于_62dBm功率水平。 WLAN客户端设备和/或WLAN接入点在一些实施例中可使用相关机制来检测来自LTE蜂窝 系统的相对较低水平的射频干扰，例如在噪声之上的大约5-10dB以上的水平加上由WLAN 设备观察到的干扰水平。WLAN客户端设备和/或WLAN接入点中的代表性噪声基底可在大 约-90到-95dBm的功率水平，并且WLAN客户端设备和/或WLAN接入点可在范围从约-85 到-65dBm或更高的功率水平下检测射频信道中的蜂窝LTE系统的存在。相关机制可利用 LTE蜂窝系统传送的结构来检测其存在，而不要求WLAN客户端设备和/或WLAN接入点对 LTE信号解码。利用描述的检测机制，WLAN客户端设备和/或WLAN接入点可检测重叠的射 频信道中的LTE信号的存在，并且可以减少LTE信号与WLAN封包之间的冲突的发生，从而 对于共享的射频频段中的LTE系统和WLAN系统两者都提供了更畅通的传送。检测一个或 多个射频信道中的LTE信号的存在的WLAN接入点可以避免使用这种射频信道，例如在较长 的一段时间中和/或在随机的一段时间中避免使用，或者直到判定该射频信道"免于"来自 一个或多个LTE系统的射频干扰为止。
[0016] 根据本文描述的各种实施例，术语"无线通信设备"、"无线设备"、"移动设备"、