跳频无线网络中的干扰避免的制作方法
【专利说明】跳频无线网络中的干扰避免
[0001 ] 本申请是申请日为2010年6月24日，申请号为201080033066.0，发明名称为“跳频无线网络中的干扰避免”的申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种便利无线通信的方法。具体地，本发明涉及一种确定适于无线通信的一组频带，从而在非授权频带中以较低的数据包丢失率进行通信的方法。本发明还涉及相应的无线通信设备。
[0003]发明背景
[0004]随着基于新的发光技术的新灯具的快速发展，越来越多的控制选择在娱乐、建筑、商业、工业、街道和活动产业中变得可用。为了控制所使用的不同设备，通过例如根据预定的协议的数字控制信号，可以使用有线技术和无线技术的组合，使趋势朝向仅使用主要集中在900MHz和2.4GHz频带内的传输的无线传输技术。
[0005]—般地，无线通信系统包括在一侧上的连接到控制设备的无线发射器模块和在另一侧上的每一个连接到独立可控设备(例如选自上面提到的灯具)的一个或多个无线接收器模块，用于允许控制信号的单向传输。根据预定的协议，两侧可替代地(或者也可以混合方式)配备无线收发器，用于允许控制设备和可控设备之间的控制信号的双向传输。这样的用于娱乐、建筑、商业、工业、街道和活动产业的无线通信系统是有技能的受讯者所熟知的，例如由戈达德设计公司关于其在1995年公开的无线DMX(DMX WOW)概念早期公开的系统。类似的系统也在US 2005/286646中公开了。
[0006]尽管由戈达德设计公司和US2005/286646中所公开的无线通信系统提供了趋向于无线控制例如娱乐、建筑、商业、工业、街道和活动产业内的灯具和类似设备的可能性，但它们没有解决拥挤的无线传输空间的日益复杂的问题。因此，需要更加可靠的无线传输方法，专门用于为例如舞台自动化、工业照明、办公室照明和家庭自动化提供改善的可靠性。
[0007]发明概述
[0008]根据本发明的一个方面，通过用于无线通信系统中的无线通信的方法至少部分地满足了以上需要，所述方法包括从预定的频率范围内接收信号贡献，将所接收的信号贡献分类到作为预定的频率范围的子频带的多个不同频带中，将每个子频带中的内容与预定的标准进行比较，选择与预定的标准相对应的多个子频带的子集，产生包括关于所选择的子频带的子集的信息的频率键，以及将频率键广播到无线通信系统的多个节点。
[0009]本发明的一般概念基于以下事实:提高无线通信系统的无线传输的可靠性是可能的，所述无线通信系统可能被配置成在娱乐、建筑、商业、工业、街道和活动产业环境的至少一个中使用，与“实时”因素不那么关键的“标准的”无线通信相比，本发明的无线通信系统具有特定的以及很高的可靠性要求，本发明允许控制信号传输中的延迟最小化来使延迟保持较低且被很好地限定。类似的领域包括例如舞台和音乐会照明、主题公园照明、游艇照明等。因此，根据本发明，来自预定的频率范围内的多个信号贡献被“用窗划分(window)”到不同的子频带中，每个子频带包括预定的频率范围的一个频率范围部分，并且之后与预定的标准进行比较，例如通过测量预定的频率范围的每个频率范围部分中的平均噪声功率，使得可以关于更加适于无线通信系统的节点的无线通信来选择子频带的子集。如前所述，关于所选择的子频带的子集的信息被广播到无线通信系统的节点。相应地，提供了最合适的子频带的自适应选择。此外，本发明提供了关于例如共同存在的无线通信系统以及在建立包括多个共同存在的无线通信系统的复杂无线环境中的干扰的改进。
[0010]应该注意到，在本发明的上下文内，“信号贡献”的定义包括与无线通信系统内的节点相关的信号，以及由其他信号源例如其他无线通信设备、诸如微波炉的消费电子产品等所产生的信号和噪声。
[0011]在一个实施方式中，预定的频率范围包括2.4GHz ISM频带和5.8GHz ISM频带中的至少一个。这两个频带以及其他未来可能出现的无线通信频带都在本发明的范围内。多个频带与自适应子频带选择的发明概念的组合使用进一步提高了用于控制无线通信系统的设备的无线通信系统中的无线传输的可靠性，无线通信系统可能被配置为用于娱乐、建筑、商业、工业、街道和活动产业环境中的至少一个。
[0012]优选地，分类所接收的信号贡献的步骤包括确定所接收的信号贡献的平均功率。确定子频带内的平均信号功率实质上是确定该子频带中的“干扰”量。作为替代，通过“问-听”的方法来分类信号贡献也是可能的。根据这一概念，可以例如在频道/子频带上广播并听取响应。如果有响应，则该频道/子频带是无障碍的，然而如果没有响应，则该频道/子频带是损坏的等，且对通信来说不是合适的频道/子频带。相应地，仅选择多个子频带的一个子集防止节点在不需要的频道上传输。此外，基于所选择的子频带的子集确定跳频模式以及将该跳频模式包括在频率键是可取的。为了使跳频模式保持最新和适于“无线环境”中的变化，优选在启动所述无线通信系统、预定的间隔、将节点引入所述无线通信系统、以及从所述无线通信系统移除节点中的至少一个执行所述方法。预定的间隔可以例如优选在I秒和3小时之间，且更优选在I分钟和I小时之间。其他的间隔是可能的并且在本发明的范围内，并且被选择以适合目前的实现。
[0013]根据本发明的另一方面，提供了用于无线通信系统中的无线通信的无线通信设备，所述无线通信设备包括天线、接收器模块、控制单元和发射器模块，其中接收器模块连接到天线并被配置成从预定的频率范围内接收信号贡献;控制单元连接到接收器模块并被配置成将所接收的信号贡献分类到作为所述预定的频率范围的子频带的多个不同频带中、将所述多个子频带中的每个子频带的内容与预定的标准进行比较、选择与所述预定的标准相对应的所述多个子频带的子集、和产生包括关于所选择的子频带的子集的信息的频率键；以及发射器模块连接到控制单元和天线并被配置成将所述频率键广播到所述无线通信系统的多个节点。本发明的这一方面提供了与以上关于本发明之前的方面所讨论的的类似的优势。应该注意到，控制单元的功能可以与接收器模块和发射器模块之间的一个或两者合并或分开，以这种方式最好地适合本发明的无线通信设备的实现。
[0014]优选地，无线通信设备被布置成无线收发器。然而，无线通信设备的功能可以包括在其他类似的无线通信设备中。
[0015]另外，无线通信设备可以被布置成以上所讨论的无线通信系统的一个可以管理的部分，所述无线通信系统还包括无线连接到无线通信设备用于形成无线网络的多个无线节点。无线通信系统可优选被配置为用于娱乐、建筑、商业、工业、街道和活动产业环境中的至少一个，并且因此可以被配置成转播与DMX512协议、DMX512A协议、RDM协议、ACN协议、KNX协议、DALI协议和/或DSI协议中的至少一个相关的控制信号和数据。用于娱乐、建筑、商业、工业、街道和活动产业环境中的至少一个的另外的未来出现的协议也在本发明的范围内。此夕卜，无线网络可以被布置为无线网状网络，用于进一步提高无线通信系统的通信能力，例如在这样的情况下，其中多个节点中的一个不在与无线通信设备相关的可视通路内。在这种情况下，无线通信系统的节点可以适于将来自无线通信设备的控制信号转播到不在无线通信设备的可视通路内的节点。另外，无线网络的网状配置进一步延伸了无线通信设备和无线通信系统的节点之间的可能的距离。
[0016]本发明实施方式提供了以下内容:
[0017]1.—种用于无线通信系统中的无线通信的方法，所述方法包括:
[0018]从预定的频率范围内接收信号贡献；
[0019]将所接收的信号贡献分类到作为所述预定的频率范围的子频带的多个不同频带中；
[0020]将所述多个子频带中的每个子频带的内容与预定的标准进行比较；
[0021 ]选择与所述预定的标准相对应的所述多个子频带的子集；
[0022]产生包括关于所选择的子频带的子集的信息的频率键；以及将所述频率键广播到所述无线通信系统的多个节点。
[0023]2.根据项目I所述的方法，其中所述预定的频率范围包括2.4GHz ISM频带和5.8GHz ISM频带中的至少一个。
[0024]3.根据项目I所述的方法，其中分类所接收的信号贡献包括确定所接收的信号贡献的平均功率。
[0025]4