一种用于无线通信系统中的空闲信道检测方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及信道检测领域，尤其涉及一种用于无线通信系统中的空闲信道检测方法和系统。
【背景技术】
[0002]目前，在无线网络领域，无线局域网(WLAN)快速发展，对WLAN覆盖的需求日益增长，WLAN的应用更加广泛，WLAN的部署密度也迅速提高。
[0003]IEEE 802.11技术定义由一个接入点(access point, AP)以及与AP相关联的多个站点(Stat1n,简称STA)组成一个基本服务集(basic service set,简称BSS)。站点利用带有冲突避免的载波侦听多路访问机制CSMA/CA(CSMA with Collis1n Avoidance)使多个站点共享无线信道。CSMA/CA的工作原理是:发送端首先检测信道是否空闲，如果检测出信道空闲，则等待一段随机时间后，才送出数据；接收端如果正确收到此帧，则经过一段时间间隔后，向发送端发送确认帧ACK ;发送端收到ACK帧，确定数据正确传输。
[0004]CAMA/CA技术中，站点在发送无线帧前使用物理载波信道空闲状态检测技术(CCA)检测信道是否空闲，即在一段时间内检测物理载波信道的信号干扰水平，当该信号干扰水平高于标准定义的固定门限值时，则认为载波信道的状态为忙；反之，当该信号干扰水平低于所述固定门限值时，则认为载波信道的状态位空闲可用。
[0005]使用上述CSMA/CA技术在检测信道是否空闲时，使用固定的判断门限，不能随着WLAN部署密度自适应改变，从而造成当站点之间的干扰减小时，站点不能提高发送数据概率，进而影响了频谱的利用效率。
[0006]为了解决该技术问题，现有技术中出现了允许根据所述一段时间内的物理载波信道的信号干扰水平测量结果动态调整判定信道空闲的门限值的技术方案。该方案中首先允许站点根据干扰水平测量结果以及工程经验设置一个临时的信号门限值，当发送站点与接收站点距离较近，而与干扰站点距离较远时，提高上述临时的信号门限值，这样就提高了发送站点的数据发送概率，从而从整网统计性能上看能降低平均数据发送时延，提高平均频谱利用率。
[0007]随着多输入多输出(MHTO)技术发展，现在的WLAN系统中也引入了 MMO技术。MIMO技术支持发送端以具有方向性的波束成形技术传输数据，发送方可以将发送信号能量集中在一个较小的空间范围内，提高传输性能和传输距离，而对上述空间范围外的其他站点造成的干扰则非常小。由于现有的WLAN在进行信道空闲检测时，仅以频率划分信道，没有以空间划分信道，如果在ΜΠω-WLAN网络中采用现有的信道空闲检测，一旦检测到信道忙，发送端即会停止发送数据，但实际上，采用Mnro技术的发送端可能仅是某个方向受到来自其他站点的较大的干扰，如果在各个发送方向均停止发送数据，无疑又降低了发送站点的数据发送概率。
【发明内容】
[0008]本发明提供了一种用于无线通信系统中的空闲信道检测方法和系统，以解决如何提高发送站点的数据发送概率的技术问题。
[0009]为了达到上述目的，本发明提供了一种用于无线通信系统中的空闲信道检测方法，包括:
[0010]对以波束成形传输数据所需的信道进行信道测量，确定处于空闲状态的信道。
[0011]较佳地，
[0012]所述以波束成形传输数据所需的信道为发送站点到接收站点间的、位于设定发送/接收角度、在设定频率范围内的传输通道。
[0013]较佳地，
[0014]所述信道测量，包括:
[0015]在信道上进行无线信号侦听和无线信号接收强度测量，所述无线信号强度为预设时间段内信号强度的平均值。
[0016]较佳地，
[0017]所述对以波束成形传输数据所需的信道进行信道测量，确定处于空闲状态的信道，包括:
[0018]当以固定功率发射波束成形数据时，若检测到与待发送数据的发射方向相反的信号强度小于或等于门限Al，并且检测到与待发送数据的发射方向相同的信号强度小于或等于门限A2，则确定该信道处于空闲状态，所述门限Al和门限A2根据传输带宽设置。
[0019]较佳地，
[0020]所述对以波束成形传输数据所需的信道进行信道测量，确定处于空闲状态的信道，包括:
[0021]当以可变功率发射波束成形数据时，计算满足设定调制编码速率的波束成形数据的发射功率；若所述发射功率为本发送站点支持的发射功率，且检测到与待发送数据的发射方向相反的信号强度小于或等于门限Al，且检测到与待发送数据的发射方向相同的信号强度小于或等于门限A2，则确定该信道处于空闲状态，所述门限Al和门限A2根据传输带宽设置。
[0022]较佳地，
[0023]当检测到以波束成形传输数据所需的信道上站点数增多时，降低门限Al和门限A2 ;当检测到以波束成形传输数据所需的信道上站点数减少时，提高门限Al和门限A2。
[0024]较佳地，
[0025]所述计算满足设定调制编码速率的波束成形数据的发射功率，包括:
[0026]从接收站点获取指示信息，所述指示信息包括:接收方发送无线帧的发送功率等级、接收方无线帧的接收功率；
[0027]满足设定调制编码速率的波束成形数据的发射功率为P_TX2 = RX_MCS+P_TX1-P_RX+DELTA ;其中，
[0028]P_TX2为发射功率；
[0029]RX_MCS是指定调制编码速率集(MCS)对应的灵敏度；
[0030]P_TX1是接收方发送无线帧的发送功率等级；
[0031]P_RX是接收方无线帧的接收功率；
[0032]DELTA是修正因子，包括天线增益、天线损耗。
[0033]较佳地，
[0034]所述方法还包括:
[0035]确定处于空闲状态的信道后，在空闲信道上按照信道竞争接入机制竞争发送机会，并在竞争到发送机会后传输数据。
[0036]较佳地，
[0037]所述在空闲信道上按照信道竞争接入机制竞争发送机会，并在竞争到发送机会后传输数据，包括:
[0038]若处于空闲状态的信道有多条，在每条空闲信道上按照信道竞争接入机制竞争发送机会，并在竞争到发送机会后在相应的信道上传输数据；
[0039]或，
[0040]若处于空闲状态的信道有多条，在其中一条空闲信道上按照信道竞争接入机制竞争发送机会，并在竞争到发送机会后，在每条空闲信道上传输数据。
[0041]相应地，本发明还提供的一种用于无线通信系统中的空闲信道检测系统，包括:
[0042]信道测量模块，用于对以波束成形传输数据所需的信道进行信道测量；
[0043]空闲信道确定模块，用于根据信道测量结果确定处于空闲状态的信道。
[0044]较佳地，
[0045]所述以波束成形传输数据所需的信道为发送站点到接收站点间的、位于设定发送/接收角度、在设定频率范围内的传输通道。
[0046]较佳地，
[0047]信道测量模块，用于对以波束成形传输数据所需的信道进行信道测量，包括:
[0048]在信道上进行无线信号侦听和无线信号接收强度测量；所述无线信号强度为预设时间段内信号强度的平均值。
[0049]较佳地，
[0050]空闲信道确定模块，用于根据信道测量结果确定处于空闲状态的信道，包括:
[0051]当以固定功率发射波束成形数据时，若检测到与待发送数据的发射方向相反的信号强度小于或等于门限Al，并且检测到与待发送数据