跳頻無線網(wǎng)絡(luò)中的干擾避免的制作方法
【專利說明】跳頻無線網(wǎng)絡(luò)中的干擾避免
[0001 ] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年6月24日，申請(qǐng)?zhí)枮?01080033066.0，發(fā)明名稱為“跳頻無線網(wǎng)絡(luò)中的干擾避免”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種便利無線通信的方法。具體地，本發(fā)明涉及一種確定適于無線通信的一組頻帶，從而在非授權(quán)頻帶中以較低的數(shù)據(jù)包丟失率進(jìn)行通信的方法。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的無線通信設(shè)備。
[0003]發(fā)明背景
[0004]隨著基于新的發(fā)光技術(shù)的新燈具的快速發(fā)展，越來越多的控制選擇在娛樂、建筑、商業(yè)、工業(yè)、街道和活動(dòng)產(chǎn)業(yè)中變得可用。為了控制所使用的不同設(shè)備，通過例如根據(jù)預(yù)定的協(xié)議的數(shù)字控制信號(hào)，可以使用有線技術(shù)和無線技術(shù)的組合，使趨勢(shì)朝向僅使用主要集中在900MHz和2.4GHz頻帶內(nèi)的傳輸?shù)臒o線傳輸技術(shù)。
[0005]—般地，無線通信系統(tǒng)包括在一側(cè)上的連接到控制設(shè)備的無線發(fā)射器模塊和在另一側(cè)上的每一個(gè)連接到獨(dú)立可控設(shè)備(例如選自上面提到的燈具)的一個(gè)或多個(gè)無線接收器模塊，用于允許控制信號(hào)的單向傳輸。根據(jù)預(yù)定的協(xié)議，兩側(cè)可替代地(或者也可以混合方式)配備無線收發(fā)器，用于允許控制設(shè)備和可控設(shè)備之間的控制信號(hào)的雙向傳輸。這樣的用于娛樂、建筑、商業(yè)、工業(yè)、街道和活動(dòng)產(chǎn)業(yè)的無線通信系統(tǒng)是有技能的受訊者所熟知的，例如由戈達(dá)德設(shè)計(jì)公司關(guān)于其在1995年公開的無線DMX(DMX WOW)概念早期公開的系統(tǒng)。類似的系統(tǒng)也在US 2005/286646中公開了。
[0006]盡管由戈達(dá)德設(shè)計(jì)公司和US2005/286646中所公開的無線通信系統(tǒng)提供了趨向于無線控制例如娛樂、建筑、商業(yè)、工業(yè)、街道和活動(dòng)產(chǎn)業(yè)內(nèi)的燈具和類似設(shè)備的可能性，但它們沒有解決擁擠的無線傳輸空間的日益復(fù)雜的問題。因此，需要更加可靠的無線傳輸方法，專門用于為例如舞臺(tái)自動(dòng)化、工業(yè)照明、辦公室照明和家庭自動(dòng)化提供改善的可靠性。
[0007]發(fā)明概述
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，通過用于無線通信系統(tǒng)中的無線通信的方法至少部分地滿足了以上需要，所述方法包括從預(yù)定的頻率范圍內(nèi)接收信號(hào)貢獻(xiàn)，將所接收的信號(hào)貢獻(xiàn)分類到作為預(yù)定的頻率范圍的子頻帶的多個(gè)不同頻帶中，將每個(gè)子頻帶中的內(nèi)容與預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，選擇與預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)子頻帶的子集，產(chǎn)生包括關(guān)于所選擇的子頻帶的子集的信息的頻率鍵，以及將頻率鍵廣播到無線通信系統(tǒng)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)。
[0009]本發(fā)明的一般概念基于以下事實(shí):提高無線通信系統(tǒng)的無線傳輸?shù)目煽啃允强赡艿?，所述無線通信系統(tǒng)可能被配置成在娛樂、建筑、商業(yè)、工業(yè)、街道和活動(dòng)產(chǎn)業(yè)環(huán)境的至少一個(gè)中使用，與“實(shí)時(shí)”因素不那么關(guān)鍵的“標(biāo)準(zhǔn)的”無線通信相比，本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)具有特定的以及很高的可靠性要求，本發(fā)明允許控制信號(hào)傳輸中的延遲最小化來使延遲保持較低且被很好地限定。類似的領(lǐng)域包括例如舞臺(tái)和音樂會(huì)照明、主題公園照明、游艇照明等。因此，根據(jù)本發(fā)明，來自預(yù)定的頻率范圍內(nèi)的多個(gè)信號(hào)貢獻(xiàn)被“用窗劃分(window)”到不同的子頻帶中，每個(gè)子頻帶包括預(yù)定的頻率范圍的一個(gè)頻率范圍部分，并且之后與預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，例如通過測(cè)量預(yù)定的頻率范圍的每個(gè)頻率范圍部分中的平均噪聲功率，使得可以關(guān)于更加適于無線通信系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)的無線通信來選擇子頻帶的子集。如前所述，關(guān)于所選擇的子頻帶的子集的信息被廣播到無線通信系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)。相應(yīng)地，提供了最合適的子頻帶的自適應(yīng)選擇。此外，本發(fā)明提供了關(guān)于例如共同存在的無線通信系統(tǒng)以及在建立包括多個(gè)共同存在的無線通信系統(tǒng)的復(fù)雜無線環(huán)境中的干擾的改進(jìn)。
[0010]應(yīng)該注意到，在本發(fā)明的上下文內(nèi)，“信號(hào)貢獻(xiàn)”的定義包括與無線通信系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)相關(guān)的信號(hào)，以及由其他信號(hào)源例如其他無線通信設(shè)備、諸如微波爐的消費(fèi)電子產(chǎn)品等所產(chǎn)生的信號(hào)和噪聲。
[0011]在一個(gè)實(shí)施方式中，預(yù)定的頻率范圍包括2.4GHz ISM頻帶和5.8GHz ISM頻帶中的至少一個(gè)。這兩個(gè)頻帶以及其他未來可能出現(xiàn)的無線通信頻帶都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。多個(gè)頻帶與自適應(yīng)子頻帶選擇的發(fā)明概念的組合使用進(jìn)一步提高了用于控制無線通信系統(tǒng)的設(shè)備的無線通信系統(tǒng)中的無線傳輸?shù)目煽啃?，無線通信系統(tǒng)可能被配置為用于娛樂、建筑、商業(yè)、工業(yè)、街道和活動(dòng)產(chǎn)業(yè)環(huán)境中的至少一個(gè)。
[0012]優(yōu)選地，分類所接收的信號(hào)貢獻(xiàn)的步驟包括確定所接收的信號(hào)貢獻(xiàn)的平均功率。確定子頻帶內(nèi)的平均信號(hào)功率實(shí)質(zhì)上是確定該子頻帶中的“干擾”量。作為替代，通過“問-聽”的方法來分類信號(hào)貢獻(xiàn)也是可能的。根據(jù)這一概念，可以例如在頻道/子頻帶上廣播并聽取響應(yīng)。如果有響應(yīng)，則該頻道/子頻帶是無障礙的，然而如果沒有響應(yīng)，則該頻道/子頻帶是損壞的等，且對(duì)通信來說不是合適的頻道/子頻帶。相應(yīng)地，僅選擇多個(gè)子頻帶的一個(gè)子集防止節(jié)點(diǎn)在不需要的頻道上傳輸。此外，基于所選擇的子頻帶的子集確定跳頻模式以及將該跳頻模式包括在頻率鍵是可取的。為了使跳頻模式保持最新和適于“無線環(huán)境”中的變化，優(yōu)選在啟動(dòng)所述無線通信系統(tǒng)、預(yù)定的間隔、將節(jié)點(diǎn)引入所述無線通信系統(tǒng)、以及從所述無線通信系統(tǒng)移除節(jié)點(diǎn)中的至少一個(gè)執(zhí)行所述方法。預(yù)定的間隔可以例如優(yōu)選在I秒和3小時(shí)之間，且更優(yōu)選在I分鐘和I小時(shí)之間。其他的間隔是可能的并且在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并且被選擇以適合目前的實(shí)現(xiàn)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了用于無線通信系統(tǒng)中的無線通信的無線通信設(shè)備，所述無線通信設(shè)備包括天線、接收器模塊、控制單元和發(fā)射器模塊，其中接收器模塊連接到天線并被配置成從預(yù)定的頻率范圍內(nèi)接收信號(hào)貢獻(xiàn);控制單元連接到接收器模塊并被配置成將所接收的信號(hào)貢獻(xiàn)分類到作為所述預(yù)定的頻率范圍的子頻帶的多個(gè)不同頻帶中、將所述多個(gè)子頻帶中的每個(gè)子頻帶的內(nèi)容與預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較、選擇與所述預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的所述多個(gè)子頻帶的子集、和產(chǎn)生包括關(guān)于所選擇的子頻帶的子集的信息的頻率鍵；以及發(fā)射器模塊連接到控制單元和天線并被配置成將所述頻率鍵廣播到所述無線通信系統(tǒng)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明的這一方面提供了與以上關(guān)于本發(fā)明之前的方面所討論的的類似的優(yōu)勢(shì)。應(yīng)該注意到，控制單元的功能可以與接收器模塊和發(fā)射器模塊之間的一個(gè)或兩者合并或分開，以這種方式最好地適合本發(fā)明的無線通信設(shè)備的實(shí)現(xiàn)。
[0014]優(yōu)選地，無線通信設(shè)備被布置成無線收發(fā)器。然而，無線通信設(shè)備的功能可以包括在其他類似的無線通信設(shè)備中。
[0015]另外，無線通信設(shè)備可以被布置成以上所討論的無線通信系統(tǒng)的一個(gè)可以管理的部分，所述無線通信系統(tǒng)還包括無線連接到無線通信設(shè)備用于形成無線網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)無線節(jié)點(diǎn)。無線通信系統(tǒng)可優(yōu)選被配置為用于娛樂、建筑、商業(yè)、工業(yè)、街道和活動(dòng)產(chǎn)業(yè)環(huán)境中的至少一個(gè)，并且因此可以被配置成轉(zhuǎn)播與DMX512協(xié)議、DMX512A協(xié)議、RDM協(xié)議、ACN協(xié)議、KNX協(xié)議、DALI協(xié)議和/或DSI協(xié)議中的至少一個(gè)相關(guān)的控制信號(hào)和數(shù)據(jù)。用于娛樂、建筑、商業(yè)、工業(yè)、街道和活動(dòng)產(chǎn)業(yè)環(huán)境中的至少一個(gè)的另外的未來出現(xiàn)的協(xié)議也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此夕卜，無線網(wǎng)絡(luò)可以被布置為無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，用于進(jìn)一步提高無線通信系統(tǒng)的通信能力，例如在這樣的情況下，其中多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)不在與無線通信設(shè)備相關(guān)的可視通路內(nèi)。在這種情況下，無線通信系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)可以適于將來自無線通信設(shè)備的控制信號(hào)轉(zhuǎn)播到不在無線通信設(shè)備的可視通路內(nèi)的節(jié)點(diǎn)。另外，無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)狀配置進(jìn)一步延伸了無線通信設(shè)備和無線通信系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)之間的可能的距離。
[0016]本發(fā)明實(shí)施方式提供了以下內(nèi)容:
[0017]1.—種用于無線通信系統(tǒng)中的無線通信的方法，所述方法包括:
[0018]從預(yù)定的頻率范圍內(nèi)接收信號(hào)貢獻(xiàn)；
[0019]將所接收的信號(hào)貢獻(xiàn)分類到作為所述預(yù)定的頻率范圍的子頻帶的多個(gè)不同頻帶中；
[0020]將所述多個(gè)子頻帶中的每個(gè)子頻帶的內(nèi)容與預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較；
[0021 ]選擇與所述預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的所述多個(gè)子頻帶的子集；
[0022]產(chǎn)生包括關(guān)于所選擇的子頻帶的子集的信息的頻率鍵；以及將所述頻率鍵廣播到所述無線通信系統(tǒng)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)。
[0023]2.根據(jù)項(xiàng)目I所述的方法，其中所述預(yù)定的頻率范圍包括2.4GHz ISM頻帶和5.8GHz ISM頻帶中的至少一個(gè)。
[0024]3.根據(jù)項(xiàng)目I所述的方法，其中分類所接收的信號(hào)貢獻(xiàn)包括確定所接收的信號(hào)貢獻(xiàn)的平均功率。
[0025]4