無線通信系統(tǒng)的信道映射產(chǎn)生方法及其裝置制造方法
【專利摘要】一種無線通信系統(tǒng)的信道映射產(chǎn)生方法及其裝置，該信道映射產(chǎn)生方法包含下列步驟：對一頻帶內(nèi)的多個(gè)信道進(jìn)行功率頻譜密度檢測，以產(chǎn)生第一信道映射；以及以一第一帶寬范圍對該第一信道映射執(zhí)行一第一平滑處理，以產(chǎn)生一第二信道映射，該第一平滑處理包括：依據(jù)該第一帶寬范圍將該第一信道映射中的信道分為多組；根據(jù)該第一信道地圖中每一信道組的好/壞信道數(shù)，決定保留該第一信道映射對該信道組的好壞頻道判斷，或重新標(biāo)示該信道組中所有信道的好壞，以產(chǎn)生該第二信道映射。
【專利說明】無線通信系統(tǒng)的信道映射產(chǎn)生方法及其裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域的一種信道選擇機(jī)制，尤其涉及一種參考信道的功率頻譜密度(Power Spectrum Density, PSD)決定信道映射的方法及其裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]對于一個(gè)無線傳輸(wireless communicat1n)系統(tǒng)而言，由于空氣中充斥著各樣的干擾源，例如來自背景的干擾、來自電子設(shè)備的干擾、來自相同或是相鄰傳輸頻帶的干擾及/或來自其他無線通信系統(tǒng)的干擾等，因此一般而言，無線路由器或是基站會(huì)設(shè)定在一個(gè)干擾較少的傳輸頻帶，以提供較佳的傳輸性能。
[0003]舉例來說，功率頻譜密度是一種以頻譜的角度來看每一個(gè)頻段能量大小的一種指標(biāo)，可以用來做為判斷干擾的指標(biāo)之一。一般而言，當(dāng)一個(gè)頻段的PSD數(shù)值較高時(shí)，即表示在該頻段上有數(shù)據(jù)在傳輸或是有干擾源。請參考圖1，圖1為一功率頻譜密度分布的范例的示意圖。在圖1中，臨界值TH是用來做為信道的PSD是否過高的一個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)一條信道的PSD超過臨界值TH時(shí),該信道可被視為壞信道(Bad Channel),也就是在該信道上有干擾源。因此，通過對功率頻譜密度的檢測技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)干擾所在的頻帶，接著通過避開干擾所在的頻帶以使得通信傳輸質(zhì)量不受干擾的影響。
[0004]然而，為了節(jié)省硬件上的成本，PSD的檢測通常會(huì)搭配著通信裝置上原本的射頻電路來實(shí)行，此時(shí)通信裝置便不能進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。換句話說，為了兼顧通信質(zhì)量跟傳輸性能，PSD的檢測必須在通信裝置沒有進(jìn)行傳輸?shù)拈g隙來進(jìn)行，所以PSD檢測的操作通常只能在有限的時(shí)間內(nèi)做有限次數(shù)的掃描。此外，由于干擾信號(hào)也會(huì)隨時(shí)間變化而出現(xiàn)或消失，因此PSD檢測所得到的結(jié)果可能無法完全反應(yīng)出干擾信號(hào)的功率頻譜密度。
[0005]有鑒于此，需要提出一種信道選取方法，讓PSD檢測技術(shù)可以真正判斷出無線局域網(wǎng)絡(luò)干擾所在的頻帶，以避開受干擾的頻段來保持較佳的傳輸質(zhì)量以及傳輸速率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提出一種藉由信道的功率頻譜密度并加以過濾，以決定信道映射的方法及其裝置。
[0007]依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例,其揭不了一種信道映射的產(chǎn)生方法。該信道映射產(chǎn)生方法包含有下列步驟:對一頻帶內(nèi)的多個(gè)信道進(jìn)行功率頻譜密度檢測，以產(chǎn)生第一信道映射；以及以一第一帶寬范圍對該第一信道映射執(zhí)行第一平滑處理，以產(chǎn)生第二信道地圖，該第一平滑處理包括:依據(jù)該第一帶寬范圍將該第一信道頻率中的信道分為多組；根據(jù)該第一信道地圖中對每一信道組的好/壞信道數(shù)，決定保留該第一信道映射對該信道組的好壞信道判斷，或重新標(biāo)示該信道組中所有信道的好壞，以產(chǎn)生該第二信道映射。
[0008]依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，其揭示了一種信道映射產(chǎn)生裝置。該信道映射產(chǎn)生裝置包含有功率頻譜密度檢測電路以及平滑處理電路。該功率頻譜密度檢測電路用來對一頻帶內(nèi)的多個(gè)信道進(jìn)行功率頻譜密度檢測，以產(chǎn)生第一信道映射。該平滑處理電路用來以一第一帶寬范圍對該第一信道映射執(zhí)行第一平滑處理，以產(chǎn)生一第二信道映射。該平滑處理電路包含有分組電路以及信道決定電路。該分組電路依據(jù)該第一帶寬范圍將該第一信道映射中的信道分為多組。該信道決定電路根據(jù)該第一信道映射中對每一信道組的好/壞信道數(shù)，決定保留該第一信道映射對該信道組的好壞信道判斷，或重新標(biāo)示該信道組中所有信道的好壞，以產(chǎn)生該第二信道映射。
[0009]透過本發(fā)明所提出的信道選取方法與相關(guān)裝置可以讓PSD檢測技術(shù)真正判斷出無線局域網(wǎng)絡(luò)干擾所在的頻帶，使得采用適應(yīng)性跳頻機(jī)制的無線通信系統(tǒng)可避開受干擾的頻段，以保持較佳的傳輸質(zhì)量以及傳輸速率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為功率頻譜密度分布的范例的示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明信道選取裝置的實(shí)施例的方塊示意圖。
[0012]圖3A為功率頻譜密度真實(shí)分布的范例的示意圖。
[0013]圖3B為圖2中的射頻電路對圖3A所示的實(shí)際的功率頻譜密度進(jìn)行檢測所得到的分布示意圖。
[0014]圖4為圖3B所示的檢測到的功率頻譜密度分布的信道映射的示意圖。
[0015]圖5為第二信道映射的示意圖。
[0016]圖6為第三信道映射的示意圖。
[0017]圖7為第四信道映射的示意圖。
[0018]圖8為本發(fā)明信道選取方法的一實(shí)施例的流程圖。
[0019]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0020]200 信道選取裝置
[0021]210 射頻電路
[0022]220 功率頻譜密度檢測電路
[0023]230 平滑處理電路
[0024]240 分組電路
[0025]250 信道決定電路

【具體實(shí)施方式】
[0026]在說明書及后續(xù)的申請專利范圍當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者應(yīng)可理解，硬件制造商可能會(huì)用不同的名詞來稱呼同樣的組件。本說明書及后續(xù)的申請專利范圍并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。在通篇說明書及后續(xù)的權(quán)利要求項(xiàng)當(dāng)中所提及的「包含」是為一開放式的用語，故應(yīng)解釋成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一詞在此是包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二
>J-U ρ?α裝直。
[0027]請參考圖2，圖2為本發(fā)明信道選取裝置200的一實(shí)施例的方塊示意圖。舉例來說(但本發(fā)明不以此為限)，信道選取裝置200是用于支持適應(yīng)性跳頻機(jī)制(adaptivefrequency hopping, AFH)的一無線通信系統(tǒng)(例如,藍(lán)芽通信系統(tǒng)(Bluetooth, BT)),換言之，信道選取裝置200可以為該無線通信系統(tǒng)的一部份。本實(shí)施例中，信道選取裝置200包含有一射頻(rad1 frequency, RF)電路210、一基帶(base band)信號(hào)處理電路220、一平滑處理電路230。平滑處理電路230包含有一分組電路240以及一信道決定電路250。射頻電路210用于在多個(gè)信道C1?Cn上分別進(jìn)行無線信號(hào)接收以產(chǎn)生多個(gè)接收信號(hào)S1?SN。功率頻譜密度檢測220用來依據(jù)多個(gè)接收信號(hào)S1?Sn來分別計(jì)算所對應(yīng)的多個(gè)信道狀態(tài)指標(biāo)PSD1?PSDn,以產(chǎn)生第一信道映射，接著平滑處理電路230對該第一信道映射執(zhí)行一平滑處理。在平滑處理電路230中，分組電路240用來依據(jù)一第一帶寬范圍將該第一信道映射中的信道分為多個(gè)組。信道決定電路250再根據(jù)該第一信道映射中每一信道組的好/壞信道數(shù)，決定保留該第一信道映射對該信道組的好壞信道判斷，或重新標(biāo)示該信道組中所有信道的好壞，以產(chǎn)生該第二信道映射。
[0028]請一并參考圖3A與圖3B，圖3A為真實(shí)環(huán)境中一功率頻譜密度實(shí)際分布的示意圖。圖3B為以圖2中的射頻電路210對相同真實(shí)環(huán)境進(jìn)行偵測所得到的功率譜密度分布圖。由圖3A及圖3B可知，由于射頻電路210僅能利用傳輸與接收的間隙來進(jìn)行功率頻譜密度的檢測，因此檢測得到的功率頻譜密度與實(shí)際狀況存在落差。每一信道的寬度為1MHz，功率頻譜密度檢測電路220以臨界值TH為好信道與壞信道的判斷依據(jù)，若該信道的功率頻譜密度高于臨界值TH，該信道會(huì)被判斷為壞信道，反之，則被判斷為好信道。
[0029]在圖4中，OMHz?40MHz中的40個(gè)信道的好壞情況可以進(jìn)一步簡化用數(shù)列來表達(dá)，其結(jié)果為 1111111111001111110011000100111111111111 的一數(shù)列，其中 I 表示好信道，O表示壞信道。接著，分組電路240以5MHz作為選取寬度，亦以5MHz作為每次移動(dòng)的距離，將這40個(gè)信道分為第一?第八信道組，分別對應(yīng)O?5MHz、5?10MHz、10?15MHz、15 ?20MHz、20 ?25MHz、25 ?30MHz、30 ?35MHz、35 ?40MHz，以數(shù)列表示為 11111、11111、00111、11100、00000、10011、11111、11111，通道決定電路250再根據(jù)每一該信道組內(nèi)的好/壞信道數(shù)，決定保留該第一信道映射對該信道組的好壞信道判斷，或重新標(biāo)示該信道組中所有信道的好壞，以產(chǎn)生該第二信道映射。請同時(shí)參考圖4與圖5，信道決定電路250將好信道數(shù)門限值設(shè)定為3，進(jìn)行第一平滑處理，此時(shí)第五信道組(20?25MHz)中的好信道數(shù)僅為2，未超過門限值3，信道決定電路250便將第五信道組中的所有信道皆標(biāo)示為0，產(chǎn)生第二信道映射如圖5所示。從圖4與圖5可知，在經(jīng)過第一次平滑處理后，原本被判斷為好信道的第20信道與第21信道被篩選成壞信道。
[0030]在本實(shí)施例中，分組電路240所使用的選取寬度(第一帶寬范圍)與每次移動(dòng)的帶寬距離是相等的，但在其他實(shí)施例中，兩者并不一定需要相等，詳述如后。本實(shí)施例是以每一信道組內(nèi)的好信道數(shù)是否高于一門限值，判斷是否更改整個(gè)信道組的好壞信道判斷，在其他實(shí)施例中，亦可設(shè)計(jì)一壞信道數(shù)門限值，根據(jù)該信道組中的壞信道數(shù)是否高于該壞信道數(shù)門坎值，來決定是否更改整個(gè)信道組的好壞信道判斷。
[0031 ] 接著，分組電路240再以1MHz作為第二帶寬范圍，并仍以5MHz作為每次移動(dòng)的距離，對圖5的信道映射進(jìn)行分組，將OMHz?40MHz劃分為1111111111、1111100111、0011111100、1110000000、0000010011、1001111111、1111111111 共七組，分別對應(yīng) O ?1MHz、5 ?15MHz、10 ?20MHz、15 ?25MHz、20 ?30MHz、25 ?35MHz、30 ?40MHz，信道決定電路250將第二次平滑處理的好信道數(shù)門限值設(shè)定為4，此時(shí)對應(yīng)于15MHz?25MHz的第四信道組(1110000000)以及對應(yīng)于20MHz?30MHz的第五信道組(0000010011)中的好信道數(shù)皆小于4，因此，信道決定電路250將第四信道組及第五信道組中的所有信道標(biāo)示為0，產(chǎn)生如圖 6 所示的第三信道映射 11111-11111-00111-00000-00000-00000-11111-11111。從圖5與圖6可知，在經(jīng)過第二階段的篩選后，原本被判斷為好信道的第16信道、第17信道、第18信道、第26信道、第29信道與第30信道皆被篩選成壞信道。
[0032]接著，分組電路240再以20MHz作為第三帶寬范圍，仍以5MHz作為每次移動(dòng)的帶寬距離，將圖6所示的第三信道映射分為11111111110011100000,11111001110000000000,001I1000000000000000,0000000000000001III1,00000000001I11111111 共五組，信道決定電路250的好信道門限值設(shè)定為4，此時(shí)對應(yīng)于1MHz?30MHz的第三信道組(0011100000000000000)中的好信道低于4，因此信道決定電路250將第三信道組中所有的信道標(biāo)示為壞信道，產(chǎn)生第四信道映射11111-11111-00000-00000-00000-00000-11111-11111如圖7所示。從圖6與圖7可知，在經(jīng)過第三階段的篩選后，原本被判斷為好信道的第13信道、第14信道與第15信道皆被篩選成壞信道。
[0033]請同時(shí)再次參照圖3A、圖3B與圖7，從圖3A可知，干擾信號(hào)所在的頻帶為1MHz?30MHz，但是圖3B并未能正確反應(yīng)出來。然而，由圖7可知，信道選取裝置200可以將圖3B中1MHz?30MHz間的具有噪聲的信道正確地判斷出來，使得信道選取裝置200可以避免將可能具有干擾源的信道納入信道映射中的可選取信道，如此一來，便可使信道選取裝置200保持有較佳的傳輸質(zhì)量以及傳輸速率。
[0034]本發(fā)明以三次平滑處理為例做說明，然并不以此為限，平滑處理的次數(shù)可根據(jù)實(shí)際需要增減。
[0035]請參考圖8，圖8為本發(fā)明信道選取方法的一實(shí)施例的流程圖。假若可獲得實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)果，則這些步驟并不一定要遵照圖8所示的執(zhí)行次序來執(zhí)行。本發(fā)明信道選取方法可被圖2所示的信道選取裝置200所采用，并可簡短歸納為下列步驟:
[0036]步驟800:開始。
[0037]步驟801:對一頻帶內(nèi)的多個(gè)信道進(jìn)行功率頻譜密度檢測，以產(chǎn)生第一信道映射。
[0038]步驟802:依據(jù)該第一帶寬范圍將該第一信道映射中的信道分為多組。
[0039]步驟803:根據(jù)該第一信道映射中每一信道組的好/壞信道數(shù)，決定保留該第一信道映射對該信道組的好壞信道判斷，或重新標(biāo)示該信道組中所有信道的好壞，以產(chǎn)生該第二信道映射。
[0040]步驟804:以一第二帶寬范圍對該第二信道映射執(zhí)行第二平滑處理，以產(chǎn)生第三信道映射，其中，該第二帶寬范圍大于該第一帶寬范圍。
[0041]步驟806:以一第三帶寬范圍對該第三信道映射執(zhí)行第三平滑處理，以產(chǎn)生第四信道地圖，其中，該第三帶寬范圍大于該第二帶寬范圍。
[0042]步驟816:結(jié)束。
[0043]由于了解此技術(shù)者當(dāng)可于閱讀以上針對信道選取裝置200的段落后輕易了解圖8各步驟的操作，為簡潔起見，于此便不再贅述。
[0044]總結(jié)來說,本發(fā)明利用傳輸與接收的間隙來進(jìn)行功率頻譜密度(power spectrumdesity, PSD)的檢測，并且根據(jù)檢測的結(jié)果所得到的信道映射中有可能具有干擾源的頻段做進(jìn)一步的過濾，從而正確地反應(yīng)出信道上真正的狀況。如此一來，便可保持有較佳的傳輸質(zhì)量以及傳輸速率。
【權(quán)利要求】
1.一種信道映射產(chǎn)生方法，包含下列步驟: 對一頻帶內(nèi)的多個(gè)信道進(jìn)行功率頻譜密度檢測，以產(chǎn)生第一信道映射；以及以第一帶寬范圍對該第一信道映射執(zhí)行第一平滑處理，以產(chǎn)生第二信道映射，該第一平滑處理包括: 依據(jù)該第一帶寬范圍將該第一信道映射中的信道分為多個(gè)信道組；以及根據(jù)該第一信道映射中每一信道組的好/壞信道數(shù)，決定保留該第一信道映射對該信道組的好壞信道判斷，或重新標(biāo)示該信道組中所有信道的好壞，以產(chǎn)生該第二信道映射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道映射產(chǎn)生方法，更包括: 以第二帶寬范圍對該第二信道映射執(zhí)行第二平滑處理，以產(chǎn)生第三信道映射，其中，該第二帶寬范圍大于該第一帶寬范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信道映射產(chǎn)生方法，更包括: 以第三帶寬范圍對該第三信道映射執(zhí)行第三平滑處理，以產(chǎn)生第四信道映射，其中，該第三帶寬范圍大于該第二帶寬范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道選取方法，其中根據(jù)該第一信道映射中，每一信道組的好/壞信道數(shù)，決定保留該第一信道映射對該信道組的好壞信道判斷，或重新標(biāo)示該信道組中所有信道的好壞，以產(chǎn)生該第二信道映射的步驟包括: 依據(jù)該信道組中的好信道數(shù)是否低于一好信道數(shù)門限值，或依據(jù)該信道組中的壞信道數(shù)是否高于一壞信道數(shù)門限值，決定是否將該信道組中的所有信道標(biāo)示為壞信道。
5.一種信道映射產(chǎn)生裝置，包含有: 功率頻譜密度檢測電路，用來對一頻帶內(nèi)的多個(gè)信道進(jìn)行功率頻譜密度檢測，以產(chǎn)生第一信道映射；以及 平滑處理電路，用來以一第一帶寬范圍對該第一信道映射執(zhí)行第一平滑處理，以產(chǎn)生第二信道映射，該平滑處理電路包含有: 分組電路，依據(jù)該第一帶寬范圍將該第一信道映射中的信道分為多組；以及信道決定電路，根據(jù)該第一信道映射中每一信道組的好/壞信道數(shù)，決定保留該第一信道地圖對該信道組的好壞信道判斷，或重新標(biāo)示該信道組中所有信道的好壞，以產(chǎn)生該第二信道映射。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的信道映射產(chǎn)生裝置，其中該平滑處理電路更可以以一第二帶寬范圍對該第二信道映射執(zhí)行第二平滑處理，以產(chǎn)生第三信道映射。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的信道映射產(chǎn)生裝置，其中該第二帶寬范圍大于該第一帶寬范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信道映射產(chǎn)生裝置，其中該平滑處理電路更可以以一第三帶寬范圍對該第三信道映射執(zhí)行第三平滑處理，以產(chǎn)生第四信道映射。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信道映射產(chǎn)生裝置，其中該第三帶寬范圍大于該第二帶寬范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的信道映射產(chǎn)生裝置，其中該信道決定電路依據(jù)該信道組中的好信道數(shù)是否低于一好信道數(shù)門限值，或依據(jù)該信道組中的壞信道數(shù)是否高于一壞信道數(shù)門限值，決定是否將該信道組中的所有信道標(biāo)示為壞信道。
【文檔編號(hào)】H04W24/02GK104284354SQ201310290970
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月11日
【發(fā)明者】陳彥宇, 張仲堯 申請人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司