[发明专利]根据收发信机的邻近性估计来控制通信信号传送

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于与其他无线电收发信机进行通信的无线电收发 信机，一种用于控制该通信的方法，一种包含无线电收发信机的通信系统， 以及一种通信方法。更具体地说，本发明涉及的是由无线电收发信机根据 其他收发信机的邻近性估计来控制通信信号传送。本发明特别适用于认知 无线电通信系统，但是并不局限于此。

发明背景

所有的无线电通信系统的带宽都是有限的，并且通信信号是在该带宽 以内传送的。这样就不可避免地限制了通信容量。不同的无线电通信系统 采用了不同方式来共享这个有限的容量，其中举例来说，该容量可以通过 要求不同的无线电收发信机在可用带宽的不同部分传送通信信号或者让 不同的无线电收发信机在不同时间传送通信信号来共享。但是，当无线电 通信系统以预定方式使用这些方法来共享通信容量时，它们通常不能使用 总的可用通信容量。例如，当无线电收发信机不需要传送通信信号时，一 部分的带宽或部分时间也还是会被分配给该无线电收发信机。由此，这部 分带宽或是这部分时间有可能会被浪费。

所谓的“认知”无线电通信系统正是因为这个问题而开发的，该系统 允许无线电收发信机根据通信系统中可能可用的通信容量来适配其传送。 例如，使用电气与电子工程师协会(IEEE)802.11a/b/g和802.15标准 的通信系统允许无线电收发信机使用名为载波侦听多址存取(CSMA)的处 理来决定是否传送通信信号。该处理包括：无线电收发信机通过检测其他 那些邻近收发信机传送的通信信号来监视其环境，对邻近收发信机来说， 它既有可能干扰该无线电收发信机希望传送的通信信号，也有可能受到该 无线电收发信机希望传送的通信信号的干扰。无线电收发信机可以只在其 确定干扰足够低的时候才传送通信信号。由此，无线电收发信机可以使用 其确定可用的空闲通信容量，这样则可以更好地利用通信系统的总的通信 容量。但是，无线电收发信机对环境所进行的监视仅仅是以附近收发信机 传送的通信信号的存在性为基础的，并且不以尝试接收通信信号的附近收 发信机的存在性为基础。因此，无线电收发信机无法始终确定通信信号的 传送是否会在附近执行接收的收发信机上造成干扰。这个难题被称为“隐 藏终端”问题。

更详细地说，参考图1，在通信系统1中，第一无线电收发信机2沿 着通信路径A向第二无线电收发信机2传送通信信号。第三无线电收发信 机2希望传送通信信号，并且通过监视其环境来确定是否能够传送通信信 号。第一无线电收发信机2与第三无线电收发信机2之间的通信路径B受 到物体3的阻碍。这意味着第三无线电收发信机2不能检测到第一无线电 收发信机2正在传送的通信信号。由此，第三无线电收发信机2有可能会 错误地推断出其可以在不干扰第二无线电收发信机2经由通信路径A从第 一无线电收发信机2接收的通信信号的情况下传送通信信号。但是，当其 执行该传送时，所述传送会在第二无线电收发信机2上造成显著干扰。第 三无线电收发信机2并未顾及在附近接收但却并未传送通信信号的第二 无线电收发信机2的存在。

参考图2，基本上，在不存在阻碍第一无线电收发信机2与第三无线 电收发信机2之间的通信路径B的物体的情况下，相同的问题也是存在的。 在这里，第一无线电收发信机2沿着通信路径C并在一个接近于通信信号 最大范围的距离上向第二无线电收发信机2传送通信信号。与第二无线电 收发信机2相比，第三无线电收发信机2与第一无线电收发信机2的距离 更远，由此第一无线电收发信机2与第三无线电收发信机2之间的通信路 径D的长度要大于第一无线电收发信机2传送的通信信号的范围。因此， 第三无线电收发信机2无法检测到第一无线电收发信机2正在传送的通信 信号，并且由此很可能会错误地推断出它可以在不干扰通信信号的情况下 传送该通信信号。但是，第三无线电收发信机2与第二无线电收发信机2 的距离相对接近，如果第三无线电收发信机2传送通信信号，那么该传送 会在第二无线电收发信机2处造成严重干扰。

当然，这些仅仅是无线电收发信机2无法察觉其因为传送通信信号而 可能导致干扰的实例，并且众多其他类似的情形同样是可以想象的，例如 在使用不为执行监视的无线电收发信机所知的特殊编码、尤其是扩展频谱 编码来对通信信号进行编码时。但是，其共同的主题是试图传送通信信号 的无线电收发信机无法检测到附近收发信机的存在，并且错误地传送一个 在未被检测到的收发信机上造成干扰的通信信号。

本发明试图克服这个问题。

发明概述