[发明专利]具有多个收发器系统的通信装置中基于剩余重传次数的数据分组通信调度

说明书

技术领域

本发明涉及无线电信系统，更具体来说，涉及使多个无线电系统能够在相同或靠近的无线电频谱中操作和/或地理上彼此靠近地定位的方法和设备。

背景技术

当数十年前频谱条例被改变以允许无需许可频带中的商业无线电应用时，所受关注是微小的。但是，这种所受关注最近几年来已经发生根本变化。在许可频带中的移动电话的全球成功之后，容量限制和巨额许可证费用已经刺激了对于无需许可频带中的无线电应用的关注。在过去几年中，诸如按照无线局域网(WLAN)IEEE 802.11标准和Bluetooth标准来操作的那些系统之类的通信系统越来越多地部署在2.4GHz频带中。此外，正在进行关于新通信系统的工作，例如按照IEEE 802.15的无线个人区域网(WPAN)活动。

甚至无需许可的无线电频谱也是有限的。尽管如此，仍预见在不久的将来使用若干不同标准的普遍存在的通信。共存是非同小可的，因为不同标准遵循不同的协议。此外，最初意在提供公平共享的条例不断地改变以虑及更高数据速率，而远离健壮性要求。无需许可频带的使用引起共存的难题。在必须在无需许可频带中操作的新通信系统的设计阶段，开发人员必须设计将预计与下列项共享该频带的单元：

-现行非通信：设备(例如微波炉)无意辐射的功率将是干扰源。

-现行通信：象例如WLAN、Bluetooth或射频标识(RF-ID)之类的其它通信系统进行的有意辐射在没有应用协调时也将作为干扰被遇到。

-将来的系统：尚未存在、但在将来会构建的系统可能引起严重干扰。仅有的已知因素是条例对这些系统所施加的限制。但是，如前面所述，条例随时间而改变，从而使预测相当不可靠。

共存能够通过多种不同方式来处理，现在将进行论述。

通过应用直接序列扩频或前向纠错编码来缓解干扰可能是有用的，但是通常因远近问题而是不足够的。也就是说，特别是在自组(ad-hoc)情况下，干扰台发射器可能非常接近接收器。因此，所接收的功率等级可能足够强而使接收器的前端变得饱和，这引起削波。由于削波(它施加非线性影响)，有效增益降低(灵敏度降低)，并且互调产物出现。

避免是减轻干扰的另一种方法。及时避免能够通过如IEEE 802.11和其它标准中应用的先听后讲或者载波侦听多址/避免冲突(CSMA/CA)来应用。但是，这呈现次最佳解决方案，因为冲突测量结果呈现绝对功率等级，而分组差错率(PER)取决于载波-干扰(C/I)比。

频率中的避免通过诸如动态频率选择(DFS)之类的频率捷变技术来提供。在这种方法中，系统测量其它发射器在频带中什么位置是活动的，并且随后避免这些频率段。这在潜在干扰台例如在控制信道上连续广播其存在时是好的。但是，对突发数据信道的测量产生不可靠的测量结果。跳频基于频率避免来提供更好的缓解方法。由于当跳频者和干扰台不一致时在预计信号与干扰台之间的大隔离，能够得到相当好的健壮性。但是，跳频仅在干扰台为窄带的时才起作用；同样，跳时(time hopping)仅在干扰台具有低占空比时才起作用。无需许可频带中的现行系统通常是带宽受限的，但是很少是占空比受限的，从而对于象超宽带(UWB)脉冲无线电之类的跳时系统引起问题。

安排不同系统使用不同频率是另一种共存技术。但是，当不同的收发器位于恰好相同的装置中或者彼此非常接近时，与滤出强干扰相关的实际问题使得不同频带的使用不足以避免不同系统之间的干扰，除非那些不同频带相互足够地分隔开。

更具体来说，当不同系统的频率足够地分隔开时，通常通过滤波来确保共存。这样，能够相互独立地处理各系统，好像其它系统完全不存在一样。在这类情况下，各系统的性能将不受其它系统的操作影响。与这种方式关联的成本是对必需的滤波器的非常苛刻的要求的可能性。另外，滤波器还引起预期信号的衰减损耗，称作插入损耗。这引起采用这种硬滤波的系统的灵敏度降级。

当不同的系统在频率上相互非常接近地操作时，由于确保受影响系统不会严重降级所需的对衰减的非常苛刻的要求，滤波一般不是可行的解决方案。

因此，共存的唯一可行方式往往是使用时分，其中系统在时间上经过协调，使得没有两个系统同时活动。与通过时分方式的共存相关的一个问题在于，通常需要系统之间的某种协作。例如，如果一个系统已知另一个系统正在接收，则前一个系统可能使其传输延迟以便不干扰后一个系统。备选地，后一个系统在它知道前一个系统正在传送的情况下可能选择不使用所接收的信息，而是依靠总之能够通过强大编码和时间交织或者可能通过重传机制来得到该信息。