用于无线网络的雷达保护设备及其方法转让专利
申请号 : CN200580024457.5
文献号 : CN100582813C
文献日 : 2010-01-20
发明人 : 大卫·M·德欧保德 , 克里斯托弗·G·麦尔 , 爱德华·F·怀特 , 詹姆斯·A·阿莫斯 , 布雷恩·哈特 , 杰森·R·柯若弗德 , 菲利普·欧’苏利凡 , 凯文·C·H·王
申请人 : 思科技术公司
摘要 :
一种用于雷达保护的方法。该方法包括记录能量事件并计算记录的能量事件中的差以确定脉冲。该方法还包括：将脉冲之间的间隔分类到柱状图箱中，每个箱代表两个脉冲之间的时间间隔的范围，每个脉冲指示某一雷达频率；并且基于选定的箱数限制某一频率上的网络流量。
权利要求 :
1.一种用于雷达保护的方法，包括：
记录能量事件；
计算记录的能量事件中的时间差以确定脉冲存在；
将脉冲之间的间隔分类到柱状图箱中，每个箱代表两个脉冲之间的时 间间隔的范围；以及当一个或多个箱内的箱数超过选定的箱数时，确定检测到了雷达信号 并且限制该雷达信号的频率上的网络流量，其中，每个箱的箱数表示落入 该箱所代表的范围内的两个脉冲之间的间隔的发生次数。
2.如权利要求1所述的用于雷达保护的方法，其中具有上升到超过指 定阈值的能量水平和下降到低于所述指定阈值的能量水平的能量事件被记 录。
3.如权利要求1所述的用于雷达保护的方法，其中记录能量事件包括 对能量事件进行检测、加时间戳和计入日志中的至少一种。
4.如权利要求1所述的用于雷达保护的方法，还包括：丢弃宽度不在期望范围内的脉冲。
5.如权利要求4所述的用于雷达保护的方法，其中所述期望范围约为 1到20微秒。
6.如权利要求1所述的用于雷达保护的方法，还包括：周期性地重置所述柱状图箱中的任何一个。
7.如权利要求6所述的用于雷达保护的方法，其中所述柱状图箱中的 任何一个大约每一百毫秒被重置一次。
8.如权利要求1所述的用于雷达保护的方法，还包括以下步骤：周期性地清除所述柱状图箱中的任何一个中的最老条目。
9.如权利要求8所述的用于雷达保护的方法，其中老于大约750毫秒 的条目被从所述柱状图箱中的任何一个中清除。
10.一种雷达保护设备，包括：
被配置为记录能量的接收器电路和接收天线；
发送电路和发送天线；以及
耦合到所述接收器电路和所述发送电路的处理器，该处理器被配置 为：计算记录的能量事件中的时间差以确定脉冲存在；将脉冲之间的间隔 分类到柱状图箱中，每个箱代表两个脉冲之间的时间间隔的范围；以及当 一个或多个箱内的箱数超过选定的箱数时，确定检测到了雷达信号并且使 得所述发送电路限制该雷达信号的频率上的网络流量，其中，每个箱的箱 数表示落入该箱所代表的范围内的两个脉冲之间的间隔的发生次数。
11.如权利要求10所述的雷达保护设备，其中所述接收天线和所述接 收器电路还被配置为记录具有上升到超过指定阈值的能量水平和下降到低 于所述指定阈值的能量水平的能量事件。
12.如权利要求10所述的雷达保护设备，其中记录能量事件包括对能 量事件进行检测、加时间戳和计入日志中的至少一种。
13.如权利要求10所述的雷达保护设备，其中所述处理器还被配置为 丢弃宽度不在期望范围内的脉冲。
14.如权利要求13所述的雷达保护设备，其中所述期望范围约为1到 20微秒。
15.如权利要求10所述的雷达保护设备，其中所述处理器还被配置为 周期性地重置所述柱状图箱中的任何一个。
16.如权利要求15所述的雷达保护设备，其中所述柱状图箱中的任何 一个大约每一百毫秒被重置一次。
17.如权利要求10所述的雷达保护设备，其中所述处理器还被配置为 周期性地清除所述柱状图箱中的任何一个中的最老条目。
18.如权利要求17所述的雷达保护设备，其中老于大约750毫秒的条 目被从所述柱状图箱中的任何一个中清除。
19.一种用于雷达保护的装置，包括：
用于记录能量事件的装置；
用于计算记录的能量事件中的时间差以确定脉冲存在的装置；
用于将脉冲之间的间隔分类到柱状图箱中的装置，每个箱代表两个脉 冲之间的时间间隔的范围；以及用于在一个或多个箱内的箱数超过选定的箱数时确定检测到了雷达信 号并且限制该雷达信号的频率上的网络流量的装置，其中，每个箱的箱数 表示落入该箱所代表的范围内的两个脉冲之间的间隔的发生次数。
20.如权利要求19所述的用于雷达保护的装置，其中具有上升到超过 指定阈值的能量水平和下降到低于所述指定阈值的能量水平的能量事件被 记录。
21.如权利要求19所述的用于雷达保护的装置，其中记录能量事件包 括对能量事件进行检测、加时间戳和计入日志中的至少一种。
22.如权利要求19所述的用于雷达保护的装置，还包括：用于丢弃宽度不在期望范围内的脉冲的装置。
23.如权利要求22所述的用于雷达保护的装置，其中所述期望范围约 为1到20微秒。
24.如权利要求19所述的用于雷达保护的装置，还包括：用于周期性地重置所述柱状图箱中的任何一个的装置。
25.如权利要求24所述的用于雷达保护的装置，其中所述柱状图箱中 的任何一个大约每一百毫秒被重置一次。
26.如权利要求19所述的用于雷达保护的装置，还包括：用于周期性地清除所述柱状图箱中的任何一个中的最老条目的装置。
27.如权利要求26所述的用于雷达保护的装置，其中老于大约750毫 秒的条目被从所述柱状图箱中的任何一个中清除。
说明书 :
技术领域
本发明一般地涉及无线网络，更具体而言，涉及用于无线网络的雷达 保护设备和方法。
背景技术
工作在位于大约5GHz频带中的无执照(unlicensed)无线设备的当前 和预期增长促使了国家和国际的规范团体发布确保与现有系统的干扰得以 最小化的规范。这种无执照无线设备通常使用分组化数据，并且包括但不 限于根据电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准的无线设备。这种规 范通常部分归因于在频带内正常进行的军事和气象雷达操作。通常，频带 内的更多无执照设备的操作增加了干扰的机会，并且提升了频带的噪声底 限，从而可能削弱了军事和气象雷达系统的操作性能。
例如，欧洲电信标准协会(ETSI)和联邦通信委员会(FCC)已公布 了针对无线电局域网(RLAN)设备的需求，这种设备工作在5.250-5.350 和5.470-5.725GHz之间的无执照国家信息基础设施(U-NII)频带中。另 外，该设备需要采用这样一种机制，该机制允许设备以设备不与雷达操作 (特别是军事和气象雷达操作)相干扰的方式与雷达操作共享频谱。
在缺乏所需要的频谱共享的情况下，一种方法报告了无线通信系统中 的测量概要。更具体而言，一旦系统内的移动台被调谐到选定频率范围， 就对通信能量进行测量。如果测量或检测通信能量，则对能量解码以确定 通信能量是否包含分组化数据。如果检测到分组化数据，则对数据分组进 行进一步分析以确定分组化数据是否是根据电气和电子工程师协会 (IEEE)802.11标准的。如果确定分组化数据是802.11分组化数据，则测 量概要字段被填充以某一值，该值指示移动台被调谐到的频率范围。否 则，指示802.11分组化数据未在移动台被调谐到的频率范围上传输。该方 法使用相当复杂的延迟相关方法来进行这种判定。尽管该方法报告了移动 台的测量概要，包括特定频率上的传输能量是否是802.11分组化数据，但 是该方法未能提供允许无线网络与雷达系统共存的用于无线设备的雷达保 护系统。
然而，另一种方法却允许无线网络与雷达系统的共存。更具体而言， 该方法提供了用于无线局域网的雷达检测和动态频率选择。另外，该方法 包括雷达检测过程，该过程执行传入信号的频域分析以导出相位和幅度信 息，其输出被分到52个300kHz的箱(bin)中。分析箱以识别并区分不同 类型的雷达，例如连续波音调雷达和线性调频雷达(其中脉冲被扫过某一 频率范围)。在有雷达时，功率一般集中在某一箱中，或者集中在特定频 率上。
该方法还提供了对分组的分析以确定在分组内是否有任何超过某一阈 值的尖峰(spike)，因为尖峰可能指示雷达信号。分析尖峰的幅度和持续 时间(即脉宽)以确定该尖峰是否指示雷达信号。分组内的尖峰可被加上 时间戳以使得尖峰可被视作新的或单独的事件。
一旦通过对事件的长度和幅度的频域分析确定特定事件为雷达信号， 该方法则还确定信号的周期。类似地，频域分析被用于确定信号的周期。 具体而言，该方法在接入点处使用前述的雷达检测过程，如果接入点检测 到雷达信号的存在，则接入点改变信道。尽管提供了允许无线网络与雷达 系统共存的用于无线设备的雷达保护系统，但是与该方法相关联的雷达检 测过程的用途却是有限的。首先，使用快速傅立叶变换、离散傅立叶变换 或时域分析是尤其麻烦的。所有这些类型的分析都需要强大的计算和处理 能力。而且，这种处理可能花费相当多的时间。另外，当前接入点中固有 的能力通常不足以允许使用这类分析。因此，许多现有的接入点不能使用 与该方法相关联的分析过程。
从而，需要一种解决了规范要求，并且允许无线网络与雷达系统共存 的雷达保护设备和方法。
例如，欧洲电信标准协会(ETSI)和联邦通信委员会(FCC)已公布 了针对无线电局域网(RLAN)设备的需求，这种设备工作在5.250-5.350 和5.470-5.725GHz之间的无执照国家信息基础设施(U-NII)频带中。另 外，该设备需要采用这样一种机制，该机制允许设备以设备不与雷达操作 (特别是军事和气象雷达操作)相干扰的方式与雷达操作共享频谱。
在缺乏所需要的频谱共享的情况下，一种方法报告了无线通信系统中 的测量概要。更具体而言，一旦系统内的移动台被调谐到选定频率范围， 就对通信能量进行测量。如果测量或检测通信能量，则对能量解码以确定 通信能量是否包含分组化数据。如果检测到分组化数据，则对数据分组进 行进一步分析以确定分组化数据是否是根据电气和电子工程师协会 (IEEE)802.11标准的。如果确定分组化数据是802.11分组化数据，则测 量概要字段被填充以某一值，该值指示移动台被调谐到的频率范围。否 则，指示802.11分组化数据未在移动台被调谐到的频率范围上传输。该方 法使用相当复杂的延迟相关方法来进行这种判定。尽管该方法报告了移动 台的测量概要，包括特定频率上的传输能量是否是802.11分组化数据，但 是该方法未能提供允许无线网络与雷达系统共存的用于无线设备的雷达保 护系统。
然而，另一种方法却允许无线网络与雷达系统的共存。更具体而言， 该方法提供了用于无线局域网的雷达检测和动态频率选择。另外，该方法 包括雷达检测过程，该过程执行传入信号的频域分析以导出相位和幅度信 息，其输出被分到52个300kHz的箱(bin)中。分析箱以识别并区分不同 类型的雷达，例如连续波音调雷达和线性调频雷达(其中脉冲被扫过某一 频率范围)。在有雷达时，功率一般集中在某一箱中，或者集中在特定频 率上。
该方法还提供了对分组的分析以确定在分组内是否有任何超过某一阈 值的尖峰(spike)，因为尖峰可能指示雷达信号。分析尖峰的幅度和持续 时间(即脉宽)以确定该尖峰是否指示雷达信号。分组内的尖峰可被加上 时间戳以使得尖峰可被视作新的或单独的事件。
一旦通过对事件的长度和幅度的频域分析确定特定事件为雷达信号， 该方法则还确定信号的周期。类似地，频域分析被用于确定信号的周期。 具体而言，该方法在接入点处使用前述的雷达检测过程，如果接入点检测 到雷达信号的存在，则接入点改变信道。尽管提供了允许无线网络与雷达 系统共存的用于无线设备的雷达保护系统，但是与该方法相关联的雷达检 测过程的用途却是有限的。首先，使用快速傅立叶变换、离散傅立叶变换 或时域分析是尤其麻烦的。所有这些类型的分析都需要强大的计算和处理 能力。而且，这种处理可能花费相当多的时间。另外，当前接入点中固有 的能力通常不足以允许使用这类分析。因此，许多现有的接入点不能使用 与该方法相关联的分析过程。
从而，需要一种解决了规范要求，并且允许无线网络与雷达系统共存 的雷达保护设备和方法。
发明内容
本发明解决了规范要求，并且允许无线网络与雷达系统的共存。更具 体而言，本发明扫描雷达信号的存在，并且在检测到雷达信号时，限制同 一频率上无线网络设备的传输，从而减少了与雷达系统的干扰，并且保护 了雷达系统的操作。
根据本发明，公开了一种用于雷达保护的方法。该方法包括记录能量 事件，计算记录的能量事件中的时间差以确定脉冲存在，将脉冲之间的间 隔分类到柱状图箱中(每个箱代表两个脉冲之间的时间间隔的范围)，以 及当一个或多个箱内的箱数超过选定的箱数时，确定检测到了雷达信号并 且限制该雷达信号的频率上的网络流量，其中，每个箱的箱数表示落入该 箱所代表的范围内的两个脉冲之间的间隔的发生次数。
另外，根据本发明，公开了一种雷达保护设备。该设备包括被配置为 记录能量的接收器电路和接收天线，以及耦合到接收器电路并且被配置为 执行允许与雷达系统的共存的程序代码的控制器。程序代码包括命令控制 器执行以下操作的指令：计算记录的能量事件中的时间差以确定脉冲存 在，以及将脉冲之间的间隔分类到柱状图箱中，每个箱代表两个脉冲之间 的时间间隔的范围。该设备还包括耦合到控制器的发送电路和发送天线。 程序代码还包括命令控制器执行以下操作的指令：当一个或多个箱内的箱 数超过选定的箱数时，确定检测到了雷达信号并且使得发送电路限制该雷 达信号的频率上的网络流量，其中，每个箱的箱数表示落入该箱所代表的 范围内的两个脉冲之间的间隔的发生次数。
在本发明的一方面中，一种用于雷达保护的装置，包括用于记录能量 事件的装置，用于计算记录的能量事件中的时间差以确定脉冲存在的装 置，用于将脉冲之间的间隔分类到柱状图箱中的装置(每个箱代表两个脉 冲之间的时间间隔的范围)，以及用于在一个或多个箱内的箱数超过选定 的箱数时确定检测到了雷达信号并且限制该雷达信号的频率上的网络流量 的装置，其中，每个箱的箱数表示落入该箱所代表的范围内的两个脉冲之 间的间隔的发生次数。
这样，提供了一种解决了规范要求并且允许无线网络与雷达系统的共 存的雷达保护设备和方法。
本领域的技术人员将从下面的描述中很容易地明白本发明的这些和其 他的目的和优点，在下面的描述中，仅仅通过说明适合于执行本发明的最 佳模式之一的方式示出并描述了本发明的优选实施例。将会认识到，本发 明能够有其他不同的实施例，并且其若干细节能够在各种明显方面进行修 改，所有这些都不脱离本发明的精神。因此，附图和描述应当被看作是说 明性的，而非限制性的。
根据本发明，公开了一种用于雷达保护的方法。该方法包括记录能量 事件，计算记录的能量事件中的时间差以确定脉冲存在，将脉冲之间的间 隔分类到柱状图箱中(每个箱代表两个脉冲之间的时间间隔的范围)，以 及当一个或多个箱内的箱数超过选定的箱数时，确定检测到了雷达信号并 且限制该雷达信号的频率上的网络流量，其中，每个箱的箱数表示落入该 箱所代表的范围内的两个脉冲之间的间隔的发生次数。
另外，根据本发明，公开了一种雷达保护设备。该设备包括被配置为 记录能量的接收器电路和接收天线，以及耦合到接收器电路并且被配置为 执行允许与雷达系统的共存的程序代码的控制器。程序代码包括命令控制 器执行以下操作的指令：计算记录的能量事件中的时间差以确定脉冲存 在，以及将脉冲之间的间隔分类到柱状图箱中，每个箱代表两个脉冲之间 的时间间隔的范围。该设备还包括耦合到控制器的发送电路和发送天线。 程序代码还包括命令控制器执行以下操作的指令：当一个或多个箱内的箱 数超过选定的箱数时，确定检测到了雷达信号并且使得发送电路限制该雷 达信号的频率上的网络流量，其中，每个箱的箱数表示落入该箱所代表的 范围内的两个脉冲之间的间隔的发生次数。
在本发明的一方面中，一种用于雷达保护的装置，包括用于记录能量 事件的装置，用于计算记录的能量事件中的时间差以确定脉冲存在的装 置，用于将脉冲之间的间隔分类到柱状图箱中的装置(每个箱代表两个脉 冲之间的时间间隔的范围)，以及用于在一个或多个箱内的箱数超过选定 的箱数时确定检测到了雷达信号并且限制该雷达信号的频率上的网络流量 的装置，其中，每个箱的箱数表示落入该箱所代表的范围内的两个脉冲之 间的间隔的发生次数。
这样，提供了一种解决了规范要求并且允许无线网络与雷达系统的共 存的雷达保护设备和方法。
本领域的技术人员将从下面的描述中很容易地明白本发明的这些和其 他的目的和优点，在下面的描述中，仅仅通过说明适合于执行本发明的最 佳模式之一的方式示出并描述了本发明的优选实施例。将会认识到，本发 明能够有其他不同的实施例，并且其若干细节能够在各种明显方面进行修 改，所有这些都不脱离本发明的精神。因此，附图和描述应当被看作是说 明性的，而非限制性的。
附图说明
被结合于此并且构成了本说明书的一部分的附图图示了本发明的实施 例，并且与上面给出的对本发明的一般描述和下面给出的详细描述一道， 用来说明本发明的原理。
图1是根据本发明的原理的包括多个接入点的无线局域网和雷达系统 的框图；
图2是由图1中所示的雷达系统发送的典型雷达信号的图示；
图3是根据本发明的原理的典型接入点的一部分的功能框图；
图4是指示图3中所示的接入点的操作的典型信号的图示；
图5是图3中所示的接入点的操作的时间图；
图6是图5中所示的脉冲间隔的柱状图；
图7是根据本发明的原理的接入点的功能框图；以及
图8是图示用于图1、3和7中所示的接入点的雷达保护设备的方法的 程序流的流程图。
图1是根据本发明的原理的包括多个接入点的无线局域网和雷达系统 的框图；
图2是由图1中所示的雷达系统发送的典型雷达信号的图示；
图3是根据本发明的原理的典型接入点的一部分的功能框图；
图4是指示图3中所示的接入点的操作的典型信号的图示；
图5是图3中所示的接入点的操作的时间图；
图6是图5中所示的脉冲间隔的柱状图；
图7是根据本发明的原理的接入点的功能框图；以及
图8是图示用于图1、3和7中所示的接入点的雷达保护设备的方法的 程序流的流程图。
具体实施方式
现在描述附图，其中相似的标号指代相似的部件，图1示出了被配置 为提供与移动台102的无线数据通信的无线局域网100。另外，无线局域 网100和移动台102根据电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准在位 于大约5GHz的频带中工作。更具体而言，无线局域网100根据欧洲电信 标准协会(ETSI)和联邦通信委员会(FCC)针对工作在5.250-5.350和 5.470-5.725GHz之间的无执照国家信息基础设施(U-NII)频带中的无执照 无线设备公布的要求工作。另外，无线局域网100包括雷达保护设备，该 设备允许网络以这样的方式与雷达操作(例如，军事和气象雷达操作)共 享频谱，该方式使得网络不会干扰雷达操作。
为此，无线局域网100包括一个或多个接入点104a-n，其中“n”指 代接入点的任何实际数目。接入点104a-n有利地利用固定骨干网106互 连。如图所示，在操作中，分组化数据利用移动台102和选定接入点104a 之间的无线链路108进行传输。更具体而言，由接入点104a利用无线链路 108发送到移动台102的分组化数据在被统称为前向链路信道的信道上发 送，而由移动台102发送到接入点104a的分组化数据在被统称为反向链路 信道的信道上发送。
本领域普通技术人员将会意识到，接入点104a-n也可以有利地专用于 或者用作网桥。在网桥应用或配置中，接入点104a-n主要专用于与另一接 入点的无线通信。在这种配置中，接入点104a-n一般使用瞄向或指向另一 接入点的有向天线来提供额外增益和选择性。被配置为网桥的接入点 104a-n通常不与移动台102通信。从而，本发明并不限于与移动台通信的 接入点104a-n；相反地，本发明包括被配置为网桥的接入点。
在5.250-5.350和5.470-5.725GHz之间的无执照国家信息基础设施 (U-NII)频带中，前向和反向链路信道未被分配给特定系统。换句话 说，无线局域网100并不被分配以频带的一部分以供其专用。相反地，无 线局域网100必须与其他同时工作的系统(特别是雷达系统)共享频带。 雷达系统包括但不限于通常工作在频带内的军事和气象雷达系统，以标号 110示出一个示例性的雷达系统。为了防止同时使用频带的相同部分，根 据当前由联邦通信委员会和欧洲电信标准协会公布的要求，工作在频带内 的系统将采用动态频率选择方案。
一般说来，在动态频率选择方案中，基于信道是否正由另一系统使 用，动态选择频带内的信道以供使用。更具体而言，根据本发明的一方 面，如果信道正由雷达系统(例如雷达系统110)使用，则接入点104a-n 选择另一信道以用于数据通信。此外，当使用根据本发明的教导的动态频 率选择方案时，雷达系统110和无线局域网100不会使用同一信道。
雷达信号的特征在于射频能量的周期性脉冲的突发。这些脉冲由于其 周期性和相对较短的脉宽，因而可区别于无线网络传输。脉冲的数目和脉 冲之间的时间段对于不同类型的雷达有所不同。除了这一不同以外，脉冲 的数目和脉冲之间的时间段可被参数化。参考图2，示出了由图1的雷达 系统110发送的示例性雷达信号200。雷达信号200包括在一系列突发中 接收的一系列脉冲202，在一系列突发中的两个突发分别被示为标号204 和206。突发204、206由通常指示为标号208的时间段分隔。每个脉冲 202代表高频(即约5GHz)的正弦波或调制波，其具有约为1到20微秒 的脉冲持续时间或脉宽(PW)。然而，几百微秒的脉宽也是已知的。连 续脉冲的开始之间的时间段被称为脉冲周期，并且是脉冲重复频率 (PRF)的倒数，记为(1/PRE)。突发长度(BL)是突发204、206中脉 冲202的数目，或者等同于脉冲202的突发204、206所花费的时间。突发 间隔(P)是两个连续突发204、206中的两个等同参考点之间所花费的时 间，并且一般在约1-60秒之间。
从而，如图2所示，雷达信号200的特征在于周期性脉冲和周期性突 发，并且被相应地参数化。本领域技术人员将会意识到，雷达信号200例 示了旋转雷达信号，而跟踪雷达信号不会表现为周期性突发。然而，本发 明也适用于利用脉冲之间的周期性的跟踪雷达信号。参考图1和2，根据 本发明的一方面，雷达信号200的周期特性被无线局域网100用来识别来 自雷达信号110的传输。更具体而言，无线局域网100内的接入点104a-n 被配置用于通过包括雷达保护设备来实现雷达保护。
转到图3，示出了根据本发明的原理配置的典型接入点300(例如， 图1中所示的接入点104a-n)的接收器部分的框图。如图所示，接入点 300包括耦合到带通滤波器304和低噪声放大器306的接收天线302，用于 接收反向链路信道上的分组化数据。接入点300还包括耦合到低噪声放大 器306的混合器308和响应于控制器324的相关的本地振荡器310，用于 调谐到或选择接收频率或信道。一系列带通滤波器312、316和放大器 314、318耦合到混合器308和模数转换器322，并且完成了接收路径 338。根据本发明的一方面，接收路径338被用于检测雷达信号。
如图所示，802.11物理接口控制器334包括模数转换器322、332、控 制器324、消隐(blanking)326、选通(gating)328以及检测和加时间戳 330。
在操作中，如连接336所示，放大器306、314和318的电源电流被积 分，并且耦合到模数转换器332。电源电流的积分形成了接收信号强度指 示(RSSI)信号。根据本发明的一方面，在一段时间上使用一个或多个接 收信号强度指示信号以检测雷达信号。更具体而言，当接收路径338接收 到信号，并且指示接收信号强度指示信号大于阈值(例如，大于-64dBm) 时，检测和加时间戳330在存储器中存储或记录事件。例如，存储器中的 事件可被存储为四个连续的16位字。另外，较低的两个字可以记录关于 事件类型的信息以及其他信息，而较高的两个字是事件时刻的实际32位 (转滚式)定时器计数。控制器324可操作用来处理存储或记录在存储器 中的事件以检测雷达信号，如下面将描述的。消隐326和选通328用于接 入点300发送或接收分组数据时，以使得发送和接收的分组化数据不被记 录。
参考图4，图示了指示图3中所示的接入点300的操作的典型信号 400。接入点300通常能够接收幅度范围在约-94和-20dBm之间的信号， 如纵轴或y轴所示。大于-20dBm的信号一般使接入点300的接收路径338 过激或饱和。时间通常在横轴或x轴上指示。本领域普通技术人员将会意 识到，本发明同样适用于具有不同接收灵敏度的接入点。
如上所述，信号400包括部分402、404，其中接入点300分别正在发 送和接收分组化数据。将会意识到，部分或分组402、404不需要具有等 于-64dBm的幅度；相反地，该幅度仅是为了便于说明。发送和接收的分 组数据的持续时间通常在约24微秒和1.5毫秒之间。在这些时间段402、 404期间，接收路径338被有效地消隐。将会意识到，在某些实施例中， 同一接收路径338中的大部分既用于雷达检测，又用于分组接收。在这些 实施例中，只有雷达检测路径被消隐，而接入点接收分组。
将会意识到，接入点300包括对分布式协调功能帧间空间(DIFS)和 随机退避(backoff)的适应；在这种情况下，用于发送和接收分组化数据 的时段是不同的。另外，接入点300可包括对每个分组的传输之前、之间 或之后的“非常时段”(quite period)的适应。
在发送和接收分组化数据之间，接入点300在清晰信道评估期间利用 接收路径338“侦听”雷达信号。用于侦听或清晰信道评估的示例性时段 通常示为标号406和408，而检测到的雷达尖峰或信号以标号410指示。 一般来说，雷达信号410是持续时间约为4微秒的脉冲；然而，持续时间 长达几百毫秒的脉冲也是已知的。
为了检测到雷达信号，信号超过阈值。例如，雷达信号410超过- 64dBm的阈值，如箭头412和414所示。本领域普通技术人员将会意识 到，该阈值按需要可被设为任何适当的功率水平。
参考图5，图示了图3中所示的接入点300的操作的时间图500。通 常，在横轴或x轴上指示时间，在纵轴或y轴上指示功率或幅度。更具体 而言，时间图500分别示出了发送和接收的分组化数据502、504，以及一 系列周期性雷达突发或脉冲506、508、510、512、514等。如标号516处 的虚线所示，雷达脉冲506、508、510、512、514等易发生某些“抖动” 或时间上的变化。根据本发明的一方面，通过下文示出的“分箱” (binning)允许了雷达检测中的这种抖动。
在检测雷达信号时，在分组化数据的发送或接收期间的接收信号强度 指示事件被忽略。另外，太窄或太宽的脉冲被忽略，具有太大宽度变化的 脉冲也被忽略。太窄或太宽或者具有太大宽度变化的示例性脉冲由标号 518示出。从而，发送和接收的分组化数据502、504以及示例性脉冲518 被从谱图500中去除。将会意识到，雷达脉冲512也与接收的分组化数据 504一起被有效地去除。如下文中所示，尽管去除了雷达脉冲512，本发 明仍能够检测雷达系统的操作。
一旦去除了发送和接收的分组化数据502、504、脉冲512以及示例性 脉冲518，雷达脉冲506、508、510、514等之间的间隔就分别被指定为 A1、A2、B和A3。将会意识到，间隔A1、A2和A3是类似的，而间隔B 较长，这是由于去除了脉冲512以及分组化数据504。根据本发明的另一 方面，太窄或太宽的脉冲之间的间隔被丢弃；因为这些间隔通常并不指示 雷达信号。
参考图6，利用间隔在存储器中建立柱状图600。这种存储器有利地 被包括在专用集成电路334中，或者被包括作为控制器324的一部分，这 两个部件都在图3中示出。在本发明的其他实施例中，可以使用专用集成 电路或控制器外部的存储器。
更具体而言，柱状图600包括多个箱，例如箱602、604，指代沿横轴 或x轴排列的两个脉冲之间的间隔。箱602、604通常覆盖了一个间隔范 围，例如分别为200-250微秒和400-500微秒。落入一个范围内的两个脉 冲之间的间隔的发生次数，例如“箱数(bin count)”在纵轴或y轴上示 出。本领域普通技术人员将会意识到，可以使用具有任何期望范围的任何 数目的箱。
如图所示，间隔A1、A2、B、A3已被分箱。从而，箱602包含间隔 A1、A2和A3，箱604包含间隔B。一旦一个或多个箱602内的计数超过 了特定的箱数606，接入点300就不再继续使用与这些脉冲相关联的频率 或信道，并且进行动态频率选择(DFS)，从而采用另一可用信道。本领 域普通技术人员将会意识到，箱数606可按需要调节以改变何时检测雷达 信号或多快地检测雷达信号。
例如，可用于检测雷达信号的一种标准是如果少于特定数目的箱被填 充以间隔并且箱数中的任何一个大于某一数，则进行动态频率选择。这种 标准防止了错误的雷达检测。已经发现，如果间距紧密的箱具有遵循高斯 分布的相应箱数，则雷达信号不存在；相反地，接入点300正在检测其自 身的传输。从而，具有遵循高斯分布的箱数的间距紧密的箱应当被忽略。 在这种情形中，箱602、604应当被清除、重置或清空。类似地，箱602、 604可被周期性清空或在检测到雷达信号时清空。
参考图7，示出了根据本发明的原理的接入点700(例如，图1中所 示的接入点104a-n)的功能框图。更具体而言，接入点700包括用于接收 反向链路信道上的分组化数据的接收路径702和用于在前向链路信道上发 送分组化数据的发送路径704。接收路径702包括天线706、低噪声放大 器708、频率转换过程710、模数(A/D)转换器712和物理接口(PHY) 控制器714。接收路径702还包括提供接收信号强度反馈信号的自动增益 控制(AGC)电路716。类似地，发送路径704包括物理接口控制器 714、数模(D/A)转换器718、频率转换过程720、功率放大器722和天 线724。物理接口控制器714利用开关726、728在接收路径702和发送路 径704之间进行选择，如标号730所示。本地振荡器732用于选择发送和 接收信道。
物理层接口控制器714有利地是专用集成电路，并且运行例如40MHz 时钟(未示出)之类的时钟。在其他实施例中，物理层接口控制器714可 包括模数转换器712和数模转换器718。另外，物理层接口控制器714执 行调制/解调。
物理层接口控制器714耦合到媒体访问控制器(MAC)734、处理器 736和网络738。媒体访问控制器734同样有利地是专用集成电路。网络 738是固定骨干网，例如图1中所示的固定骨干网106。
处理器736控制接入点700的功能，例如，与无线链路相关联的发送 和接收。处理器736耦合到接收和发送路径702、704以及本地振荡器 732，并且执行在存储器740中找到的存储的程序代码。从而，处理器736 被编程为记录和/或管理检测到的雷达信号，并选择通信信道以用于前向传 输，并且从而选择客户端返回链路，以便以取决于其存储的程序代码的各 种方式防止与雷达系统产生干扰。本领域普通技术人员将会意识到，在替 换实施例中，处理器适当地包括存储器。在其他实施例中，存储器在接入 点700的外部或者不是接入点700的一部分。处理器736通过以下方式检 测雷达信号：记录能量事件，计算记录的能量事件中的时间差以确定脉冲 存在，将脉冲之间的间隔分类到柱状图的箱中，其中每个箱代表两个脉冲 之间的时间间隔的范围，每个脉冲指示某一雷达频率，并且基于选定的箱 数限制雷达频率上的网络流量。
考虑到上述结构和功能特征，参考图8将更好地意识到根据本发明各 种方面的方法。尽管出于简化说明的目的，图8的方法被示为和描述为顺 序执行，但是应当理解和意识到，本发明并不限于图示顺序，因为根据本 发明，某些方面可以按不同于这里所示和描述的顺序发生和/或与其他方面 同时发生。而且，要实现根据本发明一方面的方法并不需要所有图示的特 征。另外，本发明的方法可以在软件、硬件或软件和硬件的组合中实现。
现在参考图8，示出了图示用于无线网络的雷达保护设备的方法800 的程序流的流程图。方法800开始于在框802中对能量事件进行记录(例 如，检测、加时间戳和/或记入日志)。这里所用的能量事件包括来自雷达 系统(例如图1中所示的雷达系统110)的传输等等。
例如，能量事件适当地由接收路径338响应于控制器334而记录(图 3中所示)，或者由接收路径702响应于处理器736而记录(图7中所 示)。更具体而言，具有上升到超出指定阈值的能量水平和下降到低于指 定阈值的能量水平的能量事件被记录。参考图2，这种指定阈值通常示为 参考字母T。而且，这种超出和低于指定阈值T的上升和下降事件分别对 应于脉冲202的前导和拖尾沿，如标号210和212总地指示。类似地，超 过-64dBm阈值的雷达信号410(如箭头412和414n总地指示)在图4中 示出。
仍然参考图8，在框804，计算记录的能量事件中的时间差以确定脉 冲存在。例如，脉冲506、508、510、514等的相应部分(例如前导沿) 之间的时间戳的差被用于计算间隔A1、A2、B、A3，如图5中所示。在 框806，超出范围(例如，太窄或太宽)的脉冲之间的间隔被丢弃，因为 这些间隔通常并不指示雷达信号。
在框808，脉冲之间的间隔被分类到包括多个箱的柱状图中。柱状图 的每个箱代表两个脉冲之间的时间间隔的范围。图6示出了示例性的柱状 图600。柱状图的单个箱中的累积代表在等于箱范围的误差裕量内具有周 期性的间隔。
在框810，柱状图被周期性地重置，即，柱状图的任何箱中的所有累 积都被丢弃。例如，大约每一百毫秒，所有箱都被适当地重置一次。或 者，箱中的最老条目被清除，例如那些老于例如750毫秒的条目。在重置 时段内超过指定箱数(例如，图6中所示的箱数606)的柱状图的任何箱 指示多个间距类似的脉冲的存在，这多个脉冲与已接收到雷达信号的高概 率相关。通常，从箱中周期性地重置或清除旧的条目防止了雷达信号的错 误检测。
在框812，利用柱状图中的箱数作为雷达检测的指示，限制或停止在 检测到的频率上的干扰无线网络流量的传输，从而减少或去除与雷达系统 的干扰。为了区分雷达系统传输和随机高频脉冲，在脉冲之间的测量间隔 集中在少量柱状图箱中时停止无线网络流量，从而由于雷达信号的周期 性，将不相关的检测与相关的分箱隔离开来。方法800在框814中结束。
为了使无线网络成功地与雷达系统共享频谱，雷达信号必须被快速 地、高效地和准确地检测。当与使用傅立叶或周期变换的方法相比时，前 述方法需要相对较低的计算处理，从而导致高检测速率和低错误报警率。 另外，前述方法在不相关的检测噪声存在时是健壮的，并且易于被参数化 以应对雷达系统的差别。
考虑到前述内容，提供了一种雷达保护设备和方法，其解决了规范要 求，并且允许无线网络与雷达系统共存。
尽管通过描述其实施例已经图示了本系统，并且已经相当详细地描述 了实施例，但是申请人的意图并不是要将所附权利要求的范围约束或以任 何方式限制在这些细节。附加的优点和修改对于本领域技术人员是很清楚 的。将会理解，本发明可应用于任何使用分组化数据的无线网络。而且， 这种网络并不限于工作在任何特定频带中；相反地，可以按需要工作在任 何频率。另外，本发明并不限于根据任何标准或规范进行工作。因此，在 其更广泛的方面，本发明并不限于所示出和描述的特定细节、代表性装置 和说明性示例。因此，可以对这些细节进行修改，而不脱离申请人的一般 创造性概念的精神或范围。
为此，无线局域网100包括一个或多个接入点104a-n，其中“n”指 代接入点的任何实际数目。接入点104a-n有利地利用固定骨干网106互 连。如图所示，在操作中，分组化数据利用移动台102和选定接入点104a 之间的无线链路108进行传输。更具体而言，由接入点104a利用无线链路 108发送到移动台102的分组化数据在被统称为前向链路信道的信道上发 送，而由移动台102发送到接入点104a的分组化数据在被统称为反向链路 信道的信道上发送。
本领域普通技术人员将会意识到，接入点104a-n也可以有利地专用于 或者用作网桥。在网桥应用或配置中，接入点104a-n主要专用于与另一接 入点的无线通信。在这种配置中，接入点104a-n一般使用瞄向或指向另一 接入点的有向天线来提供额外增益和选择性。被配置为网桥的接入点 104a-n通常不与移动台102通信。从而，本发明并不限于与移动台通信的 接入点104a-n；相反地，本发明包括被配置为网桥的接入点。
在5.250-5.350和5.470-5.725GHz之间的无执照国家信息基础设施 (U-NII)频带中，前向和反向链路信道未被分配给特定系统。换句话 说，无线局域网100并不被分配以频带的一部分以供其专用。相反地，无 线局域网100必须与其他同时工作的系统(特别是雷达系统)共享频带。 雷达系统包括但不限于通常工作在频带内的军事和气象雷达系统，以标号 110示出一个示例性的雷达系统。为了防止同时使用频带的相同部分，根 据当前由联邦通信委员会和欧洲电信标准协会公布的要求，工作在频带内 的系统将采用动态频率选择方案。
一般说来，在动态频率选择方案中，基于信道是否正由另一系统使 用，动态选择频带内的信道以供使用。更具体而言，根据本发明的一方 面，如果信道正由雷达系统(例如雷达系统110)使用，则接入点104a-n 选择另一信道以用于数据通信。此外，当使用根据本发明的教导的动态频 率选择方案时，雷达系统110和无线局域网100不会使用同一信道。
雷达信号的特征在于射频能量的周期性脉冲的突发。这些脉冲由于其 周期性和相对较短的脉宽，因而可区别于无线网络传输。脉冲的数目和脉 冲之间的时间段对于不同类型的雷达有所不同。除了这一不同以外，脉冲 的数目和脉冲之间的时间段可被参数化。参考图2，示出了由图1的雷达 系统110发送的示例性雷达信号200。雷达信号200包括在一系列突发中 接收的一系列脉冲202，在一系列突发中的两个突发分别被示为标号204 和206。突发204、206由通常指示为标号208的时间段分隔。每个脉冲 202代表高频(即约5GHz)的正弦波或调制波，其具有约为1到20微秒 的脉冲持续时间或脉宽(PW)。然而，几百微秒的脉宽也是已知的。连 续脉冲的开始之间的时间段被称为脉冲周期，并且是脉冲重复频率 (PRF)的倒数，记为(1/PRE)。突发长度(BL)是突发204、206中脉 冲202的数目，或者等同于脉冲202的突发204、206所花费的时间。突发 间隔(P)是两个连续突发204、206中的两个等同参考点之间所花费的时 间，并且一般在约1-60秒之间。
从而，如图2所示，雷达信号200的特征在于周期性脉冲和周期性突 发，并且被相应地参数化。本领域技术人员将会意识到，雷达信号200例 示了旋转雷达信号，而跟踪雷达信号不会表现为周期性突发。然而，本发 明也适用于利用脉冲之间的周期性的跟踪雷达信号。参考图1和2，根据 本发明的一方面，雷达信号200的周期特性被无线局域网100用来识别来 自雷达信号110的传输。更具体而言，无线局域网100内的接入点104a-n 被配置用于通过包括雷达保护设备来实现雷达保护。
转到图3，示出了根据本发明的原理配置的典型接入点300(例如， 图1中所示的接入点104a-n)的接收器部分的框图。如图所示，接入点 300包括耦合到带通滤波器304和低噪声放大器306的接收天线302，用于 接收反向链路信道上的分组化数据。接入点300还包括耦合到低噪声放大 器306的混合器308和响应于控制器324的相关的本地振荡器310，用于 调谐到或选择接收频率或信道。一系列带通滤波器312、316和放大器 314、318耦合到混合器308和模数转换器322，并且完成了接收路径 338。根据本发明的一方面，接收路径338被用于检测雷达信号。
如图所示，802.11物理接口控制器334包括模数转换器322、332、控 制器324、消隐(blanking)326、选通(gating)328以及检测和加时间戳 330。
在操作中，如连接336所示，放大器306、314和318的电源电流被积 分，并且耦合到模数转换器332。电源电流的积分形成了接收信号强度指 示(RSSI)信号。根据本发明的一方面，在一段时间上使用一个或多个接 收信号强度指示信号以检测雷达信号。更具体而言，当接收路径338接收 到信号，并且指示接收信号强度指示信号大于阈值(例如，大于-64dBm) 时，检测和加时间戳330在存储器中存储或记录事件。例如，存储器中的 事件可被存储为四个连续的16位字。另外，较低的两个字可以记录关于 事件类型的信息以及其他信息，而较高的两个字是事件时刻的实际32位 (转滚式)定时器计数。控制器324可操作用来处理存储或记录在存储器 中的事件以检测雷达信号，如下面将描述的。消隐326和选通328用于接 入点300发送或接收分组数据时，以使得发送和接收的分组化数据不被记 录。
参考图4，图示了指示图3中所示的接入点300的操作的典型信号 400。接入点300通常能够接收幅度范围在约-94和-20dBm之间的信号， 如纵轴或y轴所示。大于-20dBm的信号一般使接入点300的接收路径338 过激或饱和。时间通常在横轴或x轴上指示。本领域普通技术人员将会意 识到，本发明同样适用于具有不同接收灵敏度的接入点。
如上所述，信号400包括部分402、404，其中接入点300分别正在发 送和接收分组化数据。将会意识到，部分或分组402、404不需要具有等 于-64dBm的幅度；相反地，该幅度仅是为了便于说明。发送和接收的分 组数据的持续时间通常在约24微秒和1.5毫秒之间。在这些时间段402、 404期间，接收路径338被有效地消隐。将会意识到，在某些实施例中， 同一接收路径338中的大部分既用于雷达检测，又用于分组接收。在这些 实施例中，只有雷达检测路径被消隐，而接入点接收分组。
将会意识到，接入点300包括对分布式协调功能帧间空间(DIFS)和 随机退避(backoff)的适应；在这种情况下，用于发送和接收分组化数据 的时段是不同的。另外，接入点300可包括对每个分组的传输之前、之间 或之后的“非常时段”(quite period)的适应。
在发送和接收分组化数据之间，接入点300在清晰信道评估期间利用 接收路径338“侦听”雷达信号。用于侦听或清晰信道评估的示例性时段 通常示为标号406和408，而检测到的雷达尖峰或信号以标号410指示。 一般来说，雷达信号410是持续时间约为4微秒的脉冲；然而，持续时间 长达几百毫秒的脉冲也是已知的。
为了检测到雷达信号，信号超过阈值。例如，雷达信号410超过- 64dBm的阈值，如箭头412和414所示。本领域普通技术人员将会意识 到，该阈值按需要可被设为任何适当的功率水平。
参考图5，图示了图3中所示的接入点300的操作的时间图500。通 常，在横轴或x轴上指示时间，在纵轴或y轴上指示功率或幅度。更具体 而言，时间图500分别示出了发送和接收的分组化数据502、504，以及一 系列周期性雷达突发或脉冲506、508、510、512、514等。如标号516处 的虚线所示，雷达脉冲506、508、510、512、514等易发生某些“抖动” 或时间上的变化。根据本发明的一方面，通过下文示出的“分箱” (binning)允许了雷达检测中的这种抖动。
在检测雷达信号时，在分组化数据的发送或接收期间的接收信号强度 指示事件被忽略。另外，太窄或太宽的脉冲被忽略，具有太大宽度变化的 脉冲也被忽略。太窄或太宽或者具有太大宽度变化的示例性脉冲由标号 518示出。从而，发送和接收的分组化数据502、504以及示例性脉冲518 被从谱图500中去除。将会意识到，雷达脉冲512也与接收的分组化数据 504一起被有效地去除。如下文中所示，尽管去除了雷达脉冲512，本发 明仍能够检测雷达系统的操作。
一旦去除了发送和接收的分组化数据502、504、脉冲512以及示例性 脉冲518，雷达脉冲506、508、510、514等之间的间隔就分别被指定为 A1、A2、B和A3。将会意识到，间隔A1、A2和A3是类似的，而间隔B 较长，这是由于去除了脉冲512以及分组化数据504。根据本发明的另一 方面，太窄或太宽的脉冲之间的间隔被丢弃；因为这些间隔通常并不指示 雷达信号。
参考图6，利用间隔在存储器中建立柱状图600。这种存储器有利地 被包括在专用集成电路334中，或者被包括作为控制器324的一部分，这 两个部件都在图3中示出。在本发明的其他实施例中，可以使用专用集成 电路或控制器外部的存储器。
更具体而言，柱状图600包括多个箱，例如箱602、604，指代沿横轴 或x轴排列的两个脉冲之间的间隔。箱602、604通常覆盖了一个间隔范 围，例如分别为200-250微秒和400-500微秒。落入一个范围内的两个脉 冲之间的间隔的发生次数，例如“箱数(bin count)”在纵轴或y轴上示 出。本领域普通技术人员将会意识到，可以使用具有任何期望范围的任何 数目的箱。
如图所示，间隔A1、A2、B、A3已被分箱。从而，箱602包含间隔 A1、A2和A3，箱604包含间隔B。一旦一个或多个箱602内的计数超过 了特定的箱数606，接入点300就不再继续使用与这些脉冲相关联的频率 或信道，并且进行动态频率选择(DFS)，从而采用另一可用信道。本领 域普通技术人员将会意识到，箱数606可按需要调节以改变何时检测雷达 信号或多快地检测雷达信号。
例如，可用于检测雷达信号的一种标准是如果少于特定数目的箱被填 充以间隔并且箱数中的任何一个大于某一数，则进行动态频率选择。这种 标准防止了错误的雷达检测。已经发现，如果间距紧密的箱具有遵循高斯 分布的相应箱数，则雷达信号不存在；相反地，接入点300正在检测其自 身的传输。从而，具有遵循高斯分布的箱数的间距紧密的箱应当被忽略。 在这种情形中，箱602、604应当被清除、重置或清空。类似地，箱602、 604可被周期性清空或在检测到雷达信号时清空。
参考图7，示出了根据本发明的原理的接入点700(例如，图1中所 示的接入点104a-n)的功能框图。更具体而言，接入点700包括用于接收 反向链路信道上的分组化数据的接收路径702和用于在前向链路信道上发 送分组化数据的发送路径704。接收路径702包括天线706、低噪声放大 器708、频率转换过程710、模数(A/D)转换器712和物理接口(PHY) 控制器714。接收路径702还包括提供接收信号强度反馈信号的自动增益 控制(AGC)电路716。类似地，发送路径704包括物理接口控制器 714、数模(D/A)转换器718、频率转换过程720、功率放大器722和天 线724。物理接口控制器714利用开关726、728在接收路径702和发送路 径704之间进行选择，如标号730所示。本地振荡器732用于选择发送和 接收信道。
物理层接口控制器714有利地是专用集成电路，并且运行例如40MHz 时钟(未示出)之类的时钟。在其他实施例中，物理层接口控制器714可 包括模数转换器712和数模转换器718。另外，物理层接口控制器714执 行调制/解调。
物理层接口控制器714耦合到媒体访问控制器(MAC)734、处理器 736和网络738。媒体访问控制器734同样有利地是专用集成电路。网络 738是固定骨干网，例如图1中所示的固定骨干网106。
处理器736控制接入点700的功能，例如，与无线链路相关联的发送 和接收。处理器736耦合到接收和发送路径702、704以及本地振荡器 732，并且执行在存储器740中找到的存储的程序代码。从而，处理器736 被编程为记录和/或管理检测到的雷达信号，并选择通信信道以用于前向传 输，并且从而选择客户端返回链路，以便以取决于其存储的程序代码的各 种方式防止与雷达系统产生干扰。本领域普通技术人员将会意识到，在替 换实施例中，处理器适当地包括存储器。在其他实施例中，存储器在接入 点700的外部或者不是接入点700的一部分。处理器736通过以下方式检 测雷达信号：记录能量事件，计算记录的能量事件中的时间差以确定脉冲 存在，将脉冲之间的间隔分类到柱状图的箱中，其中每个箱代表两个脉冲 之间的时间间隔的范围，每个脉冲指示某一雷达频率，并且基于选定的箱 数限制雷达频率上的网络流量。
考虑到上述结构和功能特征，参考图8将更好地意识到根据本发明各 种方面的方法。尽管出于简化说明的目的，图8的方法被示为和描述为顺 序执行，但是应当理解和意识到，本发明并不限于图示顺序，因为根据本 发明，某些方面可以按不同于这里所示和描述的顺序发生和/或与其他方面 同时发生。而且，要实现根据本发明一方面的方法并不需要所有图示的特 征。另外，本发明的方法可以在软件、硬件或软件和硬件的组合中实现。
现在参考图8，示出了图示用于无线网络的雷达保护设备的方法800 的程序流的流程图。方法800开始于在框802中对能量事件进行记录(例 如，检测、加时间戳和/或记入日志)。这里所用的能量事件包括来自雷达 系统(例如图1中所示的雷达系统110)的传输等等。
例如，能量事件适当地由接收路径338响应于控制器334而记录(图 3中所示)，或者由接收路径702响应于处理器736而记录(图7中所 示)。更具体而言，具有上升到超出指定阈值的能量水平和下降到低于指 定阈值的能量水平的能量事件被记录。参考图2，这种指定阈值通常示为 参考字母T。而且，这种超出和低于指定阈值T的上升和下降事件分别对 应于脉冲202的前导和拖尾沿，如标号210和212总地指示。类似地，超 过-64dBm阈值的雷达信号410(如箭头412和414n总地指示)在图4中 示出。
仍然参考图8，在框804，计算记录的能量事件中的时间差以确定脉 冲存在。例如，脉冲506、508、510、514等的相应部分(例如前导沿) 之间的时间戳的差被用于计算间隔A1、A2、B、A3，如图5中所示。在 框806，超出范围(例如，太窄或太宽)的脉冲之间的间隔被丢弃，因为 这些间隔通常并不指示雷达信号。
在框808，脉冲之间的间隔被分类到包括多个箱的柱状图中。柱状图 的每个箱代表两个脉冲之间的时间间隔的范围。图6示出了示例性的柱状 图600。柱状图的单个箱中的累积代表在等于箱范围的误差裕量内具有周 期性的间隔。
在框810，柱状图被周期性地重置，即，柱状图的任何箱中的所有累 积都被丢弃。例如，大约每一百毫秒，所有箱都被适当地重置一次。或 者，箱中的最老条目被清除，例如那些老于例如750毫秒的条目。在重置 时段内超过指定箱数(例如，图6中所示的箱数606)的柱状图的任何箱 指示多个间距类似的脉冲的存在，这多个脉冲与已接收到雷达信号的高概 率相关。通常，从箱中周期性地重置或清除旧的条目防止了雷达信号的错 误检测。
在框812，利用柱状图中的箱数作为雷达检测的指示，限制或停止在 检测到的频率上的干扰无线网络流量的传输，从而减少或去除与雷达系统 的干扰。为了区分雷达系统传输和随机高频脉冲，在脉冲之间的测量间隔 集中在少量柱状图箱中时停止无线网络流量，从而由于雷达信号的周期 性，将不相关的检测与相关的分箱隔离开来。方法800在框814中结束。
为了使无线网络成功地与雷达系统共享频谱，雷达信号必须被快速 地、高效地和准确地检测。当与使用傅立叶或周期变换的方法相比时，前 述方法需要相对较低的计算处理，从而导致高检测速率和低错误报警率。 另外，前述方法在不相关的检测噪声存在时是健壮的，并且易于被参数化 以应对雷达系统的差别。
考虑到前述内容，提供了一种雷达保护设备和方法，其解决了规范要 求，并且允许无线网络与雷达系统共存。
尽管通过描述其实施例已经图示了本系统，并且已经相当详细地描述 了实施例，但是申请人的意图并不是要将所附权利要求的范围约束或以任 何方式限制在这些细节。附加的优点和修改对于本领域技术人员是很清楚 的。将会理解，本发明可应用于任何使用分组化数据的无线网络。而且， 这种网络并不限于工作在任何特定频带中；相反地，可以按需要工作在任 何频率。另外，本发明并不限于根据任何标准或规范进行工作。因此，在 其更广泛的方面，本发明并不限于所示出和描述的特定细节、代表性装置 和说明性示例。因此，可以对这些细节进行修改，而不脱离申请人的一般 创造性概念的精神或范围。