[发明专利]用于802.11n设备的空闲信道评估方法

说明书

技术领域：

本发明属于无线通信领域，涉及无线局域网通信。具体的说涉及802.11n设备在工作于 40MHz带宽模式下，对空闲信道评估(Clear Channel Assessment)的方法。

背景技术：

802.11系列协议的媒体访问控制(MAC)子层采用载波侦听多址接入/冲突避免(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance即CSMA/CA)机制作为媒介访问机制， 并且以RTS/CTS消息交换机制作为辅助的媒介访问方式。

CSMA/CA协议的工作流程是：一个WLAN站点需要在无线网络中传送数据，如果它没有探 测到网络中正在传送数据，则附加等待一段时间，再随机选择一个时间片继续探测，如果无 线网络中仍旧没有活动的话，就将数据发送出去。接收端的站点如果收到发送端送出的完整 的数据则回传一个ACK数据报，如果这个ACK数据报被发送端收到，则本次数据发送过程完 成，如果发送端没有收到ACK数据报，数据报就在发送端等待一段时间后被重传。

网络设备使用空闲信道评估(Clear Channel Assessment CCA)装置来决定信道是否空闲， 该方法通过检测能量或检测信号相关特性或者两者的结合方式来完成。802.11a/b/g设备都 是工作在20MHz带宽的信道上。而在802.11n协议中，允许设备同时占用两个20MHz的信道 一共40MHz宽度的带宽来传递数据。协议要求，当接收机把工作信道宽度设置为40MHz时， 分别在主信道与第二信道上提供空闲信道评估(CCA)指示。由于在采样的40MHz复基带信号 中，两个边带信道上的信号混合在一起，因此原有的能量检测或载波检测方式均无法正常实 现空闲信道评估(CCA)指示。

发明内容：

为了实现在40MHz带宽下的空闲信道评估(CCA)，需要将40MHz带宽信号分离为两个独 立的上下边带20Mhz带宽信号。在40MHz的复基带信号中，上下20MHz的边带信号位于其频 谱的正负半轴。本发明采用希尔伯特(Hilbert)变换方法生成解析信号，来滤除一半频率轴 的信号频谱，从而实现上下边带20MHz信号的提取。

希尔伯特(Hilbert)变换的原理如下：

给定一个输入信号x_r(t)，其对应的频谱为X_r(ω)。将其输入Hilbert滤波器(Hilbert 变换系统)后，对应输出信号x_ht(t)，其对应的频谱为X_ht(ω)，参见图1。

其中有：x_ht(t)＝x_r(t)*h(t)，X_ht(ω)＝X_r(ω)·H(ω)

H(ω)具有如下性质：

H(ω)=-jω>0+jω<0]]>

如果构造解析信号x_analytic(t)＝x_r(t)+jx_ht(t)

那么它对应的频谱X_analytic(ω)＝X_r(ω)+j·X_ht(ω)＝X_r(ω)·(1+jH(ω))仅存在于正半轴平 面。