[发明专利]数字家庭中无线设备避免外界设备干扰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字家庭网络领域，尤其涉及数字家庭中无线设备避免家用电器及其他无线 设备干扰的方法。

技术背景

数字家庭是IT、信息家庭、通信高度融合的具体产物，数字家庭的重点是互连与融合。 而无线技术有着独特的优势，能够很方便地提供无线局域网、多媒体和存储技术整合的数字 家庭网络。目前市场上现有的家庭无线网络技术解决方案普遍是802.11x(802.11a/802.11g) 无线局域网(WLAN)技术上建立的。同时有着很低的功耗和很高的数据传输速度的超宽带 (UWB)技术也成为一种新兴的无线传输技术。但是数字家庭无线网中的标准并不统一。除 了802.11x与UWB技术，还有蓝牙，Zigbee等无线网络传输标准。另外，移动通信(GSM)、 数字电视(UHF/VHF)在家庭中的使用都将增加数字家庭电磁环境的复杂性，因此它们之间 存在着电磁兼容和异构无线网络的干扰问题。这种干扰可以通过一定的频谱规划来解决， 但是现在各个厂家、各种不同的组织都制定了自己的标准而没有统一的频谱规划。同时， 由于家用电器如微波炉等产生的干扰对数字家庭中的无线网络也会带来很大的影响。

美国联邦通信委员会(FCC)的大量研究表明，一些非授权频段如工业，科学和医学频段 (ISM)和适于陆地移动通信的2GHz左右授权频段过于拥挤，而有些授权频段却经常空闲，利 用率仅为15％-80％。数字家庭无线环境中的频段使用也有类似问题，特别是在2.4HHz左右 频段除了多种无线网标准的频谱有重叠，家庭设备如微波炉的干扰也存在于这一频段。而 其他的授权频段如UHF/VHF和非授权的高频频段(UWB)的使用率却不高。因此如何充分利 用使用率不高的频段，以解决无线异构网络之间的干扰和人为干扰问题，提高无线传输信 道质量已经成为数字家庭无线网络中的重点研究课题。

由于认知无线电(CR)具有能感知周围环境特别是频谱操作环境的特性，本发明把CR技 术引入到数字家庭网络的无线技术中来，提出一种基于认知无线电技术的数字家庭中无线 设备避免家用电器及异构干扰的方法。采用认知无线电的频谱感知技术提高频谱利用的灵 活性，改善频谱共享，有效的避免家用电器的干扰，同时与其它无线系统更好地共存，提 高数据传输速率和整个数字家庭网络的性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供数字家庭中无线设备避免外界 设备干扰的方法，所述的外界设备包括家用电器及除本设备之外的其他无线设备，该方法 采用认知无线电技术，使得无线设备具有频段检测，信号判决和信息处理的功能，因此该 无线设备能够在数字家庭环境中有效的避免家用电器和其他各种无线设备干扰，从而能够 更好的适应数字家庭中复杂的无线环境。本发明的解决方案如下：

一种数字家庭中无线设备避免家用电器及异构干扰的方法，包括如下步骤：

(1)首先在数字家庭环境中使用无线设备中的前端模块，周期性的接收本无线设备工 作频段内的信号，并将接收到的信号传到无线设备中的检测模块。

(2)检测模块通过能量检测和特征检测的方法，判断是否存在家用电器及其他无线设 备的干扰，并将判决信号发送到处理模块。

(3)处理模块根据判决信号向检测模块和前端模块发送控制命令。

(4)前端模块和检测模块根据处理模块发送的控制命令调整工作模式，使得本无线设 备避开受干扰的频段进行数据传输。

上述方法中的前端模块控制整个无线设备工作的RF上的带宽。其具有的宽带射频设定 在8-10倍频程工作，且可进行调谐和能量控制，同时使用电路CAD优化设计以达到宽带的 低噪声前置放大器、几个倍频程的宽带功放的需要。同时对于10倍频程以上的工作带宽， 采用多频段组合式天线，即在全频段甚至每个频段使用几付天线，组合起来形成宽带天线，如 在Speakeasy中，采用分段实现，把2-2000MHz的频段分为三段：2-30MHz，30-500MHz， 500-2000MHz。

上述方法步骤2中的检测模块包含有两个子模块：能量检测模块和特征检测模块，