[发明专利]用于在无线通信网络中进行信道交换的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在无线通信网络中进行信道交换的方法，该无线通讯网络包括至少一个接入节点和多个客户端，其中在预定频率范围中的通信网络使用多个可能的信道中的一个作为次级用户用于进行数据通信。本发明还涉及一种无线通信网络的接入节点。 

背景技术

所谓的ISM频带(Industrial，Scientific and Medical Band)在世界范围内是可用的并且在从5.15GHz到5.725GHz的频率范围中很大程度上无需许可付费。出于此原因，用户不仅使用例如以WLAN(Wireless Local Area Network)标准或蓝牙为基础的无线通信网络，而且还使用用于机场或船舶的雷达设备。基于在提到的频率范围中可能的复用而存在规则，以便可以合作地使用。 

管理局将使用者(即无线通信网络以及雷达应用设备)分成初级和次级用户，这相当于出现优先级。在德国或者也在其他欧洲国家，该分配特别适合于5.25GHz到5.35GHz(信道52至64)和5.47GHz到5.725GHz(信道100至140)的范围。根据规定，一旦通过WLAN识别出雷达应用设备，就将其作为次级用户撤回到外部范围中，这是因为该雷达应用设备原则上是初级用户。由此得出 的必要性是，必须通过WLAN根据初级用户寻找通过通信网络使用的信道。在识别初级用户时，必须通过WLAN开启信道，并且避开其他的、另外的初级或次级用户未使用的信道。该能力称为动态频率选择Dynamic Frequency Selection(DFS)。 

为了识别初级用户，WLAN的接入节点必须周期性地监听其使用的信道。这称为信道可用性检查Channel Availability Check，CAC。一旦识别了陌生的发送器，接入节点就在确定的时间将该使用其通信网络的信道关闭，并且开启到空闲信道上的交换。因此随机地选择新的信道，并且通常由接入节点来执行该选择。在该新信道上必须首先在预定的、通常是60秒的时间间隔中检验是否有初级用户在场。该检验称为信道观察时间Channel Observation Time(COT)。如果未发现陌生的发送器，那么实现成为空闲信道的交换。同样由无线通信网络的客户端实现该交换。如果其他的系统在COT期间被识别出，那么WLAN接入节点也在确定的时间将该信道关闭，并且在预定的时间在存在其他系统的条件下检验下一个信道。 

中断无线通信网络的数据通信不仅是强制进行信道交换的结果，也经常在24小时以后进行，以便对全部无线信道执行详细地检验。由此每天至少一次中断在无线通信网络中的数据通信。一些系统在持续的运行中执行对可用性的检验，其中仅仅在怀疑的情况下在其他系统上执行对信道的详细检验。 

在接入节点识别出初级用户后，和信道交换相联系的问题是各个WLAN用户端的交接时间(Handover-Zeit)。信道交换通常和多个信标区间的、在时间区域中的通信故障相联系，通过然后启动对空闲信道的搜索得出该信标区间。如果接入节点已经具有关于空闲信道的信息，则也引起多个信标区间的通信故障。信标区间典型地是20至1000ms。通信故障的原因在于，接入节点尽管在识别出初 级用户后立即在信标中发出信息(一个所谓的Channel Switch Announce，CSA)，利用该信息通知客户端，在哪些信道上进行了进一步的通信。但接入节点自身并不立即进行该信道交换。因为为了确定全部无线通信网络的客户端实际上交换信道，接入节点使更多的信标区间停留在老的信道上，以便发出CSA元素。如果客户端在新的、空闲信道上从接入节点接收了其中没有CSA元素的信标，则客户端才再次允许进行通信。 

基本上、特别是在无线通信网络的工业应用中有意义的是，鉴于数据流量和实时能力而给出通信网络的定义的性能。然而如果可以对通信网络的全部节点(接入节点和客户端)的行为进行规划和预测，则仅仅给出该性能。仅仅以这种方式可以稳定并且可靠地实现无线连接。 

发明内容

因此本发明的目的在于，给出一种方法，利用该方法可以以改进的方式实现在无线通信网络中进行信道交换。另一个目的在于，给出一种无线通信网络的接入节点，其以改进的方式使无线通信网络的信道交换有效地实现。 

该目的通过根据权利要求1的特征的一种方法以及根据权利要求12的特征的一种接入节点来实现。有利的实施方式由从属权利要求给出。