CN106688284A - 基于需求的协作式双模Wi‑Fi网络控制以优化无线功率和性能 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及基于需求的协作式双模Wi‑Fi网络控制框架，其可优化可支持多种Wi‑Fi联网技术的无线设备上的无线功率和性能。具体地，高性能Wi‑Fi链路可被保留给具有显著的服务质量(QoS)要求的服务或应用，并且常规Wi‑Fi链路可被用于传输关于具有典型的性能要求的服务或应用的数据。例如，与前向话务相关联的带宽要求可根据与前向话务相关联的大小和等待时间要求来测量，并且恰适的Wi‑Fi联网模式可根据前向话务带宽要求结合关联于常规Wi‑Fi链路的平均带宽和平均重传率以及其他因素来控制。此外，在不需要传送前向话务时，所有Wi‑Fi子***可进入低功率状态。

Description

基于需求的协作式双模Wi-Fi网络控制以优化无线功率和 性能
技术领域
本文描述的各种实施例一般涉及协作式且基于需求的框架，该协作式且基于需求的框架用以优化支持双模Wi-Fi网络技术的无线设备上的功率和性能。
背景
无线显示***一般包括源设备，该源设备向参与特定媒体共享会话的一个或多个阱设备发送音频、视频、和/或其他多媒体数据。媒体数据可既在与源设备相关联的本地显示器处、又在与每个阱设备相关联的显示器处回放。更具体地，参与特定媒体共享会话的每个阱设备通常在与其相关联的屏幕和音频装备上渲染所接收到的媒体数据。此外，在一些情形中，用户可向阱设备应用用户输入(例如，触摸输入、远程控制输入等)。在无线显示***中，用户输入可从一个或多个阱设备发送到源设备，并且源设备可随后在发送给阱设备的后续多媒体数据上应用接收自阱设备的用户输入。例如，由Wi-Fi联盟开发的新兴的Wi-Fi显示标准(亦称为MiracastTM)基于Wi-Fi直连并且提供用于在Wi-Fi显示阱设备处发现、配对、连接和渲染来自Wi-Fi显示源设备的多媒体数据的可互操作机制。
一般而言，源设备和每个阱设备可以是移动设备或者具有无线通信能力的有线设备。在一个示例中，作为有线设备，源设备和/或阱设备可包括电视机、桌面型计算机、监视器、投影仪、或其他合适的包括无线通信能力的设备。在此情形中，电池寿命可以不是重要的关注问题，因为源设备和阱设备***到墙壁插座中。然而，在源设备和/或一个或多个阱设备是移动或无线设备的其他示例中，源设备和/或阱设备可包括移动电话、具有无线通信卡的便携式计算机、个人数字助理(PDA)、便携式媒体播放器、或具有无线通信能力的其他闪存设备(包括所谓的“智能”电话和“智能”板或平板设备)、或其他类型的无线设备，它们通常通过有限的电池资源来供电。在无线显示***的情形中，源设备将通常负责处理供在阱设备处显示的所有媒体数据以及接收自阱设备的用户输入。相应地，在设计可被用作无线显示***中的源设备的无线设备时，改进的电池寿命和电池节省是重要的关注问题。
此外，下一代无线设备可预期用高分辨率外部电视机、监视器、以及其他合适的显示器(例如，在60-240Hz下的～4K/8K)来无线地渲染高保真媒体数据，这些显示器根据新的递送～2GbpS空中容量的定向802.11ad标准而需要连续的高吞吐量无线联网。同时，不那么需要吞吐量的许多其他使用情形和/或应用可仅需要偶发性的无线连接，这些偶发性的无线连接可使用常规Wi-Fi技术(诸如802.11n或新的802.11ac变型)来充分地提供。由此，取决于Wi-Fi客户端情景、所需要的连接、以及预期性能(例如，等待时间、吞吐量、弹性等)，应当将新的高吞吐量802.11ad定向Wi-Fi联网子***智能地添加至常规Wi-Fi技术以允许对组合Wi-Fi基础设施的最优控制，以便提供必需的Wi-Fi性能和平台功率优化。
概述
以下给出了与本文所公开的一个或多个方面和/或实施例相关的简化概述。如此，以下概述既不应被视为与所有构想的方面和/或实施例相关的详尽纵览，以下概述也不应被认为标识与所有构想的方面和/或实施例相关的关键性或决定性要素或描绘与任何特定方面和/或实施例相关联的范围。相应地，以下概述的唯一目的是在以下给出的详细描述之前以简化形式呈现与本文所公开的一个或多个方面和/或实施例相关的某些概念。
根据一个示例性方面，本公开涉及基于需求的协作式双模Wi-Fi网络控制框架，其可优化可支持多种Wi-Fi联网技术的无线设备上的无线功率和性能。具体地，高性能Wi-Fi链路可被保留给具有显著的服务质量(QoS)要求的服务或应用，并且常规Wi-Fi链路可被用于传输关于具有典型的性能要求的服务或应用的数据。例如，与前向话务相关联的带宽要求可根据与前向话务相关联的大小和等待时间要求来测量，并且恰适的Wi-Fi联网模式可根据前向话务带宽要求结合关联于常规Wi-Fi链路的平均带宽和平均重传率以及其他因素来控制。此外，在不需要传送前向话务时，所有Wi-Fi子***可进入低功率状态。
根据另一示例性方面，一种用于基于需求的双模Wi-Fi联网控制的方法可尤其包括：计算与要从包括至少第一Wi-Fi子***(例如，实现802.11ad技术)和第二Wi-Fi子***(例如，实现802.11n或802.11ac技术)的源设备传送的一个或多个前向分组相关联的带宽要求，其中第一Wi-Fi子***可具有比第二Wi-Fi子***更高的性能水平；至少基于与该一个或多个前向分组相关联的带宽要求和与第一和第二Wi-Fi子***相关联的性能水平来选择第一Wi-Fi子***或者第二Wi-Fi子***；以及使用所选择的Wi-Fi子***来传送该一个或多个前向分组。
例如，根据另一示例性方面，计算与该一个或多个前向分组相关联的带宽要求可包括：将关联于每个前向分组的大小除以关联于每个前向分组的等待时间要求，其中该带宽要求包括通过对关联于每个前向分组的大小除以关联于每个前向分组的等待时间要求进行求和所获得的第一值，由此可以在第一值超过第二值的情况下选择第一Wi-Fi子***，该第二值是通过将关联于第二Wi-Fi子***的平均带宽除以关联于第二Wi-Fi子***的平均重传率来获得的。在另一示例中，选择第一Wi-Fi子***或第二Wi-Fi子***可包括：确定该一个或多个前向分组之中的最小存活时间；预测用第二Wi-Fi子***来传送该一个或多个前向分组的时间，其中所预测的用第二Wi-Fi子***来传送该一个或多个前向分组的时间包括关联于每个前向分组的大小乘以关联于第二Wi-Fi子***的平均重传率的总和除以关联于第二Wi-Fi子***的平均带宽，由此可在该一个或多个前向分组之中的最小存活时间等于或超过所预测的用第二Wi-Fi子***来传送该一个或多个前向分组的时间的情况下选择第一Wi-Fi子***。否则，可在关联于该一个或多个前向分组的带宽要求不超过第二值并且所预测的用第二Wi-Fi子***来传送该一个或多个前向分组的时间超过该一个或多个前向分组之中的最小存活时间的情况下选择第二Wi-Fi子***。然而，在假定第二Wi-Fi子***能够满足关联于该一个或多个前向分组的带宽要求并且第一Wi-Fi子***已经打开的情况下，该方法可进一步包括：如果自从第一Wi-Fi子***被打开以来的时间不超过滞后超时值，则选择第一Wi-Fi子***，或者如果自从第一Wi-Fi子***被打开以来的时间超过滞后超时值，则可选择第二Wi-Fi子***。此外，如以上提及的，响应于确定没有前向分组是来自源设备的待决传输(例如，在使用所选择的Wi-Fi子***来传送前向分组之后)，可指令第一Wi-Fi子***和第二Wi-Fi子***进入低功率模式。
根据另一示例性方面，基于需求的双模Wi-Fi联网控制方法可进一步包括：将具有更高性能水平的第一Wi-Fi子***保留给具有使用关联于第二Wi-Fi子***的无线技术不能满足的一个或多个性能要求的前向话务；向配置成控制第一Wi-Fi子***和第二Wi-Fi子***的连接管理器发送一个或多个提前呼叫信号，其中该一个或多个提前呼叫信号指令连接管理器激活所选择的Wi-Fi子***，以及与旨在接收该一个或多个前向分组的阱设备执行服务协商，其中该服务协商指令阱设备激活独立的物理收发机，该物理收发机实现与所选择的用于传送该一个或多个前向分组的Wi-Fi子***相对应的无线技术。
根据另一示例性方面，本文公开的实现基于需求的协作式双模Wi-Fi网络控制框架的装置可包括：具有第一独立的物理收发机的第一Wi-Fi子***；具有第二独立的物理收发机的第二Wi-Fi子***，其中第一Wi-Fi子***具有比第二Wi-Fi子***更高的性能水平；以及一个或多个处理器，其配置成：计算与要从该装置传送的一个或多个前向分组相关联的带宽要求，至少基于与该一个或多个前向分组相关联的带宽要求和与第一和第二Wi-Fi子***相关联的性能水平来选择第一Wi-Fi子***或者第二Wi-Fi子***，以及利用与所选择的Wi-Fi子***相关联的独立的物理收发机来传送该一个或多个前向分组。此外，在一个实施例中，该一个或多个处理器可被进一步配置成：将具有更高性能水平的第一Wi-Fi子***保留给具有使用关联于第二Wi-Fi子***的无线技术不能满足的一个或多个性能要求的前向话务；向配置成控制第一Wi-Fi子***和第二Wi-Fi子***的连接管理器发送一个或多个提前呼叫信号，其中该一个或多个提前呼叫信号指令连接管理器激活所选择的Wi-Fi子***，以及与旨在接收该一个或多个前向分组的阱设备执行服务协商，其中该服务协商指令阱设备激活独立的物理收发机，该物理收发机实现与所选择的用于传送该一个或多个前向分组的Wi-Fi子***相对应的无线技术。
根据另一示例性方面，本文公开的实现基于需求的协作式双模Wi-Fi网络控制框架的装备可包括：用于计算与要从该装备传送的一个或多个前向分组相关联的带宽要求的装置，其中该装备至少包括具有独立的物理收发机的第一Wi-Fi子***和第二Wi-Fi子***，并且其中第一Wi-Fi子***具有比第二Wi-Fi子***更高的性能水平；用于至少基于与该一个或多个前向分组相关联的带宽要求和与第一和第二Wi-Fi子***相关联的性能水平来选择第一Wi-Fi子***或者第二Wi-Fi子***的装置；以及用于使用所选择的Wi-Fi子***来传送该一个或多个前向分组的装置。
根据另一示例性方面，本文公开的实现基于需求的协作式双模Wi-Fi网络控制框架的计算机可读存储介质可具有记录于其上的计算机可执行指令：其中在一个或多个处理器上执行这些计算机可执行指令可使该一个或多个处理器：计算与要从至少包括具有独立的物理收发机的第一Wi-Fi子***和第二Wi-Fi子***的源设备传送的一个或多个前向分组相关联的带宽要求，并且其中第一Wi-Fi子***具有比第二Wi-Fi子***更高的性能水平；至少基于与该一个或多个前向分组相关联的带宽要求和与第一和第二Wi-Fi子***相关联的性能水平来选择第一Wi-Fi子***或者第二Wi-Fi子***；以及使用所选择的Wi-Fi子***来传送该一个或多个前向分组。
基于附图和详细描述，与本文公开的各个方面和/或实施例相关联的其它目标和优点对本领域技术人员而言将是显而易见的。
附图简要说明
对本公开的各方面及其许多伴随优点的更完整领会将因其在参考结合附图考虑的以下详细描述时变得更好理解而易于获得，附图仅出于解说目的被给出而不对本公开构成任何限定，并且其中：
图1解说了根据本公开的各个方面的包括源设备和阱设备的示例性无线扩展坞***。
图2解说了根据本公开的各个方面的可对应于图1中示出的示例性源设备的更详细框图。
图3解说了根据本公开的各个方面的可在无线扩展坞***中使用的示例性双模Wi-Fi联网数据路径。
图4解说了根据本公开的各个方面的可在无线扩展坞***中提供协作式且基于需求的双模Wi-Fi网络控制的示例性数据通信模型或协议栈。
图5解说了根据本公开的各个方面的与支持双模Wi-Fi联网技术的无线设备相关联的示例性功率状态图和相关分类。
图6解说了根据本公开的各个方面的可控制支持双模Wi-Fi联网技术的无线设备中的各种功率状态之间的转变的示例性方法。
图7解说了根据本公开的各个方面的可在双模Wi-Fi网络中提供连接控制的示例性方法。
图8解说了根据本公开的各个方面的可在双模Wi-Fi网络中提供基于需求的分析的示例性方法。
详细描述
在以下描述和相关附图中公开了各种方面以示出与示例性实施例相关的具体示例。替换实施例在相关领域的技术人员阅读本公开之后将是显而易见的，且可被构造并实施，而不背离本文公开的范围或精神。另外，众所周知的元素将不被详细描述或可将被省去以免模糊本文所公开的各方面和实施例的相关细节。
措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何实施例不必被解释为优于或胜过其他实施例。同样，术语“实施例”并不要求所有实施例都包括所讨论的特征、优点、或工作模式。
本文使用的术语仅描述了特定实施例并且不应该被解读成限定本文公开的任何实施例。如本文所使用的，单数形式的“一”、“某”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示并非如此。还将理解，术语“包括”、“具有”、“包含”和/或“含有”在本文中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、要素、和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、组件和/或其群组的存在或添加。
此外，许多方面以将由例如计算设备的元件执行的动作序列的形式来描述。将认识到，本文描述的各种动作能由专用电路(例如，专用集成电路(ASIC))、由正被一个或多个处理器执行的程序指令、或由这两者的组合来执行。另外，本文描述的这些动作序列可被认为是完全体现在任何形式的计算机可读存储介质内，其内存储有一经执行就将使相关联的处理器执行本文所描述的功能性的相应计算机指令集。因此，本公开的各种方面可以用数种不同形式来体现，所有这些形式都已被构想为落在所要求保护的主题内容的范围内。另外，对于本文所描述的每一个方面，任何此类方面的相应形式可在本文中被描述为例如“配置成”执行所描述的动作的“逻辑”。
如本文所使用的，术语“无线设备”可指代移动或驻定设备，其可互换地被称为“用户装备”或“UE”、“接入终端”或“AT”、“无线通信设备”、“订户设备”、“订户终端”、“订户站”、“用户终端”或“UT”、“移动终端”、“移动站”、及其变型。此外，如本文所使用的无线设备可使用各种合适的Wi-Fi联网技术(例如，基于IEEE 802.11标准)在本地或外部网络(诸如因特网)上通信，而“双模”无线设备可指代能够使用多种Wi-Fi联网技术来通信的无线设备，除了常规Wi-Fi技术(诸如802.11n或其新的802.11ac变型)之外，这些Wi-Fi联网技术还可包括新的定向802.11ad标准。相应地，本领域技术人员将领会，无线设备和双模无线设备可以通过数种类型设备中的任何设备来实施，包括但不限于PC卡、致密闪存设备、外置或内置调制解调器、无线或有线电话等。
一般而言，本公开涉及可支持基于需求的协作式双模Wi-Fi网络控制以优化可支持多种Wi-Fi联网技术的无线设备上的功率和性能的框架，这些Wi-Fi联网技术可包括定义新的物理层以允许无线设备以多千兆比特速度来通信的802.11ad协议，该协议可特别良好地适于以连续高吞吐量来无线地渲染高保真媒体数据的应用(诸如根据Wi-Fi显示标准来实现MiracastTM技术的无线扩展坞平台)。更具体地，本文公开的基于需求的协作式双模Wi-Fi网络控制框架可一般而言仅将高性能Wi-Fi链路(例如，802.11ad链路)保留给具有显著的服务质量(QoS)要求的服务或应用并且利用常规Wi-Fi链路(诸如802.11n/802.11ac链路)来传输关于具有典型性能要求的服务或应用的数据。例如，在各种实施例中，用于调度和形成高吞吐量前向话务的差异化服务(或“DiffServ”)可被进一步用于测量带宽要求并且发送提前呼叫信号以控制Wi-Fi联网模式。此外，在不需要传送前向话务时，所有Wi-Fi子***可被准许进入休眠模式或其他低功率状态。相应地，本公开阐述了各个方面和实施例，以详细阐述基于需求的协作式双模Wi-Fi网络控制框架可如何优化与在无线扩展坞***中使用的源设备相关联的功率和性能，其中源设备可包括一般而言处理要在一个或多个阱设备处显示或以其他方式渲染的所有音频数据和/或视频数据并且进一步处理接收自阱设备的用户输入的无线设备。然而，本领域技术人员将领会，本文提供的描述可同样良好地适于具有高带宽、低等待时间、或需要在高速下进行无线通信的能力的其他QoS要求的任何其他应用。
根据本公开的一个方面，图1解说了包括源设备112和一个阱设备116的无线扩展坞***100。然而，本领域技术人员将领会，在各种示例性实施例中，无线扩展坞***100可适当地包括不止一个参与方阱设备。无线扩展坞***100还可包括一个或多个基站(未示出)，该一个或多个基站支持可在其上在源设备112与阱设备116之间建立无线媒体共享会话的多个Wi-Fi网络(例如，IEEE 802.11x)。此外，通信服务供应商可通过将基站用作网络中枢来集中地操作和管理这些网络中的一个或多个网络。
根据Wi-Fi显示标准，源设备112可从阱设备116接收建立媒体共享会话的请求，其中源设备112可使用实时流送协议(RTSP)来在源设备112与阱设备116之间建立媒体共享会话。一旦已建立了媒体共享会话，源设备112就可使用实时传输协议(RTP)来向参与方阱设备116传送媒体数据(例如，音频数据、视频数据、和/或其组合)。例如，可在媒体共享会话上使用常规Wi-Fi标准(例如，802.11n、802.11ac等)和/或使用新的定向和高性能标准(例如，802.11ad)来传送媒体数据。在任何情形中，阱设备116可在显示器120和/或与其相关联的音频装备(未示出)上渲染接收自源设备112的媒体数据。
在一个实施例中，用户可在阱设备116上应用一个或多个用户输入(例如，经由触摸屏(诸如显示器120)的触摸输入、键盘输入、跟踪球或鼠标输入、远程控制输入等)。此外，在某些情形中，在阱设备116处应用的用户输入可在反向信道架构上被发送给源设备112，该反向信道架构可被称为用户输入反向信道(UIBC)。由此，源设备112可对在阱设备116处应用的用户输入进行响应，其中源设备112可处理在阱设备116处应用的和接收自阱设备116的用户输入并且随后在源设备112可向阱设备116发送的后续媒体数据上应用这些用户输入。
在各种情形中，源设备112和/或阱设备116可包括无线设备，这些无线设备可包括移动电话、具有无线通信卡的便携式计算机、个人数字助理(PDA)、便携式媒体播放器、具有无线通信能力的闪存设备(包括所谓的“智能”电话和“智能”板或平板设备)、和/或其他合适的无线设备。在其他示例中，源设备112和/或阱设备116可包括具有有线和无线通信能力的有线设备，这些有线设备可包括电视机、桌面型计算机、监视器、投影仪等。此外，在某些示例性实施例中，源设备112和/或阱设备116可包括类似设备(例如，两者可以是智能电话、平板计算机等)，在这种情形中，一个设备可作为源设备112来操作并且另一设备可作为阱设备116来操作，并且这些角色在不同使用情形中甚至可以反转(例如，在其中多媒体数据可源自相反方向的相机或可携式摄像机应用中)。再进一步，在各种实施例中，阱设备116上的显示器120可包括液晶显示器(LCD)、等离子显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、或另一合适的显示设备。
一般而言，图1中示出的无线扩展坞***100在提供用于无线地连接可创建、接收、或以其他方式渲染音频、视频、和/或其他多媒体数据的源设备112和阱设备116的方便机制方面可以是特别有用的。相应地，用户可使用阱设备116(其可具有比源设备112更强大或以其他方式产生更好质量声音的扬声器)来收听音频数据，在阱设备116(其可以是具有可比源设备112处的本地显示器提供高得多的分辨率的大显示器120的数字电视机或计算机监视器)上查看视频数据等。然而，为了提供令人满意的用户体验，无线扩展坞***100可能需要向高清晰度多媒体接口(HDMI)或其他“有线”连接接口提供相似的性能以及足以在源设备112与阱设备116之间交换媒体数据和用户输入的吞吐量，并且由此以快到足以提供无缝且高质量用户体验的方式来使阱设备116处的用户交互与源设备处112处的本地显示以在及阱设备116处的显示器120、扬声器、和/或其他输出接口上渲染的多媒体数据同步。
此外，在源设备112和/或阱设备116包括无线设备的情况下，无线扩展坞***100可能进一步需要提供低功耗以优化源设备112和/或阱设备116处的电池寿命。例如，在无线扩展坞***100中采用的典型的无线使用情形和应用可包括以上提及的用于从源设备112向阱设备116流送音频、视频、和/或其他多媒体数据或者反过来的双向通信，其中为了达成必需的服务质量和用户体验，编码多媒体数据和经由无线通信信道实际上传送多媒体数据可能在短时间段中需要相对较高比特率的编码和传输，这可消耗相当大的电池功率。然而，其他使用情形和应用可具有典型的或不那么大的吞吐量需求。例如，尽管以上是在无线显示或其他多媒体流送上下文中来描述的，但是无线扩展坞***100可进一步支持远程用户接口和感测应用，在这种情形中，源设备112和/或阱设备116可包括传感器平台，该传感器平台可传送或接收直接命令(例如，键和按钮按压)、环境上下文信息(例如，温度测量)、邻近度或存在性信息(例如，使用多频带和/或多话筒阵列、照片检测、图像传感器、触觉接口、压力传感器等)、以及定位信息(例如，用陀螺仪、加速计、磁力计、和/或可指示稳定性、振动、取向、航向、动力学等的其他传感器所获得的测量)。在其他示例中，可在无线扩展坞***100中支持的要求较低的使用情形和应用可包括文件传输会话、截屏请求、和/或可使用消耗较少电池功率的无线接口来充分提供的其他数据传输。另外，即使在没有数据传输活跃时，简单地操作无线接口也可消耗功率。
相应地，如以上提及的并且如将在以下进一步详细描述的，无线扩展坞***100可实现基于需求的协作式无线网络控制框架，该框架可一般而言将高性能无线链路(例如，802.11ad Wi-Fi链路)保留给具有显著QoS要求的服务或应用，而具有典型的性能要求和/或具有偶发性的低等待时间要求的服务或应用可利用提供比高性能无线链路低的性能的无线链路(例如，802.11n/802.11ac Wi-Fi链路)。此外，在不需要在源设备112与阱设备116之间传送前向话务时，与其相关联的所有无线子***可进入低功率模式(例如，待机模式、分隙休眠或深度休眠模式等)。
根据本公开的各个方面，图2解说了对应于可在无线扩展坞***中使用的示例性无线设备200的框图，其中图2中所示的无线设备200可对应于图1中所示的源设备112和/或阱设备116。在一个实施例中，如图2中所示，无线设备200可包括显示处理器270，显示处理器270可编码或以其他方式处理视频数据以在本地显示器272上和/或在外部设备(例如，图1中所示的阱设备116)上的外部显示器274上呈现。在某些使用情形中，显示处理器270可处理要在本地显示器272和外部显示器274两者上显示的相同视频数据，或者显示处理器270可替换地仅处理要在本地显示器272或外部显示器274上显示的视频数据。在一类似方面，无线设备200可包括可处理要通过本地音频输出机构(例如，内部扬声器、耳机接口等)来呈现的音频数据的本地音频子***280和/或外部设备上的外部音频子***284，其中本地音频子***280可处理要在本地并且通过外部音频子***284来呈现的相同音频数据或者替换地仅处理要在本地或通过外部音频子***284来呈现的音频数据。
例如，无线设备可包括可专用于通信目的或者包括在关联于无线设备200的通用处理器中的连接处理器250，其中除了无线设备200可用于在有线或无线接口上进行通信的任何其他模块和/或单元之外，连接处理器250还可管理3G/4G蜂窝调制解调器242、蓝牙(BT)无线电244、全球定位***(GPS)246接收机、以及双模Wi-Fi模块248。此外，如以上提及的，双模Wi-Fi模块248可至少包括独立的高性能Wi-Fi收发机(例如，802.11ad收发机)以及根据常规Wi-Fi协议来操作的独立的Wi-Fi收发机(例如，802.11n/802.11ac收发机)。相应地，在显示处理器270和/或本地音频子***280处理要在外部设备上渲染的视频和/或音频数据的情况下，该视频和/或音频数据在提供为了提供高清晰度渲染所需要的带宽和其他QoS需求的情况下可使用高性能Wi-Fi收发机来传送，或者在该视频和/或音频数据涉及使用典型的Wi-Fi性能即可足够服务的应用的情况下使用常规Wi-Fi收发机来传送。
在一个实施例中，无线设备200可进一步包括通过***接口252耦合至互连210的外部存储设备254，其中储存在外部存储设备254中的数据可包括闪存、通用串行总线(USB)驱动器、SD卡、或任何其他适当的外部存储设备。另外，存储在外部存储设备254中的数据可从存储或者实时地经由连接处理器240从私有网络或公共网络(例如，因特网)来接收。在一个实施例中，无线设备200可进一步包括应用数据移动器264，应用数据移动器264可将来自外部存储设备254的数据移至本地存储器214，以使得执行一个或多个应用的应用处理器220可更容易地访问数据。此外，应用处理器220可包括用以存储频繁访问的数据的高速缓存222。另外，无线设备200可包括图形处理单元262，图形处理单元262可执行在应用处理器220上运行的应用可能需要的任何合适的图形处理。此外，无线设备200可包括一个或多个多媒体处理器228，该一个或多个多媒体处理器228可提供对从网络源(例如，因特网)、从无线设备200中的传感器(例如，内建的相机)和/或外部传感器平台226、和/或任何其他合适的多媒体源获得的多媒体内容进行的编码、解码、加速、和/或其他多媒体处理。此外，为了在外部阱设备上呈现媒体数据，无线通信设备200可包括安全性模块290，安全性模块290可确定和应用为确保媒体数据分组被安全地传送到外部阱设备所必需的任何安全性信息(例如，内容保护)。
另外，无线设备200可包括电池监视***230，电池监视***230可监视与无线设备200中的电池232相关联的状态。例如，在一个实施例中，电池监视***230可存储状态信息，该状态信息反映无线设备200可能正在使用的是墙壁插座式电源还是内部电池232并且在使用内部电池232的情况下反映其上可用的剩余功率。在一些情形中，与电池232相关的状态信息可在本地显示器280上呈现(例如，使用小电池图标、光或声音来指示不同的电池状况等)。一般而言，电池监视***230可几乎连续地更新与电池232相关联的状态信息以向用户反映准确的电池状态。另外，电池监视***230可控制时钟模块234，时钟模块234包括各种时钟和/或用于控制在无线设备200中执行的功能的其他合适的电路***。此外，如以上提及的，双模Wi-Fi模块248可包括可提供不同的性能水平的多个独立的Wi-Fi收发机。然而，不同的性能水平可对电池232具有不同的影响，其中高性能Wi-Fi收发机一般而言可消耗更多功率。由此，无线设备200可实现可根据与在其上运行的应用相关联的性能要求来优化功耗的基于需求的协作式Wi-Fi网络控制框架，如将在以下进一步详细描述的。
根据本公开的各个方面，图3解说了可包括无线扩展坞***中的源设备320与阱设备310之间的无线通信的示例性双模Wi-Fi联网数据路径。具体地，为了传送旨在于阱设备310处渲染的数据，源设备320处的无线显示分组/协议处理器372可在已完成任何初始处理之后从互连和***存储器子***380接收数据，其中显示分组/协议处理器372可随后处理和编码旨在于阱设备310处渲染的数据。经处理和经编码的数据可随后被提供给协作式差异化服务(“DiffServ”)模块374，DiffServ模块374可检查与经编码数据相关联的内容以基于任何适用的带宽、等待时间、或其他QoS要求来分类、管理、调度和以其他方式形成与其相关联的网络话务。例如，协作式DiffServ模块374一般而言可使用网际协议(IP)报头中的8比特DiffServ字段中的6比特DiffServ代码点(DSCP)来对要被传送的前向分组进行分类并且将传出的前向分组放到可被不同地管理的各种话务类中，以使得高优先级话务可接收优先处置(例如，将具有显著性能要求的流送媒体、语音、或其他关键网络话务分类到低等待时间话务类，而将简单的尽力型服务提供给web话务、文件传输、或其他非关键服务)。
相应地，为了调度和形成前向话务，协作式DiffServ模块374可根据与其相关联的带宽、等待时间或其他QoS要求来选择要使用的恰适Wi-Fi技术以向阱设备310传送前向话务。具体地，协作式DiffServ模块374可实现话务计量并且向资源管理器376发送一个或多个提前呼叫信号，资源管理器376可随后向源设备320上的连接管理器354b中继这些提前呼叫信号并且由此控制适用的Wi-Fi联网模式。具体地，如以上提及的，源设备320可包括具有802.11ad MAC/PHY分组处理器344b和相关联的802.11ad定向收发机342b的高性能Wi-Fi子***、以及具有MAC/PHY分组处理器334b和相关联的802.11n/801.11ac收发机332b的常规Wi-Fi子***。由此，源自协作式DiffServ模块374的提前呼叫信号一般而言可指令连接管理器354b取决于与传出的前向话务相关联的话务类来激活高性能Wi-Fi子***和/或常规Wi-Fi子***，其中连接管理器354b可向随后激活或停用恰适的Wi-Fi子***的功率管理模块352b发送恰适的指令。具体地，提前呼叫信号可指令连接管理器354b仅在传出的前向话务包括具有高带宽、低等待时间、或其他QoS要求的分组时激活高性能Wi-Fi子***，而所有其他传出的前向话务可使用常规Wi-Fi子***来传送。此外，在没有传出的前向话务时，提前呼叫信号可指示高性能Wi-Fi子***和常规Wi-Fi子***两者均可被置于低功率模式。
另外，为了协调源设备320与旨在接收前向话务的阱设备310之间的通信，双模Wi-Fi服务协商可在它们之间发生以确保在阱设备310上激活恰适的Wi-Fi子***和/或指示阱设备310可在没有传出的前向话务需要被发送时停用一个或两个Wi-Fi子***。为此，阱设备310可包括与源设备320基本上相似的组件以将相应的Wi-Fi子***置于恰适的状态。
根据本公开的各个方面，图4解说了可在无线扩展坞***中提供协作式且基于需求的双模Wi-Fi网络控制的示例性数据通信模型或协议栈，其中图4中所示的数据通信模型可解说用于在无线扩展坞***中通过Wi-Fi连接420来在源设备400与阱设备410之间传送数据的数据和控制协议之间的各种交互。
在一个实施例中，如图4中所示，源设备400可包括可定义在无线扩展坞***中使用的物理信令、寻址和信道接入控制的物理(PHY)层和媒体接入控制(MAC)层。此外，PHY和MAC层可尤其定义用于通信的频带结构(例如，在2.4GHz、3.6GHz、5GHz、60GHz处定义的联邦通信委员会频带、超宽带(UWB)频带结构等)、数据调制技术(例如，模拟和数字振幅调制、频率调制、相位调制技术等)以及复用技术(例如，正交频分复用(OFDM)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、码分多址(CDMA)等)。在一个示例性实施例中，PHY和MAC层可使用具有802.11ac收发机432的Wi-Fi子***和分开的具有802.11ad收发机442的Wi-Fi子***来支持多种Wi-Fi模式。具体地，IEEE 802.11ac标准被设计成构建在IEEE 802.11n标准上并且包括5GHz频带中的较宽信道(例如，80或160MHz相对于40MHz)、较多空间流(最多达8个空间流相对于4个空间流)、较高阶调制(最多达256-QAM相对于64-QAM)、以及多用户多输入多输出(MU-MIMO)。另一方面，IEEE802.11ad(或“WiGig”)标准定义允许802.11网络在60GHz毫米波频谱中操作的新物理层，该60GHz毫米波频谱具有与Wi-Fi网络通常在其中操作的2.4GHz和5GHz频带相比显著不同的传播特性。由此，802.11ad Wi-Fi子***可支持约7G比特/秒左右的峰值传输率，这在源设备400和阱设备410在Wi-Fi连接420上通信以建立媒体共享会话时可以特别有利，该媒体共享会话涉及与具有高性能要求或其他合适的QoS要求(例如，无线数据、显示、音频等)的应用和/或服务相关联的通信。然而，如以上提及的，许多使用情形和/或应用可能具有要求较低的吞吐量要求，这些要求可在Wi-Fi连接420使用常规802.11ac Wi-Fi子***时被充分地提供。
相应地，源设备400可包括协作式Wi-Fi DiffServ层474，该协作式Wi-FiDiffServ层474可将要被传送到阱设备410的前向分组分类成可被不同地管理的各种话务类，以使得高优先级话务可接收优先处置。具体地，协作式Wi-Fi DiffServ层474可向Wi-Fi站管理器(或连接管理器)454发送一个或多个提前呼叫信号以指示恰适的用于传送前向话务的Wi-Fi子***，其中Wi-Fi站管理器454可随后根据接收自协作式Wi-Fi DiffServ层474的提前呼叫信号来激活或停用802.11ac Wi-Fi子***和/或802.11ad Wi-Fi子***。在该上下文中，协作式Wi-Fi DiffServ层474可驻留在逻辑链路控制(LLC)层上方以及网络和传输处理层下方，其中LLC层除了流量控制和自动重复请求(ARQ)错误管理机制之外还提供允许各种网络协议在多点网络内共存并且在相同的网络介质上传输的复用机制，而网络和传输处理层可包括可根据由因特网工程任务组(IETF)维护的标准共同定义在无线扩展坞***中使用的分组结构和封装的网际协议(IP)层、传输控制协议(TCP)层、用户数据报协议(UDP)/UDP精简层、实时流送协议(RTSP)层、实时控制协议(RTCP)层、以及实时协议(RTP)层。此外，RTSP层可被用于协商能力、建立会话、以及维护或以其他方式管理源设备400与阱设备410之间的会话，其中源设备400和阱设备410可使用RTSP消息交易来建立反馈信道以协商支持反馈信道和用户接口反向信道(UIBC)上的反馈输入类别的能力。例如，在一个实施例中，源设备400可向阱设备410发送向源设备400指定感兴趣的能力的能力请求消息，该消息可包括在阱设备410上支持的特定Wi-Fi子***(例如，可简单地停用不在阱设备410上支持的一个或多个Wi-Fi子***以避免不必要的电池消耗和处理开销)。
此外，在一个实施例中，协作式Wi-Fi DiffServ层474可与视频编码器422通信，视频编码器422可定义用于编码从无线扩展坞***中的音频/视频渲染组件接收的所渲染视频。例如，视频编码器422可实现各种视频压缩标准(诸如ITU-T H.261、ISO/IEC MPEG-1视觉、ITU-T H.262或ISO/IEC MPEG-2视觉、ITU-T H.263、ISO/IEC MPEG-4视觉、ITU-TH.264)，并且可进一步渲染经压缩或未经压缩的视频数据。同样，协作式Wi-Fi DiffServ层474可与MPEG2传输流(MPEG-TS)分组化层424通信，MPEG-TS分组化层424可定义将如何分组化和传送经编码的音频和视频数据。此外，MPEG-TS分组化层424可被实现在内容保护层内，该内容保护层根据高带宽数字内容保护(HDCP)2.0规范来保护免受未经授权的音频和/或视频数据复制。音频编码器可定义在无线扩展坞***中使用的音频数据编码技术，其中音频数据可使用多通道格式(例如，杜比和数字影院***格式)、经压缩格式(例如，MPEG-1、2音频层II和III、AC-3、AAC)、或未经压缩格式(例如，脉冲编码调制(PCM))。
相应地，响应于从视频编码器422、MPEG TS分组化层424、音频编码器、和/或数据通信模型中的其他合适的上层接收到要在阱设备410处渲染的经处理和经编码的数据，协作式Wi-Fi DiffServ层474可检查与经编码数据相关联的内容并且随后基于任何适用的带宽、等待时间或其他QoS要求来分类、管理、调度和以其他方式形成与其相关联的网络话务。例如，协作式Wi-Fi DiffServ层474可将信息***IP分组报头以对前向分组进行分类并且将传出的前向分组置入被不同地管理的各种话务类。例如，前向分组可被置入与802.11acWi-Fi子***或802.11ad子***相关联的话务类，以使得Wi-Fi站管理器454可取决于与传出的前向话务相关联的话务类来激活恰适的Wi-Fi子***。
根据本公开的各个方面，图5解说了与支持双模Wi-Fi联网技术的无线设备相关联的示例性功率状态图和相关分类。例如，功率状态图可表示与可具有多个Wi-Fi子***的源设备和/或阱设备相关联的各种功率状态，该多个Wi-Fi子***可包括802.11ac子***和802.11ad子***。具体地，当源设备和阱设备在媒体共享会话期间正在发送和接收数据时，源设备和阱设备可具有活跃的功率状态510。此外，在一个实施例中，活跃状态510可具有表示与其上支持的多个Wi-Fi子***相关联的不同操作状态的若干子状态。例如，在使用802.11ac子***和802.11ad子***两者来交换数据时，源设备和阱设备可在活跃_MAX子状态512中操作，因为所有Wi-Fi子***当前均活跃，所以活跃_MAX子状态512可消耗相当多的功率。然而，在仅802.11ad子***在使用中时，源设备和阱设备可在活跃_LVL_高子状态514中操作，或者在仅802.11ac子***在使用中时，源设备和阱设备可在活跃_LVL_低子状态516中操作。具体地，活跃_LVL_高子状态514一般而言可比活跃_LVL_低子状态516消耗更多功率，因为802.11ad子***可具有比802.11ac子***显著更多的功率需求；并且活跃_LVL_高子状态514和活跃_LVL_低子状态516可各自消耗比活跃_MAX子状态512更少的功率，因为在一时刻仅一个Wi-Fi子***在使用中。此外，在源设备和阱设备不在活跃地交换数据的时段期间，但是在预定义的不活跃时段期满之前，没有一个Wi-Fi子***可在使用中，并且由此源设备和阱设备可在此类时段期间在各种活跃子状态之中消耗最少功率的活跃_MIN子状态518中操作。
在一个实施例中，在与活跃状态510相关联的不活跃时段期满之后，没有服务可以是活跃的并且源设备和阱设备可因此转变到待机状态520，其中待机状态520可类似地具有多个子状态。具体地，待机状态520可具有初始待机子状态522，其中各种Wi-Fi子***可在预定义的不活跃时段期满之后挂起无线电活动并且周期性地苏醒以确定任何传送和/或接收话务是否已排队，其中转变回到活跃状态510可响应于确定存在排队的传送和/或接收话务而发生。此外，待机状态520可具有等待中断(WFI)子状态524，其中无线电、时钟和/或其他电路***可被关闭直至发生中断事件，其中至WFI子状态524的转变可在处于初始待机子状态522时在预定义的不活跃时段过去之后发生。在WFI子状态524中，唤醒恰适的Wi-Fi子***(例如，触发至初始待机子状态522、活跃_MIN子状态518等的转变)的中断事件可包括基础设施元件(例如，接入点)发送消息以指示前向话务已排队并且准备好传送、用户发起的事件(例如，与需要网络通信的应用的交互)、或其他合适的事件，如对于本领域技术人员将是显而易见的。此外，在一个实施例中，待机状态520可具有空闲(或低功率)子状态526，其中没有新事务将被接受，除非Wi-Fi子***转变回到活跃状态510。
在一个实施例中，在Wi-Fi子***已转变到并且保持在待机状态520中而没有任何传送或接收话务达某个不活跃时段之后，可发生至休眠或“睡眠”状态530的进一步转变(例如，从空闲子状态526)。具体地，休眠状态530可包括分隙休眠子状态532，其中与不活跃的Wi-Fi子***相关联的基本上所有电子设备可被关闭并且设备可周期性地苏醒(例如，在每个时隙循环上)以检查寻呼信道上的寻呼，由此分隙休眠子状态532可消耗非常小的电池功率，因为基本上所有电子设备在大多数时间被关闭。在一个实施例中，在进一步的不活跃时段之后，Wi-Fi子***可从分隙休眠子状态532转变到深度休眠子状态534，其中时钟发生器可被关闭、高速缓存相干性可不被维持、并且电压可被降低到最小操作电压以下而同时保留某些状态，以使得转变回到活跃状态510可在传送和/或接收活动恢复时发生。最后，在处于深度休眠子状态534时在进一步的不活跃时段期满之后，休眠中的Wi-Fi子***可转变到关闭状态540，其中在关闭状态540中消耗的唯一电池功率可能是由于漏泄电流引起的。然而，从关闭状态540转变出来可花费相对较长时间，由此可定义显著不活跃时段以触发至关闭状态540的转变，以便防止功率节省措施降低性能并且由于较长的苏醒时段而增加等待时间。
根据本公开的各个方面，图6解说了可控制支持双模Wi-Fi联网技术的无线设备中的各种功率状态之间的转变的示例性方法。一般而言，Wi-Fi站管理器可执行图6中所示的方法以控制多个Wi-Fi子***中的各种功率状态之间的转变，该多个Wi-Fi子***可包括802.11ac子***和802.11ad子***，其中Wi-Fi站管理器可位于源设备、阱设备、扩展坞站、或无线扩展坞***中可控制与该多个Wi-Fi子***相关联的连接组件的任何其他合适的平台中。对于集成到源设备或阱设备中的Wi-Fi站管理器，Wi-Fi站管理器组件可根据图6中所示的方法来控制与每个Wi-Fi子***相关联的功率状态转变。例如，在一个实施例中，Wi-Fi站管理器可按周期性间隔来向Wi-Fi子***发送苏醒和休眠命令以控制功率状态转变。
相应地，在一个实施例中，Wi-Fi站管理器可最初在框610执行双模式Wi-Fi服务协商，这可包括确定每个相应的Wi-Fi子***是否具有任何排队的传送和/或接收话务。当一个或多个Wi-Fi子***具有准备好传送和/或接收的排队话务时，可在框612指令恰适的Wi-Fi子***进入服务处理状态，其中该服务处理状态一般而言可对应于其中可处理排队的传送和/或接收话务的活跃或连通状态。在一个实施例中，Wi-Fi站管理器可随后在框614确定Wi-Fi子***是否可以准备好进入休眠状态，这可包括确定附加的传送和/或接收话务是否已排队和/或自从处理上一个传送和/接收话务以来的不活跃时间。由此，如果附加的传送和/或接收话务已排队或者如果自从处理上一个传送和/或接收话务以来的时间没有超过预定义的不活跃定时器，则站管理器可在框624确定Wi-Fi子***是否处于连通状态，在这种情形中，该方法可环回到框610。
替换地，响应于在框624确定Wi-Fi子***未被连接，站管理器可在框628发起连接控制规程。例如，在一个实施例中，站管理器可在框630确定Wi-Fi子***是否具有始终打开配置，其中如果Wi-Fi子***不具有始终打开配置，则可指令Wi-Fi子***进入分隙休眠状态直至发生经同步或受调度的苏醒。否则，如果Wi-Fi子***不具有始终打开配置，则站管理器可在框632确定是否将Wi-Fi子***转变到休眠状态，在这种情形中可在框634调用休眠任务管理器并且Wi-Fi子***可进入休眠或关闭状态。然而，如果站管理器确定Wi-Fi子***不应当转变到休眠状态，则该方法可环回到框624并且可重复连接控制规程直至Wi-Fi子***可恰适地转变到连通状态或休眠状态。
在一个实施例中，返回到框614，如果没有进一步的传送和/或接收话务已排队并且自从处理上一个传送和/或接收会话以来的时间超过预定义的不活跃定时器，站管理器可确定Wi-Fi子***可准备好进入休眠状态。在该情形中，站管理器可在框616确定Wi-Fi子***是否处于待机状态，并且响应于确定Wi-Fi子***不处于待机状态而在框618指令Wi-Fi子***最小化连接资源并且由此降低功率而同时维持连接。在一个实施例中，站管理器可随后在框612确定是否存在需要服务处理的任何传送和/或接收话务并且指令Wi-Fi子***基于现有话务来转变回到活跃状态或者确定是否进入低功率状态。替换地，响应于在框616确定Wi-Fi子***已经在待机状态中，站管理器可随后在框620确定Wi-Fi***在分隙休眠状态中。若否，则站管理器可随后在框624确定Wi-Fi子***是否被连接并且在框628以与以上描述的方式类似的方式发起连接控制规程(例如，以在框630使Wi-Fi子***进入分隙休眠状态)。然而，如果站管理器在框620确定Wi-Fi子***已经在分隙休眠状态中，则站管理器可在框622关闭Wi-Fi子***并且随后在框630确定是否已发生经同步或受调度的苏醒事件，其中该方法可随后以与以上描述的方式类似的方式继续进行。
在一个实施例中，在根据图6中所示的方法来操作时，站管理器可向Wi-Fi子***发送休眠命令以最小化连接资源或以其他方式减少活跃的无线电功能并且由此节省电池功率。以周期性间隔，站管理器可向Wi-Fi子***发送苏醒命令以激活无线电功能，以使得Wi-Fi子***可监听来自启用Wi-Fi的其他设备的信标消息。在一个实施例中，周期性间隔可与目标信标传送时间或另一启用WiFi的设备将预期发送信标消息的时间一致。一旦已接收到信标消息，无线电功能就可被允许保持活跃直至未接收到信标消息达预定义的时间段(例如，1000毫秒)。如果站管理器在预定义的时间段期满之前没有接收到信标消息或者数据，则站管理器可以向Wi-Fi子***发送休眠命令以节省电池功率。替换地，如果站管理器接收到保持苏醒命令，则站管理器可允许Wi-Fi子***无限地保持活跃直至从发送保持苏醒请求的源(例如，另一启用Wi-Fi的设备)接收到释放命令。此外，站管理器可在执行图6中所示的方法时执行各种其他功能，这些功能可包括：
被动扫描：监听信标帧而不进行传送；
主动扫描：在每个信道上发送探测请求和探测响应；
监听/搜索：发现设备和/或服务、请求邀请和/或对邀请进行响应、以及形成群(例如，标准、自主、持久等)。
关联控制：当站第一次进入网络时，可调用关联；当包括来自先前关联的信息时，可请求重新关联；在基础设施或自组织网络之中加入/连接和漫游；对等或WiFi直连连接等；
同步：接入点和/或群主定期传送信标以使得其他站能够接收时间戳以维持异步本地定时器；
协调：争用解决和避免、DCF/PCF/HCF协调、退避协调、以及时隙调度；
服务管理：聚集、DiffServ控制、准入控制、带宽保留、链路适配等；以及
功率管理：以可平衡功率节省与由于缺少将潜在的退出等待时间添加至无线扩展坞***中的数据路径而对接入点和/或群主造成的损害之间的折衷的方式进入低功率状态。
此外，在一个实施例中，在无线扩展坞***中特定的源设备或阱设备上实现的每个Wi-Fi子***可支持各种功率节省功能，这些功能可包括：
持续苏醒模式(CAM)：禁用所有功率节省特征以避免妨碍吞吐量；
Wi-Fi上唤醒：类似于LAN上唤醒，其允许基础设施发起唤醒处于低功率状态的站；
功率节省模式：允许节点在可变的预定义的不活跃时段之后进入低功率状态并且定期苏醒以按需监听和重新连接；
不受调度的自动功率节省递送(U-APSD)：可要求在CAM中操作的接入点将与处于低功率状态的站相关联的话务进行排队，以使得该站能够在苏醒之际异步地请求排队的话务；
WMM功率节省模式(WMM-PSM)：接入点缓冲所有单播、广播和多播话务，站在进入低功率状态并且在从低功率状态苏醒之际通知接入点，接入点在存在排队的单播话务时使用标志来通知站，并且接入点在苏醒规程期间或者在请求之际向站发送排队的单播话务，以及接入点在发送广播/多播话务之际设置特殊标志；
同步的自动功率节省递送(S-APSD)：除了受调度或者同步之外，类似于WMM-PSM；
功率节省多轮询：对U-APSD和S-APSD的扩展，其保留时隙以用于MIMO站并且由此暂时地使与该站相关联的其他站静默；
动态MIMO功率节省：允许MIMO PHY设备按比例缩小至不那么激进/低功率配置；
Wi-Fi直连伺机功率节省：允许对等群主在该群中的所有对等客户端预期不进行传送的有限时段期间进入低功率状态；以及
Wi-Fi直连缺席通知：要求对等群主广告低功率调度以向该群中的对等客户端发信号通知何时停止传送。
根据本公开的各个方面，图7解说了可在双模Wi-Fi网络中提供连接控制的示例性方法，其中与无线扩展坞***中的特定源和/或阱设备相关联的多个Wi-Fi子***可执行本文示出的方法以恰适地连接至Wi-Fi网络，以便传送和/或接收排队的话务。例如，在一个实施例中，双模源和/或阱设备可具有可各自执行图7中所示的方法以连接至恰适的Wi-Fi网络的802.11ac子***和802.11ad子***。
在一个实施例中，该方法可最初包括在框710执行Wi-Fi网络搜索以发现任何近旁的接入点或者附近的其他启用Wi-Fi的设备。当Wi-Fi网络搜索没有返回任何近旁的接入点或者正在请求和/或接受连接的其他启用Wi-Fi的设备时，搜索方Wi-Fi子***可随后在框730确定搜索超时是否已流逝，在这种情形中，该方法可停止而不建立成功的连接。替换地，如果搜索超时尚未流逝，则搜索方Wi-Fi子***可在框740切换至替换Wi-Fi网络并且在框710进行另一搜索以确定是否存在任何近旁的接入点或者正在替换Wi-Fi网络上请求和/或接受连接的其他启用Wi-Fi的设备，其中此规程可继续进行直至近旁的接入点或请求和/或接受连接的另一启用Wi-Fi的设备已被找到或者搜索超时流逝。
在一个实施例中，响应于Wi-Fi网络搜索返回近旁的接入点或者接受和/或请求连接的另一启用Wi-Fi的设备，可随后在框750发起连接请求和认证规程。例如，在一个实施例中，Wi-Fi子***可尝试与近旁的接入点或者其他启用Wi-Fi的设备相关联并且交换可能为形成关联所需的任何认证凭证。在一个实施例中，Wi-Fi子***可随后在框760确定认证是否成功，并且如果认证成功，则在框770协商服务以建立连接。否则，如果认证不成功，则该方法可终止而不建立成功的连接。
根据本公开的各个方面，图8解说了可在双模Wi-Fi网络中提供基于需求的分析的示例性方法，其中图8中所示的方法一般而言可使用以上描述的协作式DiffServ框架来执行以确定激活还是停用双模Wi-Fi设备上的不同Wi-Fi子***。具体地，在框805，协作式DiffServ框架可确定与排队的前向话务相关联的带宽要求，其中与每个前向分组相关联的大小可被除以与其相关联的等待时间，并且与所有前向分组相关联的大小与等待时间比值可被求和以确定带宽要求。例如，假定前向话务包括具有64K大小和10ms等待时间要求的第一分组和具有32K大小和2ms等待时间要求的第二分组，则带宽要求将是每秒22.4K(即，关于第一分组的6.4K/s和关于第二分组的16K/s，总和为22.4K/s)。然而，本领域技术人员将领会，以上示例仅是出于解说目的而被提供的并且实际实现将取决于前向分组的数目和与其相关联的大小和等待时间要求而变化，后者可进一步取决于应用或服务而变化(例如，高性能服务可具有较大的分组大小和较低的等待时间要求并且因此具有较高的带宽要求，而典型服务可具有较小的分组大小和要求较低的等待时间要求，从而导致较低的带宽要求)。
在一个实施例中，响应于已计算出前向话务需要的带宽，协作式DiffServ框架可在框810确定所需要的带宽是否超过阈值，该阈值指示提供常规性能(例如，802.11ac子***)的Wi-Fi子***是否能够适当地处置前向话务。例如，在一个实施例中，在框810处的确定中使用的阈值可包括与常规Wi-Fi子***相关联的平均带宽除以平均重传率，这可与关联于前向话务的所需要的带宽进行比较。相应地，响应于确定前向话务具有超过与常规Wi-Fi子***相关联的平均带宽重传率比值，常规Wi-Fi子***不可提供足以处置前向话务的性能并且可在框815打开高性能Wi-Fi子***(例如，802.11ad子***)。然而，如果与前向话务相关联的带宽要求没有超过与常规Wi-Fi子***相关联的平均带宽重传率比，则协作式DiffServ框架可进一步在框820预测使用常规Wi-Fi子***来发送前向话务将需要的传输时间。
例如，在一个实施例中，所预测的传输时间可在框820通过将关联于常规Wi-Fi子***的平均重传率除以关联于常规Wi-Fi子***的平均带宽，以及计算来自将关联于每个前向分组的大小乘以平均重传率带宽比的总和来计算。在一个实施例中，可在框825将在框820计算出的所预测的传输时间与各种前向分组之中的最小存活时间(TTL)进行比较，其中如果随后可在框825将在框820计算出的所预测的传输时间与各种前向分组之中的最小存活时间(TTL)进行比较，则常规Wi-Fi子***不可提供足以处置前向话务的性能，并且其中如果所预测的传输时间超过最小TTL，则常规Wi-Fi子***不可提供足以处置前向话务的性能，在这种情形中，可在框815打开高性能Wi-Fi子***。
否则，响应于确定与前向话务相关联的带宽要求不超过与常规Wi-Fi子***相关联的平均带宽重传率比，并且使用常规Wi-Fi子***的所预测的传输时间不超过各种前向分组之中的最小TTL，常规Wi-Fi子***可被确定提供足以处置前向话务的性能。在该情形中，该方法可包括在框830确定是否打开高性能Wi-Fi子***，在这种情形中，可在框835作出关于滞后超时是否已流逝的进一步确定。具体地，滞后超时一般而言可包括被定义成减少不同Wi-Fi网络之间的“往复”的值，由此可在打开高性能Wi-Fi子***时开启定时器以指示高性能Wi-Fi子***已活跃多久。相应地，在一个实施例中，如果指示高性能Wi-Fi子***已活跃多久的定时器超过滞后超时值以使得在那些状况下切换至常规Wi-Fi子***可被认为是合适的，则可在框840打开常规Wi-Fi子***。否则，如果指示高性能Wi-Fi子***已活跃多久的定时器未超过滞后超时值，则可防止源设备切换至常规Wi-Fi子***并且高性能Wi-Fi子***可被允许处置前向话务以避免不同Wi-Fi子***之间过多的往复(即使常规Wi-Fi子***可提供足以处置前向话务的性能)。然而，当在框810、820和825作出的计算指示常规Wi-Fi子***提供足以处置前向话务的性能并且在框830作出的后续确定指示高性能Wi-Fi***未被打开时，常规Wi-Fi子***可在框840被激活并且用于传送前向话务。
本领域技术人员将领会，信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如，贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。
此外，本领域技术人员将领会，结合本文中所公开的方面描述的各种解说性逻辑块、模块、电路、和算法步骤可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、块、模块、电路、以及步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体***的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类实现决策不应被解读为脱离本公开的范围。
结合本文中公开的方面描述的各种解说性逻辑块、模块、以及电路可用设计成执行本文中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合(例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置)。
结合本文公开的各方面描述的方法、序列和/或算法可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM、闪存、ROM、EPROM、EEPROM、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合至处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在IoT设备中。替换地，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性方面，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，此类计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能用于携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其他远程源传送而来，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文所使用的，盘(disk)和碟(disc)包括CD、激光碟、光碟、DVD、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)常常磁性地和/或用激光来光学地再现数据。上述的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。
尽管前面的公开示出了本公开的解说性方面，但是应当注意在其中可作出各种变更和修改而不会脱离如所附权利要求定义的本发明的范围。根据本文中所描述的本公开的各方面的方法权利要求中的功能、步骤和/或动作不一定要以任何特定次序执行。此外，尽管本公开的要素可能是以单数来描述或主张权利的，但是复数也是已料想了的，除非显式地声明了限定于单数。

Claims (30)

1.一种用于基于需求的双模Wi-Fi联网控制的方法，包括：
计算与要从源设备传送的一个或多个前向分组相关联的带宽要求，所述源设备至少包括具有独立的物理收发机的第一Wi-Fi子***和第二Wi-Fi子***，其中所述第一Wi-Fi子***具有比所述第二Wi-Fi子***更高的性能水平；
至少基于关联于所述一个或多个前向分组的所述带宽要求和关联于所述第一和第二Wi-Fi子***的所述性能水平来选择所述第一Wi-Fi子***或所述第二Wi-Fi子***；以及
使用所选择的Wi-Fi子***来传送所述一个或多个前向分组。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
将具有较高性能水平的所述第一Wi-Fi子***保留给具有使用关联于所述第二Wi-Fi子***的无线技术不能满足的一个或多个性能要求的前向话务。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
向配置成控制所述第一Wi-Fi子***和所述第二Wi-Fi子***的连接管理器发送一个或多个提前呼叫信号，其中所述一个或多个提前呼叫信号指令所述连接管理器激活所选择的Wi-Fi子***。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括：
与旨在接收所述一个或多个前向分组的阱设备执行服务协商，其中所述服务协商指令所述阱设备激活实现与所选择的用于传送所述一个或多个前向分组的Wi-Fi子***相对应的无线技术的独立的物理收发机。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算与所述一个或多个前向分组相关联的所述带宽要求包括：
将关联于每个前向分组的大小除以关联于每个前向分组的等待时间要求，其中所述带宽要求包括从对关联于每个前向分组的所述大小除以关联于每个前向分组的所述等待时间要求进行求和所获得的第一值。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，选择所述第一Wi-Fi子***或所述第二Wi-Fi子***包括：
响应于所述第一值超过第二值而选择所述第一Wi-Fi子***，所述第二值是从将关联于所述第二Wi-Fi子***的平均带宽除以关联于所述第二Wi-Fi子***的平均重传率所获得的。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，选择所述第一Wi-Fi子***或所述第二Wi-Fi子***包括：
确定所述一个或多个前向分组之中的最小存活时间；以及
预测用所述第二Wi-Fi子***来传送所述一个或多个前向分组的时间，其中所预测的用所述第二Wi-Fi子***来传送所述一个或多个前向分组的所述时间包括关联于每个前向分组的大小乘以关联于所述第二Wi-Fi子***的平均重传率的总和除以关联于所述第二Wi-Fi子***的平均带宽；以及
响应于确定所述一个或多个前向分组之中的所述最小存活时间等于或超过所预测的用所述第二Wi-Fi子***来传送所述一个或多个前向分组的时间，选择所述第一Wi-Fi子***。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，选择所述第一Wi-Fi子***或所述第二Wi-Fi子***包括：
确定与所述一个或多个前向分组相关联的所述带宽要求是否超过基于关联于所述第二Wi-Fi子***的平均带宽和平均重传率的阈值；以及
响应于确定与所述一个或多个前向分组相关联的所述带宽要求不超过所述阈值并且所预测的用所述第二Wi-Fi子***来传送所述一个或多个前向分组的时间超过所述一个或多个前向分组之中的最小存活时间，选择所述第二Wi-Fi子***。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，选择所述第一Wi-Fi子***或所述第二Wi-Fi子***包括：
确定所述第二Wi-Fi子***能够满足与所述一个或多个前向分组相关联的所述带宽要求并且进一步确定所述第一Wi-Fi子***被打开；以及
如果自从所述第一Wi-Fi子***被打开以来的时间未超过滞后超时值，则选择所述第一Wi-Fi子***，或者如果自从所述第一Wi-Fi子***被打开以来的所述时间等于或超过所述滞后超时值，则选择所述第二Wi-Fi子***。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
响应于确定在使用所选择的Wi-Fi子***传送所述一个或多个前向分组之后没有附加的前向分组是来自所述源设备的待决传输，指令所述第一Wi-Fi子***和所述第二Wi-Fi子***进入低功率模式。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带宽要求是基于协作式差异化服务分析来计算的，所述协作式差异化服务分析根据与所述一个或多个前向分组相关联的一个或多个服务质量要求来对所述一个或多个前向分组进行优先级区分。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一Wi-Fi子***实现802.11ad技术，并且所述第二Wi-Fi子***实现802.11n技术或801.11ac技术中的一者或多者。
13.一种装置，包括：
具有第一独立的物理收发机的第一Wi-Fi子***；
具有第二独立的物理收发机的第二Wi-Fi子***，其中所述第一Wi-Fi子***具有比所述第二Wi-Fi子***更高的性能水平；以及
一个或多个处理器，其被配置成：
计算与要从所述装置传送的一个或多个前向分组相关联的带宽要求；
至少基于关联于所述一个或多个前向分组的所述带宽要求和关联于所述第一和第二Wi-Fi子***的所述性能水平来选择所述第一Wi-Fi子***或所述第二Wi-Fi子***；以及
利用与所选择的Wi-Fi子***相关联的独立的物理收发机来传送所述一个或多个前向分组。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述一个或多个处理器被进一步配置成：
将具有较高性能水平的所述第一Wi-Fi子***保留给具有使用关联于所述第二Wi-Fi子***的无线技术不能满足的一个或多个性能要求的前向话务。
15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述一个或多个处理器被进一步配置成：
向配置成控制所述第一Wi-Fi子***和所述第二Wi-Fi子***的连接管理器发送一个或多个提前呼叫信号，其中所述一个或多个提前呼叫信号指令所述连接管理器激活所选择的Wi-Fi子***；以及
与旨在接收所述一个或多个前向分组的阱设备执行服务协商，其中所述服务协商指令所述阱设备激活实现与所选择的用于传送所述一个或多个前向分组的Wi-Fi子***相对应的无线技术的独立的物理收发机。
16.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述一个或多个处理器被进一步配置成：
将关联于每个前向分组的大小除以关联于每个前向分组的等待时间要求，其中所述带宽要求包括从对关联于每个前向分组的所述大小除以关联于每个前向分组的所述等待时间要求进行求和所获得的第一值；以及
响应于所述第一值超过第二值而选择所述第一Wi-Fi子***，所述第二值是从将关联于所述第二Wi-Fi子***的平均带宽除以关联于所述第二Wi-Fi子***的平均重传率所获得的。
17.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述一个或多个处理器被进一步配置成：
确定与所述一个或多个前向分组相关联的所述带宽要求是否超过基于关联于所述第二Wi-Fi子***的平均带宽和平均重传率的阈值；以及
响应于确定与所述一个或多个前向分组相关联的所述带宽要求不超过所述阈值并且所预测的用所述第二Wi-Fi子***来传送所述一个或多个前向分组的时间超过所述一个或多个前向分组之中的最小存活时间，选择所述第二Wi-Fi子***。
18.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述一个或多个处理器被进一步配置成：
响应于确定在使用所选择的Wi-Fi子***传送所述一个或多个前向分组之后没有附加的前向分组是来自所述源设备的待决传输，指令所述第一Wi-Fi子***和所述第二Wi-Fi子***进入低功率模式。
19.一种装备，包括：
用于计算与要从所述装备传送的一个或多个前向分组相关联的带宽要求的装置，所述装备至少包括具有独立的物理收发机的第一Wi-Fi子***和第二Wi-Fi子***，并且其中所述第一Wi-Fi子***具有比所述第二Wi-Fi子***更高的性能水平；
用于至少基于关联于所述一个或多个前向分组的所述带宽要求和关联于所述第一和第二Wi-Fi子***的所述性能水平来选择第一Wi-Fi子***或第二Wi-Fi子***的装置；以及
用于使用所选择的Wi-Fi子***来传送所述一个或多个前向分组的装置。
20.如权利要求19所述的装备，其特征在于，进一步包括：
用于将具有较高性能水平的所述第一Wi-Fi子***保留给具有使用关联于所述第二Wi-Fi子***的无线技术不能满足的一个或多个性能要求的前向话务的装置。
21.如权利要求19所述的装备，其特征在于，进一步包括：
用于向配置成控制所述第一Wi-Fi子***和所述第二Wi-Fi子***的连接管理器发送一个或多个提前呼叫信号的装置，其中所述一个或多个提前呼叫信号指令所述连接管理器激活所选择的Wi-Fi子***；以及
用于与旨在接收所述一个或多个前向分组的阱设备执行服务协商的装置，其中所述服务协商指令所述阱设备激活实现与所选择的用于传送所述一个或多个前向分组的Wi-Fi子***相对应的无线技术的独立的物理收发机。
22.如权利要求19所述的装备，其特征在于，所述用于计算与所述一个或多个前向分组相关联的所述带宽要求的装置包括：
用于将关联于每个前向分组的大小除以关联于每个前向分组的等待时间要求的装置，其中所述带宽要求包括从对关联于每个前向分组的所述大小除以关联于每个前向分组的所述等待时间要求进行求和所获得的第一值；以及
用于响应于所述第一值超过第二值而选择所述第一Wi-Fi子***的装置，所述第二值是从将关联于所述第二Wi-Fi子***的平均带宽除以关联于所述第二Wi-Fi子***的平均重传率所获得的。
23.如权利要求19所述的装备，其特征在于，所述用于选择所述第一Wi-Fi子***或所述第二Wi-Fi子***的装置包括：
用于确定与所述一个或多个前向分组相关联的所述带宽要求是否超过基于关联于所述第二Wi-Fi子***的平均带宽和平均重传率的阈值的装置；以及
用于响应于确定与所述一个或多个前向分组相关联的所述带宽要求不超过所述阈值并且所预测的用所述第二Wi-Fi子***来传送所述一个或多个前向分组的时间超过所述一个或多个前向分组之中的最小存活时间而选择所述第二Wi-Fi子***的装置。
24.如权利要求19所述的装备，其特征在于，进一步包括：
用于响应于确定在使用所选择的Wi-Fi子***传送所述一个或多个前向分组之后没有附加的前向分组是来自所述装备的待决传输而指令所述第一Wi-Fi子***和所述第二Wi-Fi子***进入低功率模式的装置。
25.一种其上记录有计算机可执行指令的计算机可读存储介质，其中在一个或多个处理器上执行所述计算机可执行指令导致所述一个或多个处理器：
计算与要从源设备传送的一个或多个前向分组相关联的带宽要求，所述源设备至少包括具有独立的物理收发机的第一Wi-Fi子***和第二Wi-Fi子***，并且其中所述第一Wi-Fi子***具有比所述第二Wi-Fi子***更高的性能水平；
至少基于关联于所述一个或多个前向分组的所述带宽要求和关联于所述第一和第二Wi-Fi子***的所述性能水平来选择所述第一Wi-Fi子***或所述第二Wi-Fi子***；以及
使用所选择的Wi-Fi子***来传送所述一个或多个前向分组。
26.如权利要求25所述的计算机可读存储介质，其特征在于，在所述一个或多个处理器上执行所述计算机可读指令还使得所述一个或多个处理器：
将具有较高性能水平的所述第一Wi-Fi子***保留给具有使用关联于所述第二Wi-Fi子***的无线技术不能满足的一个或多个性能要求的前向话务。
27.如权利要求25所述的计算机可读存储介质，其特征在于，在所述一个或多个处理器上执行所述计算机可读指令还使得所述一个或多个处理器：
向配置成控制所述第一Wi-Fi子***和所述第二Wi-Fi子***的连接管理器发送一个或多个提前呼叫信号，其中所述一个或多个提前呼叫信号指令所述连接管理器激活所选择的Wi-Fi子***；以及
与旨在接收所述一个或多个前向分组的阱设备执行服务协商，其中所述服务协商指令所述阱设备激活实现与所选择的用于传送所述一个或多个前向分组的Wi-Fi子***相对应的无线技术的独立的物理收发机。
28.如权利要求25所述的计算机可读存储介质，其特征在于，在所述一个或多个处理器上执行所述计算机可读指令还使得所述一个或多个处理器：
将关联于每个前向分组的大小除以关联于每个前向分组的等待时间要求，其中所述带宽要求包括从对关联于每个前向分组的所述大小除以关联于每个前向分组的所述等待时间要求进行求和所获得的第一值；以及
响应于所述第一值超过第二值而选择所述第一Wi-Fi子***，所述第二值是从将关联于所述第二Wi-Fi子***的平均带宽除以关联于所述第二Wi-Fi子***的平均重传率所获得的。
29.如权利要求25所述的计算机可读存储介质，其特征在于，在所述一个或多个处理器上执行所述计算机可读指令还使得所述一个或多个处理器：
确定与所述一个或多个前向分组相关联的所述带宽要求是否超过基于关联于所述第二Wi-Fi子***的平均带宽和平均重传率的阈值；以及
响应于确定与所述一个或多个前向分组相关联的所述带宽要求不超过所述阈值并且所预测的用所述第二Wi-Fi子***来传送所述一个或多个前向分组的时间超过所述一个或多个前向分组之中的最小存活时间，选择所述第二Wi-Fi子***。
30.如权利要求25所述的计算机可读存储介质，其特征在于，在所述一个或多个处理器上执行所述计算机可读指令还使得所述一个或多个处理器：
响应于确定在使用所选择的Wi-Fi子***传送所述一个或多个前向分组之后没有附加的前向分组是来自所述源设备的待决传输，指令所述第一Wi-Fi子***和所述第二Wi-Fi子***进入低功率模式。
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