TWI389513B - 通信架構中的無線網路、接入點和用戶端設備 - Google Patents

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Description

通信架構中的無線網路、接入點和用戶端設備
本發明涉及無線通信系統,更具體地說,涉及一種在這種通信系統中無線通信設備的通信監控和報告操作。
無線通信系統支援與系統相連的無線通信設備之間的無線通信為我們所知。這種無線通信系統的範圍從國家和/或國際蜂窩電話系統到點對點國內無線網路。無線通信系統的每種類型都是構建的,因此其根據一個或更多標準操作。這種無線通信標準包括但不限於IEEE 802.11、藍牙、先進型電話服務(AMPS)、數位AMPS、全球移動通信系統(GSM)、碼分多址(CDMA)、無線應用協定、本地多點分佈服務(LMDS)、多通道多點分佈系統(MMDS)和/或其中的變更。
IEEE 802.11適用無線通信系統包括多個用戶端設備(Client Device,簡稱CD,如連接到基站的桌面電腦、個人電腦、個人數位助理等),這些用戶端通過無線連接與一個或更多接入點(Acess Point,附圖中簡稱AP)通信。傳輸設備(如用戶端設備或接入點)通過固定功率級傳輸,並不用考慮傳輸設備和目標設備(如基站或接入點)的距離。一般地,較近的傳輸設備是目標設備,這樣在傳輸信號的接收中錯誤會比較少。然而,本領域的技術人員應瞭解,無線傳輸可以包括某些錯誤並仍提供正確傳輸。因而,通過提供太多錯誤的功率級傳輸很消耗能源的。但是,乙太高功 率傳輸可能與最近區域的其他接入點和/或用戶端設備相互干擾。
本領域的技術人員也應瞭解,許多無線通信系統使用允許多個通信設備的載波偵聽多路訪問(CSMA)協定來共用同樣的無線電頻譜。在無線通信設備傳輸之前,其“監聽”無線連接來確定頻譜是否由另一基站使用,以此避免潛在的資料爭奪。在更低的接收功率級,當兩個設備(一般都相隔很遠)都試圖與中間的第三個設備通信,該協定可以導致終端(termial,附圖中簡稱term)問題。當中間的設備能在週邊都能“聽到”兩個設備時,這兩個設備不能聽到兩個中另一個,這潛在地用去向中間設備的同時傳輸創建了資料爭奪。
附加的可操作困難涉及在接入點覆蓋區域的邊緣操作的用戶端設備。在某些操作中,接入點和用戶端設備可以充分地通信,但是在其他操作,同樣的接入點和用戶端設備卻不可以充分地通信,這引起不可接入的用戶端設備和其他用戶端設備的服務丟失、多個重新傳輸、其他服務質量的下降。
本領域的普通技術人員通過將這種系統與本發明對比會發現,常規和傳統方法的更多局限和缺點將變得顯而易見。
本發明闡明了無線網路、接入點、用戶端設備、積體電路,以及基於所接收特性確定傳輸協定參數的方法,這些將充分地指出和/或結合附圖中的至少一個進行描述,同樣在權利要求中闡明得更加完整。
根據本發明的一方面,提供了一種通信架構中的無線網路,其包括包交換骨幹網路,所述無線網路包括:接入點,與包交換骨幹網路通訊連接,包括接入點處理電路和接入點無線收發電路;多個用戶端設備,包括用戶端處理電路和用戶端無線收發電路;接入點處理電路,使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數:管理多個用戶端設備和包交換骨幹網路之間的通信;接收來自多個用戶端設備中至少一些用戶端設備的接收特性,從用戶端設備接收到的每個接收特性涉及用戶端設備關於其所截獲傳輸做出的評估,所截獲傳輸發生在多個用戶端設備中另一用戶端設備和接入點之間;基於接收的接收特性,選擇第一用戶端設備作為中繼代理,以此中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸;指示第一用戶端設備作為中繼代理,以此中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸。
優選地,所述接入點處理電路使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數進一步:從多個用戶端設備中至少一些用戶端設備接收狀態特性,每個從用戶端設備接收的狀態特性涉及所述用戶端設備的狀態特性; 其中通過中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸來選擇第一用戶端設備作為中繼代理,進一步基於第一用戶端設備的狀態特性。
優選地,接入點處理電路使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數以確定是否指示第一用戶端設備作為代理,這進一步基於第二用戶端設備的狀態特性。
優選地,從第一用戶端設備接收的狀態特性表示第一用戶端設備是插牆式供電。
優選地,接入點處理電路使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數進一步:從多個用戶端設備中至少一些用戶端設備接收移動特性,每個從用戶端設備接收的移動特性涉及所述用戶端設備的移動特性;其中通過中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸來選擇第一用戶端設備作為中繼代理,進一步基於第一用戶端設備和第二用戶端設備二者至少之一的移動特性。
優選地,移動特性表示第一用戶端設備是固定的。
優選地,接入點處理電路使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數進一步:從多個用戶端設備中至少一些用戶端設備接收使用特性,每個從用戶端設備接收的使用特性涉及所述用戶端設備的使用特性; 其中通過中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸來選擇第一用戶端設備作為中繼代理,進一步基於第一用戶端設備的使用特性。
優選地,使用特性表示第一用戶端設備有充分的通信能力和處理能力來中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸。
優選地,在中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸中,第一用戶端設備僅中繼第二用戶端設備發送到接入點的無線傳輸。
優選地,在中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸中,第一用戶端設備:中繼第二用戶端設備發送到接入點的無線傳輸;中繼接入點發送到第二用戶端設備的無線傳輸。
根據本發明的一方面,提供一種無線網路中服務多個用戶端設備的接入點,所述多個用戶端設備包括第一用戶端設備和第二用戶端設備,所述接入點包括:網路介面,連接到包交換骨幹網路;接入點無線收發電路;連接到網路介面和接入點無線收發電路的接入點處理電路,所述接入點處理電路使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數:管理多個用戶端設備和包交換骨幹網路之間的通信;接收多個用戶端設備中至少一些用戶端設備的接收特 性,從用戶端設備接收到的每個接收特性涉及用戶端設備關於所截獲傳輸做出的評估,所截獲傳輸發生在多個用戶端設備中另一用戶端設備和接入點之間;基於接收的接收特性,選擇第一用戶端設備作為中繼代理,以此中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸;指示第一用戶端設備作為中繼代理,以此中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸。
優選地,接入點處理電路使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數進一步:從多個用戶端設備中至少一些用戶端設備接收狀態特性,從用戶端設備接收的每個狀態特性涉及所述用戶端設備的狀態特性;其中通過中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸來選擇第一用戶端設備作為中繼代理,進一步基於第一用戶端設備的狀態特性。
優選地,接入點處理電路使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數以確定是否指示第一用戶端設備作為代理,這進一步基於第二用戶端設備的狀態特性。
優選地,從第一用戶端設備接收的狀態特性表示第一用戶端設備是插牆式供電。
優選地,接入點處理電路使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數進一步: 從多個用戶端設備中至少一些用戶端設備接收移動特性,從用戶端設備接收的每個移動特性涉及所述用戶端設備的移動特性;其中通過中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸來選擇第一用戶端設備作為中繼代理,進一步基於第一和第二用戶端設備中至少一個的移動特性。
優選地,移動特性表示第一用戶端設備是固定的。
優選地,接入點處理電路使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數進一步:從多個用戶端設備中至少一些用戶端設備接收使用特性,從用戶端設備接收的每個使用特性涉及所述用戶端設備的使用特性;其中通過中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸來選擇第一用戶端設備作為中繼代理,進一步基於第一用戶端設備的使用特性。
優選地,使用特性表示第一用戶端設備有充分的通信能力和處理能力來中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸。
優選地,在中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸中,第一用戶端設備僅中繼第二用戶端設備發送到接入點的無線傳輸。
優選地,在中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸中,第一用戶端設備: 中繼第二用戶端設備發送到接入點的無線傳輸;中繼接入點發送到第二用戶端設備的無線傳輸。
根據本發明的一方面,提供了一種在通信架構的無線網路中使用的用戶端設備,所述無線網路包括包交換骨幹網路和通訊連接到包交換骨幹網路、第二用戶端設備的接入點,所述用戶端設備包括:用戶端設備無線收發電路;用戶端處理電路;用戶端處理電路使用用戶端設備無線收發電路:從所述接入點接收請求,以報告涉及用戶端設備關於其所截獲傳輸做出的評估的接收特性,所截獲傳輸發生在多個用戶端設備中另一用戶端設備和接入點之間;確定涉及所述用戶端設備所截獲的在多個用戶端設備中另一用戶端設備和接入點之間的傳輸的接收特性;將接收特性報告到接入點;從接入點接收作為中繼代理的指示,以此中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸;作為中繼代理來中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸。
優選地,用戶端設備處理電路使用用戶端設備無線收發電路和一組關聯的通信參數進一步:從所述接入點接收請求,報告涉及用戶端設備狀態的狀態特 性確定用戶端設備的狀態特性;將狀態特性報告到接入點;其中通過中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸選擇第一用戶端設備作為中繼代理,進一步基於第一用戶端設備的狀態特性。
優選地,接入點處理電路使用用戶端設備無線收發電路和一組關聯的通信參數以確定是否指示第一用戶端設備作為代理,這進一步基於第二用戶端設備的狀態特性。
優選地,從第一用戶端設備接收的狀態特性表示第一用戶端設備是插牆式供電。
優選地,所述用戶端設備處理電路使用用戶端設備無線收發電路和一組關聯的通信參數進一步:從所述接入點接收請求,以報告涉及用戶端設備移動性的狀態特性;確定用戶端設備的狀態特性;將狀態特性報告到接入點;其中通過中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸選擇第一用戶端設備作為中繼代理,進一步基於第一用戶端設備的移動特性。
優選地,移動特性表示第一用戶端設備是固定的。
優選地,用戶端設備處理電路使用用戶端設備無線收發電路 和一組關聯的通信參數進一步:從多個用戶端設備中至少一些用戶端設備接收使用特性,從用戶端設備接收的每個移動特性涉及所述用戶端設備的移動特性;其中通過中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸來選擇第一用戶端設備作為中繼代理,進一步基於第一用戶端設備的使用特性。
優選地,使用特性表示第一用戶端設備有充分的通信能力和處理能力來中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸。
優選地,在中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸中,第一用戶端設備僅中繼第二用戶端設備發送到接入點的無線傳輸。
優選地,在中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸中,第一用戶端設備:中繼第二用戶端設備發送到接入點的無線傳輸;中繼接入點發送到第二用戶端設備的無線傳輸。
圖1A是根據本發明實施例的無線網路的系統結構示意圖。無線網路10包括連接到分組交換骨幹網路101的接入點110。該接入點110通過無線網路10管理通信流(communication flow),而通信流指定給和來源於每個用戶端設備121、123、125、127。通過接入點110,每個用戶端設備121、123、125、127可以接入 服務提供商網路105和互聯網103,直接通過接入點110或間接通過分組交換骨幹網路101進行例如網上衝浪,下載音頻和/或視頻節目,發送和接收消息(如文本消息、語音消息、多媒體消息),接入廣播、存儲的或流媒體的音視頻或其他多媒體內容,玩遊戲、打出和接收電話、進行其他活動。
根據傳輸的類型、傳輸傳送到的特殊用戶端設備的特性、與接入點110連接的其他用戶端設備的特性,接入點110能夠在一個或更多減小功率級傳送高功率傳輸99(high power transmission)和減小功率級傳輸98(reduced power level transmission)。接入點110包括管理工具(application)225,並且每個用戶端設備121、123、125、127包括用戶端評估工具404。管理工具225和每個用戶端設備121、123、125、127的用戶端評估工具用於選擇足夠的傳輸功率配置,以節省電池功率和限制不必要的電池幅射。
在運行中,接入點110能夠在選定的功率級傳輸,此功率級基於傳輸類型、接收特徵、狀態特徵、使用特性、移動特性、用於傳輸的特殊目的設備。例如,接入點110可以在高功率級傳輸周期信標,此周期信標包括涉及接入點110和分組交換骨幹網路101的資訊(如標識網路的服務設置識別字(SSID)、標識周期信標傳輸間時間長度的信標間隔、顯示傳輸時間的時間戳、接入點110所能支援的傳輸速率、屬於特定信令方法的參數組(如通道數)、跳躍模式、跳頻停留時間等)、涉及用戶端設備與接入點110連接需求的性能資訊(密碼和其他保密資訊)、節能模式下標識基 站的流量指示圖(traffic indication map)、其他控制資訊和資料。這些信標用於支援與進入接入點110鄰近區域或另外在此鄰近區域變為活躍的用戶端設備121、123、125、127建立新的連接。特別地,這些信標信號用一位址欄位發送(如通用位址),該地址欄位將信標傳輸送到所有用戶端設備。想與無線網路10連接(或重新連接)的用戶端設備檢測信標傳輸並回復一連接回應傳輸(包括SSID),回應傳輸啟動新用戶端設備和接入點110之間開始的連接(重新連接)過程。
接入點110此外還可通過減小功率級,在包或幀中傳輸其他網路控制和管理資訊,如連接回應、重新連接回應、探測回應、清除發送信號、確認、節能輪詢(poll)、無競爭終端(contention-free end)信號和/或其他資訊和資料,以限制與其他相鄰網路之間的干擾並節省電能。然而,接入點110的一個或更多其他傳輸是通過高功率級在信標傳輸之間發送的,包括:1)支援連接或重新連接;2)通信通道忙標誌;3)傳送通道其他網路資訊,如未決的消息資訊、定時資訊、通道參數資訊等。這些包或幀可傳送到其他用戶端設備,正在掃描到新的無線網路如無線網路10的連接的用戶端設備可以以下有限目的檢測到這些包或幀:確定這些傳輸的定時、協定、速率;確定接收功率級;識別其他屬於網路的資訊,如SSID設備,以生成一連接請求。通過這種方式,例如:1)能在大於周期信標傳輸頻率的頻率支援新的連接;2)能檢測和請求未決消息,不用等下個信標;3)能減輕由較低功率傳輸引起的 隱藏終端問題;4)能更迅速地產生通道參數調整。
減小功率級基於接收特性決定,這些特性涉及用戶端設備121、123、125、127對信標傳輸的接收情況有多好,其可由這些客戶設備的評估工具404生成並傳輸回接入點110。管理工具225的回應取決於從用戶端設備121、123、125、127接收到的接收特性。例如,設備管理應用225可以為接入點確定選擇定制(customized)功率級,以向每個用戶端設備121、123、125、127傳輸,該功率級可低於最大功率輸出,但卻能提供的足夠的功率,以便特定的用戶端設備可以接收。設備管理應用225同樣選擇高的或中間的功率級,以便足以由所有用戶端設備121、123、125、127有效接收。特定的包(如所有確認(ACK)、其他的ACK、每第n個ACK等等的所有包、臨時資料包等)由接入點110通過高的或中間的功率級傳送,以便能夠到達所有用戶端設備121、123、125、127的,同時其他的包以專門為特定的用戶端設備121、123、125、127(接收這些包的設備)而設置的定制功率級傳送。設備可選地,管理應用225可以為接入點110選擇更低功率級以進行傳輸,其將到達用戶端設備121、123、127,而用戶端設備125除外。為了傳輸到用戶端設備125,這裏將選擇更高的功率級。還有從接入點出來的周期或臨時的傳輸將在更高功率級發送,即使它們並不是發往用戶端設備125的,而其他周期或臨時的傳輸將在最高的功率級發送來支援連接,以此類推。許多其他變更是可能的,包括為接入點110選擇不同的功率傳輸級,這些 功率級可到達一個或多個相連接的用戶端設備、,到達所有連接的用戶端設備和到達不相連的用戶端設備。
類似地,管理應用225同樣確定用戶端設備功率級。這是通過從每個用戶端設備獲取有關其探測和接收來自用戶端設備121、123、125、127的傳輸的能力的資訊來完成的。在本發明實施例中,因為沒有直接傳輸發生在用戶端設備121、123、125、127之間,重新獲取的資訊通常涉及到由用戶端設備121、123、125、127發送到接入點110的傳輸。在其他實施例中,實際上傳輸可以是直接的。不管如何,接入點110從重新獲取的資訊中傳送功率控制指令到每個用戶端設備121、123、125、127。這種功率控制指令只可以命令所有傳輸發生在確定的單個功率級。可選地,功率控制指令表明單個用戶端設備在與接入點110通信中使用了多種不同的功率級。例如,因為來自用戶端設備121的傳輸可以容易地被所有其他用戶端設備123、125、127和接入點110檢測到,所以接入點110通常命令用戶端設備121以所有網路參與方都可以檢測得到的低功率級傳輸。因為來自用戶端設備121的傳輸無法容易的被用戶端設備127檢測到,所以接入點110命令用戶端設備121以低功率級進行通常的傳輸,以最高功率級進行的周期或臨時傳輸。例如,可以每隔兩個資料包和/或每隔兩個確認包進行最高功率級傳輸。如前所述,許多其他的變更是可能的,包括為接入點110選擇不同的功率傳輸級,所選擇的這些功率級可到達接入點110和到達一個或多個其他的相連用戶端設 備、到達所有相連的用戶端設備和到達不相連的用戶端設備。
為某些傳輸減少接入點的傳輸功率,用戶端設備本身減少了這些設備的功率消耗,潛在地延長了設備的壽命和電池供電設備的電池壽命。另外,結果無線網路10更“友好地”傳輸到相鄰網路。以高功率進行信標傳輸和同其他中間的傳輸促進了新用戶端設備到無線網路10的連接。以定制的功率級傳輸目的地為特定用戶端設備121、123、125、127的包可提高網路的功率有效性。以高的或中間的功率級傳輸選定的包(這些包將到達與接入點110相連的所有用戶端設備121、123、125和127)有助於降低隱藏終端問題(這是通過讓其他用戶端設備知道該設備正在進行傳送來事先的),並支援用戶端設備(該用戶端設備可探測到高或中間功率級,但無法探測到較低的定制功率級傳輸)的連接。
例如,在用戶端評估應用404的控制下,用戶端設備121評估來自接入點110和用戶端設備123、125、127的傳輸。用戶端設備121基於該評估生成接收特性。用戶端設備121同樣收集本地的狀態資訊、預期帶寬使用特性、移動資訊,隨後生成狀態特性、使用特性、移動特性。用戶端設備121將接收特性、狀態特性、使用特性、移動特性傳送到接入點110,以供管理應用225使用。根據它們的用戶端評估應用404,其他的用戶端設備123、125、127類似地收集和傳送他們本地的狀狀態特性、使用特性、移動特性,以及涉及其他用戶端設備和接入點110的接收特性。
根據管理應用225,接入點110還生成其本身的接收特性和 使用特性。管理應用225調整接入點的傳輸功率和控制每個用戶端設備121、123、125、127的傳輸功率,基於:1)從每個用戶端設備121、123、125、127接收到的有關其他用戶端設備和接入點的接收特性設備;2)本地生成的有關每個用戶端設備121、123、125、127的接收特性和使用特性設備;3)從每個用戶端設備121、123、125、127接收到的狀態特性;4)從每個用戶端設備121、123、125、127得到的移動特性;5)通過用戶端設備121、123、125、127生成的使用特性。接入點110通過無線網路向每個用戶端設備121、123、125、127傳送控制指令,以此來設備完成這種控制。每個用戶端設備121、123、125、127通過調整傳輸功率回應控制指令。這種全面控制利用了特定的當前環境的優勢,當前環境包括當前操作狀態、相對位置、任何網路節點的屬性(如接入點110和用戶端設備121、123、125、127)。
在此所用的“接收特性”包括任何資料,其基於接收的無線傳輸生成,能鑒定或用於鑒定這種接收無線傳輸的質量、準確度、強度。例如,接收特性可包括接收信號強度指示(RSSI)、位元/包錯誤、當前/歷史錯誤率、多通道(multipath)干擾指示、信噪比(SNR)、衰減指示等中的任一個或多個。
狀態特性包括涉及底層(underlying)設備優先順序、當前或預先準備(readiness)、無線網路中的參與能力或性能的任何資料。例如,狀態特性包括可用功率量,如交流(AC)功率是否可用或只有電池功率,以及不同傳輸功率級和不同參與級的預期電 池壽命等。狀態特性同樣也包括設備當前是“睡眠狀態”、不活躍狀態還是低功率空閒狀態。還包括預計當前狀態持續時間和預期狀態特性變化的歷史資訊。狀態特性同樣還包括涉及操作在用戶端設備的每個底層通信軟體應用的狀態資訊。例如,在單個用戶端設備可能存在兩個通信應用,一個是不活躍狀態,另一個正在活躍地通信。狀態特性可以標識這種活躍和不活躍。
使用特性包括任何指示優先順序、當前或預期帶寬要求、用量或用量特性的參數。使用特性可包括預期QoS(服務質量)要求、上行/下行帶寬用量、帶寬用量特性、空閒相對活躍狀態特性、底層資料/媒體類型(如語音、視頻、圖片、文件、資料庫資料/命令等)、相應請求等。
移動特性包括指示,其涉及底層設備是否是:1)保持固定的,如桌面用戶端電腦、遊戲控制臺、電視、機頂盒、伺服器;2)可移動的,如手機或VoIP電話(基於互聯網協定的聲音)、PDA(個人數位助理)、掌上電腦、膝上型電腦、墊式電腦;3)當前移動的,如一個或更多當前位置和方向、速度和加速度資訊。
通過舉例的方式,接入點110能通過十個離散的、以1dB遞增的功率級上傳輸,比方說從10到1,以10對應于滿功率傳輸,9對應於傳輸功率減少1dB,8對應於功率減小2dB等。基於從用戶端設備121、123、125、127收到的接收特性,接入點110的管理應用225確定以下功率級足以被用戶端設備接收:
接入點110通過10當中的一個功率級傳輸信標。接入點110以8、9、10功率級傳輸每個其他的ACK,其足以由每個用戶端設備121、123、125、127接收並支援其他用戶端設備的連接。來自接入點110的其他包通過指定到收信用戶端設備的功率級傳輸。發往用戶端設備123或127的包通過功率級6傳輸,發往用戶端設備121的包通過功率級5傳輸,發往用戶端設備125的包通過功率級8傳輸。
雖然上述接收特性被描述成在回應接入點信標時生成,但是接收特性同樣可以通過測試模式和“監聽”方式由用戶端設備121、123、125、127中給定的一個進行收集。在測試模式中,為回應來自接入點110在一個或更多傳輸功率級的傳輸,接入點110指示每個用戶端設備121、123、125、127使用接收特性回應。同樣在測試模式中,接入點110指示用戶端設備121、123、125、127中一個通過一個或更多選定的功率級傳輸,並且指示所有其他的設備生成和傳送接收特性。接入點110可以類似地命令每個其他的用戶端設備121、123、125、127發送測試傳輸,並相應地使其他用戶端設備通過生成接收特性來回應。測試可以周期地進 行,或在條件表示需要調整傳輸功率的時候進行。可移動設備比固定設備更經常地進行測試。通過監聽以收集接收特性,包括用戶端設備監聽來往於接入點的普通(未測試的)傳輸。接入點110可以基於這種監聽來請求接收特性,或者在沒有每個用戶端設備的請求時,也臨時地或周期地進行傳送(如檢測到顯著的變化)。類似地如果沒有請求,狀態特性、使用特性、移動特性可以在出現顯著變化時,由用戶端設備向接入點進行報告。
此外,雖然在上文中接入點110用來傳輸到每個用戶端設備的選擇功率級是基於接收特性確定的,管理應用225同樣可以使用狀態特性、使用特性、移動特性並進行周期更新,以此為到每個用戶端設備121、123、125、127的傳輸確定定制的功率級,以及確定到達所有用戶端設備的高或中間功率級。例如,用戶端設備123從用戶端設備121和接入點110之間的傳輸中生成接收特性。用戶端設備123將生成的接收特性傳送到接入點110。用戶端設備123(固定的桌面電腦)已接入AC功率,並運行有正工作在活躍通信狀態的全雙工視頻流媒體應用,其需要大量的帶寬和Qos。用戶端設備123將這種相應狀態特性、使用特性、移動特性傳送到接入點110。用戶端設備125是具有很長電池壽命的電池供電設備,其每個方向上的通信流量都很小。用戶端設備125為所有通信交換生成接收特性。用戶端設備121和127是具有少量電源的可移動通信設備,兩個設備都有一個或更多活躍的通信應用,其要求少量但連續的帶寬。同樣兩個設備都生成關於所有 方向通信流的接收特性。這種接收特性和底層狀態特性、使用特性、移動特性傳送到接入點110。接入點110的管理應用225考慮所有接收到的通信,例如,當傳輸到用戶端設備123時,可以使用支援Qos和優先權的協定,通過更高功率全局傳輸級操作。當通過高或中間功率級傳輸,所有其他用戶端設備應該接收傳輸和嘗試避開同時發生的相互干擾的傳輸。此外,管理應用225可以為到用戶端設備125的傳輸增加功率級,考慮到該設備的移動性以及可能經歷接收特性的潛在變化。
對於用戶端設備121、123、125、127到接入點110的傳輸,管理應用225可以確定傳輸功率級,這是基於通過接入點110傳輸到每個用戶端設備的接收特性、狀態特性、使用特性、移動特性來確定的,其中接收特性包括用戶端設備121、123、125、127對來自其他用戶端設備傳輸的接收。通過進一步舉例的方式,用戶端設備121和127每個充分地接收來自接入點110的傳輸。
接入點110對接收特性和狀態特性的分析同樣揭示了用戶端設備123很容易由每個其他的設備檢測到,並且其正以低電池功率操作。相應地,接入點110可以為延長了電池壽命的用戶端設備123選擇減小傳輸功率級。接入點110對接收特性和移動特性的分析提示了用戶端設備125是高度地可移動的。不單單依賴接收特性,接入點110要考慮到無線網路10傳輸範圍的可能移動,以此來選擇用戶端設備125的傳輸功率級設備。
接入點110對接收特性的分析揭示了隱藏終端條件,其包括 潛在的隱藏終端條件。例如,當從用戶端設備127接收到的接收特性顯示用戶端設備127無法探測來自用戶端設備121的傳輸時,接入點110會確定出現隱藏終端情況。當從用戶端設備127接收到的接收特性顯示,例如,用戶端設備127剛剛能夠檢測到來自用戶端設備121的傳輸時,接入點110同樣可以確定出現潛在的隱藏終端情況。在這些情況中,接入點110可以從用戶端設備127生成並發送到接入點110的接收特性,來確定在用戶端設備121和127之間出現潛在隱藏終端情況,其指示出用戶端設備的傳輸的RSSI和/或SNR低於對應於可信賴通信的閾值。另外,其他接收特性同樣可以用來確定出現潛在隱藏終端情況,如高於閾值的位元/包錯誤率和/或多路干擾或衰減的邊緣可接受(或不可接受)的指示。
此外,接入點110可以檢測潛在的隱藏終端條件,而這裏用戶端設備121檢測來自用戶端設備127的傳輸漸漸變得更困難。特別的,用戶端設備127或者通過例行的方式,或者定期的或者有規律的,又或者在回應檢測到的來自其他設備如用戶端設備127的邊緣接收特性時,確定兩次或更多次的接收特性,並將這些接收特性在其他傳輸或單獨的傳輸中發往接入點110。相應地,接入點110可以確定潛在的隱藏終端情況,這是基於位元/包錯誤率、多路干擾、超時衰減的惡化,或基於RSSI、SNR的顯著下降等。
另外,其他接收到的特性(如使用特性、移動特性、狀態特性) 可以同樣地由接入點110使用於確定潛在隱藏終端情況。例如,如果用戶端設備121的傳輸被用戶端設備127以邊緣接收級接收,並且用戶端設備121進一步正經歷電池功率下降或接近其預計電池壽命的耗盡,那麼隱藏終端情況就可能出現在用戶端設備121和127之間。另外,如果用戶端設備125的傳輸由用戶端設備123以邊緣接收級接收,並且接入點110基於移動特性(如GPS資料、速度等)確定用戶端設備125正遠離用戶端設備123移動,那麼隱藏終端情況就可能出現在用戶端設備123和125之間。
為了避免這種已經存在的或潛在的隱藏終端情況,接入點110可以選擇:a)提高其傳輸功率;b)提高一個或所有相連用戶端設備的傳輸功率;c)調整底層協定參數;d)選擇替代的協定;e)採用其他的協定;f)指示一個或多個設備進入不活躍或睡眠模式;g)切換(hand off,附圖中簡稱HO)或將一個或多個設備轉接到另一個接入點的服務。例如,如果用戶端設備(如用戶端設備127)因為低的或漸減的信號強度、不可接受或漸增的衰減或干擾,使其檢測來自用戶端設備121的傳輸比較困難,那麼接入點110可以增加用戶端設備121傳輸功率或修改其協定參數(包括選擇具有更優協定參數的另一協定或增加一種協定,用於至少在接入點110和用戶端設備121之間使用),以便用戶端設備121的傳輸包括更多的改錯碼,和/或請求更少的資料有效載荷或包長度,以及設備接入點110通過一功率級(足以被用戶端設備127收到)傳輸的確認更頻繁確認。另外,可增加用戶端設備127的傳輸的後 退(back off)次數,或修改其他通道訪問條件,以此來降低與用戶端設備121衝突的可能性。
另外,如果由於移動用戶端設備的移動(如用戶端設備125)產生了與一個或更多其他用戶端設備(如用戶端設備123)之間的潛在隱藏終端情況,那麼可以加大用戶端設備125和接入點110的傳輸功率級、採用更有效的改錯碼、增加用戶端設備123的後退次數、減少由用戶端設備125發送的包大小,以此來減少競爭的機會。可選地,用戶端設備125可以切換到相鄰接入點(未示出),基於接入點110接收到的接收特性,該相鄰接入點正以充分的信號強度接收用戶端設備125,以此來支援連接。
此外,如果由於電池功率下降或另外地到達電池壽命的上限,特定用戶端設備如用戶端設備121,正經歷傳輸功率減少,那麼接入點110可以命令用戶端設備121進入睡眠模式,以此避免潛在隱藏終端情況。傳輸功率減少一段時間以後,接入點110可以潛在地喚醒用戶端設備121,其充分的到達接入點110並經計算可以延長電池壽命,而為用戶端設備123、125、127設定長後退周期以此減少競爭機會。在另一種操作模式中,接入點110可以輪流截止(inactivate)兩個用戶端設備,如容易經歷隱藏終端情況的用戶端設備121和127,例如,當喚醒用戶端設備121時,截止用戶端設備127,而用戶端設備127截止時,喚醒用戶端設備127,等等。
如上述說明,管理應用225可以調整用於接入點110和用戶 端設備121、123、125、127之間相互通信的協定和固有的功率級來消除隱藏終端情況。在一種操作模式中,管理應用225可基於對接收特性、狀態特性、使用特性、移動特性的分析,選擇性地調整接入點110用於與用戶端設備121、123、125、127中的一個或多個進行通信時使用的一個或更多協定參數,如包長度、資料率、前向糾錯、錯誤檢測、編碼方案、資料有效載荷長度、競爭持續時間、後退參數設備。以這種方式,可以基於網路條件來調整協定參數,以保存電量,消除潛在隱藏終端情況,並最小化不必要的傳輸功率使用。例如這些條件不僅包括特定設備的移動特性、使用特性、狀態特性、接收特性,還包括多個設備的移動特性、使用特性、狀態特性、接收特性,以及每個用戶端設備接收其他設備的情況有多好。
在另一操作模式,接入點110和用戶端設備121、123、125、127可以使用多個不同的、潛在互補的具有不同協定參數的協定。同樣接入點110可以通過選擇多個協定中一個特殊的、並適合無線網路10中出現的特殊條件的協定來調整協定參數,如基於使用特性、狀態特性、移動特性和/或接收特性的評價確定的協定。例如,接入點可以基於最適合提供用戶端設備121、123、125、127特性的特殊協定,從具有不同參數(如協定參數、數率)的802.11(n)、802.11(g)、802.11(b)協定中選擇。例如,與其他接收參數一起的隱藏終端情況可能引起接入點同時地:1)以第一組參數使用第一協定服務於第一個或多個的用戶端設備;2)以第二組 參數使用第二協定服務於第二個或更多的用戶端設備;3)以第二組參數使用第一協定服務於第三個或更多的用戶端設備;4)將第四個或更多的用戶端設備切換到相鄰的或重疊的接入點。
應注意所述與圖1A關聯的例子僅是出現在本發明不同實施例中許多功能和特徵的說明,不同的實施例還會更完整地通過與下面的描述和權利要求關聯而提出。
圖1B是根據本發明另一實施例無線網路的系統圖。圖1B的無線網路結構上與圖1A的無線網路10相似,但其支援附加功能。接入點110包括管理應用225以支援參考圖1A所示的操作和參考圖1B所示的附加功能。此外,每個用戶端設備121、123、125、127包括用戶端應用404。通過結合方式,接入點110和用戶端設備121、123、125、127的處理電路、無線收發電路、設備用戶端應用404和225支援參考圖1B所示的操作。圖1B的操作會參考圖13-15進一步描述。
根據圖1B中無線網路10的第一操作,第一用戶端設備,如用戶端設備125,監聽第二個用戶端設備121和接入點110之間的傳輸。在正常操作中,用戶端設備121和接入點110以規則或半規則基礎相互通信。然而,如圖1B所示,在有些操作中,接入點110以減少功率傳輸98操作,而其他時間接入點110用高功率傳輸99操作。每個減少功率傳輸98和高功率傳輸99可基於接入點110特定操作條件發生在不同時間。接入點110可以用減少的功率傳輸98來操作,以保存電池壽命(如果是電池供電的)。 可選地,接入點110通過減少功率傳輸98操作,以減少與相鄰接入點覆蓋區域的干擾。當接入點110用減少功率傳輸98操作,用戶端設備121可能不能成功地接收來自接入點110的傳輸。
在某些時間點,用戶端設備121以滿傳輸功率模式操作,而在其他時間,用戶端設備121通過減少傳輸功率模式操作。例如,當用戶端設備電池功率低時,用戶端設備121能以減少傳輸功率模式操作。此外,用戶端設備121可以通過減少功率傳輸以減少在相鄰接入點覆蓋區域引起的干擾。當用戶端設備121以減少傳輸功率模式操作時,接入點110可能不會成功地接收來自用戶端設備121的傳輸。
因而,根據本發明引用圖1B所示的操作,用戶端設備125監聽第二個用戶端設備121、接入點110、使用其應用404的用戶端設備125之間的傳輸,並且表徵第二個用戶端設備121和接入點110之間無線傳輸的特性。用戶端設備125基於來自接入點110的請求或其自身的主動,可以將無線傳輸的特性傳輸到接入點110,該無線傳輸在第二個用戶端設備121和接入點110之間發送。該特性可以包括,例如參考之前圖1A所述和之後可能描述的接收特性。基於至少從第一用戶端設備125(可能從其他用戶端設備121、123、127)所接收的特性,接入點110可以直接指示第一用戶端設備125開始無線傳輸中繼(relaying)操作。用戶端設備125開始中繼接入點110和第二個用戶端設備121之間的無線傳輸。用戶端設備121和接入點110之間的通信中繼包括簡 單地中繼接入點110發往用戶端設備121的傳輸。可選地,除這種中繼類型外,中繼包括中繼用戶端設備121發往接入點110的傳輸。因而,第一用戶端設備125的中繼操作可以是單向的(任一方向),也可以是雙向的。第二個用戶端設備121和接入點110之間的傳輸中繼可以一直持續到接入點110指示用戶端設備125終止中繼操作。
根據這些中繼操作的另一方面,接入點110可以選擇性地請求用戶端設備125中繼接入點110和用戶端設備121之間的通信。如果這種請求中繼通信的頻率超過頻率閾值或持續閾值,那麼第一用戶端設備125可進入永久的中繼操作模式。在這種永久操作中繼模式中,第一用戶端設備121一直中繼第二個用戶端設備121和接入點之間的通信,一直到重定出現。重定可以發生在系統重啟,或可選地基於從接入點110所接收的指示。這種中繼可以是單向的,也可以是雙向的。
第一用戶端設備125(第二個用戶端設備121和接入點110之間傳輸)的傳輸特性通過請求執行,該請求來自接入點110並由用戶端設備125接收。為回應此請求,用戶端設備125執行特性並報告特性到接入點。在可選的操作,用戶端設備125可以周期地,或基於某些特性的屬性將傳輸特性報告到接入點110。
如圖1B所示,接入點110能以減少功率傳輸98或高功率傳輸99操作。當接入點110進入減少功率傳輸98操作模式時,可以開始由第一用戶端設備125執行接入點110指示的中繼操作。 然後,當接入點110進入高功率傳輸99操作模式時,接入點110可以指示第一用戶端設備125終止其中繼操作。
引起進出中繼操作模式的傳輸特性可以基於大量標準。第一標準是第一用戶端設備125所截獲的接收設備傳輸能級。另一特性是第一用戶端設備125是否無誤地接收傳輸。例如,如果用戶端設備125能自由地接收截獲的傳輸(從第二個用戶端設備121或接入點110當中一個,或兩個),那麼第一用戶端設備125適合中繼接入點110和第二個用戶端設備121之間的通信。然而,如果第一用戶端設備125不能從第二個用戶端設備121和/或接入點110接收無誤傳輸,那麼第一用戶端設備125不足以作為中繼用戶端設備服務。在這種情況中,如果這種用戶端設備可用,那麼接入點110可以為中繼操作選擇不同的用戶端設備。
在決定是開始還是終止無線傳輸中繼操作時,接入點110和/或第一用戶端設備125總結第二個用戶端設備121和接入點110之間無線傳輸的特性。在這種情況中,當滿足某種特性標準時,無線傳輸中繼操作將開始。例如,第一傳輸特性標準(滿足時)將導致無線傳輸中繼操作的開始。此外,當滿足第二個傳輸特性標準時,無線中繼操作可能終止。這兩種標準可能涉及到用戶端設備121的移動性。例如當用戶端設備125從減少功率傳輸98覆蓋區域內的一個位置移動到高功率傳輸覆蓋區域99時,其來自接入點110的接收傳輸特性改變。在這種情況中,接入點可以指示第一用戶端設備125中繼其間的傳輸。然後,當第二個用戶端 設備125的位置移動到減少功率傳輸98覆蓋區域的位置時,接入點110可以指示第一用戶端設備125終止其無線中繼操作。接入點110的這些決定基於用戶端設備121使用其GPS電路416(將參考圖7描述)所報告的位置。在這種情況中,接入點110將為無線傳輸接收操作的開始和終止建立地理邊界。第二個用戶端設備121的位置資訊可以進一步應用於定向天線方案,將進一步參考圖1C描述。使用定向天線的接入點110覆蓋區域的邊界可以確定,然後基於這些地理區域和用戶端設備121的報告位置,接入點110可以選擇性的指示第一用戶端設備125執行中繼操作。
仍根據圖1B無線網路10的另一方面,第一用戶端設備125可以選擇性地重復所截獲的用戶端設備121和接入點111之間發送的無線傳輸。在該操作的第一個例子,用戶端設備121可以在接入點110服務覆蓋區域的邊界。此外,用戶端設備121可能是電池供電設備,其因為低電池條件而處於減少傳輸功率操作模式。在這種情況中,來自用戶端設備121的傳輸可能沒有足夠的強度到達接入點從而使其無誤地接收。在這種情況中,第一用戶端設備125在其操作的過程中,截取從第二個用戶端設備121發往接入點110的無線傳輸。隨著接入點110未能接收來自第二個用戶端設備121的傳輸,並獲知第一用戶端設備125可執行中繼操作,接入點110發送請求到第一用戶端設備125來重復其截獲的無線傳輸。然後,回應來自接入點110請求的接收,第一用戶端設備125將截獲的無線傳輸發往接入點110,該無線傳輸由第 二個第一用戶端設備121發送並由接入點·110接收。
當來自接入點110的這種重復/中繼請求頻率超過頻率閾值,第一用戶端設備125可以自動地執行所截獲傳輸(從用戶端設備121傳輸並由接入點110接收)的重復/中繼。該操作可以考慮為通過第一用戶端設備125永久的中繼和從第二個用戶端設備121到接入點110的傳輸。這種永久中繼操作可以繼續,直到接入點110指示第一用戶端設備125終止這種永久中繼操作。可選地,當探測到第二用戶端設備121發往接入點110的無線傳輸的傳輸功率增加時,第一用戶端設備125也可終止其永久中繼操作。
在這些操作的進一步變更中,第一用戶端設備125可以判斷所截獲的第二個用戶端設備121的傳輸是否無誤地接收。如果所截獲的傳輸(從第二個用戶端設備121到接入點110)可以無誤地接收,那麼第一用戶端設備125將無線傳輸中繼到接入點110。如果第一用戶端設備125不能無誤地接收到來自第二個用戶端設備121,那麼第一用戶端設備125可以將消息傳輸到接入點,表示並不能無誤地接收這種傳輸。在這種情況中,接入點110可以停止命令第一用戶端設備125選擇性地中繼所截獲的無線傳輸。
根據圖1B無線網路10的另一方面,接入點110使用其管理應用225,接收來自多個用戶端設備121、123、125、127、129的接收特性、狀態特性、移動特性。基於這些接收特性、狀態特性、移動特性其中至少一個,接入點可以為接入點110和其他用戶端設備之間的中繼傳輸選擇中繼代理。在這些操作的第一個例 子,接入點110請求多個用戶端設備121、123、125、127、129中每個都確定其接收特性。這些接收特性,如之前所述,與用戶端設備對無線設備截獲的傳輸(多個用戶端設備中另一個與接入點之間的傳輸)所做的評估有關。例如,正在確定接收特性的用戶端設備123將監聽由其他用戶端設備121、125、127、129中每個及接入點傳輸的通信。此外用戶端設備123可以監聽其他用戶端設備121、125、127、129之間的無線傳輸。然後,用戶端設備123將這些接收特性發送到接入點以供進一步使用。
在基於接收到的接收特性,接入點110選擇第一用戶端設備123作為中繼代理以中繼接入點110和第二個用戶端設備129之間的傳輸。注意第二個用戶端設備129停留在外面或在高功率傳輸99服務覆蓋區域的邊緣。因為用戶端設備129的這個遠端位置,無論是來自接入點的傳輸(第二個用戶端設備121準備接收)和來自第二個用戶端設備129,接入點110的傳輸可能都沒有足夠的功率來進行無誤的接收。因而,在這種情況中,第一用戶端設備123將指示為中繼代理,來中繼接入點110和第二個用戶端設備129之間的無線傳輸。作為中繼代理,第一用戶端設備123可以僅中繼由第二個用戶端設備129發送到接入點110的傳輸。當用戶端設備129是電池供電,並處於減少傳輸功率操作以減少電池壽命時,這種操作可能發生。然而,在另一操作,在中繼接入點110和第二個用戶端設備129之間的無線傳輸時,第一用戶端設備123既中繼由第二個用戶端設備129發送到接入點的傳 輸,也中繼由接入點110發送到第二個用戶端設備129的傳輸。
根據無線網路10這個操作的另一方面,多個用戶端設備121-129可以收集狀態特性並將狀態特性報告到接入點110。對於中繼接入點110和第二個用戶端設備129之間的無線傳輸,接入點110可以使用這些狀態特性來選擇第一用戶端設備123作為中繼代理。此外,對於第二個用戶端設備129和接入點110之間的通信,第二個用戶端設備129的狀態特性可以用於選擇第一用戶端設備123作為中繼代理。這種狀態特性的例子是剩餘電池壽命或第二個用戶端設備129的當前傳輸功率。可以用於選擇第一用戶端設備123作為中繼代理的第二個用戶端設備129的狀態特性可以考慮第一用戶端設備123是否是插牆式(wall-plugged)供電。同其自身的傳輸相比,作為中繼代理的設備必須可以增加其無線發射和接收的工作量。因而,由於第一用戶端設備123是電池供電,第一用戶端設備123當然有足夠的功率來為不同的其他設備中繼通信。
多個用戶端設備121-129可以進一步確定它們的移動特性並將這些移動特性報告到接入點110。然後,為了中繼接入點110和第二個用戶端設備之間的無線傳輸,接入點可以基於移動特性選擇第一用戶端設備123作為中繼代理。移動特性的一個例子是,用戶端設備123是否是固定的。由於用戶端設備123是固定的,接入點通過瞭解到第一用戶端設備123將是固定的以及它可以為鄰近的用戶端設備中繼通信,以此做出其中繼代理的決定。 中繼代理選擇的另一考慮可以基於第二個用戶端設備129的移動特性。例如,如果第二個用戶端設備129正在移動並處於當前位置,那麼中繼代理選擇可能不同。例如,如果第二個用戶端設備129與第一用戶端設備123相鄰,那麼第一用戶端設備123作為中繼代理的選擇比較合理。然而,如果用戶端設備129正在遠離第一用戶端設備123向用戶端設備127移動,那麼為了第二個用戶端設備129和接入點110之間的無線傳輸,用戶端設備127作為中繼代理比較合理。
用於確定或選擇中繼代理的其他特性是多個用戶端設備121-129的使用特性。使用特性包括,例如,多個無線設備的無線傳輸通信負載、多個無線設備的處理負載、影響用戶端設備作為中繼代理能力的其他特性。這些使用特性由多個無線設備收集並報告到接入點110。接入點可以選擇一用戶端設備,如第一用戶端設備123作為中繼代理,而這是基於第一用戶端設備123的使用特性。這種確定的例子是,第一用戶端設備123是否有足夠的通信能力和處理能力在第二個用戶端設備129和接入點110之間作為中繼代理操作。如果用戶端設備123沒有足夠的處理能力或無線通信能力,那麼接入點不會選擇它作為中繼代理。可選地,如果第一用戶端設備123有足夠的處理能力和足夠的無線通信能力,那麼接入點110可以為第二個用戶端設備129和接入點110之間的通信選擇用戶端設備123作為代理。圖1B無線網路操作的更多例子將參考圖2-15描述。
圖1C是根據本發明另一實施例的無線網路系統示意圖。如圖1C的實施例,接入點110具有定位天線陣列,其可控制來改變接入點110的覆蓋區域的形狀,如接入點110的覆蓋區域可以基於天線陣列的配置/控制來改變。如圖1C所示,覆蓋區域可以在完整覆蓋95和波束(beam)形成覆蓋93之間變化。接入點110依靠操作和系統條件,如用戶端設備請求、干擾因素、其他操作的考慮,在某些時候/配置以完整覆蓋95操作,並在其他時候配置以波束形成覆蓋93操作。接入點110用完整覆蓋可以充分地服務所有用戶端設備,如用戶端設備121-129。然而,在波束形成覆蓋93下,接入點110不足以為所有用戶端設備如用戶端設備129服務。因而,為了克服任何由天線類型改變引起的覆蓋區域不足,接入點110可以指示用戶端設備123進入中繼操作來為用戶端設備129提供服務,其中以定位形成覆蓋93並沒有充分地服務用戶端設備129。當然,如果接入點110改變到完整覆蓋95天線類型,那麼接入點110可以終止/不請求這種傳輸操作。
圖2是根據本發明實施例通過接入點和用戶端設備傳輸的時序圖。圖2特別指出了接入點110和用戶端設備121之間的交換,以及接入點和用戶端設備123之間的交換。雖然指出了接入點110和兩個用戶端設備之間的交換,但是本發明的實施例適用于使用大量用戶端設備。在此圖中,資料、網路管理、控制資訊(如數據包、確認、信標)的傳輸一般由模組表示,它與其他事件時序的關係可以描述操作模式,以及不按比例所示的這些模組的持續 時間。這些模組相對的振幅表示特定傳輸的功率級,如更長的模組表示通過更高的功率傳輸,而更短的模組表示通過更低的功率傳輸。
圖2的例子中,接入點110為了周期信標40而通過高功率級傳輸,如最高功率級。到用戶端設備121的傳輸,如確認52和56,通過第一減少功率級進行,該功率級足以由用戶端設備129接收。到用戶端設備123的傳輸,如傳輸60,位於第二減少功率級,該功率級足以由用戶端設備123接收。選擇的確認(如確認54)和選擇的傳輸(如傳輸64)位於更高的功率級,如用於信標40,或位於可以由網路中的所有用戶端設備收到的功率級。用戶端設備121的傳輸50位於由接入點110基於用戶端設備121特性而為這個設備所選功率級。用戶端設備123的確認62位於由接入點110基於這個用戶端設備的特性而為用戶端設備123所選功率級。
使用這些多種傳輸功率操作,接入點110通過第一功率級傳輸選擇的傳輸,如信標40、確認54、傳輸64,其中第一功率級是用於到達用戶端設備121、123和潛在的欲與無線網路10連接的其他設備。其他無線傳輸,如接入點110的周期確認52和56,通過第二功率級發送,其中第二個功率既可以支援到用戶端設備121的包傳送,有可以供用戶端設備123能夠探測到這些傳輸,並且第一功率級要大於第二個功率級。另外,無線傳輸,如傳輸60,通過第三功率級發送,其中第三功率級是為了支援用戶端設 備123的包接收而選擇的,並且第二功率級要大於第二功率級。
特殊中間傳輸的選擇由接入點110在周期信標40之間做出,並通過高功率級發送,以此來支援用戶端設備的連接,其中特殊中間傳輸的選擇可以通過幾種不同方式執行。例如特殊類型的傳輸,如數據包或幀、確認包或幀、其他類型的控制或管理包或幀的傳輸,可以通過減少功率級的N傳輸和通過更高功率級的M傳輸改變,其中N和M是大於0的整數。例如,2個中的1個、3個中的1個、4個中的一個、6個中的一個、16個中的1個資料幀或包可以通過高功率級發送,而其他包通過減少功率級發送。或者例如,2個中的1個、3個中的1個、4個中的一個、6個中的一個、16個中的1個確認幀或包可以通過高功率級發送,而其他的通過減少功率級發送。可選地,接入點110可以追蹤信標40之間的序列來標識一個或更多周期高功率傳輸視窗,如這些信標之間的中點或這些信標的間隔。發生在這些高功率傳輸視窗的資料、控制、管理包或幀的傳輸自動地通過高功率級傳輸。
圖3是根據本發明實施例的接入點和用戶端設備的傳輸時序圖。圖3特別指出接入點110和用戶端設備121之間的交換,以及接入點110和用戶端設備123之間的交換。雖然指出了接入點110和兩個用戶端設備之間的交換,但是本發明同樣適用于使用大量用戶端設備。在這個圖中,傳輸(如數據包、確認、信標)由模組表示,它與其他事件時序的關係可以描述操作模式,但是這些模組的持續時間並沒不是按比例指出。這些模組的相對振幅 表示特殊傳輸的功率級,更長的模組表示通過更高的功率傳輸,而更短的模組表示通過更低的功率傳輸。
在圖3所示時序開始之前,用戶端設備121已經通過評估來自接入點110和其他用戶端設備的傳輸(如信標、測試傳輸、常規進行的傳輸),以及通過評估其自身的使用、狀態、移動生成了第一特性。用戶端設備123同樣地已經通過評估來自接入點110和其他用戶端設備的傳輸,以及通過其評估其自身的使用、狀態、移動,生成第二特性。用戶端設備121通過預設的功率級將傳輸130傳輸到包括第一特性的接入點110。接入點通過第一功率級如高或完整功率級作出回應,生成確認132。用戶端設備123通過預設的功率級將傳輸134傳輸到包括第二特性的接入點110。接入點通過高功率級回應,生成確認136。
接入點110的管理應用225從用戶端設備121接收到第一特性和從用戶端設備123接收到第二特性,評估了第一特性和第二特性,並且基於評估為通過接入點110到用戶端設備121的傳輸選擇多個功率級中的第二功率級,以及為通過接入點110到用戶端設備123的傳輸選擇多個功率中的第三功率級。雖然沒有指出,但是接入點110可以基於這種評估來選擇一種可選的協定,並從當前正在使用的協定切換到另一可選協定。
管理應用225為用戶端設備121的傳輸確定了所選功率級,並為用戶端設備123的傳輸確定了所選功率級,以及其他可能的協定參數,而這些協定參數分別在傳輸140和144中發送到用戶 端設備121和123,傳輸140和144分別由確認142和146進行確認。
為接入點110和用戶端設備121、123的建立傳輸功率和協定參數之後,操作模式開始。在此例中,接入點110為周期信標140通過最高功率級傳輸。到用戶端設備121的傳輸,如確認154,通過第一減少功率級,該功率級足以由用戶端設備121接收。到用戶端設備123的傳輸,如傳輸160,在第二減少功率級和第一減少功率級之間改變,其中第二個減少功率級足以由用戶端設備123接收。另外,周期確認,如確認152和156位於更高的功率級,該功率級可以由所有網路中的用戶端設備獲得,並且為其他用戶端設備提供了比確認154更好的連接支援。通過用戶端設備121的傳輸150位於由接入點110基於用戶端設備121特性而為這個設備所選的功率級。用戶端設備123的確認162通過由接入點110基於這個設備的特性而為用戶端設備123所選功率級傳輸。
在這種方式中,接入點110通過第一功率級將所選擇的無線傳輸(如信標140)傳輸到用戶端設備121、123以及潛在欲與無線網路10連接的其他設備。其他無線傳輸,如接入點110的周期確認152和156,通過第二功率級發送,而第二功率級是為了支援到用戶端設備121的包傳送和便於用戶端設備123能夠檢測到這些傳輸和潛在地欲與無線網路10連接的其他設備的這些傳輸而選擇的,其中第一功率級大於第二功率。另外,無線傳輸,如傳輸160,通過第三功率級傳輸,而第三功率級是為了支援通過 用戶端設備123的包接收,其中第二功率級大於第三功率級。
可選地,如果情況允許,那麼接入點110可為用戶端設備121對最高功率信標以外的所有傳輸進行剪裁,即使用戶端設備123不能聽到這種傳輸。為了抵抗隱藏終端情況,接入點110命令用戶端設備121通過用戶端設備123足以檢測到的功率級傳輸。通過使用一種協定(該協定要求用戶端設備121至少進行周期性的確認(例如發送確認)),就算用戶端設備121無法監聽到接入點110,用戶端設備123仍將監聽到周期性確認傳輸(或來自用戶端設備121的載荷傳輸),從而判定接入點110處於工作狀態。同時,接入點110可以確定用戶端設備121能夠通過僅足夠支援用戶端設備123的功率級而聽到接入點110的傳輸。基於這個確定,接入點110可以指示用戶端設備123通過僅足夠到達接入點110,而不是用戶端設備121的功率級傳輸。
當然,其他不同的情況允許其他不同的傳輸功率和協定配置。例如,如果接入點110確定可以選擇往來用戶端設備121的傳輸,以便它們提供足夠的性能而又不會唄用戶端設備121監聽到,那麼接入點110可以採用這種功率級。因為用戶端設備123已經指示空閒狀態,當接入點110脫離空閒狀態而在用戶端設備121和用戶端設備123的通信交換期間傳輸時,其可以接受來自用戶端設備123的任何意外干擾。其後,接入點110可以改變功率級來容納活躍狀態的用戶端設備121和123。或者,為了代替只容忍這種意外干擾,接入點110可以使用不同的協定操作或完 全不同的協定來容納這種情況。這樣的一個例子是,接入點110命令用戶端設備123在空閒狀態下只能信標後面的一個固定期間嘗試進行傳輸,從而避免在這一期間內與用戶端設備121進行通信交換。在當前協定中可以支援此改變,或者需要從當前協定改變到另一個。類似地,為了代替協定轉換,接入點110可以選擇同時操作兩個不同的協定,這是通過指示兩個用戶端設備121和123中至少一個進行切換來實現的。此外,如果接入點110檢測到用戶端設備123***AC(交流電),那麼它可以指示用戶端設備123總是通過更高或最高功率傳輸,而指示用戶端設備121(其以有限電池功率操作)通過到達接入點110所必需的功率級傳輸。為了減少用戶端設備121和123中一個或更多和接入點110自身的全局不必要傳輸功率,許多其他接入點110的情況和修改也可作為補充。
圖4是根據本發明一個或更多實施例的無線網路示意圖,其具有不同類型的用戶端設備,而這些設備在服務接入點和包交換骨幹網路之間使用不同的連接模式。包交換骨幹網路101包括有線資料網路230,如電纜、光纖、其他有線的,或者提供接入的混合網路,如窄帶、寬帶、增強寬帶接入,以此訪問有線資料網路230本地的內容或通過互聯網骨幹217接入。有線資料網路230的例子包括公共交換電話網絡(PSTN)、有線電視網路、私人網路,其中私人網路提供了傳統老式電話服務、窄帶資料服務、寬帶資料服務、基於網路協定(IP)的語音、廣播有線電視服務、 視頻點播服務、IP電視服務、其他服務。
包交換骨幹網路101此外還包括地面無線資料網路232,其包括蜂窩電話網絡、個人通信服務(PCS)、整合封包無線服務(GRPS)、全球移動通信系統(GSM)、集成數位增強網路(iDEN)。根據國際無線通信標準(如2G、2.5G、3G),這些網路能夠通過互聯網骨幹217接入有線資料網路230,並能夠提供關聯有線資料網路230所討論的許多服務。
包交換骨幹網路101同樣包括衛星資料網路234,其提供了以下服務的接入,如衛星視頻服務、衛星無線服務、衛星電話服務、衛星資料服務。另外,包交換骨幹網路101包括其他無線資料網路236,如WiMAX網路、超寬帶網路、邊緣(edge)網路、全球移動通信系統等,其為接入上述的任何服務提供了可選的媒介。
接入點211-213通過到有線資料網路230的有線連接,提供了包交換骨幹網路101的接入。另外,接入點213能夠通過無線資料網路236提供到包交換骨幹網路101的接入。機頂盒(STB)214包括接入點211、212和/或213的功能,此外還包括可選擇的到地面無線資料網路232、衛星資料網路234和無線資料網路236的接入。尤其是,STB214視情況包括附加功能和特徵用於選擇以及視頻內容處理,如衛星、有線或IP視頻內容。當術語“接入點”和“機頂盒”已經分別用於該討論的內容時,術語“接入點”應包括關聯機頂盒的功能和結構,且包括但不限於STB214。
所示多個用戶端設備包括個人電腦(PC)203和206、無線電話204和207、電視(TV)205、無線耳機208。這些用戶端設備僅僅是用戶端設備寬範圍的例子,其可以發送資料到接入點211-213和STB214,並接收來自它們的資料。當這些如圖所示的用戶端設備具有接入相應接入點的集成收發電路時,單獨的無線周邊設備同樣可以通過以下埠連接到用戶端模組,如通用串列匯流排(USB)、個人電腦存儲卡國際聯合會(PCMCIA)、電氣和電子工程師協會(IEEE)488平行埠、IEEE1394(火線)埠、紅外線資料聯合會(IrDA)埠等。
根據本發明的實施例,接入點211-213和STB214包括管理應用225,而個人電腦(PC)203和206、無線電話204和207、電視(TV)205、無線耳機208包括用戶端評估應用404,其允許這些設備實現功率管理方法和結構。這些無線網路、接入點、用戶端設備包括隨之使用的方法,它們將與圖3-9和附屬權利要求結合提出進一步的討論。
圖5是根據本發明實施例的模組圖,其描述了接入點的一般元件,這些元件可以與無線網路一起使用。尤其介紹了接入點300,如接入點110、211-213、STB214。接入點300包括通信介面電路308,其與至少一個包交換骨幹網路101進行通信。在接入點300(如接入點213和/或STB214)的實施例中示出單獨的連接時,通信介面電路提供多個介面,其通信連接至包交換骨幹網路101,如結合圖4所示的各種網路。
接入點300此外還包括接入點收發電路302,可操作地連接到通信介面電路308,其通過多個功率級傳輸來管理通信,並通過無線網路10接收來往於多個用戶端設備(如用戶端設備121-127、PC203和206、無線電話204和207、TV205、無線耳機208)的資料。接入點300同樣也包括存儲電路306和處理電路304,其中處理電路304控制通信介面電路308和接入點收發電路302之間的通信流,以及實現管理應用225。管理應用225包括功率邏輯227,其基於接入點300欲在特定傳輸中到達的特殊目標,為周期傳輸(如信標、資料包傳輸、傳輸確認)選擇多個功率級中的功率級。另外,管理應用229包括協定邏輯229,其選擇特殊協定參數,或用來與用戶端設備中的一個或更多進行通信的特殊協定。接入點300的這些協定、協定參數、用戶端設備功率級、傳輸功率級保存在存儲電路306並由處理電路304在需要時重新獲得。
根據本發明的實施例,管理應用229此外還包括中繼邏輯231,其結合用戶端設備121-129的用戶端應用邏輯操作,以此執行傳輸中繼操作。這些傳輸中繼操作引用之前圖1B描述過並引用圖13-15進一步描述。
處理電路304可以是單獨的處理設備或多個處理設備。這種處理設備可以是,例如,微處理器中的一個或多個、微控制器、數位信號處理器、現場可編程閘陣列,以及任何基於可操作指令處理信號(類比的和/或數位的)的設備。存儲電路306可以是單 獨的存儲設備或多個存儲設備。這種存儲設備可以是唯讀記憶體、隨機存取記憶體、非永久性記憶體(volatile memory)、永久性記憶體、閃速記憶體、靜態記憶體、動態記憶體、光或磁存儲,以及任何存儲數位資訊的設備。注意當處理電路304通過狀態機、邏輯電路、類比電路、數位電路實現其功率中的一個或更多時,記憶體保存相應的可操作指令可以嵌入電路,其中該電路包括狀態機、邏輯電路、類比電路、數位電路。
在本發明的實施例中,無線網路10符合至少一個標準通信協定,如802.11、802.16、802.15、藍牙、高級移動電話服務(AMPS)、全球移動通信系統(GSM)、整合封包無線服務(GPRS)。其他標準的或私有的協定同樣可以在本發明的範圍內實現。
在操作中,管理應用225對接收特性、狀態特性、移動特性、使用特性進行接收,這些特性來自多個用戶端設備中的一個或多個。接收特性包括,例如,點對點接收參數,如例如多個用戶端設備中的至少一個通過無線鏈路從其他設備接收到的信號的強度。基於接收特性、狀態特性、移動特性、使用特性中的一個或更多,管理應用225為其本身以及多個用戶端設備中每個選擇傳輸功率級,並將相應的控制信號傳輸到多個用戶端設備,同時指示傳輸功率調整到所選功率級上。
另外,用於無線網路設備之間的協定或協定參數由管理應用225為接入點和用戶端設備的特性而改變。在一種操作模式中,協定邏輯可以基於資訊的分析,如這些設備的接收特性、狀態特 性、使用特性、移動特性,選擇性的調整一個或更多協定參數,如用於設備之間通信的包長度、資料率、前向糾錯、錯誤檢測、編碼方式、資料有效載荷長度、競爭持續時間、後退參數。在這種方式中,協定參數可以視情況基於網路條件改變,不僅包括特殊設備的移動、使用、狀態、接收特性,還包括多個設備的移動、使用、狀態、接收特性,同時包括每個設備如何從其他設備接收傳輸。
在一種操作模式,處理電路304評估來自多個用戶端設備的特性,並基於評估檢測現有的和預期將來的隱藏終端情況。當檢測到隱藏終端情況或潛在隱藏終端情況時,協定邏輯229為收發電路304到第一用戶端收發器的傳輸選擇第一協定參數。另外,當檢測到現有的潛在的隱藏終端情況時,協定邏輯229為第一用戶端收發器到收發電路304的傳輸選擇第二協定參數,並將第二協定參數發送到第一用戶端收發器,其中包含通知第一用戶端收發器實現第二協定參數的命令。另外,當檢測到現有的或潛在的隱藏終端情況時,協定邏輯229為收發電路302到第一用戶端收發器的傳輸選擇第三參數,而第三參數不同於第二參數。這些協定參數可以是不同種類的,例如,協定參數可以包括參數,如用於設備之間通信的改錯碼參數、包長度參數、資料有效載荷長度和競爭參數、資料率、錯誤檢測參數、編碼方式、後退參數等。
結合圖8介紹了進一步的細節,其包括幾個管理應用225的可選特徵。
通信介面電路308以及AP收發電路的選擇的功能可以在硬體、固件(軟硬體)和/或軟體中實現。其他收發電路302的功能在類比RF(射頻)電路中實現,所屬領域的技術人員可理解此處介紹的情況。當在軟體中實現時,用於實現這些設備的功能和特徵的操作指令,同樣可以在處理電路304上實現並保存在存儲電路306。
在操作中,接入點300與每個用戶端設備以點對點方式進行通信。為了傳輸資料,接入點300基於無線網路10選擇的協定,生成格式化的資料包。尤其是,通信介面電路308基於從包交換網路101接收的資料而生成資料有效載荷。發往無線網路10的用戶端設備的其他控制資訊和資料包括預定的所選功率級和協定參數在處理電路304的管理應用225中生成。
AP收發電路302調製資料,並將調製的資料進行上變頻轉換而生成無線網路10的RF信號。在本發明的實施例中,AP收發電路302通過多個功率級傳輸,這由管理應用225決定。所屬領域的技術人員知悉,如果接入點300基於載波偵聽多點接入/避免衝撞(CSMA/CA)工作,當接入點300傳輸資料時,那麼每個與無線網路10通信的用戶端設備可以接收RF信號,但這只是目的地用戶端,如目標用戶端設備,將處理RF信號來取回包。
AP收發電路302此外還可操作在無線網路10接收來自多個用戶端設備的信號。在這個例子中,收發電路302接收RF信號,並將RF信號下變頻轉換成基帶信號,然後解調基帶信號來取回 資料包。尤其是,發往包交換骨幹網路101的資料有效載荷提供到通信介面電路308,其根據包交換骨幹網路101使用的協定格式化。其他控制資訊和資料提供到處理電路304的管理應用225,包括來自無線網路10的用戶端設備的選擇接收特性。
圖6是根據本發明一個或更多實施例構建的用戶端設備400的一般元件模組圖。所示用戶端設備400可以是代表用戶端設備121、123、125、127、129、PC203和206、無線電話204和207、TV205、無線耳機208其中一個。尤其是,用戶端設備400包括用戶端收發電路402,其在無線網路10上傳輸和接收資料,而無線網路10以類似的方式操作到接入點收發電路402。根據本發明的一方面,用戶端收發電路402可用來通過所選功率級傳輸,這可以基於從接入點300接收到的控制。用戶端設備400還包括存儲電路408和處理電路406,其中處理電路406實現用戶端評估應用404、用戶端應用410、中繼應用412。
處理電路406可以是單個設備或多個處理設備。這種處理設備可以是微處理器、微控制器、數位信號處理器、現場可編程閘陣列、邏輯電路、狀態機、類比電路、數位電路和/或任何基於可操作指令處理信號(類比的和/或數位的)的設備。存儲電路408可以是單個存儲設備或多個存儲設備。這種存儲設備可以是唯讀記憶體、隨機存取記憶體、非永久性記憶體、永久性記憶體、閃速記憶體、靜態記憶體、動態記憶體和/或任何保存資訊的設備。注意當處理電路406通過靜態機、邏輯電路、類比電路、數位電 路實現其一個或多個功能時,記憶體視情況保存相應的指令並被嵌入以下電路,包括靜態機、邏輯電路和/或數位電路。
此外,用戶端設備400包括用戶端評估應用404,並且可操作來連接到用戶端收發電路402,其中用戶端評估應用404評估來自其他設備的信號,這包括無線網路10上的接入點和其他用戶端設備。相應地,用戶端評估應用404生成接收特性並在無線連接上將其傳輸到接入點300。在操作中,用戶端評估應用404包括可操作指令,該指令使處理電路406:傳輸往來於用戶端收發電路402的資料和信號;評估通過無線連接從其他設備這包括其他用戶端設備接收的信號438;生成接收特性436。在一種操作模式中,用戶端評估應用計算信號強度的大小(如其它每個設備的RSSI),並將此資訊格式化成接收特性發往管理應用225。更多的細節(包括用戶端評估應用404的幾個可操作特徵)將結合圖7進行介紹。
用戶端應用410包括設備本身(如電視、電話、個人電腦、耳機等)的主要功能。傳輸到廣域網的選擇資料包來源於從用戶端應用410接收到的資料。另外,從包交換骨幹網路101接收到的資料包被傳遞到用戶端應用410。
根據本發明的實施例,中繼應用412結合接入點110的管理應用(中繼邏輯231)操作來執行傳輸中繼操作。這些傳輸中繼操作之前參考圖1B描述過,並將參考圖13-15作進一步描述。
用戶端收發電路402的所選擇的功能可以在硬體、固件和/ 或軟體中實現。用戶端收發電路402的其他功能在類比RF電路中實現,所屬領域的技術人員應當理解此處介紹的情況。當在軟體中實現時,操作指令用於實現這些設備的功能和特徵,其可以在處理電路406上實現並保存在存儲電路408中。在本發明的實施例中,用戶端設備402、處理電路406、存儲電路408中一個或更多元件在積體電路上實現。
在操作中,當用戶端設備400掃描來連接新的網路時(如無線網路10),用戶端設備400檢測信標傳輸和/或非信標傳輸,如其它資料、網路管理或者接入點(如接入點300)的控制傳輸,這些傳輸都被用戶端收發電路402接收。用戶端設備400通過確定傳輸的時序回應檢測,並且發送連接請求傳輸到接入點收發電路,以此通過接入點將用戶端設備400連接到包交換骨幹網路101。這些非信標幀或包可能是發往其他用戶端設備時,用戶端設備400可以檢測這些包或幀,為了以下有限目的:確定這些傳輸的時序、協定或速率;確定接收功率級;標識其他屬於網路的資訊,如SSID。其中用戶端設備400可以充分產生連接請求並將請求傳輸到接入點,以此開始與其連接。
圖7是根據本發明一個或更多實施例構建的具有可操作GPS電路和功率源調節電路用戶端設備的一般元件模組圖。用戶端設備400'可以在此介紹的任何應用中代替用戶端設備400。尤其是,用戶端評估應用404包括可操作指令,該指令使處理電路支援接入點300的管理應用225。尤其是,用戶端評估應用404可 操作來連接到功率源調節電路420以監控可操作的電池組422的充電以及電池組422使用的電量,以此確定電池組422上的剩餘電量以及當前是否連接有可選擇的外部功率源424。
用戶端評估應用404包括可操作指令,該指令使處理電路406生成電池壽命資料432,並在無線網路10上通過用戶端收發電路402傳輸這種狀態特性。在一種操作模式中,用戶端評估應用404生成和傳輸更多的狀態特性,如估計剩餘電池壽命。例如,電池壽命資料432可以表示用戶端設備400'連接到外部功率源424,一個或更多選擇功率級下的估計電池壽命,一個或更多編碼方式下的估計電池壽命,一個或更多可能資料率下的估計電池壽命,基於估計的通道使用情況的估計電池壽命,基於所需要的確定帶寬的估計電池壽命,基於非確定寬帶的估計電池壽命,或者基於用戶端設備400'更多可操作參數的電池壽命的其他估計。之前也提到,狀態特性的其他類型可以生成來追蹤用戶端評估應用404,並且傳送到運行在接入點設備110上的管理應用。
使用特性可以類似的方式進行收集和傳送。例如,使用特性可以直接從當前用戶端應用或記憶體408中重新獲得。從記憶體中重新獲得的使用特性可能生成於,例如,這是基於:1)與用戶端應用410先前進行的交互,或對其的監控;2)用戶輸入;3)預設值。
用戶端評估應用404也使處理電路406生成並在無線連接434上通過用戶端收發電路402傳輸移動特性434。GPS模組416 提供了地理資料418,如GPS座標、標量和/或向量速度、加速度等。除這種座標資料418外,移動模組可以生成包括移動因數的移動特性434,該移動因數表示用戶端設備是否處於固定情形,以及用戶端設備是否處於低移動情形(如桌面電腦在咖啡店的桌子上輕輕地移動),或者用戶端設備是否處於高移動情形(如在車上或其他移動環境)。該附加移動特性434可以與設備類型關聯,如筆記本電腦可能是低移動速率,裝在車輛中的無線收發電路可能是中等移動速率,桌面電腦可能是固定移動速率等。更多的移動因數可以基於特殊情形選擇。另外,移動因數可以根據對來自GPS模組416的標量或向量速度進行評估來獲得,和/或物理座標資料418隨著時間發生的改變來獲得,以及將速度與多個移動閾值中的一個進行對比而獲得。
當生成並傳輸到管理應用225時,電池壽命資料432、使用特性439、移動特性434及其它特性可以進一步由管理應用225用於為用戶端設備400'、接入點300、無線網路10的其他用戶端設備確定所選的功率級,並確定特殊協定或協定參數(用戶端400'在與接入點300通信時使用的)。當接收到時,所選功率級462和協定參數464可以用於生成用戶端400'到接入點300的傳輸。
圖8是根據本發明一個或更多實施例具有可操作AP評估應用(用於用於與無線網路結合的)的接入點的一般元件模組圖。接入點300'包括圖5中接入點300的許多共同元件,並使用共同的引用數位。另外,接入點300'包括AP評估應用226(包括可 操作指令),其中可操作指令使處理電路304評估多個客戶設備(如用戶端設備400)通過無線網路10發來的信號438。信號438的評估強度也可由管理應用225用於為無線網路10中多個用戶端設備確定所選功率級。接入點300'可以用於結合接入點300討論的任何應用。
尤其是,接入點評估應用226評估從多個用戶端設備接收到的信號438,這是基於信號強度標準,如從特殊用戶端設備接收到的資料的RSSI、信噪比(SNR)、雜訊參數、比特錯誤數量和比特錯誤率。
在一種測試操作模式中,接入點評估應用226可操作來生成傳輸到用戶端設備的測試包(如回聲(echo)包),在此由接入點300回傳回應包。特殊包的比特錯誤數或BER可以通過將接收資料與傳輸資料進行對比來計算。所有不參與交換的用戶端設備為接入點評估應用226監聽並生成接收特性。
在進一步的“偵聽”操作模式中,接入點評估應用226對接收特性進行接收,其中接收特性是由不同用戶端設備生成,且是基於與接入點正常的、進行中的包交換而生成的。例如,接收特性可以包括錯誤檢測碼(如線性分組碼、卷積碼、改錯碼),其可用於在特殊碼使用的編碼上限中確定接收資料的比特錯誤數。例如,具有可選CRC比特的(24,12)戈萊(Golay)碼可以在到達編碼上限之前,在24比特碼字中檢測4個錯誤。
管理應用225評估所接收的接收特性436、移動特性434、使 用特性439和電池壽命資料432。可選評估信號強度從接入點評估應用226接收。雖然沒有指出,但是其他類型的狀態特性同樣可以由管理應用225接收並評估。
管理應用225基於接收特性436(包括信號強度評估)、移動特性434、使用特性、電池壽命資料432和其他狀態特性,實現了多個功率管理規則。功率管理規則生成接入點300使用的所選功率級,以及多個用戶端設備中一個或所有(如用戶端設備400)使用的所選功率級。根據從管理應用225接收到相應控制指令,任何用戶端設備會通過調整其傳輸功率到指示級來回應。
在操作中,接入點300'通過收發電路302能夠在所選功率級上傳輸,其中所選功率級是基於傳輸類型、接收特性、狀態特性、使用特性、移動特性、傳輸的特殊目標設備。例如,接入點300'可以通過高功率傳輸周期信標,其中信標包括涉及接入點300'和包交換骨幹網路101的資訊,如標識網路的服務區識別字(SSID)、標識周期信標傳輸之間的時間間隔的信標間隔、表示傳輸時間的時間戳、接入點300'支援的傳輸率、屬於特定產生信號方法的參數組(如通道數、跳躍類型、跳頻停留時間等)、涉及用戶端設備與接入點300'連接需要的性能資訊(密碼和其他保密資訊)、節能模式下標識基站的流量指示圖、其他控制資訊和資料。這些信標用於支援與進入接入點300'鄰近區域或其他在此鄰近區域變為活躍的用戶端設備121、123、125、127、129、400和/或400'建立新的連接。尤其是,這些信標信號用位址欄位發送 (如通用位址),該地址欄位將信標發往所有用戶端設備。欲與無線網路10連接(或重新連接)的用戶端設備檢測到信標傳輸並回復連接回應傳輸(包括SSID),從而開始了新用戶端設備和接入點300'之間的連接(重新連接)過程。
接入點300'此外還可操作來在包或幀中傳輸其他網路控制和管理資訊,如連接回應、重新連接回應、探測回應、清除發送信號、確認、節能輪詢(poll)、無競爭終端信號、其他資訊或資料,這是以降低的功率即便來進行的,以限制與其他相鄰網路之間的干擾並節省功率。然而,接入點300'的一個或更多其他傳輸是通過更高功率級在信標傳輸之間發送的,包括:1)支援連接或重新連接;2)通信通道忙標誌;3)傳送通道其他網路資訊,如未決的消息資訊、時序資訊、通道參數資訊等。這些包或幀可以發往其他用戶端設備,正在掃描到與新的無線網路(如無線網路10)連接的用戶端設備能為下面有限目的檢測到這些包或幀:確定這些傳輸的時序、協定、速率;確定接收功率級;標識其他屬於網路的資訊,如SSID,以生成一連接請求。通過這種方式,例如:1)能在大於周期信標傳輸頻率的頻率支援新的連接;2)能檢測和請求未決消息,不用等下個信標;3)能減輕由較低功率傳輸引起的隱藏終端問題;4)能更迅速地進行通道參數調整。
例如,接入點處理電路304可以評估從與之相連的兩個用戶端設備接收到的第一多個特性和第二個多個特性,並且基於評估為接入點收發電路302資料包的第一傳輸選擇多個功率級中的第 二功率級,將其指派到兩個用戶端設備中第一個,以及為接入點收發電路302的第二傳輸選擇多個功率級的第一功率級,同樣將其指派到兩個用戶端設備的第一個,其中第一功率級大於第二功率級。第一傳輸包括來自包交換骨幹網路的資料,第二傳輸包括基於接入點收發電路302從第一用戶端設備接收到資料包時的確認資料。可選地,第一傳輸和第二傳輸都可以包括來自包交換骨幹網路101的資料包。此外,第一傳輸和第二傳輸都可以包括基於接入點收發電路302從第一用戶端設備接收到資料包時的確認資料。基於這些傳輸,第三個用戶端設備(具有檢測第二傳輸的第三用戶端收發電路)通過確定傳輸的時序來回應檢測,並發送連接請求到接入點收發電路302,以此開始與接入點300'的連接,這樣就將第三個用戶端設備通過接入點收發電路302、接入點處理電路304、通信介面電路300連接到包交換骨幹網路101。另外,接入點處理電路304可以為接入點收發電路302到第二用戶端收發電路的第三傳輸選擇多個功率級中的第三功率級,以及為接入點收發電路到第二用戶端收發電路的第四傳輸選擇多個功率級中的第一功率級,其中第一功率級大於第二功率級,而第二功率級大於第三功率級。
對接入點300'的特殊中間傳輸的選擇可以通過幾種方式執行,該中間傳輸是在信標之間的,這些傳輸通過高功率級發送來支援用戶端設備連接。例如,特殊類型的傳輸(如數據包或幀的傳輸、確認包或幀、其他類型的控制或管理包或幀)可以在減少 功率級的N個傳輸和在更高功率級的M個傳輸中變化,其中N和M是大於0的整數。例如,2個中的1個、3個中的1個、4個中的一個、6個中的一個、16個中的一個確認幀或包可以通過高功率級發送,而其他包通過減少功率級發送。或者例如,2個中的1個、3個中的1個、4個中的一個、6個中的一個、16個中的1個確認帖或包可以通過高功率級發送,其他的通過減少功率級發送。可選地,接入點300'可以追蹤信標40之間的時序來標識一個或更多周期性高功率傳輸視窗,如這些信標之間的中點或這些信標的間隔。發生在這些高功率傳輸視窗的資料、控制、管理包或幀的傳輸自動地通過高功率級傳輸。
減少功率級是基於接收特性確定的,這些特性涉及用戶端設備(如用戶端設備121、123、125、127、129、400和/或400')接收這些信標傳輸的情況有多好,其可由用戶端設備的用戶端評估應用404生成並傳輸回接入點300'。管理應用225的回應取決於從用戶端設備121、123、125、127、129、400和/或400'接收到的接收特性。例如,管理應用225可以為接入點確定選擇定制功率級傳輸,以向每個用戶端設備121、123、125、127、129、400和/或400'傳輸,該功率級可低於最大功率輸出,但卻能提供的足夠的功率,以便特定的用戶端設備可以接收。管理應用225同樣選擇高的或中間的功率級,以便足以由所有用戶端設備121、123、125、127、129、400和/或400'有效接收。特定的包(如所有確認(ACK)、其他的ACK、每第n個ACK包等等的 所有包、臨時資料包等)由接入點300'通過高的或中間的功率級傳送,以便能夠到達所有用戶端設備121、123、125、127、129、400和/或400',同時其他的包以專門為特定的用戶端設備121、123、125、127、129、400和/或400'(接收這些包的設備)而設置的定制功率級傳送。可選地,管理應用225可以為接入點300'的傳輸確定選擇更低功率級,其將到達用戶端設備121、123、127或129,而用戶端設備125除外。為了傳輸到用戶端設備125,將選擇更高的功率級。另外,從接入點出來的周期或臨時傳輸將通過更高功率級發送,即使它們並不是發往用戶端設備125的,而其他周期或臨時傳輸通過最高的功率級發送來支援連接,以此類推。許多其他變更是可能的,包括為接入點300'選擇不同的傳輸功率級,這些功率級被選來用於到達一個或更多相連接的用戶端設備、到達所有連接的用戶端設備和到達不連接的用戶端設備。
類似地,管理應用225同樣確定用戶端設備121、123、125、127、129、400和/或400'的傳輸功率級。這是通過從每個用戶端設備獲取有關其探測和接收來自用戶端設備121、123、125、127、129、400和/或400'的傳輸的能力的資訊(例如接收特性)來完成的。在本發明實施例中,因為沒有直接傳輸發生在用戶端設備121、123、125、127、129、400和/或400'之間,重新獲取的資訊通常涉及到由用戶端設備121、123、125、127、129、400和/或400'發送到接入點300'的傳輸。在其他實施例中,實際上傳輸可以是直接的。不管如何,從重新獲取的資訊中,接入點300'傳 送功率控制指令到每個用戶端設備121、123、125、127、129、400和/或400'。這種功率控制指令可能只命令所有傳輸發生在確定的單個功率級。可選地,功率控制指令表明單個用戶端設備在與接入點300'通信中使用了多種不同的功率級。例如,因為來自用戶端設備121的傳輸可以容易地被所有其他用戶端設備123、125、127、129和接入點110檢測到,所以接入點300'通常命令,用戶端設備121通過所有網路參與者均能檢測得到的低功率級傳輸。因為來自用戶端設備121的傳輸不容易通過用戶端設備127檢測到,所以接入點300'命令用戶端設備121以低功率級進行正常傳輸,通過最高功率級進行周期或臨時傳輸。例如,可以每隔三個資料包和/或每隔三個確認包進行最高功率級傳輸。如前所述,許多其他的變更是可能的,包括為接入點300'選擇不同的功率傳輸級,所選擇的這些功率級可到達接入點300'和到達一個或多個其他的相連用戶端設備、到達所有相連的用戶端設備和到達不相連的用戶端設備。
通過進一步舉例的方式,功率級生成模組可以通過操作功率管理規則,來確定用戶端設備400中哪個沒有被其他用戶端設備聽到。相應地,功率級生成模組可以為這種用戶端設備400建立所選功率級462,以此可選地將傳輸功率提高,以便它們將被剩餘的一些或所有的用戶端設備聽到。另外,功率級生成模組可以減少用戶端設備400生成的功率,其中用戶端設備400為了被剩餘用戶端設備聽到而生成了強於所需的信號。
管理應用225此外還可操作來管理接入點300'與無線網路10上與接入點300'相連的用戶端設備之間進行通信時使用的協定。在一種操作模式中,基於對接收特性、狀態特性、使用特性、移動特性的分析,管理應用225選擇性地調整一個或更多的協定參數,如包長度、數率、前項糾錯、錯誤檢測、編碼方式、資料有效載荷長度、競爭時間、後退參數,這些參數是由接入點300'在與用戶端設備121、123、125、127、129、400和/或400'中一個或更多進行通信時使用的。在這種方式中,協定參數可選地基於網路條件進行改變,其不僅包括特殊設備的移動、使用、狀態和接收特性,還包括多個其他設備的移動、使用、狀態、和接收特性,以及每個用戶端設備如何接收其他設備。
例如,如果第一用戶端設備檢測來自第二個客戶設備的傳輸時比較困難,那麼接入點300'可以修改協定參數,以便第二個用戶端設備的傳輸包括更有效的糾正碼、增加後退次數和/或更小資料有效載荷或包長度,以增加在第一用戶端設備引起競爭的情況下接收包的機會。另外,減小包長度可以增加通過接入點300'傳輸的確認頻率。這些確認可以通過充分被第一用戶端設備聽到的功率級傳輸。通過增加後退次數,降低了第一用戶端設備製造潛在競爭的機會。
在更多的操作模式中,接入點300'和與其相連的用戶端設備可以操作使用多個不同的、潛在的補充的並具有不同協定參數的協定。同樣接入點300'可以通過選擇多個協定中一個特殊的、並 適合無線網路10中出現的特殊條件的協定來調整協定參數,如基於對使用特性、狀態特性、移動特性和/或接收特性的評估而確定的協定。例如,接入點可以從具有不同參數(如協定參數、數率)的802.11(n)、802.11(g)、802.11(b)協定中選擇,這是基於最適合容納用戶端設備特性的特殊協定來進行的。
在操作模式中,接入點(如接入點300')管理多個無線設備(如用戶端設備121、123、125、127、129、400和/或400')和包交換骨幹網路100之間的通信交換,以便多個無線設備包括多個連接設備和至少一個未連接設備。接入點包括:介面電路(如通信介面電路308),其與包交換骨幹網路通訊連接;無線收發電路(如AP收發電路302),其支援通過多個功率級的傳輸;處理電路(如處理電路304),其與介面電路和無線收發電路互相連接,並通過無線收發電路接收來自每個無線設備的資訊,這種資訊包括至少接收資訊,其與來自無線收發電路的傳輸有關。在操作中,處理電路為無線收發電路的周期信標傳輸從多個功率級中做出第一選擇。處理電路為周期信標傳輸之間的傳輸從多個功率級中做出第二選擇,該傳輸由無線收發電路發往至少一個未連接設備。處理電路基於通過無線收發電路接收到的至少部分資訊,為無線收發電路到多個連接設備的傳輸從多個功率級中做出第三選擇。
第三選擇可以包括選擇第一傳輸功率級,其到達多個連接設備中至少一個,而不是其他多個連接設備中至少一個,此外還包 括選擇第二傳輸功率級,其到達上述其他多個連接設備中至少一個。第一選擇和第二選擇可以對應第一功率級,第三選擇可以對應第二功率級,其中第二功率級小於第一功率級。第三選擇可以包括為無線收發電路的傳輸從多個功率級中做出選擇,這些傳輸不能足夠地被多個連接設備的至少一個接收到;第四選擇包括為無線收發電路到多個相連設備的傳輸從多個功率級中做出選擇,這些相連設備不能足夠地接收符合第三選擇的傳輸。
在另一種操作模式中,接入點(如接入點300')對多個無線設備(如用戶端設備121、123、125、127、129、400和/或400')和包交換骨幹網路101之間的通信交換進行管理。接入點包括:介面電路(如通信介面電路308),其與包交換骨幹網路101通訊連接;無線收發電路,如AP收發電路302;處理電路(如處理電路304),其與介面電路和無線收發電路通訊連接,並通過無線收發電路接收來自多個無線設備中每個的資訊,這種資訊至少包括接收資訊,其與來自無線收發電路和多個無線設備中其他無線設備的傳輸有關。在操作中,處理電路通過無線收發電路控制周期信標的傳輸。處理電路基於至少部分通過無線收發電路接收到的資訊來發送第一指令,第一指令為來自多個無線設備中每個設備(至少一個)的傳輸指定多個傳輸功率級。處理電路基於通過無線收發電路收到的至少部分資訊來發送第二指令,第二指令為來自其他多個無線設備中每個設備(至少一個)的傳輸指定多個傳輸功率級。
第一指令可以為第一傳輸類型指定多個傳輸功率級的第一個,以及為第二傳輸類型指定多個傳輸功率級的第二個。同樣,第一指令可以為某些傳輸指定多個傳輸功率級的第一個,以及為其他傳輸標識多個傳輸功率級的第二個。多個傳輸功率級可以包括:第一傳輸級,其能夠到達多個無線設備的所有設備;第二個傳輸功率級,其無法到達多個無線設備的所有設備。處理電路基於通過無線收發電路接收到的至少部分資訊,可以為無線收發電路選擇多個接入點傳輸功率級。
在本發明的實施例中,通信介面電路308、接入點收發電路302、存儲電路306、處理電路304中一個或更多的元件可以在積體電路上實現。
圖9是根據本發明一個或更多實施例構建和操作的無線網路系統示意圖,其在多個終端的至少一個中包括管理應用。無線網路10包括終端400、401、402,這些終端每個都能夠通過無線連接發送和接收來自其他終端的資料。終端400包括管理應用225,而終端400和402包括用戶端評估應用404,用戶端評估應用404允許選擇傳輸功率級來有效促進通信,同時減少終端的功率消耗。每個終端400、401、402可操作來評估通過無線連接從其他設備接收到的信號。終端401和402生成資料,例如基於評估信號生成接收特徵、基於功耗估計得到的電池壽命資料以及基於由於移動而使對應特定終端的信號強度發生變化的可能性、當前使用情況以及其預計的電流、估計或預計的情況,得到其他狀態、 使用和移動特性。
終端401和402通過無線連接將這些資料傳輸到終端400。終端400基於其為每個設備接收的資料,為其自身確定所選功率級、特殊協定、或協定參數,並將所選功率級和協定參數傳輸回每個相應的設備。終端401和402然後可以通過功率級進行傳輸,並使用可充分利用其特定環境(包括它們在全局無線網路10中的狀態)的協定,以及基於所出現的其他終端的位置和屬性。
在操作中,當終端400沒有執行接入點的特定功能時,其能夠執行此處討論的接入點300或接入點300'的其他特性和功能。另外,當終端401不必執行用戶端應用的功能時,其能夠執行此處討論的用戶端設備400或用戶端設備400'的其他特性和功能。
在另一種模式中,所有參數在每個無線終端和接入點之間交換,以便每個都可以獨立地或協調地確定傳輸功率。
例如,通信網路(如無線網路10)可以包括第一設備(如終端400,具有通過多個功率級傳輸的第一無線收發器)、第二個設備(終端401,具有第二無線收發器)以及第三個設備(終端402,具有第三無線收發器)。第二個設備基於來自第三無線收發器的至少一個傳輸以生成第一接收特性,並且第二個設備將第一接收特性傳輸到第一設備的第一無線收發器。第三個設備基於來自第二無線收發器的至少一個傳輸以生成第二接收特性,並且第三個設備將第二接收特性傳輸到第一設備的第一無線收發器。來自第三無線收發器的傳輸可以包括一部分正在進行中的資料交換或一部 分測試消息。
第一設備基於第一接收特性,為第一收發電路到第三收發電路的傳輸選擇多個功率級中的第一功率級。第一設備基於第二接收特性,為第一收發電路到第二收發電路的傳輸選擇多個功率級中的第二功率級,其中第一功率級大於第二功率級。
在另一種操作模式中,第一設備此外還可操作來為第一收發電路到第三收發電路的第三傳輸選擇多個功率級中的第一功率級,並為第一收發電路到第三收發電路的第四傳輸選擇多個功率級中的第三功率級,其中第一功率級大於第三功率級。第一傳輸可以包括資料包,而第二傳輸可以包括確認資料,其中確認資料基於第一設備從第二個設備接收到的資料包。可選地,第一傳輸和第二傳輸都包括確認資料,其中確認資料基於第一設備從第二個設備接收到的資料包。此外,第一設備電路可以在N第一傳輸和M第二傳輸之間改變,N和M都是大於0的整數。
在進一步的模式中,第二個和第三個設備將移動特性、狀態特性、使用特性傳輸到第一設備。第一設備對移動、狀態和使用特性的至少一部分和接收特性一起進行評估,以此為其本身、第二個、第三個設備和協定參數生成功率級,而這些設備使用協定參數來格式化發送的傳輸和解碼接收到的傳輸。尤其是,第一設備基於接收到的特性,為第一設備到第三個設備的傳輸選擇第一協定參數。第一設備基於接收到的特性,為第一設備到第二個設備的傳輸選擇第二協定參數,其中第一協定參數可以與第二協定 參數相同,也可以不相同。第一設備此外還可操作來為第二個設備到第一設備的傳輸選擇第三協定參數,並將第三協定參數發送到第二個設備,以及為第三個設備到第一設備的傳輸選擇第四協定參數,並將第四協定參數發送到第三個設備,在這裏第三協定參數不同於第四協定參數。
另外,第一設備對特性進行評估以檢測第二個設備和第三個設備之間已經存在的或潛在的隱藏終端情況。如果檢測到隱藏終端情況,那麼可以選擇協定參數和/或功率級。這些協定參數可以是不同種類的,例如,協定參數可以包括參數,如用於設備之間通信的改錯碼參數、包長參數、資料有效載荷長度、競爭參數、資料率、錯誤檢測參數、編碼方式、後退參數等。
圖10是根據本發明實施例終端、接入點和/或積體電路使用的方法流程圖。尤其是,該方法可以結合引用圖1A-9所述的一個或更多特徵和功能進行使用。在步驟500中,為周期信標傳輸選擇第一功率級。在步驟500中,在無線連接上接收來自一個或更多用戶端設備的接收特性、移動特性、使用特性、狀態特性。在步驟502中,評估通過無線連接從一個或更多用戶端設備接收到的信號並生成本地接收特性。這種信號是測試信號或者進行中通信交換的部分。在步驟504中,為每個用戶端設備和本地使用而確定傳輸功率級和協定參數,這是基於本地生成的接收特性和接收到的移動、接收、使用、狀態特性中的任意部分或者全部內容。在步驟506中,如需要,調整本地傳輸功率和協定,並命令將傳 輸功率和協定調整請求發送到每個需要的用戶端。該方法十分適合實現為保存在記憶體中的可操作指令,並且使用處理電路(如處理電路304)來實現該方法。
例如,涉及電池壽命的狀態特性可以表示如下一個或更多:用戶端設備是否連接到外部功率源;至少一個所選功率級下的電池壽命;至少一個編碼方式下的電池壽命;至少一個資料率下的電池壽命;基於估計通道用量的電池壽命;基於估計得到的所需確定性帶寬的電池壽命;基於估計得到的非確定性帶寬的電池壽命。移動特性可以表示,例如以下一個或更多:用戶端設備處於固定情形;用戶端設備處於低移動情形;用戶端設備處於高移動情形;用戶端設備的地理座標。
接收特性,如評估信號強度,包括以下一個或更多:接收信號強度指示(RSSI);信噪比;雜訊參數;比特數量;比特錯誤率(BER)。在一種操作模式中,測試包(如回聲包)傳輸到用戶端設備,並收到傳回的應答包。特殊包的比特錯誤數或BER可以通過將接收資料與傳輸資料對比進行計算。
在更多的操作模式中,接收資料是基於接收到的正常包的有效載荷進行評估的。例如,錯誤檢測碼(如線性分組碼(linear block code)、卷積碼或改錯碼)可以用於在所使用的特殊碼的編碼與範圍內確定接收資料的比特錯誤數。例如,具有可選CRC比特的(24,12)戈萊(Golay)碼可以在到達編碼界限之前,在24比特碼字中檢測4個錯誤。
在一種操作模式中,步驟506包括實現多個功率管理規則,這是基於接收特性、可選的移動特性、電池壽命資料和評估信號強度。這些功率管理規則為接入點(包括執行接入點功能的用戶端設備)生成所選功率級,這是基於以下因素,如傳輸類型、接收特性、狀態特性、使用特性、移動特性、傳輸的特殊目標設備。例如,接入點可以通過高功率傳輸周期信標,其中信標包括涉及接入點和包交換骨幹網路的資訊,如標識網路的服務區識別字(SSID)、標識周期信標傳輸之間時間的信標間隔、表示傳輸時間的時間戳、接入點支援的傳輸率、遵循特定信令方法的參數組(如通道數、跳躍類型、跳頻停留時間等)、涉及用戶端設備與接入點連接需求的性能資訊(密碼和其他保密資訊)、節能模式下標識基站的流量指示圖和/或其他控制資訊和資料。這些信標用於支援與進入接入點鄰近區域或另外在此鄰近區域變為活躍的用戶端設備建立新的連接。尤其是,這些信標信號用一位址欄位發送(如通用位址),該地址欄位將信標傳輸送到所有用戶端設備。欲與無線網路連接(或重新連接)的用戶端設備檢測信標傳輸並回復一連接回應傳輸(包括SSID),回應傳輸啟動新用戶端設備和接入點之間開始的連接(重新連接)過程。
接入點此外還可操作來在包或幀中傳輸其他網路控制和管理資訊,如連接回應、重新連接回應、探測回應、清除發送信號、確認、節能輪詢(poll)、無競爭終端信號、其他資訊或資料,這是一降低功率級來進行的,以限制與其他相鄰網路之間的干擾並 節省功率。然而,接入點的一個或更多其他傳輸是通過更高功率級在信標傳輸之間發送,以此支援僅可檢測到更高功率級的用戶端設備的連接或重新連接。這些包或幀可以發往其他用戶端設備,正在掃描到與新的無線網路(如無線網路)連接的用戶端設備能為下面有限目的檢測到這些包或幀:確定這些傳輸的時序、協定、速率;確定接收功率級;標識其他屬於網路的資訊,如SSID,以生成連接請求。通過這種方式,能以大於周期信標傳輸頻率的頻率支援新的連接。
例如,接入點處理電路可以評估從與之相連的兩個用戶端設備接收到的第一多個特性和第二個多個特性,並且基於評估為接入點收發電路的資料包的第一傳輸選擇多個功率級中第二功率級,將其發往兩個用戶端設備中第一個,以及為接入點收發電路的第二傳輸選擇多個功率級的第一功率級,同樣將其發往兩個用戶端設備的第一個,其中第一功率級大於第二功率級。第一傳輸包括來自包交換骨幹網路的資料,第二傳輸包括基於接入點收發電路從第一用戶端設備接收到資料包的確認資料。可選地,第一傳輸和第二傳輸都可以包括來自包交換骨幹網路的資料包。此外,第一傳輸和第二傳輸都可以包括基於接入點收發電路從第一用戶端設備接收到資料包的確認資料。基於這些傳輸,第三個用戶端設備(具有檢測第二傳輸的第三用戶端收發電路)通過確定傳輸時序來回應檢測,並發送新的連接請求到接入點收發電路,以此開始與接入點的連接,這樣就將第三個用戶端設備通過接入 點收發電路、接入點處理電路、處理介面電路連接到包交換骨幹網路。另外,接入點處理電路可以為接入點收發電路到第二用戶端收發電路的第三傳輸選擇多個功率級中的第三功率級,以及為接入點收發電路到第二用戶端收發電路的第四傳輸選擇多個功率級中的第一功率級,其中第一功率級大於第二功率級,而第二功率級大於第三功率級。
接入點的特殊中間傳輸的選擇可以通過幾種方式執行,這些傳輸是在信標發送間隔通過高功率級來發送以支援用戶端設備連接。例如,特殊類型的傳輸(如數據包或幀的傳輸、確認包或幀、其他類型的控制或管理包或幀)可以在減少功率級的N傳輸和更高功率級的M傳輸中變化,其中N和M是大於0的整數。例如,2個中的1個、3個中的1個、4個中的一個、6個中的一個、16個中的1個資料幀或包可以通過高功率級發送,而其他包通過減少功率級發送。或者例如,2個中的1個、3個中的1個、4個中的一個、6個中的一個、16個中的1個資料幀或包可以通過高功率級發送,而其他通過減少功率級。可選地,接入點可以追蹤信標之間的時序來標識一個或更多周期高功率傳輸視窗,如這些信標之間的中點或這些信標的間隔。發生在這些高功率傳輸視窗的資料、控制、管理包或幀的傳輸自動地通過高功率級傳輸。
減少功率級是基於接收特性確定的,這些特性涉及用戶端設備如何接收這些信標傳輸的,其可由用戶端設備的用戶端評估應用生成並傳輸回接入點。相應地,管理應用可以為接入點確定選 擇定制功率級傳輸,以向每個用戶端設備傳輸,該功率級可低於最大功率輸出,但卻能提供的足夠的功率,以便特定的用戶端設備可以接收。管理應用同樣確定高的或中間的功率級,以便足以由連接到網路的所有用戶端設備有效接收。特定的包(如所有確認(ACK)、其他的ACK、每第n個ACK包等等的所有包、臨時資料包等)由接入點通過高的或中間的功率級傳送,以便能夠到達所有用戶端設備,同時其他的包以專門為特定的用戶端設備(接收這些包的設備)而設置的定制功率級傳送。
在更多的操作模式中,這些功率管理規則為多個用戶端設備建立所選功率級,其中多個用戶端設備用於對所選功率級進行接收並相應地設定所選功率級。所選功率級傳輸到相應的用戶端。每個用戶端設備的所選功率級可以是離散變數,其值為有限個值中的一個。例如,通過功率管理規則操作,該方法可以確定哪個用戶端設備沒有由用戶端設備聽到。相應地,可以為每個這種用戶端設備建立所選功率級以可選地提高傳輸功率,以便它們可以由某些或所有剩餘用戶端聽到。另外,功率管理規則減少由用戶端設備生成的功率,其中用戶端設備為了被剩餘用戶端設備聽到而生成了強於所需的信號。
在更多的例子中,接收特性和電池壽命資料的分析可以揭示用戶端設備是很容易被其他每個設備檢測到,其中用戶端設備正以低電池功率運行。相應地,可以為該設備選擇減少功率級以延長其電池壽命。
在另一例子中,接收特性和移動特性的分析可以揭示用戶端設備是高速移動的。不僅僅依靠接收特性,功率管理規則在為接入點或用戶端設備選擇功率級時還要考慮到用戶端設備的可能移動。
另外,用於無線網路的設備之間通信的協定依據接入點和用戶端設備的特定特性進行修改。在一種操作模式中,該方法基於接收特性、狀態特性、使用特性、移動特性的分析,選擇性地調整一個或更多協定參數,如用於用戶端設備之間通信的包長度、資料率、前向糾錯、錯誤檢測、編碼方式、資料有效載荷長度、競爭持續時間、後退參數。在這種方式中,協定參數可選地基於網路條件改變,包括特殊設備的移動、使用、狀態、接收特性,以及多個設備的移動、使用、狀態、接收特性,同時包括每個設備如何接收來自其他設備的傳輸。
尤其是,當基於接入點本身特性的評估以及來自其他用戶端設備(包括區域內其他用戶端設備和潛在地其他接入點)的特性,檢測到允許協定參數改變的條件時(如當檢測現有或潛在的隱藏終端情況時),接入點可以為接入點到第一用戶端設備的傳輸選擇第一協定參數。在操作模式中,當檢測到現有的或潛在的隱藏終端情況時,接入點為第一用戶端設備到接入點收發器的傳輸選擇第二協定參數,並將第二協定參數發送到第一用戶端設備,同時命令第一用戶端設備實現第二協定參數。另外,當檢測到現有的或潛在的隱藏終端情況時,接入點為接入點收器電路到第二個用 戶端設備的傳輸選擇第三協定參數,其中第三協定參數不同於第二協定參數。此外,當檢測到現有的或潛在的隱藏終端情況時,接入點為第二個用戶端設備到接入點收發器的傳輸選擇第四協定參數,並將第四協定參數發送到第二個用戶端設備,同時命令第二個用戶端設備實現第四協定參數。這些協定參數可以是不同種類的,例如,協定參數可以包括以下參數,如用於設備之間通信的改錯碼參數、包長度參數、資料有效載荷長度、競爭參數、資料率、錯誤檢測參數、編碼方式、後退參數等。
圖11是根據本發明實施例終端、接入點和積體電路使用的方法流程圖。尤其是,該方法結合圖1A-10提出的一個或更多特徵和功能使用。該方法特別適合實現為存儲在記憶體(如存儲電路408)中的可操作指令,並使用用戶端設備的處理電路(如處理電路406)來實現,其中用戶端設備與接入點終端或其他客戶設備無線通信。
在步驟600中,對從其他設備接收到的參數進行評估,如操作狀態、用戶端應用狀態、參與請求、電池狀態、移動、信號強度。在步驟602中,基於步驟600的參數評估生成特性。在步驟604中,傳輸這些特性。在步驟606中,接收請求特殊傳輸功率級和協定調整(如改變協定參數或改變協定)的命令。在步驟608中,資料無線地通過所選功率級並使用所選協定傳輸。
在進一步操作模式中,第一用戶端設備最初基於第一協定參數進行傳輸。對從接入點和第二個用戶端設備接收到的傳輸進行 估計後,第一用戶端設備將第一多個特性(涉及第一用戶端設備做出的估計)傳輸到接入點。然後接收到來自接入點的傳輸,該傳輸包括第二協定參數。第一用戶端設備基於第二協定參數傳輸。第一多個特性可以包括移動特性、使用特性和/狀態特性。從接入點接收傳輸的步驟也可以包括接收第三協定參數,該方法可以包括基於第三協定參數,對從接入點收發電路接收到的傳輸進行解碼。
如圖10的方法,接入點、終端或其他設備可以基於這些設備的接收特性、狀態特性、使用特性、移動特性等資訊的分析,選擇性地調整一個或更多協定參數,如用於設備之間通信的包長度、資料率、前向糾錯、錯誤檢測、編碼方式、資料有效載荷長度、競爭持續時間、後退參數。在這種方式中,協定參數可以根據網路條件改變,包括特性設備的移動、使用、狀態和接收特性,以及多個設備的移動、使用、狀態和接收特性,還有包括每個設備如何接收來自其他設備的傳輸。
尤其是,當基於接入點本身特性的評估以及來自其他用戶端設備(包括區域內其他用戶端設備和潛在地其他接入點)的特性,檢測到允許協定參數改變的條件時(如當檢測現有或潛在的隱藏終端情況時),接入點可以為接入點到第一個用戶端設備的傳輸選擇第一協定。在操作模式中,當檢測到現有的或潛在的隱藏終端情況時,接入點為第一用戶端設備到接入點收發器的傳輸選擇第二協定參數,並將第二協定參數發送到第一用戶端設備,同時命 令第一用戶端設備實現第二協定參數。另外,當檢測到現有的或潛在的隱藏終端情況時,接入點為接入點收發電路到第二個用戶端設備的傳輸選擇第三協定參數,其中第三協定參數不同於第二協定參數。此外,當檢測到現有的或潛在的隱藏終端情況時,接入點為第二個用戶端設備到接入點收發器的傳輸選擇第四協定參數,並將第四協定參數發送到第二個用戶端設備,同時命令第二個用戶端設備實現第四協定參數。這些協定參數可以是不同種類的,例如,協定參數可以包括以下參數,如用於設備之間通信的錯誤糾正碼參數、包長度參數、資料有效載荷長度、競爭參數、資料率、錯誤檢測參數、編碼方式、後退參數等。
圖12是根據本發明實施例終端、接入點和/或積體電路使用的方法流程圖。尤其是,該方法結合圖1A-11提出的一個或更多特徵和功能使用。該方法特別適合作為存儲在記憶體(如存儲電路306)的可操作指令實現,並使用接入點的處理電路(如處理電路304)實現,其中接入點將第一用戶端設備和第二個用戶端設備無線連接到包交換骨幹網路。
在步驟700中,從多個用戶端設備(包括第一個和第二個用戶端設備)中接收以下特性,如移動、接收、使用和狀態特性。在步驟702中,評估這些特性以檢測第一個和第二個用戶端設備之間的潛在隱藏終端情況。在步驟704中,調整本地傳輸功率和協定,以及為用戶端設備確定所選功率級和協定,並將它們跟實現所選功率級和協定的命令一起發送到用戶端設備。
在操作模式中,接收第一多個特性,其與第一用戶端設備對第一用戶端設備從接入點和第二用戶端設備接收到的傳輸的評估有關。接收第二多個特性,其與第二用戶端設備對第二用戶端設備從接入點和第一用戶端設備收到的傳輸的評估有關。對第一個多個特性和第二個多個特性做出評估,並基於此評估檢測隱藏終端情況。當檢測到隱藏終端情況時,為接入點到第一用戶端設備的傳輸選擇第一協定參數。當檢測到隱藏終端情況時,為第一用戶端設備到接入點的傳輸選擇第二協定參數,並將其跟實現第二協定參數的命令將其發送到第一用戶端設備。另外,當檢測到隱藏終端情況時,為接入點收發電路到第二個用戶端設備的傳輸選擇第三協定參數,其中第三協定參數不同於第一協定參數。此外,當檢測到隱藏終端情況時,同樣可以為第二個用戶端設備到接入點的傳輸選擇第四協定參數,並將其跟實現第四協定參數的命令將其發送到第二個用戶端設備。
如圖10的方法,接入點、終端或其他設備可以基於這些設備的接收特性、狀態特性、使用特性、移動特性等資訊的分析,選擇性地調整一個或更多協定參數,如用於設備之間通信的包長度、資料率、前向糾錯、錯誤檢測、編碼方式、資料有效載荷長度、競爭持續時間、後退參數。在這種方式中,協定參數可以基於網路條件改變,包括特性設備的移動、使用、狀態和接收特性,以及多個設備的移動、使用、狀態和接收特性,還有每個設備如何接收來自其他設備的傳輸。
尤其是,當基於接入點本身特性的評估以及來自其他用戶端設備(包括區域內其他用戶端設備和潛在地其他接入點)的特性,檢測到允許協定參數改變的條件時(如當檢測現有或潛在的隱藏終端情況時),接入點可以為接入點到第一用戶端設備的傳輸選擇第一協定。在操作模式中,當檢測到現有的或潛在的隱藏終端情況時,接入點為第一用戶端設備到接入點收發器的傳輸選擇第二協定參數,並將第二協定參數發送到第一用戶端設備,同時命令第一用戶端設備實現第二協定參數。另外,當檢測到現有的或潛在的隱藏終端情況時,接入點為接入點收發電路到第二個用戶端設備的傳輸選擇第三協定參數,其中第三協定參數不同於第二協定參數。此外,當檢測到現有的或潛在的隱藏終端情況時,接入點為第二個用戶端設備到接入點收發器的傳輸選擇第四協定參數,並將第四協定參數發送到第二個用戶端設備,同時命令第二個用戶端設備實現第四協定參數。這些協定參數可以是不同種類的,例如,協定參數可以包括以下參數,如用於設備之間通信的錯誤糾正碼參數、包長度參數、資料有效載荷長度、競爭參數、資料率、錯誤檢測參數、編碼方式、後退參數等。
圖13是根據本發明更多實施例終端、接入點和/或積體電路使用的方法流程圖。用戶端設備監聽其他用戶端設備和接入點之間的傳輸,以此開始操作1300(步驟1302)。這種監聽其他用戶端設備和接入點之間的傳輸可以隨時發生,這是基於電池供電用戶端設備的電池壽命,用戶端設備處理資源的處理有效性,以及 其他特性。在步驟1304,用戶端設備基於其接收到的傳輸,定義這些傳輸的特性。步驟1304的這種特性可以包括定義所截獲傳輸的接收功率特性,且不管監聽用戶端設備是否能夠無錯地接收傳輸和其他傳輸特性。
在傳輸特性的收集之後,用戶端設備將這些特性轉發到接入點(步驟1306)。然後,在有些操作中,用戶端設備可以接收到指示,並以此開始中繼接入點和另一用戶端設備之間的傳輸(步驟1308)。此外,在另一操作中,用戶端設備可以在兩個不同用戶端設備之間中繼通信。在兩個其他無線設備中之間的中繼傳輸中,用戶端設備能在兩個方向或僅在一個方向中繼傳輸。例如,接入點具有足夠的轉發連接傳輸功率來充分服務其覆蓋區域,用戶端設備並不需要中繼由接入點傳輸並去向用戶端設備的通信。此外,如此例,用戶端設備可以在接入點覆蓋區域的邊緣操作,這樣一來其傳輸強度不足以由接入點成功接收。在這種情況中,中繼代理用戶端設備將中繼由其他用戶端設備發出並去向接入點的傳輸。在這種中繼中,用戶端設備將接收來自其他用戶端設備的無線傳輸,並將它們重新傳輸到接入點。
步驟1308的中繼操作可以在持續一小段時間、一長段時間或其中任何時間。例如,步驟1308的中繼操作可以以每次傳輸(transmission by transmission)為單位發生一段時間,或直到接入點指示用戶端設備終止中繼傳輸為止。根據來自接入點的指令,接入點可以指示用戶端設備終止傳輸的中繼(步驟1310)。 在這種情況中,用戶端設備終止接入點和另一用戶端設備之間的傳輸。從步驟1302-1310的任何步驟中,操作可以返回步驟1302。例如,即使當客戶端正在中繼接入點和不同用戶端設備之間或兩個不同用戶端設備之間的傳輸時,用戶端設備可以繼續定義接收到傳輸(不僅來自設備對,還來自其他設備)的特性,並將這些特性轉發到接入點。
圖14是根據本發明另一實施例無線終端、接入點和/或積體電路使用的方法流程圖。用戶端設備截獲來自一個或更多用戶端設備並去向接入點的一個或更多傳輸,以此開始操作1400(步驟1402)。可選地,在步驟1402,用戶端設備可以截獲從接入點發出並去向另一用戶端設備的傳輸。用戶端設備接收來自接入點的請求並重復截獲的無線傳輸,以此繼續操作(步驟1404)。在此操作的一個例子中,接入點請求用戶端設備重復來自不同用戶端設備的傳輸,該傳輸是當前的用戶端設備已經在步驟1402截獲的。用戶端設備隨後發送截獲的傳輸到接入點(步驟1406)。用戶端設備然後可以將其重復或中繼所截獲傳輸的頻率與上限頻率進行對比(步驟1408)。如果用戶端設備確定其重復傳輸的頻率超過上限,那麼用戶端設備可以初始化或開始永久的中繼傳輸(步驟1410),並持續到重定。可選地,用戶端設備以步驟1402-1408所選的中繼無線傳輸來繼續。當然,當用戶端設備在第一用戶端設備和接入點之間開始永久的中繼傳輸時,用戶端設備仍可以截獲和重復接入點和其他用戶端設備之間的傳輸。因而,步驟1410 的操作並沒有排除步驟1402-1408的操作。
圖15是根據本發明更多的實施例終端、接入點和/或積體電路使用的方法流程圖。接入點發送請求到一個或更多用戶端設備來報告它們的傳輸、狀態和/或移動特性,以此開始操作1500(步驟1502)。傳輸、狀態、移動特性已經在引用圖1A-14進行過細節描述。用戶端設備確定其傳輸、狀態和/或移動特性,以此繼續操作1500(步驟1504)。然後用戶端設備將其傳輸、狀態和/或移動特性傳輸到接入點(步驟1506)。
然後接入點選擇第一用戶端設備作為第二個用戶端的中繼代理(步驟1508)。第一用戶端設備作為第二個用戶端設備中繼代理的選擇基於傳輸、狀態和/或移動特性,這些特性在步驟1506是由用戶端設備記錄並發往接入點的。然後,根據從接入點接收到的指令,第一用戶端設備作為第二個用戶端設備的中繼代理(步驟1512)。作為第二個用戶端設備的中繼代理,第一用戶端設備對接入點110和被服務用戶端設備之間的通信進行中繼。這種中繼操作可以是單向或雙向的,這是由無線網路的特殊操作決定或要求的。
此處所用的術語“電路(circuit)”和“電路(circuitry)”可以指獨立電路或執行多種底層功能的多功能電路部分。例如,依據實施例,處理電路可以作為單獨的晶片處理器或多個處理晶片實現。同樣,第一電路和第二電路在一個實施例中可以結合到單獨電路裏,或在另一實施例中可以獨立地在個別晶片裏操作。此 處所用的術語“晶片”指的是積體電路。電路(circuit)和電路(circuitry)可以包括一般或特定目的的硬體,或可以包括這種硬體和聯合軟體(如固件或目標碼)。
以上借助於說明指定的功能和關係的方法步驟對本發明進行了描述。為了描述的方便,這些功能組成模組和方法步驟的界限和順序在此處被專門定義。然而,只要給定的功能和關係能夠適當地實現,界限和順序的變化是允許的。任何上述變化的界限或順序應被視為在權利要求保護的範圍內。
以上還借助於說明某些重要功能的功能模組對本發明進行了描述。為了描述的方便,這些功能組成模組的界限在此處被專門定義。當這些重要的功能被適當地實現時,變化其界限是允許的。類似地,流程圖模組也在此處被專門定義來說明某些重要的功能。為廣泛應用,流程圖模組的界限和順序可以被另外定義,只要仍能實現這些重要功能。上述功能模組、流程圖功能模組的界限及順序的變化仍應被視為在權利要求保護範圍內。本領域技術人員也知悉此處所述的功能模組,和其他的說明性模組、模組和元件,可以如示例或由分立元件、特殊功能的積體電路、帶有適當軟體的處理器及類似的設備組合而成。
如以上所用的,術語“充分地”和“近似地”為其相應的術語和/或專案間的相對性提供了工業公認的容忍度。這種工業公認的容忍度的範圍從小於百分之一到百分之五十,並與此相符但不局限於元件值、積體電路處理變化、溫度變化、升降次數和/或熱 雜訊。這種專案之間相對性的範圍從少數百分比的區別到極大的區別。如在此同樣所用的,術語“連接到”和/或“連接”包括直接在專案之間直接連接和/或通過中間專案間接連接(如專案包括但不限於元件、元件、電路和/或模組),其中中間專案為了間接連接沒有修改信號資訊但可能調整其當前級、電壓級和/或功率級。如此處進一步所用的,術語“可操作來”指示專案包括一個或更多功率連接、輸入、輸出等,來執行一個或更多其相應功能,並進一步包括推斷(inferred)連接到一個或更多專案。如此處更進一步所用的,專案“與…相連”包括單個專案和/或嵌入在另一專案中的直接或間接連接。如此處所用的,術語“有利地比較”表示兩個或更多專案、信號等之間的比較,並提供了所需的關係。例如,當所需關係是信號1有大於信號2的數量時,也就是信號1的數量大於信號2的數量或信號2的數量小於信號1的數量,這樣就可以完成有利的比較。
以上借助於說明指定的功能和關係的方法步驟對本發明進行了描述。為了描述的方便,這些功能組成模組和方法步驟的界限和順序在此處被專門定義。然而,只要給定的功能和關係能夠適當地實現,界限和順序的變化是允許的。任何上述變化的界限或順序應被視為在權利要求保護的範圍內。
此外,雖然描述細節的目的是清楚和明白上述實施例,本發明並不限於這些實施例。本領域任何技術人員知悉的、對這些特徵和實施例進行各種改變或等效替換而得的技術方案,都屬於本 發明的保護範圍。
無線網路‧‧‧10
波束(beam)形成覆蓋‧‧‧93
完整覆蓋‧‧‧95
減小功率級傳輸‧‧‧98
高功率傳輸‧‧‧99
分組交換骨幹網路‧‧‧101
互聯網‧‧‧103
服務提供商網路‧‧‧105
接入點‧‧‧110
用戶端設備‧‧‧121、123、125、127、129
管理工具(application)‧‧‧225
用戶端評估工具‧‧‧404
週期信標‧‧‧40
傳輸‧‧‧50
確認‧‧‧52、56
確認‧‧‧54
傳輸‧‧‧60
確認‧‧‧62
傳輸‧‧‧64
傳輸‧‧‧130
確認‧‧‧132
傳輸‧‧‧134
確認‧‧‧136
傳輸‧‧‧140、144
確認‧‧‧142、146
傳輸‧‧‧150
確認‧‧‧152、156
確認‧‧‧154
傳輸‧‧‧160
確認‧‧‧162
確認‧‧‧164
個人電腦(PC)‧‧‧203、206
無線電話‧‧‧204、207
電視(TV)‧‧‧205
無線耳機‧‧‧208
接入點‧‧‧211、212、213
機頂盒(STB)‧‧‧214
互聯網骨幹‧‧‧217
接入點評估應用‧‧‧226
功率邏輯‧‧‧227
管理應用‧‧‧229
有線資料網路‧‧‧230
中繼邏輯‧‧‧231
地面無線資料網路‧‧‧232
衛星資料網路‧‧‧234
無線資料網路‧‧‧236
接入點‧‧‧300
接入點收發電路‧‧‧302
處理電路‧‧‧304
存儲電路‧‧‧306
通信介面電路‧‧‧308
用戶端設備‧‧‧400
用戶端收發電路‧‧‧402
用戶端評估應用‧‧‧404
處理電路‧‧‧406
存儲電路‧‧‧408
用戶端應用‧‧‧410
中繼應用‧‧‧412
無線連接‧‧‧414
GPS模組‧‧‧416
地理資料‧‧‧418
功率源調節電路‧‧‧420
電池組‧‧‧422
外部功率源‧‧‧424
電池壽命資料‧‧‧432
移動特性‧‧‧434
接收特性‧‧‧436
信號‧‧‧438
使用特性‧‧‧439
圖1A是根據本發明實施例無線網路的系統示意圖;圖1B是根據本發明另一實施例無線網路的系統示意圖;圖1C是仍根據本發明另一實施例無線網路的系統示意圖;圖2是根據本發明實施例通過接入點和用戶端的傳輸時序圖;圖3是根據本發明實施例接入點和用戶端的傳輸時序圖;圖4是根據本發明一個或更多實施例具有不同類型用戶端設備的無線網路系統示意圖,其中不同類型的用戶端設備使用服務接入點和包交換骨幹網路之間的不同連接模式。
圖5是根據本發明一個或更多實施例用於與無線網路結合的接入點的一般元件模組圖。
圖6是根據本發明一個或更多實施例用戶端設備的一般元件模組圖。
圖7是根據本發明一個或更多實施例具有可操作GPS電路和功率源調節電路用戶端設備的一般元件模組圖。
圖8是根據本發明一個或更多實施例具有用於與無線網路結合的可操作AP評估應用的接入點的一般元件模組圖。
圖9是根據本發明一個或更多實施例構建和操作的無線網路系統示意圖,其在多個終端的至少一個中包括管理應用。
圖10是根據本發明實施例用於終端、接入點和/或積體電路的方法流程圖。
圖11是根據本發明實施例用於終端、接入點和積體電路方法流程圖。
圖12是根據本發明實施例用於終端、接入點和/或積體電路的方法流程圖。
圖13是根據本發明更多實施例用於終端、接入點和/或積體電路的方法流程圖。
圖14是根據本發明另一實施例用於無線終端、接入點和/或積體電路的方法流程圖。
圖15是一種根據本發明更多的實施例用於終端、接入點和/或積體電路的方法流程圖。

Claims (10)

  1. 一種通信架構中的無線網路,其特徵在於,其包括包交換骨幹網路,所述無線網路包括:接入點,與包交換骨幹網路通訊連接,包括接入點處理電路和接入點無線收發電路;多個用戶端設備,包括用戶端處理電路和用戶端無線收發電路;接入點處理電路,使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數:管理多個用戶端設備和包交換骨幹網路之間的通信;接收來自多個用戶端設備中至少一些用戶端設備的接收特性,從用戶端設備接收到的每個接收特性涉及用戶端設備關於其所截獲傳輸做出的評估,所截獲傳輸發生在多個用戶端設備中另一用戶端設備和接入點之間;且截獲傳出的用戶端設備將其重複或中繼所截獲傳輸的頻率與上限頻率進行對比,若超過上限,則該用戶端設備初始化中繼傳輸;基於接收的接收特性,選擇第一用戶端設備作為中繼代理,以此中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸;及基於接收的接收特性調整接入點的調整功率和控制用戶端設備的傳輸功率;指示第一用戶端設備作為中繼代理,以此中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的無線網路,其中,所述接入點處理電路使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數進一步:從多個用戶端設備中至少一些用戶端設備接收狀態特性,每個從用戶端設備接收的狀態特性涉及所述用戶端設備的狀態特性;其中通過中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸來選擇第一用戶端設備作為中繼代理,進一步基於第一用戶端設備的狀態特性;基於狀態特性調整接入點的傳輸功率和控制用戶端設備的傳輸功率。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的無線網路,其中,接入點處理電路使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數以確定是否指示第一用戶端設備作為代理,這進一步基於第二用戶端設備的狀態特性。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的無線網路,其中,從第一用戶端設備接收的狀態特性表示第一用戶端設備是插牆式供電。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的無線網路,其中,接入點處理電路使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數進一步:從多個用戶端設備中至少一些用戶端設備接收移動特性,每個從用戶端設備接收的移動特性涉及所述用戶端設備的移動特性;其中通過中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸來選擇第一用戶端設備作為中繼代理,進一步基於第一用戶端設 備和第二用戶端設備二者至少之一的移動特性;基於移動特性調整接入點的傳輸功率和控制用戶端設備的傳輸功率。
  6. 一種無線網路中服務多個用戶端設備的接入點,其特徵在於,所述多個用戶端設備包括第一用戶端設備和第二用戶端設備,所述接入點包括:網路介面,連接到包交換骨幹網路;接入點無線收發電路;連接到網路介面和接入點無線收發電路的接入點處理電路,所述接入點處理電路使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數:管理多個用戶端設備和包交換骨幹網路之間的通信;接收多個用戶端設備中至少一些用戶端設備的接收特性,從用戶端設備接收到的每個接收特性涉及用戶端設備關於所截獲傳輸做出的評估,所截獲傳輸發生在多個用戶端設備中另一用戶端設備和接入點之間;且截獲傳輸的用戶端設備將其重複或中繼所截獲傳輸的頻率與上限頻率進行對比,若超過上限,則該用戶端設備初始化中繼傳輸;基於接收的接收特性,選擇第一用戶端設備作為中繼代理,以此中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸;及基於接收的接收特性調整接入點的傳輸功率和控制用戶端設備的傳輸功率;指示第一用戶端設備作為中繼代理,以此中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的接入點,其中,接入點處理電路使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數進一步:從多個用戶端設備中至少一些用戶端設備接收狀態特性,從用戶端設備接收的每個狀態特性涉及所述用戶端設備的狀態特性;其中通過中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸來選擇第一用戶端設備作為中繼代理,進一步基於第一用戶端設備的狀態特性;及基於狀態特性調整接入點的傳輸功率和控制用戶端設備的傳輸功率。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的接入點,其中,接入點處理電路使用接入點無線收發電路和一組關聯的通信參數以確定是否指示第一用戶端設備作為代理,這進一步基於第二用戶端設備的狀態特性。
  9. 一種在通信架構的無線網路中使用的用戶端設備,其特徵在於,所述無線網路包括包交換骨幹網路和通訊連接到包交換骨幹網路、第二用戶端設備的接入點,所述用戶端設備包括:用戶端設備無線收發電路;用戶端處理電路;用戶端處理電路使用用戶端設備無線收發電路:從所述接入點接收請求,以報告涉及用戶端設備關於其所截獲傳輸做出的評估的接收特性,所截獲傳輸發生在多個用戶端設備中另一用戶端設備和接入點之間;且截獲傳輸的用戶端設備將其重複或中繼所截獲傳輸的頻率與上 限頻率進行對比,若超過上限,則該用戶端設備初始化中繼傳輸;確定涉及所述用戶端設備所截獲的在多個用戶端設備中另一用戶端設備和接入點之間的傳輸的接收特性;將接收特性報告到接入點;接入點基於接收的接收特性調整接入點的傳輸功率和控制用戶端設備的傳輸功率;從接入點接收作為中繼代理的指示,以此中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸;作為中繼代理來中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的用戶端設備,其中,用戶端設備處理電路使用用戶端設備無線收發電路和一組關聯的通信參數進一步:從所述接入點接收請求,報告涉及用戶端設備狀態的狀態特性確定用戶端設備的狀態特性;將狀態特性報告到接入點;其中通過中繼接入點和第二用戶端設備之間的無線傳輸選擇第一用戶端設備作為中繼代理,進一步基於第一用戶端設備的狀態特性;及基於狀態特性調整接入點的傳輸功率和控制用戶端設備的傳輸功率。
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