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TWI548293B - 用於在無線網路中無線鏈接平衡的系統與方法 - Google Patents

用於在無線網路中無線鏈接平衡的系統與方法 Download PDF

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TWI548293B
TWI548293B TW103122988A TW103122988A TWI548293B TW I548293 B TWI548293 B TW I548293B TW 103122988 A TW103122988 A TW 103122988A TW 103122988 A TW103122988 A TW 103122988A TW I548293 B TWI548293 B TW I548293B
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約瑟夫 阿麥蘭 勞爾 伊曼紐爾
佩曼 阿米尼
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網件公司
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Description

用於在無線網路中無線鏈接平衡的系統與方法
揭示之技術係關於調整具有多接取點的無線區域網路中接取點的無線鏈路性能。
IEEE(電機電子工程師學會)802.11h標準界定傳送功率制(TPC)機制,用於藉由降低WLAN(無線區域網路)裝置的無線電傳送功率而降低無線網路之間的干擾。TPC也用以管理無線裝置的功率消耗以及調整接取點與客戶端站之間的範圍。
當接取點傳送多格資料給客戶端站時,其指明TPC是否受支援、WLAN中允許的最大傳送功率、及目前由接取點使用的傳送功率。由與接取點相關連之客戶端站使用的傳送功率不被允許超過接取點設定的最大極限。
說明用於控制無線網路中接取點的傳送功率及接收靈敏度以取得對稱鏈路平衡之系統及方法。當接取點以對稱 無線鏈路表現操作時,功效是將長範圍客戶端推至相關連及加入較接近客戶端的接取點而非更遠離的接取點;以允許很多WLAN網路共存於一區域中;以及,消除或減少對長範圍客戶端之WLAN探針響應以及導因於在某距離之重疊的基本服務組(BSS)的活動之不必要的退出,因此,增加接取點與近範圍客戶端站之間傳送的有用交通。
使用用於調整接收器增益之硬體衰減器,控制接收靈敏度。替代地,由控制器使用軟體命令以調整接取點使用的無線區域網路晶片組中的可編程增益。
決定分封是否被處理的接收器臨界值可以被修改以改變接收器的靈敏度。舉例而言,為了偵測IEEE 802.11分封的開始,使用自動相關連或交互關連功能及將所述功能與臨界值比較,以及,臨界值可修改以改變接收器靈敏度。
當收到的分封功率位準低於界定的臨界值時,忽略或不完全地處理收到的分封。舉例而言,當收到功率位準低於界定值之探針請求時,將不觸發探針響應。相同的方法論可以應用至關連請求、重關連請求、驗證請求、或其它管理或資料分封。
網路分配向量(NAV)、虛擬的載波感測機制不被保持以施加至低於預定功率位準的分封。能量偵測(ED)臨界值也據此而修改。可以繞過NAV及ED臨界值的使用,以致於即使當在遠距離的客戶端站正在相同的通道上傳送至另一接取點時,接取點仍然能傳送分封。
110‧‧‧控制器
115‧‧‧匯流排
AP1‧‧‧基地台
STA1‧‧‧客戶端站
610‧‧‧接取點
620‧‧‧控制器
640‧‧‧無線電裝置
710‧‧‧接取點
在圖中顯示無線鏈路平衡系統的實施例。實例及圖式是說明性的而非限定性的。
圖1顯示WLAN(無線區域網路)實例的部份之裝置。
圖2顯示舉例說明的用於二接取點之不對稱鏈路實例,其中,接取點的傳送半徑不同於用於該接取點的接收半徑。
圖3顯示用於二接取點之對稱鏈路實例,其中,接取點的傳送半徑實質上同於用於該接取點的接收半徑。
圖4A是流程圖,顯示決定及設定接收靈敏度及傳送功率的實例過程。
圖4B是流程圖,顯示接取點重調整其接收靈敏度的實例過程。
圖4C是流程圖,顯示客戶端站重調整其接收靈敏度的實例過程。
圖5顯示具有傳送功率控制(TPC)調整能力之接取點的無線電裝置之組成。
圖6顯示具有TPC調整能力與接收器靈敏度調整能力等二能力之接取點的無線電裝置的組成。
圖7顯示根據本揭示的實施例之接取點的架構。
圖8是流程圖,顯示調整接取點的傳送功率及接收器靈敏度之控制器的實例過程。
在有多個接取點可供客戶端站利用以相關的環境中,客戶端站不必與最接近的接取點關連。此外,即使客戶端站初始地關連最接近的接取點時,假使客戶端站進一步遠離接取點時,則當原始接取點不再是最接近的接取點時,客戶端站可以維持與原始接取點的關連。在此情形中,WLAN的頻寬未被接取點及客戶端站有效率地使用。此外,未與接近的接取點相關連之客戶端無法取得其與最接近的接取點相關連時可取得的輸貫量或服務品質(QoS)。
圖1顯示在例如辦公大樓或複合式公寓中可見的WLAN(無線區域網路)實例的部份之裝置。WLAN包含多個接取點或是基地台AP1、AP2、AP3、及AP4。各接取點經由匯流排115而耦合至控制器110,也對客戶端站無線地傳送及接收訊號。控制器110傳送TPC命令以及調整接收器靈敏度的命令給各接取點。
如圖1所示,在WLAN環境中,有多個客戶端站STA1、STA2、STA3、及STA4。這些客戶端站可以與接取點AP1、AP2、AP3、及AP4中之一相關連或尋找相關連。接取點及客戶端站使用分時多工(TDM)協定以無線地交換資料。
典型地,在接取點與客戶端站之間的鏈路是不對稱的,亦即,用於從接取點至客戶端站的傳送之鏈路預算與用於從客戶端站至接取點的反方向傳送之預算是不相同的。特別地,藉由使用TPC以調整接取點的傳送功率位 準,會惡化鏈路的不對稱性。舉例而言,對於具有+17dBm的傳送功率及-95dBm的接收靈敏度之接取點,以及對於具有+23dBm的傳送功率及-95dBm的接收靈敏度之客戶端,接取點至客戶端站鏈路預算是112Db(=+17dBm+95dBm),而用於客戶端站傳送至接取點的鏈路預算是118dB(=+23dBm+95dBm)。在此情形中,有6dB(118dB-112dB)的鏈路預算不對稱。對於此情境,在客戶端站與接取點之間的距離足夠大,以致於客戶端在其能從接取點接收訊號的範圍之外時,接取點仍然能夠從客戶端站接收訊號。
觀看鏈路預算的另一方式是使用傳送半徑及接收半徑的概念。傳送半徑是客戶端站離開接取點但仍然能確保客戶端站能夠從接取點接收訊號之最大距離,而接收半徑是客戶端站離開接取點但是仍然能確保接取點能夠從客戶端站接收訊號之最大距離。當接取點的傳送半徑及接收半徑不是實質相同時,接取點具有相對於客戶端站不對稱的鏈路性能。對於支持用於TPC之IEEE 802.11h協定的存取點,單獨傳送功率的調整會使接取點的無線鏈路中的不對稱性惡化。
實際上,不對稱鏈路預算的效應之一是TDM系統頻寬的未充份使用。圖2顯示舉例說明的AP1與AP2的不對稱鏈路之性能。對於AP1及AP2,用於傳送涵蓋的傳送半徑202、212顯著地小於用於接收涵蓋之各別的接收半徑204、214。由於傳送半徑及接收半徑取決於特定的客 戶端站的操作參數,所以,圖2中所示的傳送半徑202、212及接收半徑204、214是根據例如蘋果iPhone®等典型的客戶端站之舉例說明的半徑。此外,STA1是在AP1的傳送半徑202及接收半徑204之內,以及STA2是在AP2的傳送半徑212及接收半徑214之內,因此,不會因AP1與AP2的各別不對稱鏈路性能而在AP1與STA1之間的通訊或是在AP2與STA2之間的通訊產生問題。
但是,假使STA2連接至AP1,則即使AP2較接近,用於AP1的不對稱鏈路性能仍然造成TDM系統頻寬的不充分使用。假使STA2最初在AP1的傳送半徑202之內以及最初與AP1相關連,則產生此情形。然後,假使STA2移至AP1的傳送半徑202之外但仍然維持在AP1的接收半徑204之內時,如圖2中的STA2的位置所示般,由STA2傳送至AP1的傳送由AP1接收,但是,來自AP1的傳送不一定由STA2接收。結果,AP1需要一次以上地重送送給STA2,因此使用額外的無線空中頻寬。由於STA2是在AP2的傳送半徑212之內,所以,造成的AP1與STA2之間的資料速率低於可建立於AP2與STA2之間的潛在通訊速率,因而未要求額外的頻寬以用於從AP2重送傳送給STA2。
圖2也顯示STA4位於AP1的傳送半徑202之外,但是在AP1的接收半徑204之內,類似於STA2的情形。在此情境中,假使STA4並未已經與AP1相關連,則為了與AP1相關連之來自STA4的探針請求可以抵達AP1,但 是,來自AP1的探針響應無法抵達STA4。然後,由於STA4太遠,所以,會因AP1重複地嘗試傳送探針響應給STA4而浪費頻寬。
此外,當第一接取點或客戶端站的接收半徑足夠大以致於第一接取點或客戶端站可以接收及解碼其它接取點與客戶端站之間傳送的分封時,第一接取點或客戶端站不必退出傳送分封。結果,第一接取點或客戶端站無法取得與其能接收的輸貫量傳送相同的輸貫量傳送。IEEE 802.11標準界定具有避免碰撞的載波感測多重接取(CSMA/CA)機制,這些機制設定數種準則,作為WLAN接取點或客戶端站在假定無線通道乾淨之前檢查的準則。這些機制之一是實體載波感測,其比較無線通道上的訊號位準與能量偵測(ED)臨界值。假使存取點或客戶端站偵測到訊號在某臨界值之上時,則其假定無線通道是忙碌的且將不會爭奪無線媒體。另一機制是網路分配向量(NAV),其為與例如IEEE 802.11等無線網路協定一起使用的虛擬載波感測機制。虛擬載波感測是限制對實體載波感測需求的邏輯抽象化。媒體接取控制(MAC)層格標頭含有持續時間欄,指明格所要求的傳送時間,亦即,無線媒體將忙碌的時間期間。在無線媒體上傾聽的站會讀取持續時間欄及設定它們的NAV,NAV是在站必須從接取媒體推導的持續時間上用於站之標示符。因此,接收半徑大於典型的無線裝置之接收半徑之接取點或站可以偵測其它無線裝置之間的分封交換,以及,避免因為ED或NAV機 制的應用之傳送。因此,具有很靈敏的接收器之裝置較不經常地爭奪媒體,以及較不經常地傳送,造成較低的輸貫量。
為了消除導因於接取點的不對稱鏈路性能之問題,調整各接取點的接收器靈敏度以致於接取點的接收半徑與接取點的傳送半徑實質上相同。圖3顯示用於AP1及AP2的鏈路實質上對稱的實例,亦即,接取點AP1的傳送半徑302與接收半徑304實質上相同,以及,接取點AP2的傳送半徑312與接收半徑314實質上相同。
藉由具有對稱鏈路性能的接取點,則關於位在AP1的傳送半徑之外但在AP1的接收半徑之內的STA2的上述情形將不會發生。舉例而言,假使STA2初始地與AP1相關連並位於AP1的傳送半徑302之內時,當STA2移至AP1的傳送半徑302之外時,其也移至AP1的接收半徑304之外。這意指AP1將不再能夠聽取來自STA2的傳送,且AP1也不能夠將傳送送至STA2。結果,STA2將不再能夠與AP1相關連且將啟始探針請求、驗證請求、或關連請求以找到及相關連較接近的另一接取點,例如圖3中的AP2。基本上,藉由維持用於接取點的對稱鏈路性能,與第一接取點建立相關連及接著移離該第一接取點的客戶端站將被推至與較接近其新位置的接取點相關連。
此外,當接取點具有對稱鏈路性能時,接取點將僅能夠從在接收對應的探針響應或其它IEEE 802.11響應分封之範圍內的客戶端站接收探針請求及其它分封。具有對稱 的鏈路性能之接取點將不再從遠離的長範圍客戶端站接收探針請求及其它分封。在圖3的實例中,STA4位於AP1的傳送半徑302與接收半徑304的外部,所以,AP1將不再從STA4接收探針請求。STA4將尋找與例如AP3等較接近的接取點相關連。效果是降低或甚至消除通至長範圍客戶端站之WLAN探針響應交通,因此,最後造成接取點與近範圍客戶端站之間有用的交通之增加。
此外,由於發生在不受接取點的傳送影響之二其它裝置之間的分封交換,所以,具有平衡的鏈路之接取點將不會退出爭奪或傳送。這意指當接取點在通道上傳送分封而另一分封交換發生在相同通道上時,假使其它分封交換是在足夠遠的位置時,則接取點的傳送不會衝擊在遠方位置的分封交換。
在某些情形中,其它分封交換會受衝擊,但是,衝擊是最小的。舉例而言,假使其它分封交換的訊號對雜訊比足夠高,以致於所要的分封交換接收能夠接收分封中的資訊,則衝擊被視為最小的。
接取點決定根據二準則而決定其將對其它偵測到的分封交換不具衝擊或具有最小的衝擊。第一準則是其它偵測到的分封交換的訊號強度應小於某臨界值。第二準則是由於假使由接取點的傳送產生干擾,則例如差分相移鍵入(DPSK)等低資料速率調變將不會與調變以很高的調變資料速率發生的情形一般多地受影響,所以,由其它分封交換所使用的訊號的選取調變是在足夠低的資料速率。藉 由檢查指明調變的方法之分封的前言,決定調變方法。
此外,由於鏈路平衡接取點將支援頻率再使用的增加,所以,在WLAN中的接取點之無線鏈路平衡將允許多個WLAN網路共存。頻率再使用因素是相同頻率在網路中被使用的速率。當鏈路不平衡時,因接收及處理例如從遠處客戶端站收到的探針請求、驗證請求、關連請求、資料分封、或其它典型的分封等不希望接收或處理的某些分封,接取點會受衝擊。替代地或增加地,接收及處理不希望的分封之接取點會因為接取點使用的準則將通道辨識為忙碌的而退出分封傳送。當給定的接取點之傳送功率太高時,該接取點將增加其它接取點與在該接取點的接收器達到之外的客戶端之間的干擾,造成鄰近接取點的容量減少。
在某些實施例中,接取點可以儲存用於典型客戶端的最大傳送功率、接收器設定、或單一接收臨界值。典型的客戶端可為典型的胞電話、個人電腦、電視機、或其它部署的商用裝置。在這些情形中,當接取點計算接收臨界值、接收器設定、或最大傳送功率時,接取點也檢查由鄰近的接取點傳送的分封之接收訊號強度。依網路設備部署的環境之型式及接收器與發送器之間的路徑損失的作用,而決定接收臨界值、接收器設定、或最大傳送功率。由於建築物材料的型式隨著區域不同而不同,所以,環境包含例如網路是否在家中或辦公室中、以及例如美國、歐洲、及亞洲等網路所部署的區域等變數。
對於儲存的接收臨界值或接收器設定,決定對應的接收半徑,以及傳送半徑設定為實質等於接收半徑。在某些情形中,雖然具有其它接取點的鄰近網路會被不利地影響,但是,傳送半徑可以大於接收半徑,以及,具有接取點的網路將執行良好。類似地,對於儲存的最大傳送功率,決定對應的傳送半徑,以及,接收半徑應實質上同於傳送半徑。
在某些實施例中,藉由使用軟體以維持各已知客戶端的狀態,則對於不同的客戶端,接取點可以儲存及使用不同的接收半徑。狀態包含當與接取點相關連時由客戶端站提供的資訊,舉例而言,由客戶端站支援的資料速率、客戶端站的能力、及國家資訊。分封交換的其它內容以及其它資訊要件也用以推導客戶端站的傳送及接收能力,舉例而言,接取點可以決定在與客戶端站分封交換後從客戶端站收到的分封功率位準,以及,此資訊儲存為客戶端站的狀態的一部份。因此,在傳送側上,接取點根據維持用於各已知的客戶端站的狀態而使用TPC以選擇最大傳送功率。
僅假使收到的訊號強度及/或其資料速率是在對該特定客戶端計算而得的某臨界值之上時,接取點才處理或接收來自已知的客戶端之分封。藉由讀取分封的標頭(例如,IEEE 802.11 MAC標頭),接取點可以分辨分封的發送器。當接取點辨認分封的來源時,其決定是否進一步處理分封或是放棄分封的接收。在這些情形中,硬體接收靈 敏度可以固定於特定值,而用於處理的軟體臨界值可以根據該客戶端的能力而對各客戶端改變。
接取點以內定的接收臨界值及傳送功率用於能力尚未被接取點知道的客戶端。可以計算用於典型的客戶端之內定的接收或傳送設定,以及,鄰近接取點的接收功率也被列入考慮。
為了取得及維持用於接取點的對稱鏈路性能,執行鏈路平衡處理。圖4A是流程圖,顯示決定及設定接收靈敏度和傳送功率之實例過程。
在區塊405,接取點接收分封,在區塊410,藉由讀取分封的標頭,接取點辨識傳送分封的客戶端站。
然後,在決定區塊415,接取點決定其是否辨認發送器,亦即,客戶端站是否目前與接取點相關連。假使接取點辨認出客戶端站(區塊415-是),則在區塊420,接取點調整用於處理來自客戶端站的分封之接收靈敏度臨界值。調整包含調整用於接收靈敏度之硬體可編程增益要件,以及/或用於處理來自客戶端站之分封的軟體臨界值。然後,在區塊425,接取點根據儲存之用於客戶端站的狀態資訊而選取與客戶端站使用的傳送功率。
假使接取點未辨認出客戶端站(區塊415-否),則在區塊430,接取點使用內定的接收靈敏度臨界值及內定的傳送功率。使用例如傳送功率及接收靈敏度等用於典型的客戶端之參數,計算出內定的接收靈敏度臨界值及傳送設定。
週期地,接取點也再調整接收靈敏度至最大的接收靈敏度(接收半徑)以檢查嘗試與接取點相關連之任何客戶端站,以及也確保當遠方分封交換正發生時其未不必要地退出傳送分封。圖4B是流程圖,顯示接取點重調整其接收靈敏度的實例過程。
在區塊450,接取點調整其接收靈敏度至最大。然後,在決定區塊452,接取點決定對其它接取點的傳輸是否正在通道上發生。用於決定傳送偵測的準則可以客製化,舉例而言,假使接取點偵測到傳送小於某百分比的時間,或者,假使在指定的時間間隔完全未偵測到傳送,則接取點判定沒有傳送。假使偵測到傳送時(在區塊452,是),則在區塊454,接取點降低其接收靈敏度及返回至決定區塊452。
假使未偵測到與其它接取點的傳送(區塊452-否),則在區塊460,接取點決定是否有客戶端站嘗試與其相關連。假使未偵測到請求相關連(區塊462-否),則在區塊464,接取點降低其接收靈敏度,以及處理返回至區塊460。
假使偵測到要相關連的請求(區塊462-是),則在決定區塊466,接取點決定是否需要與新客戶端站相關連。如IEEE 802.11n標準中所述般,關於嘗試與接取點相關連的新客戶端站是否需要的決定可以根據從新站收到的分封之訊號強度、訊號的調變速率、及/或是否根據用於已知的傳送資料分封之接取點與新客戶端站之間的回饋 而適當地調整資料速率。假使不希望與新客戶端站(區塊466-否)相關連,則在區塊464,處理返回至區塊464。
假使希望與新客戶端站相關連(區塊466-是),則在區塊468,接取點維持其目前的接收靈敏度。然後,在區塊470,在處理返回至區塊450之前,接取點等待一段預定時間。
以類似方式,客戶端站也週期地重調整其接收靈敏度以確保當遠方分封交換正發生時其未不要必地退出傳送分封。圖4C是流程圖,顯示客戶端站重調整其接收靈敏度的實例過程。
在區塊480,客戶端站調整其接收靈敏度至最大。然後,在決定區塊482,客戶端站決定在通道上是否正發生來自及通至客戶端站目前正相關連的接取點以外的接取點之傳送。用於決定傳送偵測的準則可以客製化,舉例而言,假使偵測到傳送小於某百分比的時間,或是,假使對指定的時間間格完全未偵測到傳送,則客戶端站判定未偵測到傳送。假使偵測到傳送(區塊482-是),則在區塊484,客戶端站降低其接收靈敏度以及返回至決定區塊482。
假使未偵測到與其它接取點的傳送(區塊482-否),則在區塊486,客戶端站維持其目前的接收靈敏度。然後,在區塊486,客戶端站等待一段預定時間,以及,處理返回至區塊480。
硬體方式
圖5顯示典型的接取點510的組成,如IEEE 802.11h標準所定義般,其包含無線電裝置540以及具有傳送功率控制(TPC)調整能力。接取點的中央處理單元(CPU)530經由匯流排而耦合至無線電裝置540,無線電裝置540具有發送器,發送器設有傳送增益控制545及接收器590。可調整的傳送訊號在抵達發送/接收開關560之前經由帶通濾波器542、功率放大器544、及低通濾波器(LPF)546而從具有傳送增益控制545的發送器傳送。從功率放大器發送的訊號強度標示符(TSSI)也饋送至類比對數比轉換器(ADC)548及送回至無線電裝置540。
當無線電裝置540處於傳送模式中時,開關560提供傳送訊號給天線570,用於輻射至空中。當無線電裝置540處於接收模式中時,開關560提供由天線570捕捉的訊號給帶通濾波器582,然後,在送至無線電裝置540中的接收器590之前提供給低雜訊放大器(LNA)584。
當接取點的中央處理單元(CPU)530從控制器520接收TPC命令以調整無線電的傳送功率位準時,據此而調整無線電裝置540的傳送增益。根據特定客戶端站的能力,對各客戶端站,調整傳送半徑。關於客戶端站的能力,在相關連時,接取點將從客戶端接收某資訊。在相關連之後,根據資料分封交換、接取點傳送給客戶端的速率、以及其從客戶端站的傳送接收的速率及收到的功率,接取點計算其應用於該客戶端站的傳送功率。在某些實施 中,控制器520使用查詢表以決定命令接取點CPU 530提供的傳送增益量。在某些實施中,接取點CPU 530將查詢表維持在例如本地記憶體中,以獨立地決定在無線電裝置540中提供的特定傳送增益量。
圖6顯示包含TPC調整能力及接收器靈敏度調整能力之接取點的無線電裝置640的組成實例。可被調整成具有對稱鏈路性能之接取點610的CPU 630從控制器620接收命令,以調整傳送增益及接收器靈敏度。除了接取點的傳統組件之外,參考圖5之上述,接取點610還包含位於低雜訊放大器655之前的接收雜訊指數控制(RNFC)650。替代地或增加地,接取點610包含位於低雜訊放大器655之後的外部接收增益控制660。RNFC 650及外部接收增益控制660是由無線電裝置640中具有接收器增益控制670的接收器所控制之可調衰減器,以及,接收器增益控制670回應來自控制器620的命令。在某些實施中,CPU 630計算對特定客戶端站最佳的接收增益以及將資訊儲存在查詢表中。在某些實施中,控制器620使用查詢表以決定命令接取點CPU 530提供的接收增益量。在某些實施中,接取點CPU 630將查詢表維持在例如本地記憶體中,以獨立地決定在無線電裝置640中提供的接收增益的特定量。
雖然圖6顯示接取點的無線電的組件實例,但是,無線電的組件實例也可用於客戶端站,但是,CPU 630獨立於控制器620之外操作除外。取代地,CPU 630執行計算 以決定適當的傳送增益及接收靈敏度使用,用以與接取點通訊。
軟體方式
包含無線電組件之無線LAN晶片組的某些製造商提供可編程增益放大器,使用外部數位或類比訊號,可以外部地控制可編程增益放大器。因此,不使用LAN晶片組外部的硬體,而使用軟體,可以調整LAN晶片組內部的增益。某些無線晶片組具有全部或部份包含在它們之中的射頻(RF)機能。RF機能包含接收組件,例如低雜訊放大器(LNA)、濾波器、開關及其它可編程或固定增益元件。傳送RF機能包含功率放大器、濾波器、開關、及其它可編程或固定增益元件。
當控制器傳送命令給接取點的CPU以調整接收靈敏度時,CPU增加收到的訊號之衰減以降低接收靈敏度,藉以降低接收半徑,或是降低收到的訊號之衰減以增加接收器靈敏度及對應的接收半徑。在客戶端站的情形中,客戶端站的CPU執行計算以決定適當的接收器靈敏度使用以與接取點通訊。
在某些其它軟體控制實施例中,接收器不會改變在接收器側的增益,但是會選擇控制其接收或處理某分封之接收功率位準或是接收調變位準。接收功率位準或接收調變位準會視不同客戶端而改變。由於接取點在處理實體(PHY)標頭之後及當其正處理MAC標頭時,接取點將知 道客戶端的身份,所以,其可根據其接收功率及其處理MAC標頭中的相關欄位之後它的身份,而選擇對分封作什麼。
在某些其它實施例中,接取點或客戶端站可以選擇使用改變可編程增益元件以及也應用其接收或處理分封的臨界值之結合方法。
除了用於接收及處理分封的接收臨界值之外,軟體也使用其用於保持NAV或施加ED的臨界值。當有來自相同無線通道上的鄰近接取點之干擾交通時,用於NAV或ED的可調臨界值有助於調整接取點在接取媒體時的表現。當接取點看到某程度的干擾時,其可以選擇傳送分封。接取點能容忍的干擾程度將取決於接取點的能力、客戶端站、及接取點用以傳送至客戶端站的速率以及/或者客戶端站用以傳送至接取點的客戶端站之速率。根據此概念,接取點選擇支援干擾通道。類似地,客戶端站也選擇支援干擾頻道。
圖7是接取點710的架構實例,舉例而言,配置成從控制器接收命令以調整接取點的傳送功率及接收靈敏度。在圖7的實例中,接取點710包含CPU 720、無線電裝置750、及記憶體760。CPU 720又包含接收靈敏度控制器模組730及傳送功率控制器模組740。藉由使用由軟體及/或韌體程式化的可編程電路、或是藉由使用特定用途的硬接線電路、或是藉由使用這些實施例的結合,以實施CPU 720及包含在CPU 720之內的所有元件。在CPU 720及各 顯示的組件中可以包含增加的或較少的元件。如同此處所使用般,「模組」包含一般用途、專用的或共用的處理器、以及典型上由CPU 720執行的韌體或軟體模組。取決於特定實施或其它考量,模組可以集中化或是其功能分散。模組包含一般或特定用途硬體、韌體、或具體實施於電腦可讀取的(儲存器)媒體中以由CPU 720執行之軟體。
當CPU 720從控制器接收命令以增加或降低接取點的傳送功率,傳送功率模組740使用無線電裝置750中的硬體以增加或降低傳送功率增益,以致於傳送的訊號的功率被適當地調整以回應控制器命令。
增加地或替代地,根據關連時收到的客戶端站的能力、接取點傳送分封給客戶端站的速率、以及從客戶端站接收的分封的接收功率及速率,傳送功率模組740計算其應該用於特定客戶端站的傳送功率。根據計算,傳送功率模組740調整接取點的傳送功率。
當CPU 720從控制器接收命令以增加或降低無線電裝置750的接收靈敏度時,接收靈敏度控制器模組730取決於無線LAN晶片組期望的特定訊號而傳送數位或類比訊號,以調整可編程增益以適當地改變接收靈敏度。
增加地或替代地,接收靈敏度控制器模組730調整其對於各客戶端接收或處理分封之接收功率位準臨界值或收到的調變位準臨界值。
在某些實施中,記憶體760配置成儲存傳送功率增益 查詢表,傳送功率增益查詢表可由傳送功率控制器模組740存取以決定傳送功率增益硬體調整多少以回應控制器的命令。在某些實施中,記憶體760配置成儲存接收靈敏度查詢表,接收靈敏度查詢表可由接收靈敏度控制器模組730存取以決定要傳送至無線LAN晶片組以調整可編程增益或衰減的訊號。
雖然圖7顯示接取點的架構實例,但是,相同的架構實例也可應用至客戶端站,但是,下述除外:客戶端站CPU 720未從控制器接收命令以調整客戶端站的傳送功率或接收靈敏度,而是傳送功率模組740計算應該用於特定客戶端站的傳送功率,以及,接收靈敏度控制器模組730調整客戶端站對各客戶端接收或處理分封之接收功率位準或是收到的調變位準。
維持對稱鏈路性能
圖8是流程圖,顯示一旦對稱性建立時,維持具有對稱鏈能性能的接取點之實例過程。在決定區塊810,控制器決定對於特定接取點是否需要TPC調整。舉例而言,需要TPC調整以降低無線裝置之間的干擾或是限制接取點的功率消耗。假使不需要TPC調整時(區塊810-否),則處理維持在決定區塊810。
假使需要TPC調整時(區塊810-是),則在區塊815,控制器傳送命令給接取點以調整傳送功率位準。然後,在區塊820,控制器決定用於接取點的對應接收器靈 敏度調整,以及,在區塊825,控制器傳送命令給接取點以據此調整接收器靈敏度。處理接著返回至決定區塊810。
已說明用於控制接取點的傳送功率及接收功率以提供對稱鏈路性能的方法及系統。具有此技藝的一般技術者將瞭解,此處說明的概念及技術,在不悖離其必要特徵之下,可以以各式各樣具體形式實施。以說明性而非限制性之所有態樣,考慮目前揭示的實施例。發明的範圍是由後附的申請專利範圍而不是前述說明所表示,以及,在其均等性的意義及範圍之內出現的所有改變是被涵蓋的。
610‧‧‧接取點
620‧‧‧控制器
630‧‧‧CPU
640‧‧‧無線電裝置
645‧‧‧設有增益控制的控制器
650‧‧‧接收雜訊指數控制
655‧‧‧低雜訊放大器
660‧‧‧外部接收增益控制
670‧‧‧接收器增益控制

Claims (14)

  1. 一種用於在接取點中取得對稱鏈路平衡的設備,包括:無線電裝置,配置成傳送射頻(RF)訊號給無線裝置以及從該無線裝置接收射頻訊號;傳送增益控制,配置成假使該無線裝置在該無線電裝置的傳送半徑之內時,調整所傳送的射頻訊號之功率,以抵達該無線裝置;接收增益控制,配置成調整接收靈敏度以從該無線裝置接收射頻訊號,或是假使該無線裝置在該無線電裝置的接收半徑之內時,調整用於接收或處理射頻訊號的接收訊號臨界值;其中,該傳送半徑實質上同於該接收半徑;且其中該接收訊號臨界值判定封包是否被處理。
  2. 如申請專利範圍第1項的設備,又包括處理器,其中,該處理器回應來自該設備外部的控制器之命令,調整該傳送增益控制及該接收增益控制。
  3. 如申請專利範圍第1項的設備,又包括處理器,其中,該處理器調整該接收訊號臨界值。
  4. 如申請專利範圍第1項的設備,又包括處理器,其中,該處理器調整該設備將網路分配向量(NAV)保持的第一功率位準,其中,該網路分配向量是如IEEE 802.11標準中界定之虛擬載波感測機構。
  5. 如申請專利範圍第1項的設備,又包括處理器, 其中,該處理器調整第二功率位準,其中,如IEEE 802.11標準中界定般,該設備使用該第二功率位準作為能量偵測(ED)臨界值。
  6. 如申請專利範圍第1項的設備,其中,該設備是接取點,以及,該無線裝置是客戶端站。
  7. 如申請專利範圍第6項的設備,其中,當該客戶端站是位於該傳送半徑之外時,該客戶端站尋找與不同的接取點相關連。
  8. 如申請專利範圍第6項的設備,其中,當該客戶端站是在該傳送半徑之內以及傳送探針請求給該接取點時,該接取點以探針響應回應,以及,當該客戶端站移至該傳送半徑之外時,該接取點不再以探針響應回應該探針請求。
  9. 如申請專利範圍第1項的設備,又包括配置成捕捉該接收的射頻訊號之天線、配置成放大該接收的射頻訊號之低雜訊放大器、以及配置成衰減該接收的射頻訊號之第一衰減器,其中,該第一衰減器位於該低雜訊放大器之後或是該低雜訊放大器之前,又其中,該接收增益控制調整該第一衰減器的衰減以調整該接收靈敏度。
  10. 如申請專利範圍第6項的設備,又包括配置成衰減該接收的射頻訊號之第二衰減器,其中,該第二衰減器位於與該第一衰減器相對立的該低雜訊放大器的側上,以及,又其中,該接收增益控制又調整該第二衰減器的衰減以調整該接收靈敏度。
  11. 如申請專利範圍第1項的設備,其中,該設備是客戶端站,及該無線裝置是接取點。
  12. 一種用於在接取點中取得對稱鏈路平衡的方法,包括:將第一裝置的射頻(RF)發送器的功率位準調整至第一位準,其中,以該第一位準發送的射頻訊號抵達在該射頻發送器的發送範圍之內的第二裝置;將該第一裝置的射頻接收器的接收靈敏度調整至第二位準,其中,在該射頻接收器的接收範圍之內由該第二裝置發送的射頻訊號由該射頻接收器接收;其中,該第一裝置的接收範圍實質上等於該第一裝置的傳送範圍。
  13. 如申請專利範圍第12項之方法,其中,調整該接收靈敏度包括調整硬體接收增益控制。
  14. 如申請專利範圍第12項之方法,又包括調整用於接收或處理由該第一裝置的射頻接收器接收的射頻訊號之接收訊號臨界值。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9467953B2 (en) 2013-07-08 2016-10-11 Netgear, Inc. Systems and methods for wireless link balancing in wireless networks
US10034179B2 (en) 2013-10-30 2018-07-24 Sai C. Manapragada System and method for extending range and coverage of bandwidth intensive wireless data streams
WO2015073024A1 (en) * 2013-11-15 2015-05-21 Intel Corporation System and method for improved transmit power adaptation for wireless platform
JP2017514351A (ja) * 2014-03-14 2017-06-01 インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド WiFiの効率的なネットワーク遷移
US20160081042A1 (en) * 2014-09-12 2016-03-17 Nokia Corporation Communication Efficiency
US10530196B2 (en) * 2016-02-05 2020-01-07 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus for power loss calibration in a wireless power system
FR3054759B1 (fr) * 2016-07-26 2018-08-17 Sagemcom Broadband Sas Coexistence de modules radio au sein d'un dispositif electronique
US10772002B2 (en) * 2018-03-13 2020-09-08 Arris Enterprises Llc Selective probe-response suppression based on SNR
US10615829B1 (en) * 2019-03-19 2020-04-07 Cypress Semiconductor Corporation Systems and methods for adjusting receive sensitivity using collocated communication circuitry
CN109862604B (zh) * 2019-04-16 2021-03-23 武汉思创易控科技有限公司 一种基于ap的就近接入方法、控制方法、存储介质和ap
JP7313955B2 (ja) 2019-07-30 2023-07-25 株式会社トプコン 測量装置、測量方法および測量用プログラム
US11165506B2 (en) * 2020-01-17 2021-11-02 The Boeing Company Drone network and method of operating
US11088784B1 (en) 2020-12-24 2021-08-10 Aira Technologies, Inc. Systems and methods for utilizing dynamic codes with neural networks
US11368250B1 (en) 2020-12-28 2022-06-21 Aira Technologies, Inc. Adaptive payload extraction and retransmission in wireless data communications with error aggregations
US11575469B2 (en) 2020-12-28 2023-02-07 Aira Technologies, Inc. Multi-bit feedback protocol systems and methods
US11483109B2 (en) 2020-12-28 2022-10-25 Aira Technologies, Inc. Systems and methods for multi-device communication
US11489624B2 (en) 2021-03-09 2022-11-01 Aira Technologies, Inc. Error correction in network packets using lookup tables
US11496242B2 (en) 2021-03-15 2022-11-08 Aira Technologies, Inc. Fast cyclic redundancy check: utilizing linearity of cyclic redundancy check for accelerating correction of corrupted network packets
US11489623B2 (en) 2021-03-15 2022-11-01 Aira Technologies, Inc. Error correction in network packets
US11632724B1 (en) * 2021-10-05 2023-04-18 L3Harris Technologies, Inc. Proactive power and rate control algorithm for dynamic platforms in a mesh network

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020183011A1 (en) * 2001-03-19 2002-12-05 Superconductor Technologies, Inc. Method and apparatus for combined receive and transmit subsystems in cellular communication systems
US6571083B1 (en) * 1999-05-05 2003-05-27 Motorola, Inc. Method and apparatus for automatic simulcast correction for a correlation detector
US20060264229A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-23 Intel Corporation Adaptive control physical carrier sense parameters in wireless networks
US20100039969A1 (en) * 2006-11-16 2010-02-18 Nec Corporation Radio communication device, radio communication method, and radio communication program
US20110195730A1 (en) * 2008-08-01 2011-08-11 Youssef Chami Mobile telecommunications network
US20130136018A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 Kt Corporation Access point having multichannel and multi transmission power, cell formation method

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6486769B1 (en) * 1999-12-22 2002-11-26 Intermec Ip Corp. Method and system for automatic adjustment and diagnosis of radio frequency identification systems using programmable checktags
JP3426194B2 (ja) * 2000-06-26 2003-07-14 松下電器産業株式会社 通信端末装置
US20020151332A1 (en) * 2001-03-19 2002-10-17 Superconductor Technologies, Inc. Apparatus and methods for improved tower mountable systems for cellular communications
US20030119523A1 (en) * 2001-12-20 2003-06-26 Willem Bulthuis Peer-based location determination
US7328037B2 (en) * 2002-12-09 2008-02-05 Intel Corporation Method and apparatus to control transmitter
US20070099677A1 (en) * 2005-10-27 2007-05-03 Via Technologies Inc. Data transfer method and transceiver thereof
US8681810B2 (en) * 2006-04-13 2014-03-25 Qualcomm Incorporated Dynamic carrier sensing thresholds
US7885144B2 (en) * 2008-09-30 2011-02-08 Texas Instruments Incorporated Time-dependant gain control for an amplifier used in receiving echoes
US10368318B2 (en) * 2010-12-30 2019-07-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Wireless operation in very high density environments
US9240814B2 (en) * 2012-03-27 2016-01-19 Texas Instruments Incorporated Ultrasonic receiver front-end
EP2785093A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-01 British Telecommunications public limited company Access point selection in a wireless network
US9467953B2 (en) * 2013-07-08 2016-10-11 Netgear, Inc. Systems and methods for wireless link balancing in wireless networks

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6571083B1 (en) * 1999-05-05 2003-05-27 Motorola, Inc. Method and apparatus for automatic simulcast correction for a correlation detector
US20020183011A1 (en) * 2001-03-19 2002-12-05 Superconductor Technologies, Inc. Method and apparatus for combined receive and transmit subsystems in cellular communication systems
US20060264229A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-23 Intel Corporation Adaptive control physical carrier sense parameters in wireless networks
US20100039969A1 (en) * 2006-11-16 2010-02-18 Nec Corporation Radio communication device, radio communication method, and radio communication program
US20110195730A1 (en) * 2008-08-01 2011-08-11 Youssef Chami Mobile telecommunications network
US20130136018A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 Kt Corporation Access point having multichannel and multi transmission power, cell formation method

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Publication number Publication date
US20150009902A1 (en) 2015-01-08
US9860855B2 (en) 2018-01-02
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US20170367055A1 (en) 2017-12-21
US10021655B2 (en) 2018-07-10
CN104301987A (zh) 2015-01-21

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