專利名稱：無線網(wǎng)絡(luò)中的功率有效信道調(diào)度的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及無線計(jì)算設(shè)備，尤其涉及使用多個(gè)無線電的無線計(jì)算設(shè)備中的功率有效信道接入調(diào)度。
背景技術(shù)：
許多無線計(jì)算設(shè)備，諸如膝上型電腦、個(gè)人數(shù)字助理設(shè)備等，可以在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中作為客戶端設(shè)備。經(jīng)常這些多客戶端都通過網(wǎng)絡(luò)中的共享射頻信道和一個(gè)共享接入點(diǎn)通信。然而，當(dāng)大量這樣的客戶端設(shè)備試圖接入網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的共享經(jīng)常導(dǎo)致?lián)頂D和帶寬的浪費(fèi)。擁擠通常導(dǎo)致數(shù)據(jù)信號(hào)間信道的沖突并因此導(dǎo)致延遲。
為克服這些難題，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了各種關(guān)于無線網(wǎng)絡(luò)的控制技術(shù)以協(xié)助調(diào)度避免沖突。例如，客戶端可以使用發(fā)送前偵聽(“LBT”)機(jī)制，如CSMA-CA信道接入機(jī)制，發(fā)送前在共享信道里爭奪空間。LBT技術(shù)是分布協(xié)同功能的一種類型。CSMA-CA是一種特殊的以太網(wǎng)LAN接入方法。然而，在所有LBT方案中，如果一個(gè)客戶端設(shè)備現(xiàn)正在信道里發(fā)送信號(hào)(如數(shù)據(jù)分組)，則其他發(fā)送者被強(qiáng)制回退并在重新試圖接入前等待一段隨機(jī)時(shí)間。此外，即使客戶端設(shè)備偵測到網(wǎng)絡(luò)空閑，兩個(gè)這樣的設(shè)備可能恰巧同時(shí)接入信道，引起信號(hào)沖突。當(dāng)這類沖突被偵測到，客戶端設(shè)備都被強(qiáng)制回退，并在重新試圖接入前等待一段隨機(jī)時(shí)間。當(dāng)客戶端設(shè)備等待中時(shí)，信道帶寬浪費(fèi)了，分組發(fā)送延遲了，客戶端機(jī)器的電池功率浪費(fèi)了。
存在其他的機(jī)制來協(xié)助共享信道上數(shù)據(jù)信號(hào)間的調(diào)度和避免沖突。另一個(gè)例子是點(diǎn)-協(xié)同功能(“PCF”)，其重復(fù)詢問客戶端以避免信號(hào)沖突。然而，雖然PCF技術(shù)避免在數(shù)據(jù)信號(hào)競爭間持續(xù)地來回，但在主信道持續(xù)地詢問浪費(fèi)了大量的帶寬，因此使得此技術(shù)很效率很低。
雖然現(xiàn)行的無線通信接入技術(shù)確實(shí)避免了沖突，但它們也浪費(fèi)了用于發(fā)送數(shù)據(jù)分組的主信道上的帶寬。因?yàn)檫@些技術(shù)既使用信道發(fā)送控制和調(diào)度信息，還用其發(fā)送有用的數(shù)據(jù)。諸如CSMA-CA的分布協(xié)調(diào)功能對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)因?yàn)閺?qiáng)制等待期間而效率更低。實(shí)時(shí)音頻數(shù)據(jù)在一個(gè)如100微秒延遲的強(qiáng)制延遲后可能不再有用或足夠有用。另外，任何這些技術(shù)都沒有保證信道接入，且沒有機(jī)制確保高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)信號(hào)及時(shí)地傳遞。
然而，如果接入點(diǎn)知道它服務(wù)的一個(gè)客戶端的確切狀態(tài)(如懸等在隊(duì)列中的分組數(shù)目，分組截止時(shí)間和分組優(yōu)先權(quán))，它就可以在信道上獨(dú)立調(diào)度每個(gè)客戶端。雖然研究人員試圖建立基于此前提的真實(shí)工作保存公平隊(duì)列算法，但這些算法并沒有真實(shí)工作保存，因?yàn)樾诺郎系牟糠謳挶挥糜谙蛘{(diào)度者發(fā)送控制信息上了，而且在很多情況下媒體訪問控制(MAC)協(xié)議不得不改變。因此，即使使用這樣的技術(shù)，帶寬也被浪費(fèi)了。
另外，雖然很大程度地避免了信號(hào)沖突，但這些技術(shù)引發(fā)能源的無效利用，因?yàn)樗鼈兘?jīng)常使用高功率信道發(fā)送除有用數(shù)據(jù)以外的控制數(shù)據(jù)。無線設(shè)備中消耗大量功率的一個(gè)特殊組件是網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)，它處理網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)的無線傳輸和接收。估計(jì)平均而言，無線設(shè)備有效總功率的約20％被浪費(fèi)在NIC的連接上，或其他無線LAN接口組件上。這種現(xiàn)象是由于NIC和無線設(shè)備必須處于持續(xù)“偵聽”狀態(tài)以通過網(wǎng)絡(luò)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。因?yàn)殡姵靥峁┑墓β适鞘钟邢薜?，所以在設(shè)計(jì)電池工作的無線設(shè)備及包含這類設(shè)備的任何通信系統(tǒng)中，最小化移動(dòng)設(shè)備的功率消耗以擴(kuò)展其運(yùn)行時(shí)間是很重要的考慮。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述難題，揭示了在使用多個(gè)無線電的無線網(wǎng)絡(luò)中無線客戶端設(shè)備的功率有效信道調(diào)度的方法和系統(tǒng)。這個(gè)方法和系統(tǒng)導(dǎo)致信道帶寬和無線計(jì)算設(shè)備中電源的最優(yōu)使用。因此，真實(shí)工作保存算法可以實(shí)現(xiàn)。這類無線計(jì)算設(shè)備包括，但不限于，個(gè)人數(shù)字助理(“PDA”)、蜂窩電話和具有網(wǎng)絡(luò)接口功能的膝上型電腦。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，無線計(jì)算設(shè)備通過低功率控制信道和稱為智能程序塊的主收發(fā)器交換包括網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)和計(jì)算設(shè)備其他功率消耗組件的控制信息的信息。初始，低功率收發(fā)器向主收發(fā)器注冊(cè)，諸如位于網(wǎng)絡(luò)無線接入點(diǎn)的主收發(fā)器。然后無線計(jì)算設(shè)備運(yùn)行的低功率收發(fā)器向主收發(fā)器發(fā)送控制數(shù)據(jù)信號(hào)。這個(gè)信息可能是，但不僅限于，狀態(tài)信息、隊(duì)列中的數(shù)據(jù)分組數(shù)目、分組優(yōu)先權(quán)和/或分組截止時(shí)間。主收發(fā)器接著通過將調(diào)度信息發(fā)送回低功率收發(fā)器來響應(yīng)。這個(gè)調(diào)度信息可能包括信道接入信息等。
在從主收發(fā)器接收到調(diào)度信息之前，諸如與一個(gè)普通無線NIC關(guān)聯(lián)的高功率無線網(wǎng)絡(luò)接口組件是空閑的。空閑時(shí)期是運(yùn)行的低功率狀態(tài)被無線計(jì)算設(shè)備采用的時(shí)期，或是無線計(jì)算設(shè)備沒有通過其高頻率通信信道(如基于IEEE802.11的信道)進(jìn)行實(shí)質(zhì)性網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)(如，發(fā)送或接收數(shù)據(jù))的時(shí)期。當(dāng)在低功率控制信道接收到調(diào)度信息后，全功率的NIC和必需的電路都自動(dòng)被激活以和調(diào)度信息一致。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，一旦接收到信道接入信息，如信道是發(fā)送空閑的消息，NIC和無線計(jì)算設(shè)備的其他組件被供電。網(wǎng)絡(luò)接口組件如NIC，然后在高功率信道上發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。
低功率控制信道通過稱為微程序塊的內(nèi)部或外部射頻(RF)收發(fā)器組件來實(shí)現(xiàn)，其更適宜在低頻率(如低于全功率NIC)和低功率電平上運(yùn)行。運(yùn)行中，當(dāng)計(jì)算設(shè)備空閑時(shí)，設(shè)備被配置為充分切斷所有它的組件的電源，除了供電低功率收發(fā)器所需的電路。同樣，在空閑和非空閑期間，控制信道保留在激活狀態(tài)以接收信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，智能程序塊作為一個(gè)在主計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的主收發(fā)器，或者網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)，用于和微程序塊通信。主計(jì)算機(jī)也可以配置基于IEEE 802.11的NIC來支持無線通信以通過無線接入點(diǎn)(AP)接入網(wǎng)絡(luò)。無線AP作為諸如有線企業(yè)LAN的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的一個(gè)接口。當(dāng)請(qǐng)求設(shè)備希望和無線計(jì)算設(shè)備通信時(shí)，它詢問服務(wù)器以確定無線計(jì)算設(shè)備的位置和存在。作為響應(yīng)，服務(wù)器發(fā)送一個(gè)詢問到主計(jì)算機(jī)。在主計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的智能程序塊接收來自服務(wù)器的詢問，并通過低功率信道和微程序塊通信，開始全功率通信的調(diào)度和運(yùn)行。無線計(jì)算設(shè)備接收到這個(gè)信號(hào)，從而供電給NIC和其他組件，結(jié)果在請(qǐng)求設(shè)備的任何數(shù)據(jù)實(shí)際傳輸之前激活無線設(shè)備。
結(jié)合附圖，通過下面給出的實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明附加的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。


附加權(quán)利要求書特別提出的本發(fā)明特點(diǎn)，結(jié)合附圖，通過下面的詳細(xì)描述，更好的了解本發(fā)明和它的優(yōu)點(diǎn)。
圖1是可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的示范計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的示意圖；圖2是圖示說明了可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的示范計(jì)算設(shè)備架構(gòu)的示意圖；圖3是圖示說明了在發(fā)明的實(shí)施例中一個(gè)由計(jì)算設(shè)備運(yùn)行以保持低功率控制信道的收發(fā)器組件架構(gòu)的示意圖；圖4是圖示說明了根據(jù)發(fā)明的實(shí)施例通過低功率控制信道優(yōu)化信道調(diào)度的示范運(yùn)行環(huán)境的示意圖；圖5是圖示說明了根據(jù)發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例通過低功率控制信道和無線計(jì)算設(shè)備通信的主計(jì)算機(jī)運(yùn)行的流程圖；圖6是圖示說明了根據(jù)發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例用于優(yōu)化信道調(diào)度的運(yùn)行環(huán)境的示意圖，其中主收發(fā)器邏輯地連接主計(jì)算機(jī)；圖7是圖示說明了在一個(gè)雙信道系統(tǒng)中雙向通信的信道圖；圖8a是圖示說明了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境的示意圖，其中競爭信道空間的多個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在無線接入點(diǎn)的范圍之外；和圖8b是圖示說明了按照發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)一個(gè)或更多競爭信道空間的無線設(shè)備在范圍之外，為了優(yōu)化信道調(diào)度的多路徑網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及能在一個(gè)無線鏈路上通信的計(jì)算設(shè)備的業(yè)務(wù)處理方法和系統(tǒng)。在本發(fā)明實(shí)施例中使用的無線計(jì)算設(shè)備包括，但不限于，個(gè)人數(shù)字助理、蜂窩電話和具有無線網(wǎng)絡(luò)對(duì)接功能的膝上型電腦。在本發(fā)明的上下文中，無線通信是在使用射頻(RF)和電磁波而非有線線路的計(jì)算設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。為便于無線通信，計(jì)算設(shè)備可以配置網(wǎng)絡(luò)接口組件，諸如用于將設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)。典型地，NIC作為即插即用設(shè)備實(shí)現(xiàn)，可插入一個(gè)計(jì)算設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)卡槽，或另外和設(shè)備對(duì)接?；蛘?，NIC可以作為計(jì)算設(shè)備電路的一部分集成地構(gòu)建。
為便于無線通信，NIC支持無線協(xié)議，如按照IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)。通過這里對(duì)802.11這個(gè)便于設(shè)備間無線通信的適合協(xié)議的描述過程，可以做出全面的參考。然而，那些業(yè)內(nèi)技術(shù)熟練人士可意識(shí)到802.11僅是便于無線通信的一個(gè)協(xié)議，本發(fā)明不限于任何特殊無線協(xié)議。事實(shí)上，其他無線協(xié)議可以替代地使用或另外與本發(fā)明相關(guān)。那些業(yè)內(nèi)技術(shù)熟練人士還可以意識(shí)到802.11的名稱指代同一系列中的其他協(xié)議，包括802.11a，802.11b或者802.11g。
在圖1中說明了本發(fā)明可以被使用到的網(wǎng)絡(luò)化的環(huán)境的一個(gè)例子。示例網(wǎng)絡(luò)包括幾個(gè)計(jì)算設(shè)備20，它通過網(wǎng)絡(luò)30和其它設(shè)備進(jìn)行通信，網(wǎng)絡(luò)30例如是在圖中以云圖展現(xiàn)的因特網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)30可以包括一個(gè)或多個(gè)眾所周知的組件，如路由器、網(wǎng)關(guān)、集線器等，并可以允許計(jì)算機(jī)20通過有線和/或無線媒體通信。
參考圖2，顯示了可實(shí)現(xiàn)在此描述系統(tǒng)的計(jì)算設(shè)備的一個(gè)基本配置例子。在其最基本的配置中，計(jì)算設(shè)備20典型地包括至少一個(gè)處理單元42和不是必需的存儲(chǔ)器44?；谟?jì)算設(shè)備20的確切配置和類型，存儲(chǔ)器44可以是易失的(如RAM)，非易失的(如ROM或閃存)或兩者的組合。最基本的通常配置在圖2中用虛線46說明。此外，計(jì)算設(shè)備還可以有其他特征/功能。例如，計(jì)算機(jī)20還可以包括附加的(可移動(dòng)的和/或不可移動(dòng)的)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組件，包括，但不僅限于磁盤，或光盤或磁帶。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體包括以任何方法或技術(shù)存儲(chǔ)諸如計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其他數(shù)據(jù)的信息，所實(shí)現(xiàn)的易失的和非易失的、可移動(dòng)的和不可移動(dòng)的媒體。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體包括，但不限于，RAM、ROM、EEPROM、閃存或其他存儲(chǔ)技術(shù)、CD-ROM、數(shù)字多用光盤(DVD)或其他光纖存儲(chǔ)、磁性盒帶、磁帶、磁盤存儲(chǔ)或其他磁性存儲(chǔ)設(shè)備，或任何其他能用于存儲(chǔ)所要信息并能被計(jì)算設(shè)備20訪問的媒體。任何這類計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體可以成為計(jì)算設(shè)備20的一部分。
計(jì)算設(shè)備20最好也包含通信電路48，其允許此設(shè)備與其他設(shè)備通信。通信電路是通信媒體的一個(gè)例子。通信媒體通常實(shí)現(xiàn)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它在已調(diào)數(shù)據(jù)信號(hào)中的數(shù)據(jù)，如載波或其他傳輸裝置，并包括任何信息傳遞媒體。作為一個(gè)例子，并不作為限制，通信媒體包括有線媒體，如有線網(wǎng)絡(luò)或直接有線電路，和無線媒體，如聲音、RF、紅外線和其他無線媒體。在此使用的術(shù)語計(jì)算機(jī)可讀媒體包括存儲(chǔ)媒體和通信媒體。
計(jì)算設(shè)備20還可以擁有諸如鍵盤、鼠標(biāo)、筆、語音輸入設(shè)備、觸摸輸入設(shè)備等的輸入設(shè)備。還可以包括諸如顯示器48、揚(yáng)聲器、打印機(jī)等的輸出設(shè)備。而且，對(duì)于無線移動(dòng)設(shè)備來說，計(jì)算設(shè)備20最好配有便攜電源50，如電池包、燃料電池或其他電源模塊。電源50作為設(shè)備執(zhí)行計(jì)算和傳輸無線數(shù)據(jù)的主要功率源。所有以上提到的組件和特性在業(yè)內(nèi)眾所周知。
設(shè)備20最好支持如存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中的并由處理單元42從易失性存儲(chǔ)器中執(zhí)行的操作系統(tǒng)。按照本發(fā)明的實(shí)施例，操作系統(tǒng)包括使設(shè)備20和全功率無線網(wǎng)絡(luò)以及低功率無線網(wǎng)絡(luò)對(duì)接的指令。按照除此以外充分討論的技術(shù)，在這個(gè)方式下，可用于調(diào)度設(shè)備20接入全功率無線網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度信息可以在低功率無線網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送，節(jié)省了設(shè)備功率并節(jié)省了全功率信道中的帶寬。
當(dāng)相關(guān)設(shè)備、組件或一組組件在其運(yùn)行的正常模式中處于運(yùn)行的“開”狀態(tài)，如運(yùn)行中，或至少接收功率并立即準(zhǔn)備運(yùn)行的時(shí)候，該設(shè)備、組件或一組組件可以在這里被描述為“供電”。相反，當(dāng)一個(gè)設(shè)備、組件或一組組件可以在這里被描述為“斷電”時(shí)，相關(guān)設(shè)備、組件或一組組件沒有在其運(yùn)行的正常模式中處于運(yùn)行中，且沒有接收功率，并立即準(zhǔn)備運(yùn)行在其運(yùn)行的正常模式。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，計(jì)算設(shè)備20進(jìn)一步裝備低功率收發(fā)器組件100，用于保留一個(gè)RF控制信道，在圖3中將更詳細(xì)地描述。低功率收發(fā)器組件稱為微程序塊100，由各種數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的組件構(gòu)成，包括邏輯設(shè)備102，用于控制收發(fā)器的運(yùn)行和影響計(jì)算設(shè)備20的運(yùn)行，以響應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)事件。最好還包括一個(gè)穩(wěn)壓器104，用于提供適當(dāng)?shù)膩碜缘凸β孰姵貑卧?06的電壓。低功率電池單元106適合使用最小功率供電給低功率收發(fā)器，且能獨(dú)立于便攜電源50運(yùn)行?；蛘?，基本電源50可用于實(shí)現(xiàn)和低功率電池單元106同樣的功能。低功率收發(fā)器100也包括射頻(RF)發(fā)生器108，用于產(chǎn)生和提供射頻信號(hào)用于發(fā)射。實(shí)現(xiàn)或加強(qiáng)收發(fā)器功能的其他單元109，還可以作為低功率收發(fā)器電路的一部分包括在內(nèi)，而且所描述的單元可以被改變或替換。
物理上地，低功率收發(fā)器100可以作為計(jì)算設(shè)備20的內(nèi)部組件實(shí)現(xiàn)，如用計(jì)算設(shè)備20的基本電路來配置它，或通過諸如RS232電路的外圍電路(如輸入信道41)來與計(jì)算設(shè)備聯(lián)接。同樣，低功率收發(fā)器100可以配置成支持用于通過無線電組件108來接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的控制信道。表1顯示了為實(shí)現(xiàn)低功率控制信道的低功率收發(fā)器100的示范運(yùn)行特征。

表1低功率收發(fā)器100的示范運(yùn)行特征如圖示說明，低功率收發(fā)器100的各種特征導(dǎo)致低功率、較佳低頻數(shù)據(jù)通信信道的產(chǎn)生，該信道頻率為915MHz并支持19Kbps的數(shù)據(jù)速率，其充分低于標(biāo)準(zhǔn)無線NIC的速率。傳統(tǒng)NIC，諸如那些基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的NIC，以高得多的數(shù)據(jù)速率范圍運(yùn)行，近似地從1-20Mbps。由于與標(biāo)準(zhǔn)NIC相關(guān)的較高數(shù)據(jù)速率和范圍，供電給標(biāo)準(zhǔn)NIC所需的功率消耗也更高。然而，低功率收發(fā)器100需要較低的功率來運(yùn)行，且被配置成即使在所有或剩余的一些無線計(jì)算設(shè)備20電源斷開期間也保持激活。雖然不限于表1的運(yùn)行特征，但低功率收發(fā)器適用于產(chǎn)生和接收RF信號(hào)，而無需設(shè)備的大量功率使用。對(duì)于增強(qiáng)的雙無線電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的其他特性和方法的解釋，請(qǐng)看美國專利申請(qǐng)序列號(hào)_____，代理人記錄號(hào)215108，題為“網(wǎng)絡(luò)化電池運(yùn)行設(shè)備中降低空閑功率開銷”，于2002年4月15日提交，其中它所揭示的在此完全結(jié)合參考。
現(xiàn)參考圖4，顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無線計(jì)算設(shè)備(如圖2-3的設(shè)備)可在其中運(yùn)行的示范網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。示范網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)服務(wù)器200，其與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)202對(duì)接，并管理各種網(wǎng)絡(luò)資源，包括程序塊服務(wù)器203和存在服務(wù)器201。程序塊服務(wù)器203和存在服務(wù)器201在服務(wù)器200處運(yùn)行，以便于特殊的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。尤其是，存在服務(wù)器保留在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器200注冊(cè)的客戶名單，以保留它們的存在狀態(tài)。存在數(shù)據(jù)或信息是通過網(wǎng)絡(luò)接收的任何數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)描述可用性、接近性、地址、激活等級(jí)或計(jì)算設(shè)備或設(shè)備相關(guān)用戶的運(yùn)行狀態(tài)。通過在服務(wù)器200注冊(cè)，連接網(wǎng)絡(luò)202的客戶設(shè)備可以檢索存在服務(wù)器201以偵測到其他設(shè)備的存在。類似地，程序塊服務(wù)器203保留并管理關(guān)于一個(gè)或多個(gè)低功率收發(fā)器或主收發(fā)器的存在信息，低功率收發(fā)器和主收發(fā)器是低功率RF組件，用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的低頻率控制信道。主收發(fā)器和低功率收發(fā)器的運(yùn)行將在后面章節(jié)中更詳細(xì)描述。
在保留網(wǎng)絡(luò)資源同時(shí)，服務(wù)器200有助于通過網(wǎng)絡(luò)202通信的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備的通信。第一個(gè)客戶端設(shè)備204配置成通過有線電路(如T1線、調(diào)制解調(diào)器)或無線電路與網(wǎng)絡(luò)202聯(lián)接。接入點(diǎn)210作為在第二個(gè)客戶端設(shè)備，如無線計(jì)算設(shè)備220和網(wǎng)絡(luò)202之間的中介設(shè)備。此外，邏輯上和接入點(diǎn)210連接的是主收發(fā)器212，它產(chǎn)生射頻信號(hào)來和低功率收發(fā)器100和102通信。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，如圖6所示，主收發(fā)器212是和通過無線連接配置的主計(jì)算設(shè)備邏輯聯(lián)接的。尤其是，主計(jì)算設(shè)備206通過至無線接入點(diǎn)210的無線聯(lián)接208和網(wǎng)絡(luò)202聯(lián)接。在此實(shí)施例中，接入點(diǎn)可能作為主計(jì)算設(shè)備206和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施202之間的中介設(shè)備。在此注釋，前述的架構(gòu)是示范的，且任何其他包含低功率RF連接的連接可以被用于把如設(shè)備220和222的設(shè)備對(duì)接到如本發(fā)明中接入點(diǎn)210的任何接入控制體。
主收發(fā)器212在服務(wù)器200保留的程序塊服務(wù)器203上注冊(cè)，以報(bào)告其存在。當(dāng)主收發(fā)器如圖6所示，通過主計(jì)算設(shè)備206和網(wǎng)絡(luò)連接，它能夠在需要的時(shí)候，偵測到各種網(wǎng)絡(luò)事件的發(fā)生，例如消息傳輸給主計(jì)算設(shè)備206，對(duì)程序塊服務(wù)器203保留的存在信息的更新，接入點(diǎn)210試圖傳輸?shù)南⒌膫鬏?，以及其他任何與網(wǎng)絡(luò)202性能相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，運(yùn)行低功率收發(fā)器100和102的多個(gè)無線計(jì)算設(shè)備，如圖4所示，通過低功率控制信道和主收發(fā)器通信。無線計(jì)算設(shè)備是具有無線計(jì)算功能的手持設(shè)備220和222。低功率收發(fā)器100和102耦合到無線計(jì)算設(shè)備220和222以提供低功率，較佳的是低頻率控制信道。低功率收發(fā)器100和102能夠保持供電，即便在無線計(jì)算設(shè)備220和222的部件(除了低功率收發(fā)器100和102所需的電路)完全或?qū)嵸|(zhì)斷電的非激活或空閑時(shí)期。較佳的是，低功率收發(fā)器100和102能夠激活無線計(jì)算設(shè)備220和222(如將它們從非激活或空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧せ罨蚍强臻e狀態(tài))，以響應(yīng)接收到的如信道接入信息的調(diào)度信息。
為了使低功率收發(fā)器100或102通過低功率控制信道進(jìn)行通信，低功率收發(fā)100和102首先在服務(wù)器200保留的程序塊服務(wù)器203上注冊(cè)。無線計(jì)算設(shè)備220或222的用戶可以手工地進(jìn)行注冊(cè)過程，如在進(jìn)行注冊(cè)處理的設(shè)備220或222上運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序?；蛘?，如下所述，無需用戶干涉，注冊(cè)過程可通過由主收發(fā)器212和低功率收發(fā)器100或102中的一個(gè)執(zhí)行的簡單通信方案來實(shí)現(xiàn)。
為了確定低功率收發(fā)器是否存在于無線電區(qū)域中和是否要求注冊(cè)，主收發(fā)器212周期地廣播信標(biāo)或檢波信號(hào)，指示主收發(fā)器在通過低功率控制信道進(jìn)行通信的適合范圍內(nèi)。在主收發(fā)器212沒有發(fā)送其他類型的控制信號(hào)或數(shù)據(jù)期間，發(fā)送此周期檢波信號(hào)。當(dāng)在適合的無線計(jì)算設(shè)備220、222上運(yùn)行的適合的低功率收發(fā)器100、102監(jiān)測到檢波信號(hào)時(shí)，低功率收發(fā)器100、102產(chǎn)生并發(fā)送一個(gè)消息給主收發(fā)器212，指示它在主收發(fā)器212的低功率無線電區(qū)域內(nèi)。一旦接收到此消息，主收發(fā)器就決定其″管理″相關(guān)的低功率收發(fā)器100、102的能力，并在適合的時(shí)候回復(fù)確認(rèn)消息給低功率收發(fā)器100、102。主收發(fā)器212管理特定低功率收發(fā)器100、102的能力可以基于接入點(diǎn)的當(dāng)前情況，包括，但不限于，現(xiàn)在爭奪信道接入的客戶數(shù)目。然后響應(yīng)確認(rèn)產(chǎn)生，并通過低功率收發(fā)器100、102發(fā)送到主收發(fā)器212，這導(dǎo)致主收發(fā)器212和相關(guān)低功率收發(fā)器100、102之間的關(guān)聯(lián)(電路或鏈路)。建立主收發(fā)器212和低功率收發(fā)器100、102之間的聯(lián)結(jié)后，主收發(fā)器發(fā)送一個(gè)消息給存在服務(wù)器201，以通知服務(wù)器低功率收發(fā)器100、102的存在。每個(gè)低功率收發(fā)器的連接會(huì)在協(xié)調(diào)調(diào)度之前完成，但每個(gè)連接可以在任何時(shí)候獨(dú)立建立，而不需要與其他任何連接同時(shí)產(chǎn)生或以固定的關(guān)系產(chǎn)生。
無論實(shí)現(xiàn)注冊(cè)的方法如何，如上所述或通過另一種技術(shù)，運(yùn)行低功率收發(fā)器100、102的無線計(jì)算設(shè)備220、222必須在適合從主收發(fā)器212接收低功率信號(hào)或向主收發(fā)器212發(fā)送低功率信號(hào)的范圍內(nèi)。此范圍將根據(jù)低功率收發(fā)器100、102和主收發(fā)器212的特定設(shè)計(jì)特征而變化。由于在低功率收發(fā)器100、102和主收發(fā)器212之間傳遞的消息(例如確認(rèn)消息)通過低功率、低帶寬控制信道發(fā)送，而不是基本通信信道(如802.11信道)，所以不必使用無線計(jì)算設(shè)備220和222的高功率NIC卡，以便于存在檢測和注冊(cè)處理，這導(dǎo)致設(shè)備使用的更少功率。同樣，由于通過低功率控制信道而不是高功率信道來實(shí)現(xiàn)注冊(cè)處理，所以運(yùn)行低功率收發(fā)器100，102的無線計(jì)算設(shè)備220，222在此注冊(cè)期間不需要電源供電。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，為了減少功率開銷，在無線計(jì)算設(shè)備220和222運(yùn)行的非空閑時(shí)期，任何設(shè)備的低功率控制信道可以是空閑的。所以，例如當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)無線NIC卡在計(jì)算設(shè)備是激活的以便于在無線計(jì)算設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)202之間通信時(shí)，低功率收發(fā)器100可以中斷電源或置于額定功率模式(例如運(yùn)行的靜止模式)，其間不進(jìn)行發(fā)送或接收信號(hào)的處理。一旦無線計(jì)算設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)NIC被置于低功率運(yùn)行狀態(tài)或變?yōu)榭臻e時(shí)，低功率收發(fā)器可以被電源供電，以重新開始它的正常運(yùn)行。通過這個(gè)方法，無線計(jì)算設(shè)備基本沒有并行電源使用，以保持標(biāo)準(zhǔn)NIC和低功率收發(fā)器在電源供電狀態(tài)。
當(dāng)眾多無線計(jì)算設(shè)備通過接入點(diǎn)210試圖接入網(wǎng)絡(luò)202時(shí)，數(shù)據(jù)傳遞擁擠經(jīng)常發(fā)生。那就是，當(dāng)多個(gè)無線計(jì)算設(shè)備，如設(shè)備220和222競爭同一接入點(diǎn)的帶寬時(shí)，一個(gè)或多個(gè)設(shè)備可能經(jīng)歷不可接受的延遲，或服務(wù)拒絕。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，由圖5的流程圖和圖7的示意圖所示，在一個(gè)接入點(diǎn)競爭通信帶寬的多個(gè)無線計(jì)算設(shè)備將根據(jù)在其低功率信道上發(fā)送的控制信息來調(diào)度它們接入數(shù)據(jù)傳輸信道。這項(xiàng)技術(shù)避免了在基本信道上發(fā)送和調(diào)度控制信息所產(chǎn)生的在基本信道上的帶寬浪費(fèi)。
從步驟400開始，無線計(jì)算設(shè)備以如前面或其他地方所描述的方式在程序塊服務(wù)器上注冊(cè)。當(dāng)在接入點(diǎn)注冊(cè)之后，在步驟402低功率收發(fā)器發(fā)送信息到和接入點(diǎn)邏輯連接的主收發(fā)器，告知接入點(diǎn)無線計(jì)算設(shè)備有數(shù)據(jù)要通過基本無線信道發(fā)送?？刂菩畔⒌念愋桶?，但不限于，數(shù)據(jù)分組優(yōu)先權(quán)信息、數(shù)據(jù)分組傳輸截止時(shí)間信息、信道接入信息、和現(xiàn)在隊(duì)列中的數(shù)據(jù)分組數(shù)目?；谶@個(gè)信息和調(diào)度算法，在步驟404，接入點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)具有要發(fā)送數(shù)據(jù)分組的排序節(jié)點(diǎn)列表和每個(gè)分組的分組優(yōu)先權(quán)。在產(chǎn)生這個(gè)列表后，接著在步驟406，接入點(diǎn)發(fā)送合適的調(diào)度信息給每個(gè)競爭的低功率收發(fā)器，以提醒無線計(jì)算設(shè)備何時(shí)它應(yīng)當(dāng)通過標(biāo)準(zhǔn)NIC在基本信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。最后，在步驟408，無線計(jì)算設(shè)備繼續(xù)按照接收到的調(diào)度信息在802.11信道上發(fā)送基本數(shù)據(jù)，這時(shí)其他競爭信道的無線計(jì)算設(shè)備處于等待狀態(tài)。調(diào)度信息還可以包含一個(gè)“喚醒”信號(hào)，提醒無線計(jì)算設(shè)備電源供電，并接著通過標(biāo)準(zhǔn)NIC發(fā)送數(shù)據(jù)。這樣的“喚醒”信號(hào)可以基于在步驟404所產(chǎn)生的列表中的數(shù)據(jù)優(yōu)先權(quán)來發(fā)送。
通過把控制信息和調(diào)度信息安放在和數(shù)據(jù)傳輸有關(guān)的頻帶之外，本發(fā)明保留并更好利用了基本信道帶寬?？刂菩畔⒑晚憫?yīng)調(diào)度信息通過低功率信道發(fā)送，其中有用的數(shù)據(jù)是通過基本信道發(fā)送的。因此，真實(shí)工作保存能由合適的工作保存算法得到。
業(yè)內(nèi)技術(shù)熟練人士會(huì)意識(shí)到存在眾多調(diào)度算法，其中的任何一種或多種可以結(jié)合此項(xiàng)發(fā)明使用。適合的調(diào)度算法包括，但不限于，公平隊(duì)列及先來先服務(wù)調(diào)度?？山Y(jié)合此項(xiàng)發(fā)明使用的公平隊(duì)列調(diào)度算法的例子在Journal ofInternetworkingResearch and Experience中，卷2，27-73頁(1991)的S.Keshav所著的《公平隊(duì)列的有效實(shí)現(xiàn)》中出現(xiàn)，其中它所公開的所有內(nèi)容都可作為整體參考。另外，業(yè)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)人士會(huì)意識(shí)到雖然上述的例子有時(shí)參考協(xié)議的802.11標(biāo)準(zhǔn)系列，但任何通信協(xié)議都可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。還要提醒的是，盡管在過去的例子中指定了特定的頻率，在世界任何地方支持的頻率都可以用作本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸或控制信息傳輸?shù)念l率。較佳的是，對(duì)于可能國際性使用的設(shè)備，使用適合國際性的頻率，因此避免了RF干擾和信道失效。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，接入點(diǎn)的調(diào)度器是和調(diào)度好的無線計(jì)算設(shè)備同步，允許基本信道接入的調(diào)度先于給無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供電。例如，如果接入點(diǎn)和無線計(jì)算設(shè)備是速率同步的，其中每個(gè)計(jì)算時(shí)間的時(shí)鐘完全在同一速率，那么接入點(diǎn)能夠協(xié)同無線計(jì)算設(shè)備在一個(gè)特定的間隔過后電源供電，從而基本NIC能在同一時(shí)間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。這通常通過使用網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)協(xié)議(NTP)，或任何其他適合的協(xié)議，在低功率信道上通過持續(xù)等待以接收和/或發(fā)送數(shù)據(jù)的低功率收發(fā)器來完成的。業(yè)內(nèi)技術(shù)熟練人士會(huì)意識(shí)到存在許多可以在本發(fā)明中工作并提供同步行為的其他計(jì)時(shí)協(xié)議和同步算法。
要注意的是，低功率控制信道和基本信道最好采用不同頻率。在一個(gè)例子中，低功率收發(fā)器采用433MHz或915MHz的載波，這時(shí)基本信道的標(biāo)準(zhǔn)NIC工作在2.4GHz。如上所述，由于在頻率、數(shù)據(jù)速率和信號(hào)強(qiáng)度上的部分差異，低功率收發(fā)器和標(biāo)準(zhǔn)NIC有著不同的功率使用需要。
在另一個(gè)實(shí)施例中，低功率收發(fā)器自身的供電是可以調(diào)度的。這個(gè)實(shí)施例利用無線設(shè)備上低功率收發(fā)器和位于接入點(diǎn)的主收發(fā)器之間的精確時(shí)鐘速率同步。當(dāng)?shù)凸β适瞻l(fā)器和主收發(fā)器接入基本以同樣速率運(yùn)行的時(shí)鐘時(shí)，低功率收發(fā)器和標(biāo)準(zhǔn)NIC都不需要保持在持續(xù)激活狀態(tài)。例如，當(dāng)?shù)凸β适瞻l(fā)器接收到指令，指示主設(shè)備的傳輸將在一個(gè)特定間隔后執(zhí)行，那么低功率收發(fā)器和標(biāo)準(zhǔn)NIC就能在那個(gè)間隔中在每個(gè)設(shè)備經(jīng)過一個(gè)已知的啟始延遲后，被置于非激活狀態(tài)。要注意的是，盡管低功率收發(fā)器和主收發(fā)器的時(shí)鐘不需要參考相同速率時(shí)鐘，但兩者的速率都應(yīng)足夠接近以至于信道調(diào)度不受任何足以產(chǎn)生傳輸沖突或其他有害行為的不準(zhǔn)確的影響。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，如圖6所示，前面提及的調(diào)度功能在含有主收發(fā)器212的主計(jì)算機(jī)206中執(zhí)行，而非在無線接入點(diǎn)210自身中。主計(jì)算機(jī)206可以通過無線接入點(diǎn)210或者其他連接到網(wǎng)絡(luò)202。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以和無線計(jì)算設(shè)備直接連接接入點(diǎn)210的環(huán)境大致相同的方式建立。在此注釋，在這個(gè)或其他實(shí)施例中，并不需要基本信道和低功率信道都連接相同的節(jié)點(diǎn)。因此，參照?qǐng)D6，無線設(shè)備220、222可以通過低功率信道和主計(jì)算機(jī)206通信，并通過基本(如802.11)信道直接和接入點(diǎn)210通信。
雖然本發(fā)明不限于對(duì)低功率信道的任何特殊無線電范圍，但較佳的是，在運(yùn)行期間無線計(jì)算設(shè)備220和222的低功率收發(fā)器在空間上足夠接近主收發(fā)器啟動(dòng)的接入點(diǎn)210，以確保RF信號(hào)接收和數(shù)據(jù)完整性。然而，即使在相關(guān)低功率收發(fā)器不在接入點(diǎn)或主計(jì)算機(jī)處運(yùn)行的主收發(fā)器212的直接通信范圍內(nèi)時(shí)，仍然可能具有這樣的低功率通信。便于在范圍外通信的技術(shù)在下面的章節(jié)詳細(xì)描述討論。
在圖8a中，顯示了運(yùn)行低功率收發(fā)器302的第一個(gè)無線計(jì)算設(shè)備300和運(yùn)行第二低功率收發(fā)器306的第二個(gè)無線計(jì)算設(shè)備304，它們位于支持與運(yùn)行主收發(fā)器308的接入點(diǎn)210低功率通信的適合直接范圍之外。同樣的，關(guān)于每個(gè)無線計(jì)算設(shè)備300、304，低功率收發(fā)器302、306不能和接入點(diǎn)210直接通信。然而根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一個(gè)無線計(jì)算設(shè)備300可以使用多路徑網(wǎng)絡(luò)與接入點(diǎn)210通信，如圖8b所示。特別是，當(dāng)運(yùn)行低功率收發(fā)器設(shè)備316的第三個(gè)無線計(jì)算設(shè)備314在接入點(diǎn)210的范圍內(nèi)時(shí)，在第三個(gè)計(jì)算設(shè)備314和主收發(fā)器啟動(dòng)的設(shè)備210之間建立低功率控制信道318。
當(dāng)?shù)谌齻€(gè)無線計(jì)算設(shè)備314也在另一個(gè)無線計(jì)算設(shè)備300、304的范圍內(nèi)時(shí)，運(yùn)行在無線計(jì)算設(shè)備300、304上的低功率收發(fā)器，通過低功率通信信道，建立與第三個(gè)無線計(jì)算設(shè)備314的連接。尤其是，無線計(jì)算設(shè)備300、304的低功率收發(fā)器302、306發(fā)送一個(gè)消息給第三個(gè)無線計(jì)算設(shè)備314的低功率收發(fā)器316，來重新發(fā)送到接入點(diǎn)210。第三個(gè)無線計(jì)算設(shè)備314的低功率收發(fā)器316然后確定是否接受此請(qǐng)求。假如請(qǐng)求被接受，控制信道被建立在第三個(gè)無線計(jì)算設(shè)備314和其他設(shè)備300、304之間。與范圍外無線計(jì)算設(shè)備300、304相關(guān)的低功率收發(fā)器302、306，通過低功率信道發(fā)送一個(gè)注冊(cè)消息到第三個(gè)無線計(jì)算設(shè)備314。此消息然后由第三個(gè)無線計(jì)算設(shè)備314通過低功率信道發(fā)送到接入點(diǎn)210處運(yùn)行的主收發(fā)器308。一旦范圍外無線計(jì)算設(shè)備300、304的低功率收發(fā)器302、306的注冊(cè)被服務(wù)器310記錄，范圍外無線計(jì)算設(shè)備300、304能夠在網(wǎng)絡(luò)312上進(jìn)行與其他設(shè)備的通信。
如前面所述，一旦范圍外無線計(jì)算設(shè)備300、304被注冊(cè)，然后任何一個(gè)可以通過第三個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備314向接入點(diǎn)210處的主收發(fā)器308或主計(jì)算機(jī)發(fā)送控制信息，諸如帶寬請(qǐng)求。基于接收到的控制信息，接入點(diǎn)210對(duì)所有請(qǐng)求信息應(yīng)用調(diào)度算法，來為多個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備調(diào)度信道接入以獲得相同高功率信道的使用。然后接入點(diǎn)210由主收發(fā)器308，通過低功率信道發(fā)送調(diào)度信息到第三個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備314。當(dāng)調(diào)度信息到達(dá)第三個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備314時(shí)，它被發(fā)送到相關(guān)范圍外的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。例如，假如調(diào)度信息處于“喚醒”信號(hào)模式，則它將僅僅被發(fā)送到為了接收或發(fā)送數(shù)據(jù)而被供電的無線設(shè)備，即此設(shè)備在這時(shí)接入信道。假如調(diào)度信息處于多無線接入設(shè)備的信道接入調(diào)度模式，調(diào)度信息被發(fā)送到任何或所有第三個(gè)無線設(shè)備所需范圍外的設(shè)備。
那些業(yè)內(nèi)技術(shù)熟練人士將意識(shí)到上述過程常常在多于二個(gè)競爭無線計(jì)算設(shè)備的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，雖然在此僅僅說明了二個(gè)這樣的設(shè)備。如那些業(yè)內(nèi)技術(shù)熟練人士所了解的，無論何時(shí)大量無線計(jì)算設(shè)備在適當(dāng)?shù)谋舜说牡凸β薀o線電范圍內(nèi)，理想的是不限數(shù)量的這種設(shè)備可以進(jìn)行多路徑通信。這特別有利于當(dāng)設(shè)備用戶從一個(gè)地方漫游到另一個(gè)地方時(shí)，移動(dòng)無線計(jì)算設(shè)備，如便攜計(jì)算機(jī)被限制的情況，其中該設(shè)備直接聯(lián)接到主收發(fā)器啟動(dòng)的主機(jī)，如接入點(diǎn)210。在此注釋，盡管二個(gè)低功率轉(zhuǎn)移被用于上述例子，以到達(dá)范圍外設(shè)備，任何數(shù)量的這種轉(zhuǎn)移都可以無限制地利用。此外，預(yù)期一個(gè)或多個(gè)范圍外設(shè)備可以需要使用多路徑聯(lián)接，而其它設(shè)備在直接范圍內(nèi)，或至少請(qǐng)求較少的路徑。
考慮到本發(fā)明的規(guī)則可以應(yīng)用的許多可能的實(shí)施例，可意識(shí)到關(guān)于附圖在此描述的實(shí)施例，僅僅被圖示說明，并不作為發(fā)明范圍的限制。例如那些業(yè)內(nèi)技術(shù)熟練人士將意識(shí)到在軟件中顯示的圖示說明實(shí)施例的單元，可以在硬件中實(shí)現(xiàn)，且反之亦然，或描述的實(shí)施例可以在不脫離本發(fā)明精神下，在方案和細(xì)節(jié)中修改。因此，在此描述的發(fā)明預(yù)期所有這樣的實(shí)施例作為可以在下面權(quán)利要求書和由此的等價(jià)物的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種無線網(wǎng)絡(luò)中的信道接入調(diào)度方法，其中無線網(wǎng)絡(luò)包含至少一個(gè)無線計(jì)算設(shè)備，此無線計(jì)算設(shè)備擁有一個(gè)與基本通信信道對(duì)接的接口和一個(gè)與第二通信信道對(duì)接的接口，第二通信信道的功率比基本通信信道的低，其特征在于，此方法包含以下步驟建立在主計(jì)算機(jī)的主收發(fā)器和無線計(jì)算設(shè)備的低功率收發(fā)器之間的連接，此連接在第二信道上建立；通過第二信道從低功率收發(fā)器發(fā)送第一組控制信息到主收發(fā)器；從主收發(fā)器接收在低功率收發(fā)器處的第二組控制信息，第二組控制信息包含調(diào)度信息，其中發(fā)送調(diào)度信息以響應(yīng)由低功率收發(fā)器發(fā)送的控制信息；和根據(jù)接收到的調(diào)度信息自動(dòng)激活與基本通信信道的接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少部分根據(jù)等待在基本信道上傳輸隊(duì)列中的分組數(shù)量來得出調(diào)度信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，控制信息包含數(shù)據(jù)分組優(yōu)先權(quán)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，控制信息包含數(shù)據(jù)分組傳輸截止時(shí)間信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二信道載波頻率低于基本信道的低頻率信道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基本信道采用不同于第二信道的射頻來傳輸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基本信道是高功率信道，其基本上不用于傳遞傳輸調(diào)度信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，主計(jì)算機(jī)包含到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的無線接入點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過無線接入點(diǎn)對(duì)接的網(wǎng)絡(luò)包含至少一個(gè)有線鏈路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，響應(yīng)調(diào)度信息的接收，無線計(jì)算設(shè)備進(jìn)一步在基本信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在無線計(jì)算設(shè)備實(shí)現(xiàn)的與基本信道對(duì)接的接口包含網(wǎng)絡(luò)接口卡。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基本信道包括一個(gè)基于802.11的通信信道。
13.一種在無線網(wǎng)絡(luò)中調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其中無線網(wǎng)絡(luò)包含至少一個(gè)無線計(jì)算設(shè)備，此無線計(jì)算設(shè)備支持基本通信信道和第二通信信道，第二通信信道所需的功率比基本通信信道低，其特征在于，此方法包含以下步驟；建立在主計(jì)算機(jī)處運(yùn)行的主收發(fā)器和在無線計(jì)算設(shè)備處運(yùn)行的低功率收發(fā)器之間的連接，此電路在第二信道上建立；通過第二信道從低功率收發(fā)器接收主計(jì)算機(jī)的第一個(gè)數(shù)據(jù)分組，此第一個(gè)數(shù)據(jù)分組包含與基本信道有關(guān)的傳輸控制信息；響應(yīng)控制信息的接收，應(yīng)用主計(jì)算機(jī)的調(diào)度算法，來確定無線計(jì)算設(shè)備的信道接入調(diào)度；和通過第二信道向低功率收發(fā)器發(fā)送信道接入調(diào)度，其中信道接入調(diào)度通知無線計(jì)算設(shè)備，關(guān)于無線計(jì)算設(shè)備為了發(fā)送數(shù)據(jù)接入基本通信信道的時(shí)間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，主計(jì)算機(jī)是到第二個(gè)網(wǎng)絡(luò)的無線接入點(diǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，第二個(gè)網(wǎng)絡(luò)包括在網(wǎng)絡(luò)二個(gè)節(jié)點(diǎn)間的至少一個(gè)有線鏈路。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，控制信息包括一個(gè)等待在基本信道上傳輸隊(duì)列中的分組數(shù)量的指示。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，控制信息包含將傳輸優(yōu)先權(quán)分配到至少一個(gè)分組的數(shù)據(jù)分組優(yōu)先權(quán)信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，控制信息包含數(shù)據(jù)分組傳輸截止時(shí)間信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，第二信道是低頻率信道。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，基本信道包含一個(gè)基于802.11的信道。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，基本信道支持的無線電范圍和數(shù)據(jù)速率高于第二信道。
22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，響應(yīng)此調(diào)度信息的接收，網(wǎng)絡(luò)接口卡在基本信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，基本信道采用比第二信道更高的頻率載波。
24.一種在無線網(wǎng)絡(luò)中用于信道接入控制的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，它包含一個(gè)接入點(diǎn)，其中接入點(diǎn)與第一個(gè)無線電組件和第二個(gè)無線電組件邏輯聯(lián)接，第一個(gè)組件被配置成在第二低功率信道上發(fā)送調(diào)度信息，第二個(gè)組件被配置成在較高功率的基本信道上發(fā)送數(shù)據(jù)；和客戶設(shè)備包含一個(gè)在基本信道上傳輸數(shù)據(jù)的高功率無線電組件，其中數(shù)據(jù)不包含與基本信道的接入有關(guān)的調(diào)度信息；和一個(gè)在第二個(gè)低功率信道上傳輸控制信息到接入點(diǎn)的低功率無線電組件。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，基本信道和第二個(gè)信道采用彼此截然不同的載波頻率。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，無線計(jì)算設(shè)備通過無線網(wǎng)絡(luò)接口卡與基本信道對(duì)接。
27.一種在無線網(wǎng)絡(luò)中用于帶寬調(diào)度的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括一個(gè)接入點(diǎn)，其中該接入點(diǎn)是與網(wǎng)絡(luò)連接的接口；一個(gè)通過接入點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)連接的主計(jì)算機(jī)，其中主計(jì)算機(jī)與主收發(fā)器邏輯連接，主收發(fā)器可通過低功率無線電信道通信連接到多個(gè)無線計(jì)算設(shè)備，主計(jì)算機(jī)用于調(diào)度多個(gè)無線設(shè)備對(duì)高功率無線電信道的接入；和一個(gè)無線計(jì)算設(shè)備，它包括在高功率無線電信道上通信的高功率無線電和通過低功率無線電信道向接入點(diǎn)傳輸控制信號(hào)的低功率無線電，以便傳輸對(duì)多個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入高功率無線電信道的調(diào)度。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，多個(gè)無線計(jì)算設(shè)備中的第一個(gè)在主計(jì)算機(jī)相對(duì)于低功率無線電信道的直接無線電范圍外，多個(gè)無線計(jì)算設(shè)備中的第二個(gè)在主計(jì)算機(jī)相對(duì)于低功率無線電信道的直接無線電范圍內(nèi)，從而多個(gè)無線計(jì)算設(shè)備中的第二個(gè)便于范圍外無線計(jì)算設(shè)備和主計(jì)算機(jī)之間的控制和調(diào)度信息的通信。
29.一種用作無線網(wǎng)絡(luò)中第一節(jié)點(diǎn)的手持設(shè)備，其特征在于，它包括一個(gè)在基本無線信道上傳輸數(shù)據(jù)的高功率無線電組件，其中所述數(shù)據(jù)不包括與調(diào)度基本無線信道的接入有關(guān)的調(diào)度信息；和一個(gè)低功率無線電組件，它將與調(diào)度基本無線信道的接入有關(guān)的調(diào)度信息傳輸?shù)綗o線網(wǎng)絡(luò)的第二節(jié)點(diǎn)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其特征在于，至少部分根據(jù)選自以下的信息得出調(diào)度信道等待在基本信道上傳輸隊(duì)列中的分組數(shù)量，分組優(yōu)先權(quán)信息，和數(shù)據(jù)分組傳輸截止時(shí)間信息。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其特征在于，第二信道是載波頻率低于基本信道的低頻率信道。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其特征在于，基本信道包括基于802.11的通信信道。
33.一種用于連接多個(gè)無線設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)，其特征在于，它包括一個(gè)與第一無線信道的接口，用于通過第一無線信道發(fā)射和接收數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)據(jù)不包括與調(diào)度第一無線信道的接入有關(guān)的調(diào)度信息；和一個(gè)與第二無線信道的接口，用于發(fā)射和接收調(diào)度信息，其中調(diào)度信息包括與調(diào)度第一無線信道的接入有關(guān)的調(diào)度信息。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的接入點(diǎn)，其特征在于，與第一無線信道的接口通過第一信道發(fā)送1比特所消耗的功率比與第二信道的接口通過第二信道發(fā)送1比特所消耗的功率多。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的接入點(diǎn)，其特征在于，還包括一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口卡，它包括與第一無線信道的接口和與第二無線信道的接口。
36.一種網(wǎng)絡(luò)接口卡，其特征在于，它包括與第一無線信道的第一接口；和與第二無線信道的第二接口。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的網(wǎng)絡(luò)接口卡，其特征在于，第一接口通過第一信道發(fā)送1比特所消耗的功率比第二接口通過第二信道發(fā)送1比特所消耗的功率多。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的網(wǎng)絡(luò)接口卡，其特征在于，第一信道的載波頻率不同于第二信道的載波頻率。
39.一種在計(jì)算機(jī)可讀媒體上以計(jì)算機(jī)可讀指令形式實(shí)現(xiàn)的操作系統(tǒng)，其特征在于，它用于執(zhí)行以下方法連接主手持設(shè)備和第一網(wǎng)絡(luò)，用于通過第一無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射和接收數(shù)據(jù)；和連接主手持設(shè)備和第二網(wǎng)絡(luò)，用于通過第二無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射和接收調(diào)度信息，其中調(diào)度信息包括用于調(diào)度主手持設(shè)備接入第一無線網(wǎng)絡(luò)的信息。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的操作系統(tǒng)，其特征在于，第一無線網(wǎng)絡(luò)使用的無線信號(hào)的功率高于第二無線網(wǎng)絡(luò)使用的無線信號(hào)。
全文摘要
在無線網(wǎng)絡(luò)上為多個(gè)無線計(jì)算設(shè)備優(yōu)化信道接入調(diào)度的方法和系統(tǒng)，它提高了基本信道的信道接入效率。接入點(diǎn)或主計(jì)算機(jī)，包括一個(gè)用于通過低功率信道從無線計(jì)算設(shè)備接收控制信息的主收發(fā)器?；诮邮盏目刂菩畔ⅲ尤朦c(diǎn)為無線計(jì)算設(shè)備應(yīng)用調(diào)度算法以調(diào)度信道接入，并在基本通信信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。無線計(jì)算設(shè)備包括用于通過低功率信道在空閑時(shí)期接收調(diào)度信息的低功率無線電。當(dāng)接收到調(diào)度信息時(shí)，無線計(jì)算設(shè)備激活它的基本信道網(wǎng)絡(luò)接口組件，來通過基本信道發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)計(jì)算設(shè)備空閑時(shí)，設(shè)備被配置成切斷它所有組件的電源，除了供電低功率信道所需的電路。同樣，為接收調(diào)度信息，如接入調(diào)度，在空閑和非空閑期間，低功率信道都保持在激活狀態(tài)。
文檔編號(hào)H04W74/04GK1452346SQ0312319
公開日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2003年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月17日
發(fā)明者P·保爾, A·阿德雅, J·D·帕德海 申請(qǐng)人:微軟公司