專利名稱：無線點(diǎn)到多點(diǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，更具體講，涉及無線點(diǎn)到多點(diǎn)(point tomultipoint)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已知系統(tǒng)中一個(gè)基站發(fā)射電磁信號(hào)給分配到該基站的扇區(qū)內(nèi)的用戶單元，并從該用戶單元接收電磁信號(hào)。用戶設(shè)備被連到各用戶單元，并且當(dāng)基站從一個(gè)外部源(例如因特網(wǎng))接收數(shù)據(jù)時(shí)，基站通過相應(yīng)的用戶單元轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)給用戶設(shè)備。在一種已知類型的系統(tǒng)中，基站指定被稱為“爭(zhēng)用周期”的某種時(shí)間間隔，其間用戶單元有權(quán)反向發(fā)射給基站。如果一個(gè)用戶單元有數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)發(fā)給基站，用戶單元就在爭(zhēng)用周期間完成。
還有的已知無線系統(tǒng)沒有爭(zhēng)用周期但是它把可用時(shí)間分割為時(shí)隙，在其間允許每個(gè)用戶反向發(fā)射給基站。時(shí)隙的數(shù)量直接與扇區(qū)中的用戶數(shù)量有關(guān)。這種類型的系統(tǒng)往往包括將為從用戶到基站的業(yè)務(wù)保留可用帶寬的一部分并為從基站到用戶的業(yè)務(wù)保留可用帶寬的一定百分比的基站。
已知無線系統(tǒng)包括連接到與基站無線通信的一個(gè)用戶單元的多個(gè)用戶設(shè)備。當(dāng)基站接收去往一個(gè)用戶設(shè)備的一個(gè)以太網(wǎng)分組時(shí)，基站就查閱把每個(gè)用戶設(shè)備與它的用戶單元聯(lián)系在一起的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表格。該表格包括用戶設(shè)備的一個(gè)預(yù)定范圍，例如八，在任何時(shí)間表格中的用戶設(shè)備都可以被聯(lián)系到一個(gè)表格中的用戶單元。在表格中查找一個(gè)用戶設(shè)備的地址時(shí)，這樣的系統(tǒng)通過表格地址順序查找想要的地址。因此，這樣的表格被限定為用戶設(shè)備的數(shù)量，其中用戶設(shè)備可以被聯(lián)系到任何給定的用戶單元，因此當(dāng)項(xiàng)目數(shù)量增加時(shí)使用表格效率就變得很差。為了減少條目數(shù)量，多個(gè)用戶單元可以被連到一個(gè)交換機(jī)，然后在表格中提供交換機(jī)地址。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明認(rèn)識(shí)到并解決論述現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)和方法的缺點(diǎn)。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的無線點(diǎn)到多點(diǎn)系統(tǒng)。
通過一種具有被配置為從一個(gè)外部系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)信號(hào)的接入點(diǎn)的點(diǎn)到多點(diǎn)無線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了這個(gè)和其他目的。該接入點(diǎn)具有天線、處理器、以及和接入點(diǎn)天線通信并由接入點(diǎn)處理器控制發(fā)射對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)的無線電磁信號(hào)給一個(gè)地理區(qū)域并從該區(qū)域接收無線電磁信號(hào)的電路。多個(gè)用戶單元置于該區(qū)域內(nèi)，每個(gè)用戶單元具有天線、處理器、以及由接入點(diǎn)用戶單元處理器控制發(fā)射無線電磁信號(hào)給用于和外部系統(tǒng)通信的接入點(diǎn)并從該接入點(diǎn)接收無線電磁信號(hào)的電路。該接入點(diǎn)至少部分地基于過去帶寬的使用在用戶單元中分配數(shù)據(jù)帶寬以在接入點(diǎn)和用戶單元之間發(fā)射信號(hào)。
一種根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于分配點(diǎn)到多點(diǎn)系統(tǒng)中可用帶寬的方法包括提供一個(gè)接入點(diǎn)。該接入點(diǎn)具有天線、處理器、以及和接入點(diǎn)天線通信并由接入點(diǎn)處理器控制發(fā)射無線電磁信號(hào)給一個(gè)地理區(qū)域并從該區(qū)域接收無線電磁信號(hào)的電路。該區(qū)域內(nèi)提供多個(gè)用戶單元，每個(gè)用戶單元具有天線、處理器、及由接入點(diǎn)處理器控制發(fā)射無線電磁信號(hào)給用于和外部系統(tǒng)通信的接入點(diǎn)并從該接入點(diǎn)接收無線電磁信號(hào)的電路。該接入點(diǎn)至少部分地基于過去帶寬的使用在用戶單元中分配數(shù)據(jù)帶寬以在接入點(diǎn)和用戶單元之間發(fā)射信號(hào)。
一種根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的接線貼片陣列天線包括一個(gè)平面基座，基于該平面基座定義了一個(gè)底地平面和一個(gè)物理絕緣于該底地平面的反饋饋電位置點(diǎn)。多個(gè)接線貼片元件被配置為在一預(yù)定頻率范圍上諧振。每個(gè)接線貼片元件絕緣于該底地平面并且被置于該底地平面的基底上以使一個(gè)空氣絕緣體被限制在接線貼片元件和底地平面之間。每個(gè)接線貼片元件定義了一個(gè)電連接到一個(gè)相應(yīng)反饋饋電位置點(diǎn)的諧振部分。一個(gè)反饋饋電網(wǎng)絡(luò)被確定在基底上并把反饋饋電位置點(diǎn)電連接到基底座上的一個(gè)或多個(gè)輸出點(diǎn)。


對(duì)于本領(lǐng)域的一個(gè)普通熟練人員來說，本發(fā)明的完全可行的公開，包括其中的最佳模式，在說明書的其余部分參考附圖進(jìn)行了更具體地闡述，其中圖1是一個(gè)說明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無線點(diǎn)到多點(diǎn)系統(tǒng)的框圖；圖2是圖1所示的一個(gè)小區(qū)的框圖；圖3是圖1所示的無線點(diǎn)到多點(diǎn)系統(tǒng)的功能框圖說明；圖4是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使用的接入點(diǎn)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的功能框圖說明；圖5是圖4所示的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的電路框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使用的地址表格項(xiàng)的圖表說明；圖7A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)分組處理程序的流程圖；圖7B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)分組處理程序的流程圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用戶單元發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的功能框圖說明；圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的查詢輪詢算法中的群體流程圖說明；圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的查詢輪詢算法的部分流程圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的查詢輪詢算法的部分流程圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的查詢輪詢算法的部分流程圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的查詢輪詢算法的部分流程圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的查詢輪詢算法的部分流程圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的查詢輪詢算法的部分流程圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的查詢輪詢算法的部分流程圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的信息速率管理程序的流程圖；圖18A和18B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的從接入點(diǎn)發(fā)射的命令和數(shù)據(jù)分組的圖表說明；圖19A和19B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的從用戶單元發(fā)射的命令和數(shù)據(jù)分組的圖表說明；圖20是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的天線陣列的透視圖；圖21是圖20說明的天線陣列的后面視圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的天線陣列的背部頂俯視圖；圖23是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的天線陣列的局部頂視圖；圖24是圖23中的天線的主板的頂視圖；
圖25是圖23中的天線的次面板的仰視圖；圖26是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的天線陣列的局部頂視圖。
在本說明書和幅圖中參考標(biāo)記的重復(fù)使用是為了代表本發(fā)明的同樣或類似的特征或元件。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參看本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中一個(gè)或多個(gè)例子結(jié)合附圖進(jìn)行描述。借助于作為本發(fā)明的解釋提供的每一個(gè)例子并不是本發(fā)明的限制。實(shí)際上，對(duì)于本領(lǐng)域的熟練人員很顯然可以在本發(fā)明中作出修改和變形化而不脫離其范圍或精神。例如，作為一個(gè)實(shí)施例的部分所說明或描述的特點(diǎn)可以用在另一個(gè)實(shí)施例上產(chǎn)生一個(gè)更進(jìn)一步的實(shí)施例。因此，這樣意圖意味著就是本發(fā)明覆蓋了象這樣的進(jìn)入附加的權(quán)利要求和它們的等價(jià)物范圍內(nèi)的修改和變形化。
A.系統(tǒng)配置一個(gè)由三個(gè)基站小區(qū)組成的點(diǎn)到多點(diǎn)固定無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10的示范性配置由如圖1所示的三個(gè)基站小區(qū)組成。每個(gè)基站小區(qū)12，14和16被分為60度(60)覆蓋區(qū)域，這里被稱為“扇區(qū)”，其中分布有想要接入因特網(wǎng)或其他外部系統(tǒng)的用戶。如圖2所示，一個(gè)有六個(gè)接入點(diǎn)18的基站位于六個(gè)扇區(qū)20的中心。
圖1所示的小區(qū)代表地理區(qū)域。如圖2所示，在每個(gè)小區(qū)的中心，也就是在六個(gè)扇區(qū)的匯合點(diǎn)，是一個(gè)塔或其他合適的建筑，在其上對(duì)于每個(gè)扇區(qū)設(shè)置有一個(gè)面向各自扇區(qū)的接入點(diǎn)。就是說，接入點(diǎn)的集合包括基站。如下面更詳細(xì)的描述，每個(gè)接入點(diǎn)包括一個(gè)天線，通過該天線接入點(diǎn)發(fā)射電磁信號(hào)給一個(gè)或多個(gè)用戶單元22(圖2)，并從用戶單元22接收電磁信號(hào)。每個(gè)用戶單元也包括一個(gè)天線和電路，用戶單元通過它們從接入點(diǎn)接收去往連到用戶單元的用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娐?。一個(gè)用戶單元也從它的用戶設(shè)備發(fā)射數(shù)據(jù)給接入點(diǎn)。
為了避免扇區(qū)間的干擾，每個(gè)接入點(diǎn)使用一個(gè)區(qū)別于它相鄰接入點(diǎn)的天線偏振極化和發(fā)射頻率。在圖2所示的例子中，相鄰扇區(qū)在垂直和水平偏振極化之間交替變化。
此外，每個(gè)接入點(diǎn)工作在一個(gè)專用頻率信道上。應(yīng)該理解，F(xiàn)FC控制并分配通信系統(tǒng)中使用的頻率帶寬。在此所描述的本發(fā)明的實(shí)施例，例如，工作在從5.725GHz到5.850GHz的整個(gè)范圍。頻率范圍被分為各個(gè)扇區(qū)工作的頻率信道。每個(gè)扇區(qū)中的接入點(diǎn)和用戶單元在它們的扇區(qū)載頻(它位于信道中心)上使用一種具有高度不相關(guān)相移圖案模式的正交相移鍵控形式的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制數(shù)據(jù)，。也典型的在無線LAN系統(tǒng)使用的補(bǔ)碼鍵控，在本領(lǐng)域中應(yīng)該好理解，因此在此就不詳細(xì)討論。此外，應(yīng)該理解，也可以采用其他合適的調(diào)制技術(shù)，提供補(bǔ)碼鍵控只是用于實(shí)例的目的。
5.725GHz-5.850GHz頻帶被分為六個(gè)信道，導(dǎo)致每個(gè)小區(qū)分為它的六個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)在六個(gè)信道的一個(gè)上工作。通過在具有相反偏振極化的扇區(qū)內(nèi)的小區(qū)中使用每個(gè)信道頻率兩次，可用信道的數(shù)量可以增加。例如假定，在圖2中的對(duì)面的接入點(diǎn)AP1和AP4，和他們各自的用戶單元工作在相同的頻率上但是有不同的偏振極化。在這種安排中，每個(gè)小區(qū)使用三個(gè)信道中的每個(gè)信道兩次。因?yàn)榱鶄€(gè)信道是可用，每個(gè)小區(qū)塔可以容納六個(gè)接入點(diǎn)的兩圈組環(huán)形，一個(gè)組圈環(huán)形在另一個(gè)上面，其中每個(gè)圈組環(huán)形使用不同組的三個(gè)頻率信道。AP1和AP4間偏振極化和物理傾向的不同降低了兩個(gè)接入點(diǎn)之間的干擾危險(xiǎn)，但是接入點(diǎn)最好隔離屏蔽于另一個(gè)以提供更好的保護(hù)。
在接入點(diǎn)或接入點(diǎn)的兩圈組環(huán)形之間可以使用任何合適的屏蔽。在圈環(huán)形之間提供屏蔽以防止干擾。例如，每個(gè)接入點(diǎn)可以在通向接入點(diǎn)扇區(qū)的凹面屏蔽中被接收。該屏蔽由覆蓋有無線吸收材料的基本底層金屬片制成。這樣的屏蔽通常使用，因此在此就不進(jìn)一步詳細(xì)描述了。
回到圖1，基站彼此安排很近以建立相鄰小區(qū)12，14和16。每個(gè)基站通過一個(gè)有線或無線回路26與附近的因特網(wǎng)服務(wù)提供商點(diǎn)24進(jìn)行通信。附近存在的ISP點(diǎn)包括一個(gè)路由器和通過電信連接32與因特網(wǎng)30通信的電話公司接口28。
圖3提供了一個(gè)覆蓋三個(gè)用戶的單獨(dú)扇區(qū)的框圖說明，每個(gè)用戶都連接到數(shù)據(jù)接口設(shè)備。通常，數(shù)據(jù)接口設(shè)備是一個(gè)交換機(jī)，計(jì)算機(jī)或其他以太網(wǎng)設(shè)備34，但它也可以是任何其他可以接收數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)組成預(yù)定形式用于輸出到一個(gè)通信系統(tǒng)的合適設(shè)備?；谝蕴W(wǎng)的照相機(jī)，例如，被用在安全系統(tǒng)以輸出視頻圖像用于傳送給邊遠(yuǎn)地區(qū)。然而更通常地，設(shè)備34是具有通過以太網(wǎng)電纜36傳送給用戶接收機(jī)/發(fā)射機(jī)單元22的以太網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)。以太網(wǎng)連接非常常用，為了容易解釋，當(dāng)前的討論給出了依照以太網(wǎng)實(shí)例的系統(tǒng)。
每個(gè)用戶單元包括一對(duì)用于和一個(gè)接入點(diǎn)接收機(jī)/發(fā)射機(jī)18通信的天線陣列38和40。在下面更詳細(xì)描述的天線陣列38和40是相反偏振極化的(例如水平和垂直)，以使用戶單元可以以任何偏振極化通信。類似的，接入點(diǎn)18定義了水平和垂直片陣天線陣列42和44。
每個(gè)小區(qū)(圖1)中的每個(gè)基站包括一個(gè)與基站處的每個(gè)接入點(diǎn)18通信的以太網(wǎng)交換機(jī)46。以太網(wǎng)交換機(jī)46通過回路26與附近路由器28的點(diǎn)通信。接著，路由器28通過電信接口與因特網(wǎng)30通信。
以太網(wǎng)交換機(jī)的配置和工作在本領(lǐng)域中應(yīng)該是了解的。也應(yīng)該理解，這樣的交換機(jī)不僅可以被用來方便從接入點(diǎn)到附近路由器20的點(diǎn)的通信，也方便在同一小區(qū)內(nèi)一個(gè)接入點(diǎn)到另一個(gè)的通信。因此，通過以太網(wǎng)交換機(jī)的相互連接，可以使用該系統(tǒng)方便在不同小區(qū)中的用戶間通信。此外，該系統(tǒng)被用在一個(gè)本地網(wǎng)絡(luò)而不連接到因特網(wǎng)上。例如，本地網(wǎng)可以包括一個(gè)單獨(dú)的小區(qū)和多個(gè)與一個(gè)由服務(wù)器計(jì)算機(jī)控制的單獨(dú)以太網(wǎng)交換機(jī)通信的接入點(diǎn)。打算送給不同扇區(qū)中一個(gè)用戶的用戶傳輸經(jīng)接入點(diǎn)傳送到以太網(wǎng)交換機(jī)，該交換機(jī)把傳輸轉(zhuǎn)發(fā)給合適扇區(qū)的接入點(diǎn)。也可以安排系統(tǒng)以使同樣扇區(qū)內(nèi)的用戶可以通過接入點(diǎn)彼此通信而不需與交換機(jī)通信。所有這樣的通信可以使用TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)，該協(xié)議在本領(lǐng)域中應(yīng)該很好理解。
圖4提供了一個(gè)接入點(diǎn)發(fā)射機(jī)/接收機(jī)18的功能框圖說明，它接收以太網(wǎng)分組并發(fā)射相應(yīng)的無線頻率(RF)分組給用戶單元(下行通信)并且，由于它從用戶單元接收RF分組，所以輸出相應(yīng)的以太網(wǎng)分組給一個(gè)上游以太網(wǎng)系統(tǒng)(上行通信)。圖4結(jié)合提供接入點(diǎn)電路框圖的圖5進(jìn)行描述。
接入點(diǎn)在47通過一個(gè)從以太網(wǎng)連接到以太網(wǎng)交換機(jī)46(圖3)的以太網(wǎng)端口48接收以太網(wǎng)分組。應(yīng)該理解在本領(lǐng)域中以太網(wǎng)端口48是一個(gè)物理接口，例如一個(gè)電纜連接。
也應(yīng)該理解，一個(gè)以太網(wǎng)分組是由一個(gè)前同步碼，一個(gè)報(bào)頭，一個(gè)有效負(fù)載和一個(gè)校驗(yàn)和組成的一序列比特。前同步碼包括能使一個(gè)接收機(jī)的微處理器建立內(nèi)部時(shí)鐘以使接收機(jī)正確接收分組的定時(shí)信號(hào)。報(bào)頭包括一個(gè)分隔符(一種把分組識(shí)別為以太網(wǎng)分組的固定形式的比特)，一個(gè)目的地址，一個(gè)源地址和一個(gè)長(zhǎng)度域。有效負(fù)載是由分組傳送的數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)分組長(zhǎng)度通常范圍通常在從64字節(jié)到1514字節(jié)之間。為了支持虛擬LAN標(biāo)記，當(dāng)前系統(tǒng)支持長(zhǎng)達(dá)1600字節(jié)的分組。應(yīng)該理解在本領(lǐng)域中以太網(wǎng)分組結(jié)構(gòu)在IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.3中進(jìn)行了定義。此外，在自接入點(diǎn)的下上游系統(tǒng)，以太網(wǎng)分組的內(nèi)容和大小由一個(gè)更高位的協(xié)議(例如，TCP/IP)確定。更高位的協(xié)議對(duì)于本系統(tǒng)并不是關(guān)鍵的，因此在此就不做進(jìn)一步的描述。在當(dāng)前描述的實(shí)施例中，接入點(diǎn)僅需要識(shí)別分組并確定分組的目的地。
一個(gè)以太網(wǎng)分組收發(fā)信機(jī)50從以太網(wǎng)端口48接收分組并把分組通過一個(gè)本地總線54傳送給一個(gè)緩沖存儲(chǔ)器52。收發(fā)信機(jī)50包括一個(gè)物理層(PHY)組成部分56和一個(gè)介質(zhì)訪問控制(MAC)組成部分58。在一個(gè)實(shí)施例中，這些部分是紐約Hauppauge的標(biāo)準(zhǔn)微系統(tǒng)有限公司供應(yīng)的集成電路(分別是LAN83C180和LAN91C110)。
一個(gè)微處理器60以比系統(tǒng)最大數(shù)據(jù)速率更快的并對(duì)于清空緩沖器52足夠的速率查詢輪詢收發(fā)信機(jī)50，這個(gè)例子中是每秒鐘10Mbits。剛一查詢輪詢收發(fā)信機(jī)，微處理器就通過系統(tǒng)總線64把緩沖器52中的任何分組傳送給一個(gè)系統(tǒng)DRAM62。微處理器然后從分組報(bào)頭中讀取目的地地址來確定分組最后應(yīng)指向哪個(gè)用戶設(shè)備。接入點(diǎn)和用戶單元微處理器用C編程以執(zhí)行在此所描述的功能，然而應(yīng)該理解可以使用任何合適的編程語(yǔ)言。
接入點(diǎn)經(jīng)用戶單元與它的扇區(qū)中的用戶設(shè)備通信。這樣，接入點(diǎn)維護(hù)在一個(gè)MAC-SU列表管理器69中(存儲(chǔ)在SDRAM62)的一個(gè)動(dòng)態(tài)表，該表把用戶設(shè)備聯(lián)系到各自連接的用戶單元。一個(gè)單獨(dú)的用戶單元可以有連在它上的多個(gè)計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備，例如作為一個(gè)通過用戶單元與因特網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)或設(shè)備通信的本地網(wǎng)絡(luò)的一部分。因此，還要參照?qǐng)D6，MAC-SU列表具有多個(gè)項(xiàng)目102，每一個(gè)列出了在接入點(diǎn)扇區(qū)(通過它的用戶識(shí)別號(hào)，或SUID，104)的一個(gè)用戶單元和一個(gè)聯(lián)系該用戶單元的用戶設(shè)備的MAC地址106。項(xiàng)目還包括一個(gè)相應(yīng)于項(xiàng)目建立或更新的時(shí)間的時(shí)間堆棧標(biāo)記108。
由于接入點(diǎn)基于由接入點(diǎn)管理的通信修改表格信息，因此MAC-SU列表是動(dòng)態(tài)的。在目前描述的實(shí)施例，接入點(diǎn)在它從47的本地以太網(wǎng)端口或90處的RF的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)接收進(jìn)來的數(shù)據(jù)時(shí)建立并修改該表。例如，假定一個(gè)新系統(tǒng)裝有用戶單元和連在用戶單元上的用戶設(shè)備。在接入點(diǎn)接收對(duì)于用戶設(shè)備的任何數(shù)據(jù)之前，MAC-SU列表是空的。它沒有把用戶設(shè)備和用戶單元聯(lián)系起來的項(xiàng)目。
這樣，剛一接收到第一個(gè)分組和讀取它的目的MAC地址，接入點(diǎn)微處理器不在MAC-SU列表中查找分組目的地址而且也不知道向哪個(gè)用戶單元發(fā)送分組。接入點(diǎn)然后就向它扇區(qū)中的所有用戶單元廣播該分組，它們輪流接收該分組并把它提供給它們的用戶設(shè)備。如果目標(biāo)用戶設(shè)備存在扇區(qū)中并接收分組，它就響應(yīng)它的用戶單元，用戶設(shè)備單元然后把響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給接入點(diǎn)。
用戶單元發(fā)送包括附加有用戶單元SUID的用戶設(shè)備MAC地址。接著，再次參照?qǐng)D4和5，在69微處理器60在MAC-SU列表中建立一個(gè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目包括用戶單元SUID104，用戶設(shè)備的六字節(jié)MAC地址106，和完成項(xiàng)目的時(shí)間的時(shí)間堆棧標(biāo)記108。如果接入點(diǎn)此后接收一個(gè)有同樣地址的分組，微處理器就讀取MAC-SU列表項(xiàng)目，識(shí)別與目的地址相關(guān)聯(lián)的用戶單元，并僅把分組發(fā)送給該識(shí)別用戶單元。應(yīng)該理解，目前描述的實(shí)施例雖然利用一個(gè)SUID號(hào)104識(shí)別MAC-SU列表中的用戶單元，但是也可以使用任何合適的識(shí)別。當(dāng)接入點(diǎn)接收目的地到其他用戶設(shè)備的分組，它就繼續(xù)建立MAC-SU列表。
在目前描述的實(shí)施例，MAC-SU列表達(dá)到2000條。微處理器使用一個(gè)基于因特網(wǎng)分組的目的地址的毯子(blanket)查找算法搜索這些項(xiàng)目。查找算法使用地址中的最后比特作為歸類該搜索的一個(gè)索引。也就是，微處理器讀取該目的地地址并把它移到MAC-SU列表中那些用戶設(shè)備MAC地址有同樣最后字節(jié)的那些項(xiàng)目。然后在該索引組內(nèi)，對(duì)照而非整個(gè)2000個(gè)項(xiàng)目的表格，在索引組內(nèi)執(zhí)行查找。在索引組內(nèi)，微處理器順序接著讀取每個(gè)用戶設(shè)備地址，直到找到在以太網(wǎng)分組中的同一地址。如果微處理器找到想要的地址，接入點(diǎn)就選擇項(xiàng)目中相應(yīng)的用戶單元地址并更新時(shí)間堆棧標(biāo)記。
如果微處理器沒有查找到想要的地址，由于需要接入點(diǎn)就指定分組為需要向扇區(qū)中的所有用戶單元廣播，如上所述，一旦從目標(biāo)用戶設(shè)備連上的用戶單元接收到響應(yīng)就建立一個(gè)新的MAC-SU列表項(xiàng)目。這樣，MAC-SU列表就隨著用戶設(shè)備的數(shù)量增長(zhǎng)。當(dāng)MAC-SU列表是滿的，并且微處理器需要建立另外的項(xiàng)目時(shí)，微處理器就掃描新項(xiàng)目要應(yīng)用的索引組，查找并刪除組中最久的項(xiàng)目(即，有最早時(shí)間堆棧標(biāo)記的項(xiàng)目)，并輸入新項(xiàng)目。此外，當(dāng)為一個(gè)用戶單元搜索任何索引組時(shí)，微處理器讀取每個(gè)項(xiàng)目的時(shí)間堆棧標(biāo)記并刪除任何長(zhǎng)于預(yù)定時(shí)期的項(xiàng)目，例如五分鐘。以這種方式，系統(tǒng)持續(xù)更新MAC-SU列表以包括當(dāng)前激活的那些用戶設(shè)備。尤其是在MAC-SU列表大于或等于接入點(diǎn)扇區(qū)中在任何指定時(shí)間典型激活的用戶設(shè)備的數(shù)量時(shí)，MAC-SU列表有助于和用戶單元的通信以使接入點(diǎn)可以有效支持一個(gè)更大的用戶設(shè)備數(shù)量。因此，應(yīng)該理解，按照期望可以構(gòu)造MAC-SU列表以具有對(duì)給定系統(tǒng)合適的許多項(xiàng)目數(shù)量。此外，還應(yīng)該了解，為了在MAC-SU列表內(nèi)查找目的地址可以采用各種查找算法。
圖7A說明了在110一旦接收到下行因特網(wǎng)分組，由微處理器執(zhí)行的步驟。微處理器首先在112檢查分組是否是單播的，廣播或是多點(diǎn)傳播的。廣播和多點(diǎn)傳播在下面描述。然而通常，這些是打算向所有用戶單元廣播的分組，它們的目的地址域因而具有專門的MAC地址。在112如果進(jìn)來的以太網(wǎng)分組的目的地域是用于廣播或多點(diǎn)傳播的，在114微處理器確定在MAC-SU列表中沒有單個(gè)相應(yīng)的用戶單元并在114存在退出搜索路徑程序。
如果一個(gè)分組具有一個(gè)用戶設(shè)備的MAC地址，在116微處理器就讀取分組目的地址的最后字節(jié)并在118移到那些在MAC-SU列表中用戶設(shè)備MAC地址106有相同最后字節(jié)的項(xiàng)目。當(dāng)在120移到該組中的第一個(gè)地址時(shí)，微處理器比較目的地址和表格MAC地址。如果它們匹配，在122微處理器就為項(xiàng)目更新時(shí)間堆棧108并在124返回用戶單元SUID104。如上所述微處理器就知道RF數(shù)據(jù)分組要寄給哪個(gè)用戶單元。
如果在120第一個(gè)項(xiàng)目沒有匹配的用戶設(shè)備MAC地址，微處理器就在126檢查該項(xiàng)目的時(shí)間堆棧標(biāo)記來確定它是否長(zhǎng)于五分鐘。如果是，在128就從MAC-SU列表刪除該項(xiàng)目，并且在11 8微處理器返回到索引組中的下一項(xiàng)目。如果時(shí)間堆棧標(biāo)記在126沒有到時(shí)，在118微處理器就直接移到索引組中的下一項(xiàng)目。
該循環(huán)重復(fù)遍及索引組項(xiàng)目直到找到匹配或直到微處理器回顧檢查所有索引組項(xiàng)目而沒有找到匹配。如果沒有找到匹配，微處理器就在130退出查找并如上面所討論的向所有用戶單元廣播分組。
圖7B說明了一旦在110接收一個(gè)上行分組時(shí)由微處理執(zhí)行的步驟。在116，微處理器確定分組中用戶設(shè)備MAC地址的最后字節(jié)并在118移到在MAC-SU列表中用戶設(shè)備具有同樣最后字節(jié)的那些項(xiàng)目。微處理器以對(duì)于下行分組同樣的方式執(zhí)行查找步驟120-128。在122更新時(shí)間堆棧標(biāo)記之后，在124微處理器繼續(xù)進(jìn)行分組處理。然而如果在索引組中沒有找到匹配，微處理器在130就建立一個(gè)新的項(xiàng)目，在132保存該項(xiàng)目并在124進(jìn)行分組處理。
返回到圖4和5，當(dāng)微處理器在MAC-SU列表中查找與因特網(wǎng)分組目的地址相關(guān)的用戶單元，微處理器就檢查SU數(shù)據(jù)庫(kù)67以確定用戶單元是否有效。如下面所描述的，一個(gè)有效的用戶單元是一個(gè)在SU數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)其SUID并且接入點(diǎn)已經(jīng)成功認(rèn)證的用戶單元。
微處理器在71檢查用戶單元是否超出它的可用信息速率。在當(dāng)前描述的實(shí)施例中，每個(gè)用戶單元被指定一個(gè)承諾信息速率(CIR)和一個(gè)最大信息速率(MIR)。CIR是系統(tǒng)承諾提供給用戶單元的最小信息速率。也就是，用戶單元將總是被分配該速率或更高速率。MIR是用戶單元可用的最大信息速率。如果用戶超過該MIR，或如果當(dāng)用戶單元超過CIR時(shí)MIR不可用，系統(tǒng)就不允許用戶單元接收或發(fā)送數(shù)據(jù)分組直到用戶單元的信息速率降回預(yù)定水平內(nèi)。
通過在服務(wù)提供商和用戶單元消費(fèi)者之間的協(xié)定建立CIR和MIR。例如，一個(gè)希望保持1.5Mbits/sec可用性的用戶消費(fèi)者被指定一個(gè)1.5Mbits/sec的CIR。依賴于參與者之間的協(xié)定MIR可以被設(shè)定為1.5Mbits或更大。這樣，假定系統(tǒng)的最大信息速率是10Mbits/sec，那么MIR可以被設(shè)定為數(shù)值在從1.5Mbits/sec到10Mbits/sec之間。
在71如果用戶單元已經(jīng)超過它的CIR/MIR，接入點(diǎn)就丟棄進(jìn)來的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組。這通常不會(huì)造成信息丟失，因?yàn)樵丛O(shè)備通常重發(fā)該分組。用戶監(jiān)視一個(gè)用戶單元的信息速率和用于比較信息速率和CIR/MIR限制的處理將在下面詳細(xì)討論。
在71如果用戶單元沒有超過它的CIR/MIR，微處理器就把進(jìn)來的以太網(wǎng)分組放在先進(jìn)先出的緩沖器73中。當(dāng)該分組通過該緩沖器時(shí)，在75微處理器就構(gòu)造一個(gè)將把該以太網(wǎng)分組傳送給用戶單元的無線頻率分組。一個(gè)示意性的RF數(shù)據(jù)分組的結(jié)構(gòu)在下面詳細(xì)描述。然而簡(jiǎn)單地還是參照?qǐng)D18A和18B，一個(gè)RF數(shù)據(jù)分組66由一個(gè)有效負(fù)載部分68，一個(gè)MAC數(shù)據(jù)分組報(bào)頭以及一個(gè)RF前同步碼和報(bào)頭72組成。該微處理器形成有效負(fù)載部分68和MAC數(shù)據(jù)分組報(bào)頭70。一個(gè)基帶處理器74隨后形成RF前同步碼和頭72。
有效負(fù)載部分68是一個(gè)完整的以太網(wǎng)分組。MAC數(shù)據(jù)分組報(bào)頭70包括用于路由和系統(tǒng)管理的信息。它還包括一個(gè)在接下來將被允許發(fā)回到接入點(diǎn)的接入點(diǎn)扇區(qū)中的用戶單元的SUID。在76微處理器通過一個(gè)輪詢算法選擇該用戶單元。該輪詢算法在下面詳細(xì)描述。
一旦形成MAC數(shù)據(jù)分組頭，微處理器就通過系統(tǒng)總線64把報(bào)頭和有效負(fù)載發(fā)送到一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)78。FPGA78包括把從系統(tǒng)總線64來的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到一個(gè)用于串行輸出到基帶處理器的FIFO緩沖器80的并行到串行轉(zhuǎn)換邏輯電路。該FPGA還包括基于FPGA的分組接收控制基帶處理器的操作的發(fā)射/控制邏輯電路。該FPGA初始化基帶處理器中的發(fā)射模式并在與基帶處理器一致的時(shí)間把分組發(fā)送給基帶處理器。
最好，基帶處理器對(duì)MAC有效負(fù)載68和數(shù)據(jù)分組報(bào)頭70加擾碼。然后它把前同步碼和報(bào)頭72加到兩個(gè)MAC分組部分。RF報(bào)頭提供信息，一旦分組由接入點(diǎn)中頻(IF)調(diào)制解調(diào)器82發(fā)送，為了促使使得接收，用戶單元的IF調(diào)制解調(diào)器(未示出)就校準(zhǔn)它的時(shí)鐘以使分組的有效負(fù)載正確接收的信息。也就是，當(dāng)前系統(tǒng)為每個(gè)分組初始化發(fā)送。一個(gè)合適的基帶處理器/IF調(diào)制解調(diào)器對(duì)可以是加利福尼亞Irvine的Intersil公司供應(yīng)的(型號(hào)分別是HFA3738和HFA3861B)。應(yīng)該理解在本發(fā)明內(nèi)可以利用各種傳輸技術(shù)和布置。這種方法在本領(lǐng)域中應(yīng)該了解，因此在這里就不做進(jìn)一步詳細(xì)的討論。
在發(fā)送分組給IF調(diào)制解調(diào)器82中，基帶處理器74把得到的RF分組轉(zhuǎn)換為濾波的I和Q數(shù)據(jù)流84和86。在90調(diào)制解調(diào)器82然后把I和Q數(shù)據(jù)流調(diào)制到IF頻率并通過一個(gè)水平偏振極化的天線陣列42或一個(gè)垂直偏振極化的天線陣列44把分組發(fā)送給一個(gè)半雙工RF收發(fā)信機(jī)88。由于RF分組被相位調(diào)制到一個(gè)載頻信號(hào)上，因此I(同相)和Q(正交)提供調(diào)制解調(diào)器82實(shí)施調(diào)制的信號(hào)通過實(shí)施該調(diào)制的那個(gè)調(diào)制解調(diào)器提供角度信息，這應(yīng)該很好理解。
在這里描述的實(shí)施例中，IF調(diào)制解調(diào)器82工作在大約480MHz的頻率上。收發(fā)信機(jī)88把信號(hào)上變頻到系統(tǒng)的5.8GHz工作頻率上。如前面所指示的，接入點(diǎn)的工作頻率可以是由聯(lián)邦通信委員會(huì)指定范圍內(nèi)的多個(gè)信道中的一個(gè)。本發(fā)明并不限定于該頻率范圍并且可以工作在任何合適的無線環(huán)境內(nèi)。
收發(fā)信機(jī)88以1Mbit/secBPSK從天線陣列42或44發(fā)射RF數(shù)據(jù)分組的RF前同步碼和報(bào)頭部分并以11Mbits/secQPSK發(fā)射MAC報(bào)頭和有效負(fù)載。RF報(bào)頭的更低數(shù)據(jù)速率有利于信號(hào)被噪聲環(huán)境中的接收機(jī)的基帶處理器捕獲。一旦基帶處理器為該分組的剩余部分接收設(shè)置時(shí)鐘，對(duì)于該分組部分，更高的信息速率有利于發(fā)射速度。
接入點(diǎn)可以發(fā)射數(shù)據(jù)分組或命令分組。一個(gè)命令分組具有類似于數(shù)據(jù)分組的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗哂幸粋€(gè)RF前同步碼和報(bào)頭，一個(gè)加擾碼的分組報(bào)頭和一個(gè)加擾碼的有效負(fù)載。然而，由于不是去往一個(gè)用戶設(shè)備的分組，為了用于管理系統(tǒng)，命令分組還包括用于管理系統(tǒng)的用戶單元的指令。在下面提供一個(gè)更詳細(xì)的命令和數(shù)據(jù)分組接收結(jié)構(gòu)的例子。
不管由接入點(diǎn)發(fā)射的分組是一個(gè)命令分組或是一個(gè)數(shù)據(jù)分組，分組的MAC報(bào)頭都包括一個(gè)發(fā)射許可(grant)，即下一個(gè)允許發(fā)射到接入點(diǎn)的用戶單元的SUID。例如，假定接入點(diǎn)接收到一個(gè)去往一個(gè)連到用戶單元A的用戶設(shè)備的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組。還假定，根據(jù)查詢輪詢算法，用戶單元B是下一個(gè)有權(quán)發(fā)射給接入點(diǎn)的。接入點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)RF數(shù)據(jù)分組，在其中發(fā)射數(shù)據(jù)分組給用戶單元A。在數(shù)據(jù)分組的MAC頭內(nèi)，接入點(diǎn)微處理器把用戶單元B的SUID插入到發(fā)射許可域中。當(dāng)收發(fā)信機(jī)88廣播該數(shù)據(jù)分組時(shí)，在接入點(diǎn)扇區(qū)中的所有用戶單元監(jiān)視該發(fā)射。用戶單元A從分組報(bào)頭識(shí)別出數(shù)據(jù)分組中的有效負(fù)載是去往一個(gè)連到它的用戶設(shè)備，就把該分組送往預(yù)期的設(shè)備。雖然忽略該有效負(fù)載然，用戶單元B檢測(cè)數(shù)據(jù)分組頭中的發(fā)射許可并準(zhǔn)備發(fā)射到接入點(diǎn)。
除非一個(gè)用戶單元沒有接收到一個(gè)發(fā)射許可，否則它就不發(fā)射到接入點(diǎn)。這樣，在接入點(diǎn)發(fā)射一個(gè)分組后接著的一段時(shí)期中接入點(diǎn)僅尋找一個(gè)用戶單元的發(fā)射。該等待周期與接入點(diǎn)和用戶單元間的距離有關(guān)并且與用戶單元接收發(fā)射許可和產(chǎn)生并發(fā)射一個(gè)響應(yīng)的分組需要的處理時(shí)間有關(guān)。例如，一個(gè)分組占用大約100微秒在距離10英里的一個(gè)用戶單元和接入點(diǎn)之間來回傳播。假定由用戶單元內(nèi)的處理產(chǎn)生的延遲時(shí)間在200到300微秒范圍之間，接入點(diǎn)在發(fā)出發(fā)射許可之后最好可以等待至少400微秒以接收一個(gè)從該用戶單元的響應(yīng)。
因此，在包括一個(gè)發(fā)射許可的數(shù)據(jù)分組發(fā)射之后，每個(gè)接入點(diǎn)等待基于接入點(diǎn)和最遠(yuǎn)可能用戶單元之間的距離的一段時(shí)間以接收從標(biāo)識(shí)的用戶單元的應(yīng)答。接入點(diǎn)被規(guī)劃為一個(gè)最大范圍，其中將分布用戶單元?；谠摲秶鷥?nèi)的最遠(yuǎn)距離，等待時(shí)間被規(guī)劃入接入點(diǎn)。因此，例如，如果從接入點(diǎn)的最大范圍是10英里，等待時(shí)間就被設(shè)定為425微秒。作為選擇，接入點(diǎn)可以基于用戶單元和接入點(diǎn)之間的實(shí)際距離動(dòng)態(tài)設(shè)置等待時(shí)間，如下所述當(dāng)新用戶單元被添加在扇區(qū)中并且漫游時(shí)，根據(jù)需要當(dāng)新用戶單元被添加在扇區(qū)中并且在由接入點(diǎn)范圍內(nèi)時(shí)改變等待時(shí)間。
如果每個(gè)用戶單元都被安排以使對(duì)一個(gè)發(fā)射許可的響應(yīng)優(yōu)先于所有其他的活動(dòng)，每個(gè)用戶單元就應(yīng)該能夠始終如一地在同一段時(shí)間對(duì)接入點(diǎn)發(fā)射許可進(jìn)行響應(yīng)。因此，如果一個(gè)用戶單元在不同時(shí)間響應(yīng)，這可能指示該用戶單元已經(jīng)移動(dòng)漫游并需要重新認(rèn)證。這樣，接入點(diǎn)可以提供該變化的通知給系統(tǒng)管理員并，可選地終止所有與該用戶單元的通信直到它重新認(rèn)證。
接入點(diǎn)在分組發(fā)射后的等待時(shí)間中轉(zhuǎn)換到接收模式。在90，在接收模式中，天線42和44在90被連接到收發(fā)信機(jī)88的放大器上。收發(fā)信機(jī)天線把天線從用戶單元接收到的信號(hào)下變頻到用于IF調(diào)制解調(diào)器82的IF頻率。調(diào)制解調(diào)器82接收信號(hào)并把它的I和Q部分96和97傳送給基帶處理器74。如果信號(hào)的能量水平在安排到基帶處理器中的預(yù)定門限(例如在-80dBm到-60dBm范圍內(nèi))之上，基帶處理器就隨IF調(diào)制解調(diào)器啟動(dòng)自動(dòng)增益控制環(huán)和IF調(diào)制解調(diào)器以使IF信號(hào)進(jìn)入用于解調(diào)的可接收接受電壓范圍。
基帶處理器接收并解碼從用戶單元接收的RF分組的前同步碼和報(bào)頭，恢復(fù)時(shí)鐘并校準(zhǔn)它自己以接收MAC數(shù)據(jù)分組頭和有效負(fù)載。基帶處理器把MAC分組報(bào)頭從I和Q符號(hào)解映射為比特形式。類似于從接入點(diǎn)發(fā)送的RF分組，從用戶單元來的MAC數(shù)據(jù)分組是加擾碼的?；鶐幚砥骶徒饷躆AC數(shù)據(jù)分組并通過一個(gè)同步串行端口把數(shù)據(jù)分組計(jì)時(shí)送出給FPGA78。FPGA把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行，把并行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在FIFO緩沖器98中并通知微處理器60數(shù)據(jù)已經(jīng)到達(dá)。微處理器60恢復(fù)從FPGA通過系統(tǒng)總線64來的數(shù)據(jù)并從MAC數(shù)據(jù)分組提取原始以太網(wǎng)分組。如下面更詳細(xì)的描述，類似于接入點(diǎn)建立的MAC數(shù)據(jù)分組，從用戶單元來的MAC數(shù)據(jù)分組由一個(gè)報(bào)頭和一個(gè)有效負(fù)載組成，如果該分組最終去往一個(gè)以太網(wǎng)系統(tǒng)，該有效負(fù)載就是一個(gè)以太網(wǎng)分組。在69微處理器更新MAC-SU列表(如在上面關(guān)于圖7B的描述)，在71更新用戶單元的吞吐量使用并在100把以太網(wǎng)分組通過系統(tǒng)總線64轉(zhuǎn)發(fā)到以太網(wǎng)收發(fā)信機(jī)58并通過以太網(wǎng)端口48轉(zhuǎn)發(fā)送到以太網(wǎng)交換機(jī)46(圖3)。
前面的討論假定用戶單元用一個(gè)數(shù)據(jù)分組響應(yīng)從接入點(diǎn)的發(fā)射許可。然而，無論用戶單元是否有要發(fā)送的任何東西，用戶單元都響應(yīng)發(fā)射許可。如果它沒有外出數(shù)據(jù)，用戶單元就用一個(gè)封裝返回接入點(diǎn)數(shù)據(jù)分組中發(fā)送的時(shí)間堆棧標(biāo)記的命令分組的RF分組應(yīng)答。這通知接入點(diǎn)在系統(tǒng)中用戶單元繼續(xù)存在和操作并允許接入點(diǎn)根據(jù)下面討論的查詢輪詢算法進(jìn)行工作。
如上面說明的，現(xiàn)在參照?qǐng)D8中提供的功能圖表，用戶單元結(jié)構(gòu)類似于圖5中所示的接入點(diǎn)結(jié)構(gòu)。如圖5所示，一個(gè)微處理器系統(tǒng)136表示為有一個(gè)微處理器，DRAM和閃存的一個(gè)單獨(dú)框，但是應(yīng)該理解這只是一個(gè)功能表示，并且如圖5所示這些組成是分立離設(shè)備。因此，應(yīng)該理解下面對(duì)“微處理器136”的參照是指在于系統(tǒng)內(nèi)的微處理器。類似地，以太網(wǎng)收發(fā)信機(jī)56由一個(gè)物理層部分和一個(gè)介質(zhì)訪問部分組成。
在圖8中138所指出的，用戶單元還可以受屏蔽保護(hù)。在功能框圖形式中所示，作為收發(fā)信機(jī)88的組成部分，基帶處理器74和調(diào)制解調(diào)器82有由屏蔽138保護(hù)。用戶單元收發(fā)信機(jī)結(jié)構(gòu)與接入點(diǎn)收發(fā)信機(jī)結(jié)構(gòu)相同。
當(dāng)連到一個(gè)用戶單元的一個(gè)用戶設(shè)備想要通過本系統(tǒng)與因特網(wǎng)通信時(shí)，用戶設(shè)備通過用戶設(shè)備和用戶單元之間建立的局域網(wǎng)或直接以太網(wǎng)連接輸出一個(gè)可變長(zhǎng)度的以太網(wǎng)分組給用戶單元。以太網(wǎng)分組由微處理器136從以太網(wǎng)端口接收。微處理器136傳送分組給內(nèi)部系統(tǒng)DRAM并接著以與前面關(guān)于接入點(diǎn)所描述的類似方式形成一個(gè)MAC數(shù)據(jù)分組。由用戶單元產(chǎn)生的MAC數(shù)據(jù)分組的格式不同于由接入點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分組的格式。這些不同將在下面進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
微處理器136把MAC數(shù)據(jù)分組發(fā)送給FPGA78。FPGA把并行數(shù)據(jù)分組送往一個(gè)用于串行輸出的FIFO緩沖器。
當(dāng)用戶單元檢測(cè)到從接入點(diǎn)有作為發(fā)射許可的用戶單元SUID的發(fā)射，微處理器就激活到基帶處理器74的路徑并通過一個(gè)同步串行端口輸出串行化的MAC數(shù)據(jù)分組給基帶處理器?；鶐幚砥?4對(duì)MAC數(shù)據(jù)分組加擾碼，添加RF前同步碼和報(bào)頭控制字節(jié)，把得到的RF數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為濾波的I和Q數(shù)據(jù)流并把數(shù)據(jù)發(fā)送給調(diào)制解調(diào)器82。調(diào)制解調(diào)器然后把I和Q數(shù)據(jù)流調(diào)制到一個(gè)IF頻率上。RF收發(fā)信機(jī)把調(diào)制的IF頻率上變頻到發(fā)射頻率并通過天線38或40發(fā)射數(shù)據(jù)。類似于接入點(diǎn)，用戶單元可以發(fā)射數(shù)據(jù)分組或命令分組。
當(dāng)從接入點(diǎn)接收到一個(gè)發(fā)射時(shí)，用戶單元的RF收發(fā)信機(jī)檢測(cè)天線38或40上的能量。收發(fā)信機(jī)把信號(hào)頻率轉(zhuǎn)換到IF頻率并輸出I和Q數(shù)據(jù)流給基帶處理器74。如果這些信號(hào)的能量在一個(gè)預(yù)定門限之上，基帶處理器就用隨調(diào)制解調(diào)器82啟動(dòng)自動(dòng)增益控制環(huán)以使IF信號(hào)在用于解調(diào)的可接收電壓范圍內(nèi)。
基帶處理器首先解碼前同步碼和報(bào)頭以恢復(fù)時(shí)鐘，由此把基帶處理器和進(jìn)來的發(fā)射對(duì)準(zhǔn)。類似于接入點(diǎn)的基帶處理器，用戶單元基帶處理器然后解調(diào)MAC數(shù)據(jù)分組并通過一個(gè)同步并行端口把得到的信號(hào)發(fā)送給FPGA78。FPGA把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行，把得到的信號(hào)存儲(chǔ)在一個(gè)FIFO緩沖器中，并通知微處理器136信號(hào)到達(dá)。微處理器然后恢復(fù)通過一個(gè)系統(tǒng)總線從FPGA來的MAC數(shù)據(jù)分組并提取出原始以太網(wǎng)分組。由于有效負(fù)載是一個(gè)以太網(wǎng)分組，因此微處理器通過以太網(wǎng)端口(未示出)把分組輸出給下游的以太網(wǎng)系統(tǒng)，它把分組送往在以太網(wǎng)分組報(bào)頭標(biāo)識(shí)的目的地。
當(dāng)未加擾碼的MAC分組報(bào)頭指示分組是一個(gè)命令分組時(shí)，微處理器136就不把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下游設(shè)備，而是代替地，響應(yīng)命令分組中的指示。
B.查詢輪詢程序返回到接入點(diǎn)的工作，基于數(shù)據(jù)帶寬的用戶單元使用分配給用戶單元傳輸帶寬。最初，術(shù)語(yǔ)“帶寬”用在此本文其他地方是指接入點(diǎn)和它的用戶單元通信的頻率范圍。然而如這里所使用的，“數(shù)據(jù)帶寬”指在整個(gè)或部分頻率范圍上通信的可能機(jī)會(huì)。例如，“帶寬”可以指每個(gè)用戶以Mbit/sec的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)吞吐量。在10Mbit/sec的情況中，系統(tǒng)的最大數(shù)據(jù)吞吐量容量能力通過按照一組規(guī)則在扇區(qū)所有用戶中劃分給每個(gè)用戶一部分固定的一部分周期時(shí)隙(例如一秒)來使用無線頻率信道以接收或發(fā)射有效負(fù)載在扇區(qū)所有用戶中劃分周期時(shí)間間隔(例如一秒)來使用無線頻率信號(hào)以接收或發(fā)射有效負(fù)載。因此，在此討論的對(duì)當(dāng)前例子的描述中，在接入點(diǎn)分配發(fā)射或接收數(shù)據(jù)帶寬給用戶單元所討論的例子中的描述是指數(shù)據(jù)吞吐量的分配。
在本例中，接入點(diǎn)微處理器基于設(shè)計(jì)的一個(gè)查詢算法選擇分配給發(fā)射許可的下一個(gè)用戶單元以降低對(duì)于多用戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中普通傳輸形式的系統(tǒng)等待時(shí)間以降低在多用戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中典型業(yè)務(wù)系統(tǒng)等待時(shí)間的輪詢算法選擇分配發(fā)射許可的下一用戶單元。很普遍地，等待時(shí)間可以被認(rèn)為是接入點(diǎn)和用戶單元的通信引起的延遲。也就是，參照?qǐng)D3，如果一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間被認(rèn)為是在硬線連接上以太網(wǎng)交換機(jī)46和用戶設(shè)備之間的通信所需要的時(shí)間，系統(tǒng)等待時(shí)間是基準(zhǔn)時(shí)間和通過接入點(diǎn)18和用戶單元22的這些點(diǎn)之間通信所需要的時(shí)間之差。在本例中，從接入點(diǎn)到用戶單元的通信中引入了非常小的等待時(shí)間，因?yàn)槭艿紺IR/MIR限制，當(dāng)他們到達(dá)時(shí)接入點(diǎn)簡(jiǎn)單地把進(jìn)來的以太網(wǎng)分組傳送給它們期望的目的地。
然而上行傳輸業(yè)務(wù)需要關(guān)于在指定時(shí)間將允許哪些通信的不同類型的判定。例如，一個(gè)接入點(diǎn)可以定義在用戶單元可以發(fā)射上行傳輸之后的一個(gè)指定時(shí)間段，或“爭(zhēng)用”時(shí)期。在連接期間，接入點(diǎn)進(jìn)入接收模式用于從用戶單元發(fā)射的接收。然而，在本例中，接入點(diǎn)選擇用戶可以發(fā)射的順序而不用連接爭(zhēng)用周期。這樣，對(duì)于上行傳輸?shù)牡却龝r(shí)間的主要來源是由接入點(diǎn)之間的發(fā)射許可之間的周期。
查詢輪詢算法為發(fā)射許可定義用戶單元被選擇的順序。查詢輪詢算法中的優(yōu)先級(jí)可以恒定基礎(chǔ)通過用戶單元操作者和服務(wù)提供商之間的協(xié)定被指定在一個(gè)恒定基礎(chǔ)上。對(duì)于這樣的用戶單元，查詢輪詢算法指定優(yōu)先級(jí)而不管用戶單元發(fā)射的需要。然而，在該組之外，一個(gè)用戶單元的發(fā)射優(yōu)先級(jí)基于用戶單元使用系統(tǒng)的頻率升高或降低。這樣分配帶寬給更可能需要帶寬的用戶而不浪費(fèi)時(shí)間監(jiān)視較少激活用戶單元，由此改善了較多激活活躍用戶單元可能另外經(jīng)歷的等待時(shí)間。
系統(tǒng)通過指定給用戶單元的定時(shí)器部分地定義帶寬優(yōu)先級(jí)，在本例中，定時(shí)器被指定給通過利用查詢輪詢算法分配發(fā)射許可的組中的用戶單元。這些組保存在接入點(diǎn)的存儲(chǔ)器中。接入點(diǎn)維護(hù)與每個(gè)查詢輪詢組相聯(lián)系的用戶單元SUIDs的列表，并且接入點(diǎn)微處理器至少部分地基于數(shù)據(jù)要求動(dòng)態(tài)地把用戶單元指定給不同組。這些組包括下面所討論的其他信息。
參照?qǐng)D9，除了組0的每個(gè)查詢輪詢組的查詢輪詢定時(shí)器具有一個(gè)隨著組中用戶單元的數(shù)量改變的終止期到時(shí)周期。如下面更詳細(xì)的描述，接入點(diǎn)微處理器重復(fù)檢測(cè)每個(gè)組的定時(shí)以確定組中的用戶單元是否被進(jìn)行任何激活對(duì)組中的用戶單元采取何種操作。因此通常，定時(shí)器的終止期長(zhǎng)度與該組從微處理器接收的性能反向相關(guān)。也就是，微處理器處理器處理那些具有更長(zhǎng)短定時(shí)器的組比處理更短長(zhǎng)查詢輪詢定時(shí)器的組中的用戶更頻繁。
定時(shí)器長(zhǎng)度隨著組中的用戶單元的數(shù)量改變。當(dāng)微處理器查詢輪詢一個(gè)組時(shí)，它在移到下一個(gè)組之前將僅作用于該組中的一個(gè)用戶。這樣，當(dāng)每個(gè)額外的用戶單元被添加到該組中時(shí)，定時(shí)器長(zhǎng)度就減小以使每個(gè)單獨(dú)的用戶單元經(jīng)歷的等待時(shí)間大約就象在該組中只有一個(gè)用戶單元。
參照?qǐng)D9中的組2，例如，該組的初始定時(shí)器長(zhǎng)度是60ms。如果在該組中有零個(gè)或一個(gè)用戶單元，這將是定時(shí)器長(zhǎng)度。在這種情況中，微處理器每60ms僅僅查詢輪詢?cè)摻M1次。如果組2包括兩個(gè)用戶單元，定時(shí)器長(zhǎng)度改變?yōu)?0ms。而微處理器現(xiàn)在查詢輪詢組2更頻繁，組中存在兩個(gè)用戶意味著微處理器僅每隔一次查詢輪詢作用于一個(gè)單獨(dú)的用戶單元。這樣，從給定的用戶單元來看，查詢輪詢頻率從60ms到80ms。
初始定時(shí)器長(zhǎng)度(Tmax)是一個(gè)組經(jīng)歷的最大定時(shí)器長(zhǎng)度。但是，還有一個(gè)最小定時(shí)器長(zhǎng)度(Tmin)。不管在組2中有多少用戶單元，例如，實(shí)際的定時(shí)器長(zhǎng)度(Tpoll)都不低于20ms。Tpoll根據(jù)基于組中的用戶單元的數(shù)量(NS)的準(zhǔn)則改變。對(duì)于組1到六和八，如果NS小于127，那么Tpoll＝(Tmax-Tmin)/(NS)+Tmin。
如果NS大于或等于127，那么Tpoll＝Tmin。
對(duì)于組7，如果NS小于11，并且如果T小于或等于(Tmax)/(NS)，那么Tpoll＝(Tmax)/(NS)。
如果NS小于11，并且，如果Tmin大于(Tmax)/(NS)，那么Tpoll＝Tmin。
如果NS大于或等于11，那么Tpoll＝Tmin。
因此，有零個(gè)或一個(gè)用戶單元，定時(shí)器就在指定給該組的最大水平上。當(dāng)添加用戶單元時(shí)，定時(shí)器長(zhǎng)度就減小直到達(dá)到定時(shí)器的最小值。此后不管添加到該組的用戶單元有多少，定時(shí)器長(zhǎng)度都保持一樣。
微處理器還控制各組中用戶單元的安置。除了指定到組7的用戶單元之外，一個(gè)用戶單元一次只能屬于一個(gè)組。組7是一個(gè)固定等待時(shí)間查詢輪詢組。通過與服務(wù)提供商的協(xié)定，當(dāng)在該組中的用戶單元的數(shù)量小于11，這些用戶單元可以保證至少在一個(gè)最小等待時(shí)間，也就是，至少一個(gè)最小用戶單元查詢輪詢期。通過這樣的一個(gè)協(xié)定覆蓋的任何用戶單元在系統(tǒng)中認(rèn)證后都放置在組7中并且只要它保持激活就保留在那里。這些用戶單元和其他所有用戶單元，還進(jìn)入包括組0到7的查詢輪詢順序。
在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，所有的用戶單元都屬于組8。如圖9中所示，依賴于該組中的用戶數(shù)量，微處理器每五秒鐘或直到100毫秒查詢輪詢組8一次。還參照?qǐng)D10，當(dāng)在140微處理器查詢輪詢組8時(shí)，在142它首先檢查用戶組8的表格是否還多于十個(gè)用戶單元。如果不是，在144微處理器就移動(dòng)指針到列表中的下一個(gè)用戶單元并在146檢查該用戶單元是否已經(jīng)認(rèn)證。
認(rèn)證是由在該接入點(diǎn)扇區(qū)中的用戶單元所在并工作的接入點(diǎn)的識(shí)別。當(dāng)用戶單元安置在扇區(qū)中時(shí)，系統(tǒng)操作員對(duì)為每個(gè)用戶單元在存儲(chǔ)在接入點(diǎn)的閃存61(圖5)中的靜態(tài)用戶單元數(shù)據(jù)庫(kù)中安排一次登錄條項(xiàng)目。對(duì)于每個(gè)用戶單元，操作員輸入一個(gè)SUID(例如，與操作員指定的號(hào)碼)，用戶單元的MAC地址，用戶單元的屬性(也就是，為了查詢輪詢目的，它是否是一個(gè)優(yōu)先級(jí)或常規(guī)用戶單元)以及用戶單元速率額定CIR和MIR。接入點(diǎn)使用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)來初始化一個(gè)在系統(tǒng)工作期間更新的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)包括用于在此描述的各種表的數(shù)據(jù)。因此，例如，各組的表格是指向動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的SUID列表。
當(dāng)用戶單元進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，微處理器就把用戶單元添加到組8的列表中。在這一點(diǎn)上，用戶單元沒有被認(rèn)證，因?yàn)樗鼪]有接收和響應(yīng)一個(gè)從接入點(diǎn)來的認(rèn)證分組。因此，當(dāng)在146微處理器對(duì)檢驗(yàn)組8表格中的用戶單元檢驗(yàn)登錄項(xiàng)時(shí)，看到用戶單元還沒有被認(rèn)證，并且在148建立一個(gè)要求具有一個(gè)與發(fā)射許可域中的SUID匹配的SUID的SU用它的硬編碼(hardcoded)以太網(wǎng)MAC地址來響應(yīng)的認(rèn)證請(qǐng)求命令分組。該分組進(jìn)入用于發(fā)射的FIFO緩沖器80(圖4)，并且在150微處理器退出組8程序進(jìn)入查詢輪詢算法中的下一步驟。
在接入點(diǎn)發(fā)射命令分組后，它應(yīng)該在接著的等待期中接收從用戶單元返回的帶有一個(gè)攜帶用戶單元MAC地址的有效負(fù)載的一個(gè)命令分組。如果它匹配于存儲(chǔ)在用于那個(gè)SUID的接入點(diǎn)SU數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)MAC地址，微處理器就為組8表格中的那個(gè)用戶單元更新登錄項(xiàng)以指示用戶單元已經(jīng)被認(rèn)證。如果在148用戶單元被認(rèn)證，在152微處理器就把用戶單元移入組6。
在步驟148和152微處理器把軟件指針留在該用戶單元上。當(dāng)微處理器在查詢輪詢算法中返回到組8時(shí)，在146微處理器就檢驗(yàn)下一個(gè)用戶單元。
組8不僅包括新的用戶單元，而且包括未能響應(yīng)一個(gè)發(fā)射許可的已有用戶單元。也就是，組8包括除了未激活或還沒有認(rèn)證的所有已經(jīng)進(jìn)入接入點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶單元。因此，尤其當(dāng)多個(gè)用戶單元離線時(shí)，組8可以包括幾個(gè)用戶單元是可能的。這樣，如果在142組8在它的列表中包括大于十個(gè)的用戶單元，微處理器就掃描組8列表并且在154選擇最近發(fā)送認(rèn)證分組的前四個(gè)用戶單元。
當(dāng)在組8列表中對(duì)前四個(gè)用戶單元檢驗(yàn)登錄其項(xiàng)時(shí)，微處理器在156檢查登錄項(xiàng)目以觀察用戶單元是否用一個(gè)有效MAC地址響應(yīng)。如果是，在158微處理器就把用戶單元移到組6并且在154移動(dòng)四個(gè)用戶單元的下一個(gè)。如果在156用戶單元還沒有響應(yīng)該認(rèn)證分組，在154微處理器就移到四個(gè)用戶單元的下一個(gè)。一個(gè)暫時(shí)的指針被用于移過四個(gè)用戶單元并且一旦搜索完成就被刪除。
返回圖9，組6是位于組8和數(shù)據(jù)查詢輪詢組(即組7和組0到5)之間的中間位置，在把用戶單元送到數(shù)據(jù)查詢輪詢組之前，接入點(diǎn)通過發(fā)送到用戶單元的命令分組確認(rèn)它們的范圍和RF信號(hào)能量水平。命令分組包括接入點(diǎn)應(yīng)用的一個(gè)時(shí)間堆棧標(biāo)記，作為發(fā)射許可的期望的用戶單元SUID，和一個(gè)功率水平改變指令。用戶單元被安排立即響應(yīng)該請(qǐng)求。因此，在接入點(diǎn)接下來的等待期間，用戶單元用一個(gè)回送接入點(diǎn)時(shí)間堆棧標(biāo)記的命令分組進(jìn)行響應(yīng)。通過把時(shí)間堆棧標(biāo)記和接入點(diǎn)接收返回分組的時(shí)間相比較，接入點(diǎn)微處理器確定在接入點(diǎn)和用戶單元之間的距離。如果功率水平改變指令非零，用戶單元就根據(jù)該指令調(diào)整它的輸出功率。
通常，測(cè)距/功率調(diào)整處理通過接入點(diǎn)發(fā)送到一個(gè)用戶單元的六個(gè)測(cè)距/功率調(diào)整分組的五次循環(huán)組成。在每次循環(huán)內(nèi)，接入點(diǎn)確定從用戶單元的每個(gè)響應(yīng)的范圍和功率水平并在接入點(diǎn)對(duì)六個(gè)響應(yīng)確定最大的計(jì)算范圍和在接入點(diǎn)對(duì)六個(gè)響應(yīng)測(cè)量的最大功率水平。在每次循環(huán)的最后分組中，接入點(diǎn)發(fā)送一個(gè)功率水平改變命令以適當(dāng)?shù)夭竭M(jìn)地增加并/降低用戶單元的輸出功率水平到一個(gè)期望水平。
如圖9所示，如果在組中有兩個(gè)或一個(gè)用戶單元，接入點(diǎn)微處理器最多每90ms查詢輪詢組6一次。如果有更多的用戶單元，微處理器就查詢輪詢?cè)摻M更頻繁，最小速率達(dá)到每8ms一次。
圖11說明了在查輪詢組6中微處理器執(zhí)行的程序。如組8，組6被定義為存儲(chǔ)器中用戶單元的一個(gè)列表。該列表包括每個(gè)用戶單元的SUID，基帶處理器從六個(gè)請(qǐng)求循環(huán)期間從用戶單元接收的所有過去功率水平響應(yīng)所測(cè)量的最大功率水平，在循環(huán)中最后響應(yīng)的功率水平，循環(huán)中確定的最小平均和最大范圍，以及在循環(huán)中確定的最后范圍。每次登錄條項(xiàng)目還包括一個(gè)測(cè)距/功率水平測(cè)量定時(shí)器(最后測(cè)距或功率水平測(cè)量響應(yīng)的一個(gè)時(shí)間堆棧標(biāo)記加上一個(gè)固定時(shí)間間隔，例如100ms，定時(shí)器在那時(shí)到時(shí))。
在160，微處理器順序地移過在組6中用戶單元的列表中接著的五個(gè)用戶單元，檢驗(yàn)每個(gè)的測(cè)距/功率水平測(cè)量定時(shí)器。接入點(diǎn)檢查每個(gè)定時(shí)器的值以確定它是否已經(jīng)到時(shí)(即，它是否長(zhǎng)于當(dāng)前時(shí)間)。如果在164沒有一個(gè)用戶單元定時(shí)器到時(shí)，在186微處理器就退出組6的查輪詢。如果在164微處理器在五次檢驗(yàn)中找到一個(gè)定時(shí)器已經(jīng)過期的用戶單元，微處理器就放一個(gè)指針在該用戶單元商上并且在166檢查以觀察該用戶單元是否已經(jīng)完成所有五個(gè)測(cè)距/功率水平測(cè)量循環(huán)。如果是，那么為該用戶單元完成功率水平測(cè)量，并且微處理器在168檢查以按照與業(yè)務(wù)提供者的協(xié)定確定該用戶單元是否是一個(gè)優(yōu)先級(jí)用戶。如果是，微處理器在170把該用戶單元指定給組7并且在172指定給組4。也就是，如前所述，用戶單元被放在優(yōu)先級(jí)組7和可變組0到5中。微處理器然后在174把指針移動(dòng)下一個(gè)用戶單元并退出組6的查輪詢。
如果在166微處理器還沒有完成測(cè)距/功率水平測(cè)量循環(huán)，在176接入點(diǎn)就對(duì)用戶單元檢查一個(gè)“ping響應(yīng)”定時(shí)器。下面所要討論的這個(gè)上述定時(shí)器提供了一個(gè)是否用戶單元已經(jīng)對(duì)接入點(diǎn)發(fā)送的前一個(gè)分組響應(yīng)的指示。如果用戶單元未能響應(yīng)或超過一定時(shí)間限制才響應(yīng)以使它被認(rèn)為離線，微處理器在177就把用戶單元移回到組8并在174退出組6的查詢輪詢。
如果在176用戶單元響應(yīng)該查詢輪詢，在178位微處理器就檢查以觀察用戶單元是否是在六個(gè)請(qǐng)求循環(huán)的最后。如果否，在186接入點(diǎn)生成一個(gè)測(cè)距請(qǐng)求分組并把分組發(fā)送給用戶單元。由于該分組用于一個(gè)測(cè)距請(qǐng)求，因此功率水平測(cè)量改變指令是零。接入點(diǎn)把數(shù)據(jù)庫(kù)指針留在該用戶單元上并在184退出組6輪詢。
當(dāng)在186接入點(diǎn)從用戶單元接收一個(gè)響應(yīng)由接入點(diǎn)發(fā)送的測(cè)距分組的用戶單元接收一個(gè)分組時(shí)，接入點(diǎn)為用戶單元的測(cè)距/功率電平測(cè)量定時(shí)器的時(shí)間堆棧更新時(shí)間堆棧標(biāo)記并存儲(chǔ)從響應(yīng)的分組時(shí)間堆棧標(biāo)記計(jì)算的范圍。如果接收的功率水平大于當(dāng)前功率水平值，接入點(diǎn)還存儲(chǔ)接收的功率水平最作為用戶單元的功率水平值。
由于指針留在同一用戶單元上，因此它是下一個(gè)組6查詢輪詢?cè)?60所檢驗(yàn)的用戶單元的第一個(gè)。如果用戶單元的定時(shí)器已經(jīng)到時(shí)，在178接入點(diǎn)就檢查測(cè)距/功率水平測(cè)量順序是否是在一個(gè)循環(huán)中六個(gè)請(qǐng)求的最后。如果是，在180接入點(diǎn)基于期望的功率水平和用戶單元功率水平域(即，前五個(gè)響應(yīng)的最大功率水平)之差為用戶單元的收發(fā)信機(jī)(圖8)的輸出功率水平計(jì)算一個(gè)步進(jìn)的增加或減小。如果差值大于4dB，增量(正的或負(fù)的)就等于4dB。如果差值小于4dB，增量就等于差值。
在182，接入點(diǎn)發(fā)送一個(gè)命令分組和一個(gè)指令給用戶單元以通過在180確定的增量改變用戶單元的功率輸出水平。接入點(diǎn)在184把該指針留在用戶單元上并退出組6的查詢輪詢。當(dāng)在182接入點(diǎn)從用戶單元接收一個(gè)響應(yīng)接入點(diǎn)發(fā)送的功率水平測(cè)量分組的用戶單元接收一個(gè)分組時(shí)，接入點(diǎn)為用戶單元的測(cè)距/功率電平測(cè)量定時(shí)器的時(shí)間堆棧更新時(shí)間堆棧標(biāo)記并把接收的功率水平存儲(chǔ)在表格中作為最后的功率水平值。如果該功率水平還是最后六個(gè)響應(yīng)的最大功率水平，就存儲(chǔ)它作為最大功率水平。
如圖11所示的，并返回圖9，微處理器就把完成測(cè)距和功率水平測(cè)量程序的所有用戶單元應(yīng)用到組4。如果一個(gè)用戶單元也是一個(gè)“優(yōu)先級(jí)”用戶，微處理器就也把該用戶單元放在組7中。微處理器基于組0到5和7中用戶的存在指定發(fā)射許可。這樣，一旦一個(gè)用戶單元進(jìn)入這些組，它就有權(quán)接收一個(gè)發(fā)射許可。從AP到SU的下行數(shù)據(jù)不需要發(fā)射許可但是將由CIR/MIR管理器過濾。
接入點(diǎn)微處理器以倒序順序地查詢輪詢這些組。也就是，微處理器查詢輪詢組7然后查詢輪詢組5到零。在每次查詢輪詢，微處理器首先檢查看組查詢輪詢定時(shí)是否已經(jīng)到時(shí)。如前所述，查詢輪詢定時(shí)器有一個(gè)默認(rèn)最大值，其依賴于組中的用戶能夠降低到一個(gè)最小值。如果定時(shí)器還沒有到時(shí)，微處理器就看是否有任何用戶單元在該組中。如果該組包括用戶單元，微處理器就查找一個(gè)具有可用CIR或MIR的用戶單元。如果一個(gè)都沒有存在，微處理器就移到下一個(gè)組。如果這樣的一個(gè)用戶單元存在，微處理器就選擇它的SUID作為發(fā)射許可用于下一個(gè)出站RF數(shù)據(jù)分組。微處理器然后重新開始查詢輪詢程序。
在組7開始程序之前，微處理器提供一個(gè)一旦它的時(shí)鐘到時(shí)就立即輪詢組7的更大程度的確定性，一旦它的時(shí)鐘到時(shí)就立即查詢組7。此后組5開始剩余查詢輪詢，并且順序移到組0之前，微處理器提供機(jī)會(huì)以第一次用更長(zhǎng)的定時(shí)器查詢輪詢那些組。
微處理器依賴于它們發(fā)射數(shù)據(jù)到接入點(diǎn)和從接入點(diǎn)接收數(shù)據(jù)的頻率在組0到5中移動(dòng)用戶單元。如前所述，一個(gè)激活的用戶單元每次檢測(cè)到它的SUID在發(fā)射許可中，它就響應(yīng)接入點(diǎn)。如果用戶單元沒有任何可發(fā)射的，它就簡(jiǎn)單地用一個(gè)封裝它的SUID和接入點(diǎn)時(shí)間堆棧的命令分組回應(yīng)。對(duì)于查詢輪詢狀態(tài)目的，不考慮這樣的回應(yīng)。另一方面，如果用戶單元有一個(gè)用于發(fā)射給接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)分組，用戶單元就響應(yīng)它發(fā)射許可的接收發(fā)射該數(shù)據(jù)分組。查詢輪詢算法不考慮這些發(fā)射。類似地，查詢輪詢算法不考慮接入點(diǎn)發(fā)送給用戶單元的命令分組，但是考慮數(shù)據(jù)分組。
接入點(diǎn)跟蹤從它的用戶單元的數(shù)據(jù)分組接收和到用戶單元的數(shù)據(jù)分組發(fā)射。特別地，接入點(diǎn)狀態(tài)表格包括一個(gè)“最后通信時(shí)間堆棧標(biāo)記”-一個(gè)指示什么時(shí)候最后數(shù)據(jù)分?jǐn)?shù)被發(fā)射到用戶單元或被從用戶單元接收的時(shí)間堆棧標(biāo)記。當(dāng)一個(gè)隨后的數(shù)據(jù)分組在接入點(diǎn)和同一用戶單元之間的任一方向上發(fā)射時(shí)，接入點(diǎn)不考慮較早的時(shí)間堆棧標(biāo)記。
如圖9所示，每次微處理器更新用戶單元的最后通信時(shí)間堆棧標(biāo)記，微處理器還在查詢輪詢序列中前移用戶單元前移。通常，一個(gè)用戶單元一次向前移兩個(gè)組，排除組1到組0。這樣，如果一個(gè)數(shù)據(jù)分組在一個(gè)接入點(diǎn)和組5中的一個(gè)用戶單元之間發(fā)射，微處理器就把該用戶單元移到組3。用戶單元從組3移到組1并從組1移到組0。如果用戶接入點(diǎn)發(fā)射一個(gè)數(shù)據(jù)分組到組4中的一個(gè)用戶單元或從該用戶單元接收一個(gè)分組，微處理器就把該用戶單元移到組2。在類似的情況下，用戶單元從組2移到組1。
如果接入點(diǎn)在一個(gè)預(yù)定的間隔內(nèi)沒有從組0，1，2，3或4任何一個(gè)中的一個(gè)用戶單元接收一個(gè)數(shù)據(jù)分組或沒有發(fā)射一個(gè)分組到該用戶單元，微處理器就把該用戶單元下移一個(gè)組。如圖9所示，該預(yù)定間隔隨著每個(gè)組變化。因此，如果組0中的一個(gè)用戶單元100ms都沒有數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)，該用戶單元就降到組1。在組1中的一個(gè)500ms內(nèi)都沒有數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)的用戶單元降到組2。用于組2，3和4的定時(shí)器分別是兩秒鐘，兩分鐘，和三十分鐘。
接入點(diǎn)還包括一個(gè)“ping響應(yīng)”時(shí)間堆棧標(biāo)記，每次接入點(diǎn)從用戶單元接收一個(gè)應(yīng)答分組它就被更新，不管該應(yīng)答是一個(gè)命令分組或是一個(gè)數(shù)據(jù)分組。有時(shí)，微處理器確定當(dāng)前時(shí)間和ping應(yīng)答時(shí)間堆棧標(biāo)記之差。如果接入點(diǎn)未能在300秒鐘期間從發(fā)送到組1到7的任何一組中的一個(gè)用戶單元的發(fā)射許可接收任何應(yīng)答，微處理器就假定用戶單元已經(jīng)離線把該用戶單元移到組8。如果不是這種情況，或如果該用戶單元此后被置回線上，該用戶單元就如前所述移到組6并移到數(shù)據(jù)查詢輪詢組。相應(yīng)的，圖9所示的輪詢組完全描述了與接入點(diǎn)相關(guān)的所有用戶單元的可能輪詢狀態(tài)。
如上所述，每個(gè)用戶單元與一個(gè)指定信息速率(CIR)和一個(gè)最大信息速率(MIR)有關(guān)，上述信息通過和服務(wù)提供商的協(xié)議建立并在接入點(diǎn)以RF分組傳輸形式傳送任何以太網(wǎng)業(yè)務(wù)自/至一個(gè)用戶單元之前協(xié)商。相似的，接入點(diǎn)微處理器在輪詢操作時(shí)也查閱CIR/MIR范圍，以確定一個(gè)用戶單元對(duì)于一個(gè)發(fā)射許可是否合格。因此，CIR/MIR范圍不僅影響一個(gè)用戶單元接收、發(fā)送數(shù)據(jù)的能力，并且因此影響用戶單元在輪詢組中的位置。
在輪詢算法中，參考圖12，微處理器僅檢查組0至5以及組7中的用戶單元的CIR和MIR，因?yàn)閮H對(duì)這些組中的用戶單元提供數(shù)據(jù)分組的發(fā)射許可。通常，圖12反映了微處理器搜索輪詢組0至8的順序。在76(圖4)發(fā)射許可輪詢程序的開始188，微處理器在190檢測(cè)以確定組8的輪詢計(jì)時(shí)器是否到時(shí)。如果是，微處理器在192檢測(cè)該組中是否有任何用戶單元存在。如果是，微處理器在194對(duì)組8執(zhí)行輪詢程序(圖10)。當(dāng)完成輪詢程序時(shí)，或者如果在192組8不存在用戶單元，或者如果組8的計(jì)時(shí)器在190沒有到時(shí)，微處理器在196檢測(cè)組6的輪詢計(jì)時(shí)器。
如果組6的計(jì)時(shí)器到時(shí)，微處理器在198檢測(cè)以確定是否該組中存在任何用戶單元。如果是，微處理器在200對(duì)組6執(zhí)行輪詢程序(圖11)。當(dāng)完成輪詢程序時(shí)，或者如果在198組6中不存在用戶單元，或者如果組6的計(jì)時(shí)器在196沒有到時(shí)，微處理器在202檢測(cè)來自RF分組構(gòu)造器75(圖4)的數(shù)據(jù)分組是否準(zhǔn)備好。
如果在202RF分組構(gòu)造器為空，這意味著沒有為發(fā)射許可準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)分組。然后微處理器在204檢測(cè)在RF發(fā)射FIFO緩存器80(圖4)中是否準(zhǔn)備好用于立即傳輸?shù)娜魏畏纸M。如果是，微處理器返回到輪詢算法的開始188。
如果在分組構(gòu)造器75或傳輸緩存器80(圖4)中都沒有分組，接入點(diǎn)在206創(chuàng)建一個(gè)短“PING”分組以確保接入點(diǎn)隨著一個(gè)發(fā)射許可傳輸一個(gè)輸出分組。這樣，接入點(diǎn)確保了它重復(fù)給予用戶單元發(fā)射回接入點(diǎn)的機(jī)會(huì)，更新了用戶單元的脈沖響應(yīng)時(shí)間標(biāo)記。脈沖分組具有一個(gè)時(shí)間標(biāo)記和一個(gè)發(fā)射許可，如輪詢組7至0所確定的，否則就沒有用戶單元目的地址或有效負(fù)載。
如果在202分組構(gòu)造器75(圖4)中有準(zhǔn)備好的輸出分組，或如果在206接入點(diǎn)創(chuàng)建了一個(gè)脈沖分組，微處理器在208檢測(cè)以確定是否組7的輪詢計(jì)時(shí)器到時(shí)。如果是，微處理器在210檢測(cè)該組以確定是否有任何用戶單元存在該組中。如果是，微處理器在212對(duì)組7執(zhí)行輪詢程序(圖13)。如果組7程序在214返回一個(gè)符合發(fā)射許可條件的用戶單元地址，微處理器在216指定此用戶單元SUID作為分組的發(fā)射許可，并將此分組轉(zhuǎn)移到發(fā)射緩存器80(圖4)。然后微處理器返回到輪詢程序的開始188。
如果在214組7中不存在這樣的用戶單元，或如果在210組7沒有用戶單元，或如果在208組7計(jì)時(shí)器未到時(shí)，微處理器在218檢測(cè)組5的計(jì)時(shí)器。對(duì)于組5重復(fù)上述程序，設(shè)若沒有發(fā)現(xiàn)合格的用戶單元，對(duì)于組4、3、2、1順序重復(fù)。如果在220組1計(jì)時(shí)器未到時(shí)，或如果在222組1中不存在用戶單元，或如果在224組1的輪詢程序沒有在226提供合格的用戶單元，微處理器不檢測(cè)計(jì)時(shí)器直接轉(zhuǎn)移至組0。因此，如果經(jīng)過其它組而沒有發(fā)現(xiàn)合格的用戶單元，微處理器總是檢測(cè)組0。如果組0產(chǎn)生一個(gè)合格的用戶單元，其SUID在216被附加作為一個(gè)輸出分組的發(fā)射許可。如果沒有，微處理器在228發(fā)送一個(gè)沒有發(fā)射許可的分組到發(fā)送緩存器80(圖4)并在188返回到輪詢程序的開始。
圖13示出對(duì)組7執(zhí)行輪詢程序212。在230，微處理器開始掃描組7中所有的用戶單元。像組0至5一樣，組7包括一個(gè)SUID列表。對(duì)于每一個(gè)SUID存在動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的兩段數(shù)據(jù)上次業(yè)務(wù)時(shí)間標(biāo)記和脈沖響應(yīng)時(shí)間標(biāo)記。用戶單元在各個(gè)表中以被接入點(diǎn)認(rèn)證的順序進(jìn)行索引。
開始，組7表中的第一個(gè)用戶單元和一個(gè)軟件指針相聯(lián)系。在230，微處理器從此用戶單元開始并在232檢測(cè)它的脈沖響應(yīng)時(shí)間標(biāo)記。如果時(shí)間標(biāo)記太舊，微處理器在234將此用戶單元移至組8列表，在236將此軟件指針移至下一用戶單元，并返回230以檢查此用戶單元。
如果在232用戶單元的脈沖響應(yīng)時(shí)間標(biāo)記顯示用戶單元對(duì)其上次發(fā)射許可響應(yīng)，微處理器在238檢測(cè)用戶單元CIR、MIR的可用性。如果CIR/MIR不可用，微處理器在236將軟件指針移至下一用戶單元并返回230檢查下一用戶單元。
如果微處理器經(jīng)歷了組7列表中的所有用戶單元而在232和238沒有發(fā)現(xiàn)合格的用戶單元，軟件指針再次留在初始用戶單元，微處理器在240返回一個(gè)否定響應(yīng)給圖12中的步驟214。如果微處理器在步驟232和238發(fā)現(xiàn)了一個(gè)合格的用戶單元，它在242選擇其SUID并在240返回SUID至圖12中的步驟214。同時(shí)微處理器將軟件指針移至列表中的下一用戶單元。因而，微處理器從此下一用戶單元開始?xì)v經(jīng)組7。
圖14說明了對(duì)于組5執(zhí)行輪詢程序。除了微處理器僅掃描列表中的前5個(gè)用戶單元，它與組7的程序相同，在當(dāng)一進(jìn)入搜索時(shí)就從軟件指針?biāo)幍挠脩魡卧南乱挥脩魡卧_始。如果微處理器在步驟232和238在5個(gè)用戶單元的子集中沒有發(fā)現(xiàn)合格的用戶單元，在240它就退出程序。如果微處理器發(fā)現(xiàn)了一個(gè)合格的用戶單元，在242它返回用戶SUID，然后在240退出。
圖15說明對(duì)于組1至4的各個(gè)組輪詢算法的執(zhí)行。除了在脫機(jī)檢測(cè)和CIR/MIR檢測(cè)之間微處理器在244檢測(cè)用戶單元的上次業(yè)務(wù)時(shí)間標(biāo)記之外，與組5的程序相同。因?yàn)槊看谓尤朦c(diǎn)接收或發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)分組自/至用戶單元，微處理器更新用戶單元的上次業(yè)務(wù)時(shí)間標(biāo)記，當(dāng)前時(shí)間和上次業(yè)務(wù)時(shí)間標(biāo)記之間的差是最近用戶單元要求數(shù)據(jù)帶寬的衡量尺度。如果用戶單元在對(duì)于特定組的時(shí)間范圍內(nèi)沒有使用數(shù)據(jù)帶寬(見圖9)，微處理器在246將此用戶單元下移一組。
此外，如果在238用戶單元的CIR和MIR不可用，以及如果該用戶單元在組1或2中，微處理器在246將此用戶單元下移一組。
圖16說明了對(duì)于組0執(zhí)行輪詢算法。它與組1至4的程序相同，主要區(qū)別在于微處理器瀏覽所有用戶單元，而非前5個(gè)，直至發(fā)現(xiàn)一個(gè)合格的用戶單元。此外，如果在238用戶單元的CIR和MIR不可用，用戶單元在246被下移至組2。
C.CIR/MIR管理圖17說明微處理器在檢測(cè)CIR/MIR可用性時(shí)執(zhí)行的程序，微處理器從其保存在接入點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息確定上述可用性。每個(gè)用戶單元狀態(tài)表項(xiàng)都有“CIR剩余”和“MIR剩余”項(xiàng)。仍使用上次業(yè)務(wù)時(shí)間標(biāo)記并在此討論中記為“IR時(shí)間標(biāo)記”。在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，微處理器初始化所有用戶單元的IR時(shí)間標(biāo)記。即所有用戶單元有幾乎相同的時(shí)間標(biāo)記。CIR保留項(xiàng)作為用戶單元額定CIR值開始，而MIR保留值作為額定MIR值和額定CIR值之間的差值開始。例如，假定用戶單元額定CIR值是1.5Mbps而其MIR是10Mbps。當(dāng)微處理器在用戶單元時(shí)隙在狀態(tài)表中更新CIR/MIR保留值時(shí)，CIR是1.5Mbps而保留MIR是8.5Mbps。
每次接入點(diǎn)發(fā)射一個(gè)數(shù)據(jù)分組至或從特定用戶單元接收一個(gè)數(shù)據(jù)分組，微處理器都遞減狀態(tài)表項(xiàng)中的CIR值。命令分組并不與CIR的使用相逆(countagainst)。如果CIR使用完(也就是在狀態(tài)表的CIR值為0)，微處理器遞減MIR。如果MIR也耗盡，微處理器使兩個(gè)值都為0并丟棄分組。
當(dāng)微處理器從以太網(wǎng)交換機(jī)46(圖3)接收一個(gè)以太網(wǎng)分組并在MAC地址表中查找目的用戶單元，微處理器在狀態(tài)表中將此用戶單元的CIR(或MIR，如果CIR終止)減去以太網(wǎng)分組有效負(fù)載中的比特?cái)?shù)量。相似的，當(dāng)接入點(diǎn)從一個(gè)用戶單元接收一個(gè)RF分組，提取出一個(gè)至以太網(wǎng)交換機(jī)的封裝的以太網(wǎng)分組時(shí)，接入點(diǎn)微處理器遞減用戶單元剩余的CIR或MIR。
再次參考圖4，接入點(diǎn)檢測(cè)CIR/MIR可用性兩次(1)當(dāng)在47接收到一個(gè)目去往用戶設(shè)備的以太網(wǎng)分組時(shí)，以及(2)當(dāng)在76為發(fā)射許可選擇一個(gè)用戶單元時(shí)。在第一種例子中，接入點(diǎn)檢測(cè)CIR和MIR以察看用戶設(shè)備是否有權(quán)接收系統(tǒng)中當(dāng)前特定的分組。在第二種例子中，接入點(diǎn)預(yù)先檢測(cè)CIR/MIR，從而為發(fā)射許可選定的用戶單元可以在其CIR/MIR范圍內(nèi)發(fā)送一個(gè)分組。
參考圖17，當(dāng)接入點(diǎn)從以太網(wǎng)端口46(圖3)接收一個(gè)分組時(shí)，如上所述，接入點(diǎn)微處理器在248搜索MAC-SU列表以查找與分組目的MAC地址相聯(lián)系的用戶單元地址。如果在250沒有發(fā)現(xiàn)SUID，微處理器在252檢測(cè)一個(gè)以太網(wǎng)廣播濾波器。
在本領(lǐng)域中應(yīng)該理解，一個(gè)接入點(diǎn)可能接收多種分組類型。某些高層協(xié)議使用廣播類型分組。這些分組并不是送往一個(gè)信號(hào)目的設(shè)備，而要求它們應(yīng)該被發(fā)送至接入點(diǎn)扇區(qū)中的所有(廣播)或一些(多播)目的地。過多數(shù)量的該種分組，特別是如果在高業(yè)務(wù)量時(shí)期所接收的這種分組，有可能會(huì)降低系統(tǒng)性能。相應(yīng)的，接入點(diǎn)在圖17所示程序中250保留一個(gè)以太網(wǎng)廣播“濾波器”作為判定塊以確定是否轉(zhuǎn)發(fā)該廣播分組。從而，取決于系統(tǒng)需要，操作者可以允許或禁止以太網(wǎng)廣播和多播分組。在現(xiàn)在描述的實(shí)施例中，以太網(wǎng)廣播濾波器不影響ARP廣播分組的廣播。
如果在250停用廣播濾波器，接入點(diǎn)在254設(shè)定得到的RF分組目的地址，將此分組廣播至所有用戶單元并在256發(fā)送至以太網(wǎng)有效負(fù)載FIFO73(圖4)。如果濾波器可用，微處理器在258確定廣播分組是否是一個(gè)地址解析協(xié)議(ARP)分組，如果不是，接入點(diǎn)在260丟棄該分組。
應(yīng)該很好理解，一個(gè)ARP分組是一種以太網(wǎng)分組。一個(gè)以太網(wǎng)分組典型的具有源以及目的MAC地址。當(dāng)一個(gè)用戶設(shè)備，例如一個(gè)個(gè)人電腦，開始一個(gè)和PC有IP地址但不是MAC地址的系統(tǒng)的通信時(shí)，PC可能發(fā)送一個(gè)ARP分組請(qǐng)求一個(gè)目的地址。目的設(shè)備接收ARP分組并以具有目的MAC地址或一個(gè)其安全版本的ARP分組響應(yīng)。
當(dāng)用戶設(shè)備最初被安裝，它不知道可能需要通信的目的設(shè)備的MAC地址。因此，其通過接入點(diǎn)的初始傳輸將是一個(gè)ARP分組，通過用于用戶設(shè)備的以太網(wǎng)端口返回的初始分組將是一個(gè)應(yīng)答ARP分組。應(yīng)答ARP分組具有用戶設(shè)備的IP地址，但不是它的MAC地址，因此接入點(diǎn)需要廣播該ARP分組至所有用戶單元。如上所述，用戶設(shè)備的用戶單元響應(yīng)廣播，接入點(diǎn)將此關(guān)系加入到MAC-SU列表。
下游廣播分組并不與用戶單元CIR/MIR相逆。然而，如果廣播分組從一個(gè)用戶單元上行到來，所有形式的廣播分組與CIR/MIR相逆。
當(dāng)為發(fā)射許可選定一個(gè)用戶單元，或當(dāng)接入點(diǎn)從一個(gè)用戶單元接收一個(gè)數(shù)據(jù)分組，或當(dāng)接入點(diǎn)在250發(fā)現(xiàn)了一個(gè)進(jìn)來的以太網(wǎng)分組的用戶單元SUID時(shí)，微處理器在262檢測(cè)用戶單元的IR時(shí)間標(biāo)記。如上所述，以一秒的回顧來測(cè)量一個(gè)用戶單元的信息速率。如果用戶單元的IR時(shí)間標(biāo)記超過一秒，回顧時(shí)間到時(shí)，微處理器在264更新狀態(tài)表中的IR時(shí)間標(biāo)記、CIR值和MIR值。即，微處理器用當(dāng)前時(shí)間標(biāo)記替換舊的IR時(shí)間標(biāo)記，并對(duì)用戶單元用用戶單元額定CIR和額定CIR/MIR差值重設(shè)保留的CIR和MIR。
如果時(shí)間標(biāo)記在262未到時(shí)，微處理器在266檢測(cè)用戶單元CIR狀態(tài)。如果CIR大于0，微處理器在狀態(tài)表中將剩余的CIR值減去數(shù)據(jù)分組有效負(fù)載中的比特?cái)?shù)，或者，如果比特?cái)?shù)目大于剩余CIR，將CIR設(shè)為0，并且在256(1)發(fā)送以太網(wǎng)分組至緩存器73(圖4)，或(2)發(fā)送所需RF分組至接收緩存器98(圖4)，或(3)適當(dāng)?shù)卦谙乱惠敵龇纸M中指定用戶單元MAC地址為發(fā)射許可。如果CIR檢測(cè)是用于選定發(fā)射許可，省略步驟268。微處理器在270退出程序。
如果CIR檢測(cè)是用于從用戶單元接收的上流數(shù)據(jù)分組，以及如果在266CIR為0，微處理器退出程序并處理分組。如果CIR檢測(cè)是用于發(fā)射許可或一個(gè)下行分組以及如果在266CIR為0，微處理器在272檢測(cè)狀態(tài)表以察看用戶單元MIR是否大于0。如果不是，微處理器在260丟棄下游分組，或在一個(gè)發(fā)送輪詢程序表明沒有可用的CIR/MIR。如果MIR可用，微處理器在274檢測(cè)以確定MIR閾值是否可用。
MIR閾值可由系統(tǒng)操作員編程，系統(tǒng)操作員可通過任何合適的方法，例如一個(gè)超級(jí)終端連接或一個(gè)遠(yuǎn)程登錄會(huì)話，與接入點(diǎn)通信或控制接入點(diǎn)。MIR閾值是一個(gè)系統(tǒng)使用的測(cè)量尺度，高于閾值則MIR對(duì)于用戶單元不可用。
如果MIR閾值可用，每次一個(gè)分組從RF接收機(jī)進(jìn)入或一個(gè)分組進(jìn)入以太網(wǎng)端口，微處理器在一秒的回溯期間監(jiān)測(cè)所有的系統(tǒng)信息速率。例如，假定全部系統(tǒng)容量是10Mbps，默認(rèn)MIR閾值是6Mbps。除非操作員禁用MIR閾值，微處理器通過接入點(diǎn)以逐秒為基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)所有的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。如果總信息速率超過閾值，接入點(diǎn)基于MIR容量不再允許任何用戶單元的傳出業(yè)務(wù)，或指定發(fā)射許可給任何用戶單元。因此，當(dāng)系統(tǒng)容量增加，MIR閾值禁止損害CIR使用的過度MIR使用。
如果在274MIR閾值可用，微處理器在276檢測(cè)閾值以確定系統(tǒng)業(yè)務(wù)是否超過該閾值。如果沒有，則用戶單元MIR可用，微處理器在268和/或256采取適當(dāng)動(dòng)作。如果在276系統(tǒng)使用超過了MIR閾值，微處理器在260丟棄分組，或在發(fā)送輪詢程序適當(dāng)表明無可用CIR/MIR。
D.分組安排圖18A和18B說明了從接入點(diǎn)下行流向用戶單元的分組的示范性結(jié)構(gòu)。如上所示，分組通?？杀幻枋鰹槊罘纸M或數(shù)據(jù)分組。前面通常描述的是數(shù)據(jù)分組66。它包括一個(gè)RF前同步和一個(gè)頭72，一個(gè)擾碼MAC數(shù)據(jù)分組頭70，以及一個(gè)擾碼有效負(fù)載68。MAC數(shù)據(jù)分組頭有幾個(gè)域。一個(gè)源接入點(diǎn)ID270是接入點(diǎn)的MAC地址。MAC數(shù)據(jù)分組長(zhǎng)度272是MAC數(shù)據(jù)分組的長(zhǎng)度，包括數(shù)據(jù)分組頭以及有效負(fù)載。發(fā)射許可用戶單元ID274是通過輪詢算法為下一發(fā)送時(shí)隙選定的用戶單元的MAC地址。
一個(gè)分組頭校驗(yàn)和字段276包括下行流用戶單元使用的校驗(yàn)和比特。當(dāng)一接收到RF數(shù)據(jù)分組，用戶單元就計(jì)算MAC數(shù)據(jù)頭和有效負(fù)載中的比特?cái)?shù)目。此總數(shù)的最后四字節(jié)應(yīng)當(dāng)與校驗(yàn)和字段276中的數(shù)目匹配。如果是，用戶單元接受該分組。如果不是，用戶單元假定存在發(fā)送或接收錯(cuò)誤，并丟棄該分組。校驗(yàn)和的使用在本領(lǐng)域中很好理解。
如上所述，每個(gè)接收到的以太網(wǎng)分組包括一個(gè)目的MAC地址和一個(gè)有效負(fù)載。接入點(diǎn)微處理器從與以太網(wǎng)分組目的地址相對(duì)應(yīng)的MAC-SU列表中查找用戶單元SUID并將其放入字段280。接入點(diǎn)微處理器也提供發(fā)射許可用戶SUID274，分組頭校驗(yàn)和276，接入點(diǎn)ID270和數(shù)據(jù)分組長(zhǎng)度272。以太網(wǎng)分組自己提供有效負(fù)載68。
因?yàn)橛行ж?fù)載68相對(duì)較大(在此例中，1600字節(jié))，有可能在1600字節(jié)容量中將多個(gè)以太網(wǎng)分組裝配在單個(gè)RF數(shù)據(jù)分組有效負(fù)載中。從而，微處理器讀取每個(gè)進(jìn)來的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組長(zhǎng)度并把這些分組，多達(dá)最多4個(gè)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組，組合至一個(gè)單一RF數(shù)據(jù)分組有效負(fù)載。相應(yīng)的，MAC數(shù)據(jù)分組頭70包括4對(duì)有效負(fù)載頭字段280A/282A-280D/282D，每一個(gè)包括用戶單元目的ID280和包含可用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組的有效負(fù)載68相應(yīng)部分284的長(zhǎng)度282。
例如，假設(shè)接入點(diǎn)發(fā)送具有四個(gè)去往四個(gè)不同用戶單元的有效負(fù)載的一個(gè)數(shù)據(jù)分組。由于在接入點(diǎn)區(qū)域里的所有的用戶單元接收來自接入點(diǎn)的所有發(fā)射，四個(gè)用戶單元的每一個(gè)在MAC數(shù)據(jù)分組頭讀取其SUID。通過讀取有效負(fù)載長(zhǎng)度282A-282D，用戶單元微處理器知道其有效負(fù)載在有效負(fù)載部分284A-284D內(nèi)的位置。從而，用戶單元能夠從全部RF數(shù)據(jù)分組有效負(fù)載68提取出其以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組。
命令分組以在286指明的形式給出。命令分組包括與RF數(shù)據(jù)分組的RF前同步和頭72相同的一個(gè)RF前同步和一個(gè)頭288。與RF數(shù)據(jù)分組相同，命令分組部分被編碼并由一個(gè)命令分組頭288和一個(gè)命令有效負(fù)載290組成。命令分組由接入點(diǎn)產(chǎn)生，用于不同功能，例如提供固件更新以及發(fā)布搜索和功率調(diào)整命令。
如MAC數(shù)據(jù)分組頭一樣，命令分組頭由接入點(diǎn)微處理器生成。它包括一個(gè)源接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)字段292，一個(gè)命令分組長(zhǎng)度字段294一個(gè)目的用戶單元標(biāo)識(shí)字段296，一個(gè)命令字段298，一個(gè)發(fā)射許可用戶單元SUID300，和一個(gè)分組頭校驗(yàn)和字段302。源接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)字段292，發(fā)射許可用戶單元SUID300和分組頭校驗(yàn)和字段302與數(shù)據(jù)分組相應(yīng)域類似。然而，與數(shù)據(jù)分組不同，發(fā)射許可并不是由輪詢算法確定。例如，在認(rèn)證和測(cè)距分組，發(fā)射許可ID與用戶單元目的地10相同。至于固件升級(jí)，用輪詢算法來確定發(fā)射許可。通常，命令分組的發(fā)射許可域取決于命令的目的。
命令分組長(zhǎng)度字段294是命令分組頭和命令有效負(fù)載的總字節(jié)數(shù)。目的用戶單元ID字段296是目的用戶單元的MAC地址或，對(duì)于打算發(fā)送至所有用戶單元的分組來說，是一個(gè)用于廣播的特定SUID。
命令字段298指明命令的類型并提供用戶單元產(chǎn)生和/或響應(yīng)命令所需的任何可用參數(shù)。如果命令域沒有足夠空間，也可以包括此信息作為有效負(fù)載的一部分，有效負(fù)載攜帶伴隨命令的任何數(shù)據(jù)。
命令分組可用于，例如，下載固件至用戶單元。有時(shí)接入點(diǎn)通過一系列命令分組向用戶單元廣播程序更新。各分組的命令域標(biāo)識(shí)(1)作為固件更新一部分的分組，(2)更新的版本號(hào)，(3)固件可應(yīng)用的用戶單元硬件，(4)一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符，指明在全部程序中有效負(fù)載編程段的位置。如果當(dāng)前運(yùn)行的固件版本號(hào)與分組版本號(hào)匹配，或如果在命令中沒有被標(biāo)識(shí)的相同的可用硬件，用戶單元忽略該分組。然而，如果用戶單元滿足這些條件，用戶單元接受分組并在本地緩存器中存儲(chǔ)命令分組有效負(fù)載攜帶的程序碼部分。
接入點(diǎn)在更新時(shí)發(fā)送的最后分組中插入一個(gè)校驗(yàn)和數(shù)。當(dāng)用戶單元接收到該分組并檢測(cè)命令域的校驗(yàn)和時(shí)，用戶單元將此校驗(yàn)和數(shù)與它用在更新中接收到的字節(jié)計(jì)算出的校驗(yàn)和比較。如果計(jì)算出的和用于新固件的接收到的校驗(yàn)和匹配，用戶單元正確接收了整個(gè)固件下載，并更新其閃存為新接收的版本。
如果所述校驗(yàn)和不匹配，則用戶單元繼續(xù)從AP接收新的分組，并且重寫先前使用的相同緩存位置。在最后一個(gè)分組被再次接收之后，用戶單元再一次計(jì)算校驗(yàn)和并將其與接收的校驗(yàn)和相比較。最后，校驗(yàn)和區(qū)域，并且該用戶單元更新其固件。
現(xiàn)在參考圖19A和19B，在304中所示，從用戶單元發(fā)送至接入點(diǎn)的命令分組與從接入點(diǎn)的下行流命令分組類似。與接入點(diǎn)命令分組一樣，用戶單元命令分組包括一個(gè)RF前同步和一個(gè)頭306，一個(gè)編碼命令分組頭308和一個(gè)編碼有效負(fù)載310。像接入點(diǎn)RF前同步和頭一樣，用戶單元頭306由基帶處理器附加至RF分組。
命令分組頭308包括一個(gè)源用戶單元標(biāo)識(shí)字段310，一個(gè)命令分組長(zhǎng)度字段312，一個(gè)目的地接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)字段314，一個(gè)命令字段316和一個(gè)校驗(yàn)和字段318。源ID字段310包括一個(gè)始發(fā)用戶單元SUID。命令分組長(zhǎng)度字段312包括頭308和有效負(fù)載310中的字節(jié)數(shù)目。命令字段316指明命令類型并可能包括相應(yīng)數(shù)據(jù)。
用戶單元主要響應(yīng)于接收到的來自接入點(diǎn)的命令分組發(fā)送命令分組。例如，為響應(yīng)測(cè)距請(qǐng)求，用戶單元返回一個(gè)其命令域標(biāo)識(shí)該分組是一個(gè)測(cè)距請(qǐng)求響應(yīng)的命令分組，并包括在請(qǐng)求分組中的時(shí)間標(biāo)記。在一些非正常情況例如可能指示失敗的報(bào)警情況下，用戶單元可以發(fā)起一個(gè)不是響應(yīng)接入點(diǎn)命令的命令分組。例如，用戶單元可以進(jìn)行自我診斷，產(chǎn)生命令分組報(bào)告此種分析的結(jié)果。此時(shí)，用戶單元?jiǎng)?chuàng)建命令分組并在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)該分組直至從接入點(diǎn)接收到一個(gè)發(fā)射許可。
命令分組有效負(fù)載310可以包括與命令有關(guān)的數(shù)據(jù)。有效負(fù)載可以包括例如診斷信息或由接入點(diǎn)命令分組發(fā)送的測(cè)試比特的回應(yīng)。
一個(gè)上行流RF數(shù)據(jù)分組320與下行流RF數(shù)據(jù)分組66(圖18)相似。它包括一個(gè)RF前同步和頭322，一個(gè)編碼MAC數(shù)據(jù)分組頭324和一個(gè)編碼MAC有效負(fù)載326。MAC數(shù)據(jù)分組頭包括一個(gè)源用戶單元ID328，一個(gè)MAC數(shù)據(jù)分組長(zhǎng)度字段330，一個(gè)目的地接入點(diǎn)ID332和一個(gè)頭校驗(yàn)和334。源用戶單元ID字段328包括用戶單元SUID。MAC數(shù)據(jù)分組長(zhǎng)度字段330包括MAC數(shù)據(jù)分組頭和有效負(fù)載的字節(jié)數(shù)。目的地接入點(diǎn)ID字段332包括接入點(diǎn)SUID。
與下行流數(shù)據(jù)分組相同，上行流數(shù)據(jù)分組可以包括多達(dá)四個(gè)不同目的地的分組。如果使用全部四個(gè)，每個(gè)有效負(fù)載部分336A-336D容納一個(gè)相應(yīng)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組。相應(yīng)的長(zhǎng)度字段338A-338D定義各個(gè)有效負(fù)載段的字節(jié)數(shù)。從而，當(dāng)接收到RF數(shù)據(jù)分組，接入點(diǎn)讀取有效負(fù)載長(zhǎng)度，提取有效負(fù)載，經(jīng)其以太網(wǎng)端口輸出分析的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組。
E.天線回到圖3、5和8，每個(gè)接入點(diǎn)和用戶單元包括一對(duì)分別水平和垂直極化的天線。應(yīng)該理解任何合適的天線配置都可以使用。例如，層疊式電磁耦合貼片陣列天線(patch array antenna)可能包括一對(duì)一層疊在另一層之上的印刷電路板基片。每個(gè)板具有蝕刻多個(gè)接線元件的金屬箔層。板之間沒有電氣連接，并由泡沫或空氣隔開。層疊接線陣列在本領(lǐng)域中應(yīng)該理解，并在Kai FongLee和Wei Chen的“微波傳輸帶和印刷天線的進(jìn)展(Advances in Microstrip andPrintedAntennas)”53-63(1997)中進(jìn)行了描述。層疊貼片陣列可以用于定義較大的可達(dá)到帶寬，例如12％，但生產(chǎn)相對(duì)較貴。
參考圖20，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)貼片陣列天線40具有印刷電路板基座342，其上布置有4行水平和豎直方向各分隔S距離的4個(gè)貼片元件344。在圖20示出的實(shí)施例中，每個(gè)貼片由印模金屬例如銅、黃銅或其他高傳導(dǎo)率的金屬制成。貼片是0.898”×0.898”的正方形，厚0.015”。每個(gè)貼片比基座522高0.1”，距離S是1.2”。
基座342由兩面有銅箔層的R4003基底組成。在本實(shí)施例中，基座厚.035”，但它可被制成任何合適的厚度。基底厚0.32”，各箔層厚.0015”。箔層被蝕刻從而在一側(cè)提供貼片元件的附著點(diǎn)，另一側(cè)提供饋電網(wǎng)絡(luò)。
每個(gè)貼片元件有兩個(gè)接線至基座342。一個(gè)中央接線柱346從每個(gè)貼片元件344的中央壓印并直接焊接在上層銅箔表面356上。如下面將詳細(xì)描述的，銅箔表面356是一個(gè)地平面。然而，由于每個(gè)貼片元件主要在其邊緣諧振，只有極小的電流流經(jīng)中央柱和地平面之間的直接連接。
饋電柱350從每個(gè)貼片元件的邊緣壓印(stamped from the edge ofeachpatch element)。與中央柱不同，饋電柱350從貼片元件的低阻抗高諧振區(qū)域伸展，并傳導(dǎo)與貼片元件檢測(cè)到的電磁信號(hào)相應(yīng)的電信號(hào)。為避免使此信號(hào)接地，地平面箔層356蝕刻一個(gè)去載區(qū)域352以容納各饋電柱。如下面所述，地平面也規(guī)定了一個(gè)去載區(qū)域354用于容納同軸接線柱。
饋電柱350可由通孔、導(dǎo)電引腳或其他裝置連接至基座342另一側(cè)348上規(guī)定的饋電線。饋電線由蝕刻在銅箔層中的聯(lián)合饋電網(wǎng)絡(luò)配置形成。
在本領(lǐng)域中，在印刷電路板上的箔層中蝕刻模板的過程應(yīng)該很好理解。然而通常，在需要保留銅箔的這些區(qū)域上基座342的各個(gè)面上都分布有抗蝕刻材料。因此，抗蝕刻材料布滿整個(gè)面356，除了去載區(qū)域352和354。在面348上，抗蝕刻材料分布在預(yù)期的饋電網(wǎng)絡(luò)。然后對(duì)箔表面使用一種腐蝕劑去除所有未覆蓋的銅箔區(qū)域。
在蝕刻之前或之后，在各去載區(qū)域352、354和359鉆穿過基座342的通孔。除了通孔外，基座342的邊緣和表面348和356被覆蓋，基座放置在一個(gè)合適的電解槽內(nèi)以準(zhǔn)備通孔的圓柱表面去容納銅溶液。當(dāng)使用銅時(shí)，通孔為同軸連接器以及自饋電柱350至與在面348上的地平面分離的規(guī)定在面348上的饋電網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)電通路提供電連接。然后對(duì)去載區(qū)域352內(nèi)的通孔使用焊錫膏，貼片元件344位于基座342之上，從而柱350可被去載區(qū)域內(nèi)的通孔容納。提供熱能以使一個(gè)回流把柱350固定在電連接到通孔的去載區(qū)域中在。也可通過地平面和電路板穿孔以容納中央柱346從而上述中央柱可被放入用于焊接至地平面的位置。
應(yīng)該理解，可以使用不同方法將貼片元件連接到基座，并將元件與饋電網(wǎng)絡(luò)電連接。例如，可經(jīng)基座342插入一個(gè)引腳將柱350與饋電網(wǎng)絡(luò)電連接。因此，也應(yīng)該理解，在此描述的結(jié)構(gòu)僅為舉例。
同軸連接器358有一個(gè)中央導(dǎo)線360，伸展到去載區(qū)域354的通孔中，從而將中央導(dǎo)線與饋電網(wǎng)絡(luò)在360連接(圖21)。四個(gè)引腳359通過基底342以及地平面伸展并連接到同軸連接器的外部導(dǎo)線上，從而將同軸連接器固定在適當(dāng)?shù)奈恢蒙喜⑹雇獠繉?dǎo)線接地。
還參考圖21，饋電網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)，組合從每個(gè)貼片元件接收的功率，并傳送組合信號(hào)給同軸連接器358的中央導(dǎo)線360。在當(dāng)前描述的實(shí)施例中，連接器358是一個(gè)50歐姆連接器，從其貼片元件以及通孔來看，各饋電點(diǎn)362相當(dāng)于50歐姆阻抗。在5.77GHz，微波傳輸帶部分364是在362的50歐姆阻抗和100歐姆微波傳輸帶366之間的一個(gè)1/4波長(zhǎng)70歐姆變換器。微波傳輸帶366與相鄰貼片元件100歐姆微波傳輸帶并行組合形成變換器368。1/4波長(zhǎng)70.7歐姆變換器368把得到的50歐姆連接變換至一個(gè)100歐姆微波傳輸帶370。微波傳輸帶370還與相鄰100歐姆微波傳輸帶并行組合為到一個(gè)100歐姆微波傳輸帶374的一個(gè)70歐姆變換器372。微波傳輸帶374，反過來，與相鄰微波傳輸帶并行組合為到一個(gè)100歐姆微波傳輸帶378的一個(gè)70歐姆轉(zhuǎn)換器376。100歐姆微波傳輸帶378在50歐姆微波傳輸帶軌跡380處并行組合相鄰100歐姆微波傳輸帶，380在360傳送總功率至同軸連接器358。
因此，同軸連接器和聯(lián)合饋電網(wǎng)絡(luò)限定了一個(gè)到貼片元件的恒定為50歐姆阻抗網(wǎng)絡(luò)。為了以最大效率運(yùn)行，因此，貼片元件也應(yīng)當(dāng)存在一個(gè)近似50歐姆的阻抗。應(yīng)該理解，貼片元件自身在一個(gè)其中陣列有一個(gè)在預(yù)期范圍內(nèi)的增益的輻射帶寬上運(yùn)行，例如17dB+/-1dB。在此描述的實(shí)施例中，輻射帶寬在5.725GHz與5.850GHz之間。然而，貼片元件的阻抗隨頻率變化，元件僅在輻射帶寬較小百分比上規(guī)定了一個(gè)給出容許阻抗匹配的阻抗，或反射系數(shù)。這一百分比規(guī)定了天線陣列的實(shí)際帶寬。因此，例如一個(gè)具有輻射帶寬中心頻率為5.77GHz且有1％可達(dá)到帶寬的天線陣列，工作頻率范圍是5.77GHz+/-0.029GHz，即中心頻率左右的0.058GHz。
當(dāng)然，被認(rèn)為是容許的反射系數(shù)的范圍取決于在給定系統(tǒng)中天線所要求的性能。反射系數(shù)是一個(gè)衡量從負(fù)載反射回多少能量與傳輸?shù)截?fù)載的能量的比值的尺度。可認(rèn)為在1.5至1.0范圍之間的電壓駐波比(VSWR)是好的，雖然2.0至1.0的VSWR也可接受。一個(gè)1.5VSWR對(duì)應(yīng)一個(gè)0.20反射系數(shù)。一個(gè)2.0VSWR對(duì)應(yīng)一個(gè)0.343反射系數(shù)和一個(gè)0.5dB失配損耗，該損耗意味著將損失可獲得的增益的0.5dB。
在本領(lǐng)域中應(yīng)該理解，幾種因素影響貼片陣列的可達(dá)到的帶寬。其中的首要因素是在貼片元件和地平面之間的電介質(zhì)厚度和電介質(zhì)損耗。在如圖20和21所示的布局中，在貼片元件344和地平面356之間的電介質(zhì)是空氣。更進(jìn)一步，因?yàn)榛?42的上表面356規(guī)定了地平面，整個(gè)或348后側(cè)可用于規(guī)定饋電網(wǎng)絡(luò)。相應(yīng)的，天線排列在規(guī)定網(wǎng)絡(luò)物理結(jié)構(gòu)以獲得預(yù)期阻抗匹配時(shí)允許較大的自由度。
在此描述的實(shí)施例規(guī)定了一個(gè)接近2.5％的可達(dá)到的帶寬，VSWR為1.51。然而，應(yīng)該理解，可以改變不同的天線參數(shù)，例如元件距離地平面的高度，以及元件之間的間距S以折衷彼此相對(duì)的增益、帶寬以及輻射旁瓣電平。此外，因?yàn)榭諝獠荒苁官N片元件與地平面之間像非空氣電介質(zhì)一樣耦合，取決于貼片元件的結(jié)構(gòu)，最小化貼片元件間距S的能力受到，元件相互之間耦合趨勢(shì)的限制。
更進(jìn)一步，應(yīng)該理解天線是可變化的。例如，貼片元件可規(guī)定為除正方形之外的其他形狀并且可無需彼此共面。此外，自多個(gè)貼片元件的饋電柱可連接至一個(gè)規(guī)定適合阻抗匹配的網(wǎng)絡(luò)的同一饋電點(diǎn)上。此外，貼片元件可被壓印并用表面安裝技術(shù)安裝到安裝在印刷電路板上以減少制造時(shí)間。
如上所述，各用戶單元包括如圖20和21所示的兩個(gè)貼片陣列。圖20所示陣列垂直極化。用戶單元的第二貼片陣列與圖20所示陣列相同，除了它可旋轉(zhuǎn)90度建立一個(gè)水平極化。在優(yōu)選實(shí)施例中，天線陣列布置在同一印刷電路板上，相互層疊。為改善天線的方向性比，由于饋電線耦合它可能被減小，饋電表面348的邊緣接地至容納天線和用戶單元或接入點(diǎn)的金屬外殼邊緣。
自各天線陣列的同軸連接器連接至用戶單元電路。用戶單元微處理器控制一個(gè)選擇兩個(gè)連接器中的一個(gè)至用戶單元的收發(fā)信機(jī)的電開關(guān)。
每個(gè)接入點(diǎn)也有一對(duì)布置在一個(gè)印刷電路板上的反向極化的天線陣列。電路板以及貼片元件與用戶單元天線的電路板和貼片元件相似。圖22說明了接入點(diǎn)天線電路板基座380的后表面。與四乘四的用戶單元天線不同，接入點(diǎn)使用兩個(gè)八乘一陣列382和384用于兩個(gè)極化以容許60度左右10度的非對(duì)稱波束。這兩個(gè)單線陣列彼此平行置于同一電路板基底上。貼片元件相互以90度布置。垂直極化陣列44通過一個(gè)表面安裝的電容或與饋電線382電氣隔離的跳線384橫越水平極化陣列的饋電線382。
每個(gè)用戶單元在其存儲(chǔ)器中包括列出了一個(gè)接入點(diǎn)可能廣播的六個(gè)可能頻率信道的表格。當(dāng)用戶單元在接入點(diǎn)扇區(qū)第一次激活時(shí)，用戶單元微處理器順序地把收發(fā)信機(jī)設(shè)定到表中所列各信道。在各信道設(shè)定中，微處理器控制自兩個(gè)陣列的同軸連接器之間的電開關(guān)，從而用戶單元在第一時(shí)間段自一個(gè)天線極化接收信號(hào)而在剩余的時(shí)間段從另一反向極化天線陣列接收信號(hào)，此時(shí)收發(fā)信機(jī)被設(shè)定在頻率信道。微處理器使用戶單元在各信道/極化設(shè)定保持在接收模式一段時(shí)間，該時(shí)間是一個(gè)與其希望從接入點(diǎn)接收到一個(gè)發(fā)射許可或可識(shí)別接入點(diǎn)期望最終發(fā)送發(fā)射許可有關(guān)的時(shí)間。由于用戶單元，在此時(shí)，在上述參考圖9描述的組8輪詢算法之中，每個(gè)設(shè)定的計(jì)時(shí)器都說明該組的時(shí)間限制。
如果用戶單元在該段時(shí)間內(nèi)沒有接收到一個(gè)發(fā)射許可，它移至下一信道/極化設(shè)定并通過這些設(shè)定循環(huán)直至接收到一個(gè)發(fā)射許可。當(dāng)接收到授權(quán)時(shí)，此后用戶單元保持在接收到發(fā)射許可的設(shè)定上。用戶單元保持在該設(shè)定上直至重啟或直到通過發(fā)自接入點(diǎn)的命令分組系統(tǒng)操作員手動(dòng)改變?cè)O(shè)定。
圖23至25說明了層疊電磁耦合貼片陣列天線的一個(gè)例子。天線包括一個(gè)主印刷電路板850和一個(gè)與主板850平行并位于其上的副板852。主板厚0.032”，由ROGERS R4003低損耗材料制成。垂直極化以及水平極化主貼片陣列854和856每個(gè)都包括通過聯(lián)合饋電網(wǎng)絡(luò)860連接至連接點(diǎn)862的16個(gè)0.473”×0.597”貼片元件858。與上述討論的方式相似，貼片元件以及饋電網(wǎng)絡(luò)由，布置在一個(gè)主板850上表面864上的銅箔層上蝕刻而成。
在各連接點(diǎn)862，一個(gè)通孔從主板850的上表面864穿過至主板的下表面(未示出)。底側(cè)上的銅箔層(未示出)形成地平面。在連接點(diǎn)通孔周圍以及尤其是布置在連接點(diǎn)周圍的四個(gè)洞866各個(gè)的局部周圍的銅地平面層形成去載(relief)區(qū)域(未示出)。在洞866里也可以提供通孔。在各連接點(diǎn)，與上述參考圖20討論的連接器一樣的同軸連接器附加到主板的底側(cè)，從而中央導(dǎo)線經(jīng)通孔伸展電連接至分離的饋電網(wǎng)絡(luò)。洞866容納的引腳將連接器外導(dǎo)線接地。
垂直極化和水平極化附加貼片陣列870和872布置在副板852的底側(cè)874上，從而陣列870和872通過一個(gè)充填空氣的間隙面對(duì)主陣列854和856。在本實(shí)施例中，附加陣列位于高于主陣列0.170”處。附加貼片元件876尺寸為0.473”×0.793”，以與上述討論的相似方式蝕刻在布置在底側(cè)874上的銅箔層上。相對(duì)于主陣列貼片元件的附加陣列貼片元件的對(duì)準(zhǔn)在圖23中說明，該圖覆蓋了在主陣列之上的附加陣列。如本領(lǐng)域理解的，在副板上沒有饋電網(wǎng)絡(luò)，副板上表面也沒有金屬箔地平面(未示出)。副板852厚0.008”，用FR4材料制成。副板和主板用伸展在主板和副板里承接墊片的洞878之間的非導(dǎo)電墊片相互分離。可選的，或此外，板可被固定在用ABS材料制成的框架中。
圖23-25說明了用戶單元天線布局。圖26表示一個(gè)接入點(diǎn)天線布局的覆蓋圖，與用戶單元天線結(jié)構(gòu)非常相似。主陣列形成在主板的頂側(cè)上，附加陣列形成在副板的底側(cè)上。主板和副板以與用戶單元中的天線相同方式構(gòu)成。與用戶單元天線一樣，接入點(diǎn)主陣列輸出至蝕刻在主板頂側(cè)的饋電網(wǎng)絡(luò)，而副板沒有饋電網(wǎng)絡(luò)或地平面。地平面箔層形成在主板底側(cè)上，一對(duì)同軸連接器連接到主板底側(cè)，與用戶單元天線的連接器相似。主陣列兩側(cè)的三個(gè)暗帶表示主板上表面留下的接地區(qū)域。這些區(qū)域不影響天線性能，可被省略。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)主板上的這些區(qū)域應(yīng)用RF吸收劑材料以減小旁瓣(sidelobes)。
然而，在接入點(diǎn)天線中，垂直極化和水平極化貼片陣列以并行單線布局。對(duì)于用戶單元陣列，附加貼片元件880橫過一個(gè)空氣間隔置于高于主貼片元件的8900.170”處，中間空氣相隔。
因其較寬的可達(dá)到的帶寬(例如12％)，電磁耦合貼片陣列天線可使用在實(shí)施例中，在上述實(shí)施例中接入點(diǎn)和用戶單元可在兩個(gè)頻帶之一，而不是一個(gè)單一頻帶，用相同天線通信。用圖23-26所示天線，例如，可配置接入點(diǎn)和用戶單元發(fā)送器/接收器在5.25-5.35GHz頻帶通信，同時(shí)也可在如上討論的5.725-5.850GHz頻帶通信。
修改接入點(diǎn)和用戶單元的發(fā)送器/接收器以允許在不同頻帶切換。例如，如圖8中提供的所示功能框圖，修改用戶單元發(fā)送器/接收器以包括一個(gè)用于從4.77-5.37GHz調(diào)諧的本地晶振的寬帶VCO/PLL。單個(gè)RF發(fā)射路徑(即，圖8所示直接從左至右上部的路徑)被替換為兩條平行路徑，一個(gè)使用5.8GHz濾波器，另一個(gè)使用5.3GHz濾波器。提供兩個(gè)SPST開關(guān)以允許在兩條路經(jīng)之間轉(zhuǎn)換，并提供數(shù)字電路以控制開關(guān)。在接收器路徑上，提供一個(gè)較寬頻帶的濾波器以覆蓋兩個(gè)頻帶。相似的，用一個(gè)寬帶RF功率放大器替換功率放大器。對(duì)接入點(diǎn)發(fā)送器/接收器進(jìn)行相似修改。這樣的修改在本領(lǐng)域理解范圍之內(nèi)，因此在此不提供一個(gè)更詳細(xì)的討論。此外，在發(fā)送器和接收器電路中可以實(shí)現(xiàn)變化是顯而易見的。
雖然上面描述了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，但應(yīng)該理解，所有本發(fā)明的任何以及等同實(shí)現(xiàn)都包括在其范圍以及精神之內(nèi)。描述的實(shí)施例僅為例子出現(xiàn)，并不是對(duì)于本發(fā)明的限制。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例，因?yàn)榭梢宰鞒龈鞣N修改。因此，可以預(yù)期任何以及所有這樣落入附加的權(quán)利要求字面上及等價(jià)范圍內(nèi)的實(shí)施例都包括在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種點(diǎn)到多點(diǎn)無線通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括配置成用于接收來自外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號(hào)的一個(gè)接入點(diǎn)，該接入點(diǎn)具有天線、處理器、以及與接入點(diǎn)天線通信并由接入點(diǎn)處理器控制以發(fā)射相應(yīng)于該數(shù)據(jù)信號(hào)的無線電磁信號(hào)至一個(gè)地理區(qū)域和/或從該地理區(qū)域接收無線電磁信號(hào)的電路；以及多個(gè)分布在該區(qū)域的用戶單元，每個(gè)所述用戶單元具有天線、處理器、由用戶單元處理器控制以發(fā)送無線電磁信號(hào)至與外部系統(tǒng)通信的接入點(diǎn)和/或從與外部系統(tǒng)通信的接入點(diǎn)接收無線電磁信號(hào)的電路，其中接入點(diǎn)至少部分基于在過去在接入點(diǎn)和用戶單元之間傳輸數(shù)據(jù)使用的帶寬(“數(shù)據(jù)帶寬”)在用戶單元之間分配數(shù)據(jù)帶寬。
2.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中接入點(diǎn)分配數(shù)據(jù)帶寬的較高優(yōu)先級(jí)給更近使用了數(shù)據(jù)帶寬的用戶單元。
3.如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中接入點(diǎn)規(guī)定離散的用戶單元的第一組群，基于用戶單元使用數(shù)據(jù)帶寬的頻率把用戶單元指派至第一組群，并基于用戶單元分別被指派到的第一組群來分配數(shù)據(jù)帶寬優(yōu)先權(quán)給第一組群中的用戶單元。
4.如權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中接入點(diǎn)規(guī)定一個(gè)第二用戶單元組，其中指派一系列預(yù)定的用戶單元至第二組，并且其中接入點(diǎn)分配預(yù)定數(shù)據(jù)帶寬優(yōu)先權(quán)給指派到第二組的用戶單元。
5.如權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中接入點(diǎn)同時(shí)指派第二組中的用戶單元至第一組群中。
6.如權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中接入點(diǎn)規(guī)定一個(gè)第三用戶單元組群，其中在區(qū)域中新安置的用戶單元以及處于關(guān)機(jī)狀態(tài)的用戶單元被指派到該第三用戶單元組群，并且，其中，當(dāng)所述用戶單元符合預(yù)定條件時(shí)，接入點(diǎn)將一個(gè)用戶單元從第三組移至第一組群。
7.如權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中，當(dāng)?shù)陀谧罡邇?yōu)先權(quán)第一組的第一組用戶單元使用數(shù)據(jù)帶寬時(shí)，接入點(diǎn)指派該用戶單元至一個(gè)較高優(yōu)先權(quán)第一組，并且，當(dāng)高于最低優(yōu)先權(quán)第一組的第一組用戶單元在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒有使用數(shù)據(jù)帶寬時(shí)，將該用戶單元指派至一個(gè)較低優(yōu)先權(quán)第一組。
8.如權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中在第一組群中的預(yù)定時(shí)間不同。
9.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中接入點(diǎn)給用戶單元指派數(shù)據(jù)帶寬優(yōu)先級(jí)，其中接入點(diǎn)基于用戶單元數(shù)據(jù)帶寬的使用而提升用戶單元優(yōu)先級(jí)，并且如果用戶單元在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒有使用數(shù)據(jù)帶寬就降低用戶單元優(yōu)先權(quán)級(jí)。
10.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中接入點(diǎn)為每個(gè)用戶單元指派一個(gè)計(jì)時(shí)器，其中用戶單元計(jì)時(shí)器的到時(shí)使得用戶單元符合數(shù)據(jù)帶寬分配的條件，如果有計(jì)時(shí)器已經(jīng)到時(shí)的用戶單元，接入點(diǎn)就在這些用戶單元中選擇一個(gè)用戶單元以向其分配數(shù)據(jù)帶寬，當(dāng)用戶單元使用數(shù)據(jù)帶寬時(shí)，接入點(diǎn)重置用戶單元的計(jì)時(shí)器為一個(gè)較短到時(shí)周期，直到一個(gè)最小到時(shí)周期，如果用戶單元在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒有使用數(shù)據(jù)帶寬，接入點(diǎn)重置用戶單元的計(jì)時(shí)器為一個(gè)較長(zhǎng)到時(shí)周期。
11.如權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中最小到時(shí)周期是0。
12.如權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中，接入點(diǎn)規(guī)定用戶單元的離散的第一組群，以及其中，指派計(jì)時(shí)器給各第一組群，從而通過指派用戶單元至各第一組群來指派用戶單元給計(jì)時(shí)器。
13.如權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中多個(gè)第一組的每個(gè)第一組的計(jì)時(shí)器的到時(shí)周期與在所述第一組中的用戶單元的數(shù)目相反地變化。
14.如權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中如果有用戶單元到時(shí)的第一組，接入點(diǎn)從所述第一組中選擇一個(gè)用戶單元，并且當(dāng)從所述第一組中選擇一個(gè)用戶單元時(shí)重置所述第一組的計(jì)時(shí)器。
15.如權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)第一組群中的各組的各計(jì)時(shí)器有一個(gè)最小值，而不管包括在所述第一組中的用戶單元的數(shù)目。
16.如權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中接入點(diǎn)規(guī)定用戶單元的第二組，指派預(yù)定系列的用戶單元到第二組，指派一個(gè)計(jì)時(shí)器給第二組，如果有第一或第二組計(jì)時(shí)器的用戶單元到時(shí)，接入點(diǎn)就在這些用戶單元中選擇一個(gè)用戶單元以向其分配數(shù)據(jù)帶寬，以及接入點(diǎn)在輪詢第一組之前輪詢第二組。
17.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，向每個(gè)用戶單元指派一個(gè)信息速率，該信息速率對(duì)應(yīng)于在接入點(diǎn)和所述用戶單元之間所使用的數(shù)據(jù)帶寬速率，其中，接入點(diǎn)跟蹤在接入點(diǎn)和用戶單元之間使用的數(shù)據(jù)帶寬的實(shí)際速率，以及，其中接入點(diǎn)僅在那些其實(shí)際信息速率處在用戶單元的指派信息速率之中的用戶單元中選擇一個(gè)用戶單元用于分配數(shù)據(jù)帶寬。
18.如權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中指派信息速率包括一個(gè)指定部分和一個(gè)可變部分，并且其中可變部分是基于在接入點(diǎn)和用戶單元之間的整個(gè)數(shù)據(jù)帶寬的使用。
19.一種點(diǎn)到多點(diǎn)無線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括配置成用于從外部系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)信號(hào)的多個(gè)接入點(diǎn)，每個(gè)接入點(diǎn)包括天線、處理器、與接入點(diǎn)天線通信以及由接入點(diǎn)處理器控制以發(fā)送相應(yīng)于數(shù)據(jù)信號(hào)的無線電磁信號(hào)至一個(gè)地理區(qū)域和/或從該地理區(qū)域接收無線電磁信號(hào)的電路；以及多個(gè)分布在每個(gè)接入點(diǎn)區(qū)域的用戶單元，每個(gè)所述用戶單元具有天線、處理器、以及由用戶單元處理器控制以發(fā)送無線電磁信號(hào)至與外部系統(tǒng)通信的用戶單元接入點(diǎn)和/或從與外部系統(tǒng)通信的用戶單元接入點(diǎn)接收無線電磁信號(hào)的電路，其中每個(gè)接入點(diǎn)規(guī)定離散的用戶單元的第一組群，至少部分基于在接入點(diǎn)和用戶單元之間使用的數(shù)據(jù)帶寬傳輸數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)帶寬)的頻率指派其區(qū)域內(nèi)的用戶單元至第一組群，并基于把用戶單元分別指派到的第一組而分配傳輸數(shù)據(jù)帶寬優(yōu)先權(quán)給第一組群中的用戶單元，其中，當(dāng)在低于最高優(yōu)先權(quán)第一組的第一組用戶單元中使用數(shù)據(jù)帶寬時(shí)，接入點(diǎn)指派該用戶單元至一個(gè)較高優(yōu)先權(quán)第一組，以及，當(dāng)在高于最低優(yōu)先權(quán)第一組的第一組中的用戶單元沒有在預(yù)定時(shí)間內(nèi)使用數(shù)據(jù)帶寬時(shí)，指派該用戶單元至一較低優(yōu)先權(quán)第一組。
20.一種在點(diǎn)到多點(diǎn)無線通信系統(tǒng)中分配帶寬可用性的方法，該方法包括步驟提供一個(gè)配置成用于接收來自外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號(hào)的接入點(diǎn)，該接入點(diǎn)包括天線、處理器、與接入點(diǎn)天線通信以及由接入點(diǎn)處理器控制以發(fā)送相應(yīng)于數(shù)據(jù)信號(hào)的無線電磁信號(hào)至一個(gè)地理區(qū)域和/或從該地理區(qū)域接收無線電磁信號(hào)的電路，提供多個(gè)分布在該區(qū)域中的用戶單元，每個(gè)所述用戶單元具有天線、處理器、由用戶單元處理器控制以發(fā)送無線電磁信號(hào)至接入點(diǎn)和/或從接入點(diǎn)接收無線電磁信號(hào)的電路，至少部分基于在過去在接入點(diǎn)和用戶單元之間傳輸數(shù)據(jù)使用的帶寬(“數(shù)據(jù)帶寬”)在用戶單元之間分配數(shù)據(jù)帶寬。
21.如權(quán)利要求20的方法，其中分配步驟包括分配數(shù)據(jù)帶寬的較高優(yōu)先級(jí)給較近使用了數(shù)據(jù)帶寬的用戶單元。
22.如權(quán)利要求21的方法，包括規(guī)定用戶單元的離散的第一組群，基于用戶單元使用數(shù)據(jù)帶寬的頻率指派用戶單元至第一組群，并基于用戶單元分別被指派到的第一組群來分配數(shù)據(jù)帶寬優(yōu)先權(quán)給第一組群中的用戶單元。
23.如權(quán)利要求20的方法，其中分配步驟包括，給用戶單元指派數(shù)據(jù)帶寬優(yōu)先級(jí)，基于用戶單元使用數(shù)據(jù)帶寬提升用戶單元優(yōu)先級(jí)，并如果用戶單元在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒有使用數(shù)據(jù)帶寬則降低用戶單元優(yōu)先級(jí)。
24.如權(quán)利要求20的方法，其中分配步驟包括，為每個(gè)用戶單元指派一個(gè)計(jì)時(shí)器，其中用戶單元計(jì)時(shí)器的到時(shí)使得用戶單元符合數(shù)據(jù)帶寬分配的條件，如果有計(jì)時(shí)器到時(shí)的用戶單元，就在用戶單元中選擇一個(gè)用戶單元以分配傳輸數(shù)據(jù)帶寬，當(dāng)用戶單元使用數(shù)據(jù)帶寬時(shí)，重置用戶單元的計(jì)時(shí)器為一個(gè)較短到時(shí)周期，直到一個(gè)最小到時(shí)周期，如果用戶單元在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒有使用數(shù)據(jù)帶寬，重置用戶單元的計(jì)時(shí)器為一個(gè)較長(zhǎng)到時(shí)周期。
25.如權(quán)利要求24的方法，包括規(guī)定用戶單元的離散的第一組群，以及，其中，指派計(jì)時(shí)器給各第一組，從而通過指派用戶單元至各第一組群而指派用戶單元給計(jì)時(shí)器。
26.如權(quán)利要求25的方法，其中選擇步驟包括，如果有計(jì)時(shí)器到時(shí)的第一組，就在該第一組的用戶單元中選擇一個(gè)用戶單元，并且當(dāng)從所述第一組中選擇一個(gè)用戶單元時(shí)重置所述第一組的計(jì)時(shí)器。
27.一種貼片陣列天線，該天線包括平面基座，其上規(guī)定了一個(gè)地平面和與該地平面電隔離的饋電點(diǎn)；多個(gè)貼片元件，配置成用于在預(yù)定頻率范圍內(nèi)諧振，每個(gè)貼片元件與地平面隔離，布置在基座上高于地平面，從而在貼片元件和地平面之間有空氣介質(zhì)，以及規(guī)定了一個(gè)與相應(yīng)的饋電點(diǎn)電連接的諧振部分；限定在基座上的饋電網(wǎng)絡(luò)，其將饋電點(diǎn)電連接至基座上的一個(gè)或多個(gè)輸出點(diǎn)。
28.如權(quán)利要求27的天線，其中在基座的第一平面?zhèn)纫?guī)定地平面，在與基座第一側(cè)相反的第二平面?zhèn)纫?guī)定饋電網(wǎng)絡(luò)。
29.如權(quán)利要求28的天線，其中基座由聚合物基底組成，其中地平面由聚合物基底的一側(cè)上的金屬箔片構(gòu)成，饋電網(wǎng)絡(luò)由聚合物基底的另一側(cè)上的金屬箔軌跡構(gòu)成。
30.如權(quán)利要求29的天線，其中饋電網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)從饋電點(diǎn)延伸至一個(gè)單個(gè)輸出點(diǎn)的聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)。
31.如權(quán)利要求27的天線，其中每個(gè)貼片元件包括一個(gè)平面金屬主部分。
32.如權(quán)利要求31的天線，其中主部分布置在公共平面里。
33.如權(quán)利要求32的天線，其中每個(gè)貼片元件包括一個(gè)從主部分的諧振區(qū)域延伸到基座并電連接至各分開的饋電點(diǎn)的金屬連接器。
34.如權(quán)利要求33的天線，其中每個(gè)貼片元件包括一個(gè)從主部分的非諧振區(qū)延伸至基座的柱。
35.如權(quán)利要求33的天線，其中貼片元件的布置使得主部分和貼片元件的金屬連接器成同一直線，并定義了一個(gè)天線極化。
36.一種貼片陣列天線，該天線包括一個(gè)具有基底的平面基座，其第一平面?zhèn)壬媳欢x為一個(gè)金屬箔地平面和與地平面電隔離并經(jīng)基底延伸至該基底的一個(gè)相反第二側(cè)的饋電點(diǎn)；多個(gè)配置成用于在預(yù)定頻率范圍內(nèi)諧振的貼片元件，每個(gè)貼片元件與地平面隔離并布置在基座上高于地平面處從而在貼片元件和地平面之間有空氣介質(zhì)，包括規(guī)定了一個(gè)諧振區(qū)域的金屬主部分，與其他貼片元件的主部分分布在同一公共平面里，以及包括一個(gè)從諧振區(qū)域延伸至基座并將諧振區(qū)域與相應(yīng)的饋電點(diǎn)電連接的金屬第一柱，其中，布置貼片元件以使貼片元件的主部分和第一柱在同一直線上并定義了一個(gè)天線極化；以及一個(gè)規(guī)定在基底第二面上將饋電位置與一個(gè)或多個(gè)基座上的輸出點(diǎn)電連接的金屬箔軌跡饋電網(wǎng)絡(luò)。
37.如權(quán)利要求36的天線，其中每個(gè)貼片元件包括一個(gè)從主部分的非諧振區(qū)域延伸至基座的第二柱。
38.如權(quán)利要求36的天線，其中主部分是正方形的。
39.如權(quán)利要求37的天線，其中第一和第二柱壓印在主部分上。
40.一種點(diǎn)到多點(diǎn)無線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括配置成用于接收來自外部系統(tǒng)的信號(hào)的一個(gè)接入點(diǎn)，該接入點(diǎn)具有天線、處理器、以及與接入點(diǎn)天線通信以及由接入點(diǎn)處理器控制以發(fā)送相應(yīng)于該數(shù)據(jù)信號(hào)的無線電磁信號(hào)至一個(gè)地理區(qū)域和/或從該地理區(qū)域接收無線電磁信號(hào)的電路；以及多個(gè)分布在該區(qū)域的用戶單元，每個(gè)所述用戶單元具有天線、處理器、由用戶單元處理器控制以發(fā)送無線電磁信號(hào)至與外部系統(tǒng)通信的接入點(diǎn)和/或從與外部系統(tǒng)通信的接入點(diǎn)接收無線電磁信號(hào)的電路，其中，每個(gè)接入點(diǎn)天線和用戶單元天線包括平面基座，在其上規(guī)定了一個(gè)地平面和與地平面電隔離的饋電點(diǎn)；配置成用于在預(yù)定頻率范圍內(nèi)諧振的多個(gè)貼片元件，每個(gè)貼片元件與地平面隔離，布置在基座上高于地平面處從而在貼片元件和地平面之間限定有空氣介質(zhì)，以及定義了一個(gè)與相應(yīng)的饋電點(diǎn)電連接的諧振部分；限定在基座上的饋電網(wǎng)絡(luò)，將饋電點(diǎn)電連接至基座上的一個(gè)或多個(gè)輸出點(diǎn)。
41.如權(quán)利要求40的系統(tǒng)，其中在基座的第一平面?zhèn)纫?guī)定為地平面，在與基座第一側(cè)相反的第二平面?zhèn)纫?guī)定為饋電網(wǎng)絡(luò)。
42.如權(quán)利要求41的系統(tǒng)，其中基座由聚合物基底組成，其中地平面由聚合物基底一側(cè)上的金屬箔片構(gòu)成，饋電網(wǎng)絡(luò)由聚合物基底另一側(cè)上的金屬箔軌跡構(gòu)成。
43.如權(quán)利要求40的系統(tǒng)，其中每個(gè)貼片元件包括一個(gè)平面金屬主部分，主部分布置在一個(gè)公共平面里，以及每個(gè)貼片元件包括一個(gè)從主部分的諧振區(qū)域伸展到基座并電連接至相應(yīng)饋電點(diǎn)的金屬連接器。
44.如權(quán)利要求43的系統(tǒng)，其中每個(gè)貼片元件包括一個(gè)從主部分的非諧振區(qū)域伸展至基座的柱。
45.如權(quán)利要求43的系統(tǒng)，其中貼片元件的布置使得主部分和貼片元件的金屬連接器成同一直線，并定義了一個(gè)天線極化。
46.如權(quán)利要求45的系統(tǒng)，其中每個(gè)接入點(diǎn)和用戶單元包括一個(gè)第一所述天線和一個(gè)第二所述天線，分別調(diào)整為垂直和水平極化。
47.如權(quán)利要求46的系統(tǒng)，其中每個(gè)接入點(diǎn)和用戶單元的電路配置為有選擇地在第一天線和第二天線之間切換。
48.一種點(diǎn)到多點(diǎn)無線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括配置成用于接收來自外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號(hào)的一個(gè)接入點(diǎn)，該接入點(diǎn)包括天線、處理器、與接入點(diǎn)天線通信以及由接入點(diǎn)處理器控制以發(fā)送相應(yīng)于該數(shù)據(jù)信號(hào)的無線電磁信號(hào)至一個(gè)地理區(qū)域和/或從該地理區(qū)域接收無線電磁信號(hào)的電路；以及多個(gè)分布在該區(qū)域的用戶單元，每個(gè)所述用戶單元具有天線、處理器、由用戶單元處理器控制以發(fā)送無線電磁信號(hào)至與外部系統(tǒng)通信的接入點(diǎn)和/或從與外部系統(tǒng)通信的接入點(diǎn)接收無線電磁信號(hào)的電路，其中，每個(gè)接入點(diǎn)天線和用戶天線包括一個(gè)具有基底的平面基座，在其上規(guī)定了一個(gè)地平面和與地平面電隔離并經(jīng)基底從地平面延伸至基底的一個(gè)相反第二面的饋電點(diǎn)，多個(gè)配置成用于在預(yù)定頻率范圍內(nèi)諧振的貼片元件，每個(gè)貼片元件與地平面隔離，布置在基座上高于地平面處從而在貼片元件和地平面之間限定有空氣介質(zhì)，包括規(guī)定了一個(gè)諧振區(qū)域的金屬主部分并與其它貼片元件的主部分分布在公共平面里，包括一個(gè)從諧振區(qū)域延伸至基座并將諧振區(qū)域與相應(yīng)的饋電點(diǎn)電連接的金屬第一柱，以及其中，貼片元件的布置使得主部分和貼片元件的金屬連接器成同一直線，并定義了一個(gè)天線極化，以及一個(gè)規(guī)定在基底第二側(cè)上將饋電點(diǎn)與基座上的一個(gè)或多個(gè)輸出點(diǎn)電連接的金屬箔軌跡饋電網(wǎng)絡(luò)。
49.如權(quán)利要求48的系統(tǒng)，其中每個(gè)貼片元件包括一個(gè)從主部分的非諧振區(qū)域延伸至基座的第二柱。
全文摘要
一種點(diǎn)到多點(diǎn)無線通信系統(tǒng)，包括一個(gè)接入點(diǎn)，具有天線、處理器、以及與接入點(diǎn)天線通信以及由接入點(diǎn)處理器控制以發(fā)送無線電磁信號(hào)至一個(gè)區(qū)域和/或從該區(qū)域接收無線電磁信號(hào)的電路。多個(gè)分布在該區(qū)域的用戶單元，每個(gè)用戶單元具有天線、處理器、由用戶單元處理器控制以發(fā)送無線電磁信號(hào)至接入點(diǎn)和/或從接入點(diǎn)接收無線電磁信號(hào)的電路。接入點(diǎn)至少部分基于用戶單元過去數(shù)據(jù)帶寬的使用在用戶單元之間分配數(shù)據(jù)帶寬。
文檔編號(hào)H04W72/04GK1507176SQ20031012332
公開日2004年6月23日 申請(qǐng)日期2003年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月1日
發(fā)明者云－希昂·K·許, 克里斯托弗·A·古斯塔夫, 云-希昂 K 許, 托弗 A 古斯塔夫 申請(qǐng)人:特蘭戈系統(tǒng)公司