專利名稱：執(zhí)行無線資源管理的集成電路與自行配置接入點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一般而言相關(guān)于無線局域網(wǎng)絡(luò)的無線資源管理(RRM)的方法以及系統(tǒng)，以及更特別地是，相關(guān)于自行配置(self-configure)一網(wǎng)絡(luò)的RRLM程序。
背景技術(shù)：
在習(xí)知技術(shù)中，無線通信系統(tǒng)為已知，而一般而言，如此的系統(tǒng)則是會包括在彼此間傳輸以及接收無線通信信號的通信站臺，且典型地，根據(jù)系統(tǒng)的型態(tài)，通信站臺會為兩種型態(tài)的其中之一基站、或是包括移動(dòng)單元的無線傳輸/接收單元(WTRUs)。
在此所使用的該名詞基站是包括，但不限于，一基站，一節(jié)點(diǎn)B，一位置控制器，一接入點(diǎn)，或是在藉由對該基站所相關(guān)的一網(wǎng)絡(luò)的無線存取而提供WTRUs的無線環(huán)境中的其它接口裝置。
在所使用的該名詞WTRU是包括，但不受限于，一用戶設(shè)備，一移動(dòng)站臺，一固定或移動(dòng)用戶單元，呼叫器，或是任何其它形式的能夠在一無線環(huán)境中操作的裝置，例如，電話、可視電話、以及藉由網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)接入電話(Internet ready phones)，此外，WTRUs是亦包括可攜式的個(gè)人計(jì)算裝置，例如，PDAs，以及具有相似的網(wǎng)絡(luò)能力的無線調(diào)制解調(diào)器的筆記型計(jì)算機(jī)，而可攜式、或者可以不同地改變位置的WTRUs則是被稱的為行動(dòng)單元。
典型地，一基站網(wǎng)絡(luò)會被提供在能夠藉由適當(dāng)建構(gòu)的WTRUs而傳導(dǎo)并發(fā)無線通信的每一個(gè)基站處，且一些WTRUs會加以建構(gòu)以直接傳導(dǎo)在彼此間的無線通信，亦即，在不需要通過經(jīng)由一基站的一網(wǎng)絡(luò)而進(jìn)行分程傳遞的情形下，而此是通常被稱的為對等無線通信(peer to peer wirelesscommunications)，WTRUs是可以藉由網(wǎng)絡(luò)以及點(diǎn)對點(diǎn)通信能力兩者而加以建構(gòu)為在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)中使用。
其中一種型態(tài)的無線系統(tǒng)，所謂的一無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)，是可以加以建構(gòu)為與配備有WLAN調(diào)制解調(diào)器的無線通信進(jìn)行傳導(dǎo)，且其中，該等WLAN調(diào)制解調(diào)器也是能夠藉由同樣配備以WTRUs的對等通信而進(jìn)行傳導(dǎo)，而在一WLAN中，一WTRU是被稱的為一站臺，以及一基站是被稱的為一接入點(diǎn)。
在WLANs以及其它網(wǎng)絡(luò)中有兩種具有優(yōu)勢的無線通信一基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(infrastructure)模式以及一特別的模式。在該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，WTRUs是會經(jīng)由作用為對該網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的接入點(diǎn)的一基站而傳導(dǎo)無線通信，并且，該等通信會通過該基地而進(jìn)行協(xié)調(diào)以及同步化，而在WLAN背景范圍中的如此的一個(gè)配置則是亦被稱的為一基本服務(wù)集(basic service set，BSS)，再者，相對于該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模式，該特別的模式并不會使用該網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，并且，該特別的模式是會與點(diǎn)對點(diǎn)通信一起操作，以及是被稱之為一“獨(dú)立BSS”。
一常見的具有一、或多個(gè)WLAN接入點(diǎn)的無線局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，亦即，基站，是是會根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的IEEE 802.11家族而加以建立，而用于此型態(tài)的系統(tǒng)的典型應(yīng)用則是包括熱點(diǎn)(hot spot)(例如，機(jī)場)，家庭使用，以及辦公室使用，此外，隨著越來越多的這些系統(tǒng)變得更具有優(yōu)勢，也就更需要簡化該等系統(tǒng)的操作以及維持，而且，許多目前的系統(tǒng)會需要用戶具有重要的專門知識以及了解，在一辦公室環(huán)境中，一無線單元計(jì)畫者是需要計(jì)畫該系統(tǒng)的部署，以避免干擾以及容量的問題，至于在一家庭系統(tǒng)中，一用戶則是必須要具有足夠的知識，以避免其它家庭裝置，例如，藍(lán)芽裝置、微波爐、無線電話、以及其它鄰近WLAN系統(tǒng)，的干擾，不過，由于干擾的本質(zhì)為隨著時(shí)間而變化，也因此暗示著，具經(jīng)驗(yàn)的用戶、或是無線單元計(jì)畫者將會需要進(jìn)行周期性地適應(yīng)，以與該改變中的干擾對抗，當(dāng)然，這是不切實(shí)際的，也因此，是具有以該改變中的環(huán)境作為基礎(chǔ)而自動(dòng)管理該WLAN系統(tǒng)的需求，所以，本實(shí)用新型將會達(dá)成兩個(gè)目的(1)自行配置以及輕易的部署，以及(2)增加的容量以及連續(xù)的涵蓋范圍。
為了制造自行配置且輕易的部署，其是需要提供當(dāng)開啟時(shí)可以自動(dòng)選擇理想的操作參數(shù)，例如，傳輸功率、頻率、能量偵測臨界值等的一接入點(diǎn)(AP)，因此，需要從安裝程序(installer)獲得的配置數(shù)據(jù)是最少的、或是沒有，此外，其是會需要該AP周期性地監(jiān)視其環(huán)境，并且，調(diào)整該等各種的參數(shù)，以理想化聚合吞吐量(aggregate throughput)以及提供連續(xù)且可預(yù)期的覆蓋范圍。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種自行配置接入點(diǎn)(AP)與一種執(zhí)行無線資源管理的集成電路，以獨(dú)立管理無線局域網(wǎng)絡(luò)中的無線資源。該自行配置接入點(diǎn)包括一測量裝置，一自動(dòng)功率與信道選擇裝置，一負(fù)載平衡裝置，一干擾管理裝置，以及一鏈路控制器，其中，該測量裝置被配置以測量該AP的一環(huán)境的一組參數(shù)，該自動(dòng)功率與信道選擇裝置被配置以接收來自該測量裝置的參數(shù)，決定傳輸功率電平，以及利用該等參數(shù)作為基礎(chǔ)而選擇信道，該負(fù)載平衡裝置被配置以接收來自該測量裝置的參數(shù)，以及利用該組參數(shù)作為基礎(chǔ)而平衡于APs之間的一負(fù)載，該干擾管理裝置被配置以接收來自該測量裝置的該組參數(shù)，以及利用該組參數(shù)作為基礎(chǔ)而補(bǔ)償外部以及內(nèi)部的干擾，以及該鏈路控制器被配置以接收來自該測量裝置的該組參數(shù)，監(jiān)控下行鏈路品質(zhì)(downlink quality)，以及調(diào)整于該AP處的調(diào)度與數(shù)據(jù)率。
一種被配置以執(zhí)行在具有一AP以及一站臺的一無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)中的無線資源管理(radio resource management，RRM)的集成電路是包括一當(dāng)前數(shù)據(jù)流信道監(jiān)控裝置，一測量裝置，以及一管理裝置，其中，該當(dāng)前數(shù)據(jù)流信道監(jiān)控裝置被配置以獲得來自一當(dāng)前數(shù)據(jù)流信道的一第一組參數(shù)，該測量裝置被配置以將來自所有可利用的信道的測量值作為一第二組參數(shù)，以及該管理裝置被配置以接收該第一以及第二組參數(shù)，以及藉由選擇性地喚起使用至少一參數(shù)的至少一RRM算法，而獨(dú)立地管理該WLAN的該等無線資源。
由于現(xiàn)有的接入點(diǎn)需要該接入點(diǎn)的使用者的部分信息來規(guī)劃系統(tǒng)的調(diào)度，以避免發(fā)生干擾與容量的問題。經(jīng)由本實(shí)用新型所提供的接入點(diǎn)，便可自動(dòng)選擇最佳的操作參數(shù)，例如傳輸功率、頻率、能量偵測臨界值等，而無須來自使用者的輸入信息；此外，該接入點(diǎn)能夠周期性的監(jiān)控其環(huán)境，并調(diào)整操作參數(shù)以將整體系統(tǒng)集合最佳化，提供連續(xù)且可預(yù)期的覆蓋。經(jīng)由本實(shí)用新型，使用者不需獲得關(guān)于如何執(zhí)行無線局域網(wǎng)絡(luò)的組件的相關(guān)信息，即可達(dá)到無線局域網(wǎng)絡(luò)操作的最佳化。


本實(shí)用新型的一更詳盡敘述是可以獲得自接下來作為舉例用的一較佳實(shí)施例的敘述，并且可以結(jié)合所附圖式而獲得了解，其中圖1其是顯示依照本實(shí)用新型的一RRM演算配置的總覽圖；圖2其是顯示圖1中所顯示的該RRM演算配置的一時(shí)序總覽圖；圖3其是顯示用于一外部干擾使用實(shí)例的一系統(tǒng)布局的一上視圖；圖4A以及圖4B其是顯示在圖3所示的使用實(shí)例中，接入點(diǎn)所采取的動(dòng)作的流程圖；圖5其是顯示一以辦公室作為基礎(chǔ)的會議室使用實(shí)例的一上視圖；圖6其是顯示在圖5所示的使用實(shí)例中，接入點(diǎn)所在取的動(dòng)作的流程圖；圖7其是顯示依照本實(shí)用新型而加以建構(gòu)的一接入點(diǎn)的一框圖；以及圖8其是顯示依照本實(shí)用新型而執(zhí)行無線資源管理的一集成電路的一框圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是為能夠整體地使得一WLAN系統(tǒng)的理想執(zhí)行成為可能的一分布式無線資源管理(RRM)系統(tǒng)，本實(shí)用新型是能夠在接下來的限制的范圍內(nèi)操作完全順從于802.11a/b/e/g、沒有AP相互通信、與典型的APs共存、對站臺沒有特殊需求(亦即，沒有來自該等站臺的特殊測量信息)，以及沒有集中的控制器，然而，本實(shí)用新型并不受限于這些限制，并且，是可以在若是這些限制的其中之一、或多被移除時(shí)為可應(yīng)用。
本實(shí)用新型的判斷是以該AP所接收以及監(jiān)控的作為基礎(chǔ)。每一個(gè)該等個(gè)別的APs所采取的動(dòng)作并不會聯(lián)合而形成一混亂以及不穩(wěn)定的系統(tǒng)，該系統(tǒng)是加以設(shè)計(jì)為每一個(gè)AP會與其它的APs一起運(yùn)作，即使是當(dāng)AP間的相互通信未被使用的時(shí)候，本實(shí)用新型是包括四個(gè)主要特征自動(dòng)功率以及信道選擇、負(fù)載平衡、干擾管理、以及連結(jié)控制，而這四個(gè)特征則是會一起共同運(yùn)作，以形成一高度有效率以及堅(jiān)實(shí)的RRM系統(tǒng)。
I.自動(dòng)功率以及信道選擇當(dāng)該AP被激活時(shí)，以及在穩(wěn)定狀態(tài)操作的期間，都會使用自動(dòng)功率及信道選擇(Automatic power and channel selection，APCS)，而此特征則是會自動(dòng)地決定基線覆蓋區(qū)域(baseline coverage area)以及于啟始建立時(shí)的信道，此后，其會周期性地監(jiān)控周圍的環(huán)境，以在有需要的時(shí)候調(diào)整這些參數(shù)(例如，當(dāng)一新的AP具有環(huán)境、安裝、或解安裝上的實(shí)體改變的時(shí)候)，該基線覆蓋區(qū)域是會對應(yīng)于可接收覆蓋范圍會在其范圍內(nèi)被提供至站臺的區(qū)域，并且會就其邊緣處的路徑耗損方面進(jìn)行定義，稱之為基線范圍，其中，此內(nèi)在的參數(shù)是通過會藉由監(jiān)控該等可獲得信道而評估自此AP至鄰近APs的該路徑耗損的一路徑耗損發(fā)現(xiàn)程序而加以決定，再者，該基線范圍是會被使用作為在設(shè)定該AP的該當(dāng)前傳輸功率時(shí)的該三個(gè)輸入的其中之一，而其它的兩個(gè)輸入則是藉由負(fù)載平衡特征(the load balancing feature)以及該干擾補(bǔ)償與回避特征(the interference compensation and avoidance feature)而加以決定，此外，這些輸入會分別地尋址在覆蓋區(qū)域中的調(diào)整，以及所需要的已接收功率，該基線范圍是亦被使用作為在設(shè)定該能量偵測(ED)臨界值時(shí)的數(shù)個(gè)輸入的其中之一，其中，該能量偵測臨界值是被用于該AP為了決定何時(shí)要嘗試分組傳輸以及接收所使用的空閑信道評估(CCA)程序之中。
II.負(fù)載平衡負(fù)載平衡是被用于平衡跨越APs以及頻率信道的負(fù)載，而其則是包括兩個(gè)互補(bǔ)機(jī)制，AP負(fù)載平衡以及信道負(fù)載平衡，其中，AP負(fù)載平衡是會調(diào)整該AP的該覆蓋區(qū)域，一范圍調(diào)整是會被應(yīng)用在設(shè)定該當(dāng)前傳輸功率的時(shí)候，以校正在該所選擇AP的該負(fù)載以及于鄰近APs中的該負(fù)載之間的嚴(yán)重不平衡，不顧這些AP所使用的該等頻率信道。
此特征的主要使用實(shí)例是為一集會空間通信定義，在此，一大群人會在一會議室中集會一短暫的時(shí)間期間，此特征會藉由暫時(shí)地增加該等鄰近APs的該覆蓋區(qū)域以及減少該提供該會議室區(qū)域服務(wù)的AP的該覆蓋范圍，而幫助管理該提供服務(wù)的AP的該已增加負(fù)載，此特征是會以兩種方式提供優(yōu)勢該重度負(fù)載的AP當(dāng)前所提供的站臺是可以藉由該等鄰近APs的其中之一而受到更好的服務(wù)，以及在該重度負(fù)載AP中的當(dāng)前站臺將會由于卸載該等鄰近APs的一或多個(gè)站臺而對于媒體有更佳的存取，而此通信定義將會于接下來有更詳盡的討論。
信道負(fù)載平衡是會被用以等化在不同頻率信道間的負(fù)載，而此是藉由周期性地評估在使用不同信道的APs中的負(fù)載而加以執(zhí)行，此外，要使用輕度負(fù)載的鄰近APs所使用的一頻率信道的一決定是可以加以采用，并且，信道的改變會在該AP所提供服務(wù)的該BSS中沒有活動(dòng)的時(shí)候來執(zhí)行，在此，兩種負(fù)載平衡機(jī)制都是獨(dú)立的，而且，是會在該負(fù)載并未跨越信道及/或APs而為平衡的通信定義中提供具有建設(shè)性的改善。
III.干擾補(bǔ)償與避免干擾補(bǔ)償與避免(ICA)是會被用以補(bǔ)償外部以及內(nèi)部的干擾，而該ICA的特征則是包括三個(gè)程序慢速干擾評估、快速干擾評估、以及頻率選擇逃脫。
一般而言，慢速干擾評估的目的是在于緩慢地以及連續(xù)地評估所需的已接收功率的可接受品質(zhì)，且該所需的已接收功率會被使用作為在設(shè)定該AP的該當(dāng)前傳輸功率時(shí)的三個(gè)輸入的其中之一，而此是通過監(jiān)控成功以及失敗的傳輸所加以執(zhí)行，以決定在該等站臺處的該已接收功率，進(jìn)而達(dá)成一可接受的數(shù)據(jù)率。
至于該快速干擾評估程序的目的則是在于迅速地調(diào)整該所需的已接收功率，以負(fù)責(zé)由于微波爐、電梯等所造成的在外部干擾中突然且大量的改變，而在沒有偵測到任何分組時(shí)，該干擾則是會通過監(jiān)控該已接收信號強(qiáng)度指示符(received signal strength indicator，RSSI)而加以決定。
此外，在該BSS正經(jīng)歷過高的擁塞狀態(tài)、或是當(dāng)干擾是為無法容忍的時(shí)候，將會試圖選擇另一個(gè)頻率信道，而該頻率信道逃脫程序則是會監(jiān)控延遲率(deferral rate)、分組錯(cuò)誤率(PER)、以及干擾，此外，由于改變該頻率信道是需要中斷服務(wù)，也因此，該信道僅會當(dāng)該當(dāng)前的負(fù)載及/或干擾若是無法支持的時(shí)候才會進(jìn)行改變。
IV.連結(jié)控制連結(jié)控制是被使用于監(jiān)控該信道所察覺的下行鏈路品質(zhì)(downlinkquality)，以及用于調(diào)度(scheduling)以及該數(shù)據(jù)率，而連結(jié)控制則是包括兩個(gè)程序速率控制以及調(diào)度軟件(scheduler)，其中，速率控制會以在該站臺處的該已察覺品質(zhì)作為基礎(chǔ)而調(diào)整該數(shù)據(jù)率，錯(cuò)失的應(yīng)答將會減少實(shí)時(shí)速率(instantaneous rate)，一速率回復(fù)程序亦會存在，以回復(fù)在確定應(yīng)答上的速率，此外，該媒體的該當(dāng)前負(fù)載將會影響速率降低以及回復(fù)的速度。
該調(diào)度軟件會試圖藉由將比較低數(shù)據(jù)率傳輸更高的優(yōu)先權(quán)給予較高數(shù)據(jù)率傳輸而最大化該媒體的使用，因?yàn)閷ο嗤臄?shù)據(jù)量而言，較低的數(shù)據(jù)率傳輸將會使用比該較高數(shù)據(jù)率傳輸更多的該媒體，因此，就最大化生產(chǎn)量方面來看，較有利的是給予較高數(shù)據(jù)率傳輸較高的優(yōu)先權(quán)，然而，此調(diào)度卻可能會對該較低數(shù)據(jù)率站臺導(dǎo)致無法接受的延遲，所以，為了最小化該延遲，該較低數(shù)據(jù)率用戶的該當(dāng)前延遲會與選擇下一個(gè)待發(fā)送的分組時(shí)的該優(yōu)先權(quán)一起進(jìn)行考慮。
該802.11e標(biāo)準(zhǔn)是會使得延遲敏感服務(wù)的優(yōu)先處理順序能夠高于其它，例如，語音以及視頻流，此外，許可控制以及以802.11e作為基礎(chǔ)的調(diào)度則是會允許該AP按優(yōu)先次序處理以及管理站臺所提出的使用該媒體的要求，而這些功能則是會主動(dòng)地幫助該AP了解該最大可支持負(fù)載，并且，在802.11e中，該站臺會需要藉由提供信息，例如，所需要的平均數(shù)據(jù)率，而對該媒體的存取，而此則是會幫助該AP評估在該媒體上的當(dāng)前以及未來負(fù)載，以致能正確的許可控制決定。
V.演算配置總覽、相互影響、以及時(shí)序圖1是為顯示依照本實(shí)用新型而加以配置的一RRM系統(tǒng)100的一總覽。該系統(tǒng)100的輸入是源自于在當(dāng)前信道102上的活動(dòng)數(shù)據(jù)流(live traffic)，以及在一無聲階段(silent period)期間所執(zhí)行的測量104，其中，該等測量104是會在該AP未進(jìn)行傳輸時(shí)執(zhí)行，并且，是會跨越所有可獲得信道地加以執(zhí)行，此外，該等輸入102、104會被供給至組成該整體RRM系統(tǒng)100的各個(gè)算法110-122，在圖1中，該等矩形是代表到達(dá)/來自該等算法、或程序的輸入以及輸出，以及該等變圓的矩形是代表算法及/或程序。
需要相對而言較迅速的反應(yīng)時(shí)間的程序，例如，速率控制/調(diào)度，功率控制(快速干擾評估)，EDT控制，以及頻率選擇逃脫，是會監(jiān)控來自該當(dāng)前信道的數(shù)據(jù)流，至于該等剩余的程序，例如，功率控制(路徑耗損發(fā)現(xiàn))，功率控制(負(fù)載平衡)，以及具有相對而言較慢的反應(yīng)時(shí)間的頻率選擇理想化，則是要依靠在該無聲階段所執(zhí)行的測量，再者，該等輸入以及輸出是會在該等各個(gè)算法以及程序之間進(jìn)行充分地協(xié)調(diào)，舉例而言，該路徑耗損發(fā)現(xiàn)所決定的該當(dāng)前范圍，與負(fù)載平衡程序，是會為EDT控制以及頻率選擇所使用。
一速率控制/調(diào)度算法10是會接收來自該當(dāng)前信道102的應(yīng)答(ACKs)、CCA臨界值、以及該傳輸數(shù)據(jù)率，該速率控制/調(diào)度算法110將會嘗試地設(shè)定考慮到該當(dāng)前操作條件的該傳輸數(shù)據(jù)率，而由于其幾乎是即刻地(通常少于1秒)反應(yīng)至分組錯(cuò)誤率(亦即，一、或二個(gè)措施ACKs)以及信道利用性，因此，其作用幾乎是與其它程序間相互獨(dú)立地，另外，更因?yàn)槠洳僮鳝h(huán)境會受到試圖改善該傳輸率的該等其它程序的影響，因而使得平均上該傳輸率為高，舉例而言，該功率控制(ICA)算法112是會試圖以包括平均數(shù)據(jù)率的各個(gè)因子作為基礎(chǔ)而調(diào)整該功率。
一功率控制(ICA)算法112是會接收來自該當(dāng)前信道102的RSSI數(shù)值，ACKs，該傳輸數(shù)據(jù)率，CCA臨界值，以及是會接收來自該等無聲階段測量104的RSSI測量值以及CCA臨界值，并且，該功率控制(ICA)算法112是會評估以及調(diào)整已在該等站臺處察覺的干擾，以及產(chǎn)生一所需的已接收功率數(shù)值130，而該功率數(shù)值130則是會被遞送至一第一加法器140，而該功率控制(ICA)算法112則是包括兩個(gè)部分快速功率控制以及慢速功率控制，其中，該快速功率控制算法是響應(yīng)大量及突然的干擾而產(chǎn)生反應(yīng)，其是會收集在該當(dāng)前信道102上的測量值，并且是會周期性地操作(大約每秒)、或是當(dāng)有需要的時(shí)候調(diào)整該所需的已接收功率數(shù)值130，至于該慢速功率控制算法則是會基于在該站臺處的該已察覺品質(zhì)而做出反應(yīng)，其是會收集在該當(dāng)前信道102上的測量值，并且是會周期性地操作(大約每分鐘)、獲釋當(dāng)有需要的時(shí)候調(diào)整該所需的已接收功率數(shù)值130。
一功率控制(路徑耗損發(fā)現(xiàn))算法114是會接收RSSI無聲階段測量104，并且，該功率控制(路徑耗損發(fā)現(xiàn))算法114是會試圖地藉由監(jiān)控在所有信道上的該等鄰近AP傳輸而決定該單元的該理想化覆蓋區(qū)域，該單元的范圍會獨(dú)立于所使用的該頻率信道之外，且是會取決于對該等鄰近APs的該路徑耗損，再者，該功率控制(路徑耗損發(fā)現(xiàn))算法114是會產(chǎn)生一基線范圍數(shù)值132，且會將此數(shù)值遞送至一第二加法器142，所以，當(dāng)該系統(tǒng)處于一穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，該算法114會周期性地收集該等無聲階段測量104，并會更新該基線范圍數(shù)值132，然后，在新AP發(fā)現(xiàn)期間，該算法114是會收集在該無聲階段期間、來自該新AP的測量值，并會更新該基線范圍數(shù)值132，并且，該新AP將會更常傳輸聲音分組(loud packets)，而此則是會將該已需要收集時(shí)間減少至大約一分鐘，另外，一功率控制(負(fù)載平衡)算法116是會接收來自該當(dāng)前信道102的RSSI數(shù)值及分組持續(xù)期間，以及接收來自該等無聲階段測量104的ACKs及CCA臨界值，并且，該功率控制(負(fù)載平衡)算法116是會被用于調(diào)整該覆蓋區(qū)域，以校正在此AP中的該負(fù)載以及在鄰近APOs中的負(fù)載之間的嚴(yán)重不平衡，同時(shí)，負(fù)載平衡是跨越APs而加以執(zhí)行，且是獨(dú)立于該頻率信道之外，再者，該功率控制(負(fù)載平衡)算法116是會產(chǎn)生一范圍調(diào)整數(shù)值134，并會將其遞送至該第二加法器142。
一能量偵測臨界值(EDT)控制算法118是會接收來自該當(dāng)前信道102的分組錯(cuò)誤率(PER)以及延遲率信息，并且，該EDT控制算法118是會試圖決定一EDT臨界數(shù)值154，因而使得分組的傳輸以及接收都可以被理想化，而此是主要以PER以及延遲率作為基礎(chǔ)，再者，該EDT臨界數(shù)值154會受到該單元的該當(dāng)前范圍以及該接收器敏感度的束縛，且此算法是會相對而言較快地實(shí)行，以使得其會獨(dú)立于其它程序所執(zhí)行的動(dòng)作之外，此外，一頻率信道改變是會造成EDT將該EDT臨界值重設(shè)為該最小數(shù)值(接收器敏感度)，所以，在該當(dāng)前范圍數(shù)值150中，藉由會影響該EDT臨界數(shù)值154的該當(dāng)前設(shè)定的該等功率控制算法114、116所造成的任何改變，將都會在大約1秒鐘的范圍內(nèi)受到調(diào)整。
一頻率選擇(理想化)算法120是會接收來自該等無聲階段測量104的RSSI測量值，CCA臨界值，以及ACKs，并且，該頻率選擇(理想化)算法120是會被用以理想化在APs之間的該等可獲得信道的使用，在此，其是會執(zhí)行跨越信道而非APs的一種負(fù)載平衡，而此則是會確保該功率控制(負(fù)載平衡)算法116以及頻率選擇(理想化)算法120所執(zhí)行的該等動(dòng)作是獨(dú)立的，并且沒有發(fā)生沖突，舉例而言，該等功率控制算法所執(zhí)行、用以增加、或減少一AP的該覆蓋區(qū)域的一動(dòng)作是以跨越所有信道的測量作為基礎(chǔ)，也因此，是對此AP的任何可獲得信道而言都是可有效的，此外，該頻率選擇(理想化)算法120會在該當(dāng)前信道上沒有活動(dòng)時(shí)，改變至一新的當(dāng)前信道156。
一頻率選擇(逃脫)算法122是會接收來自該當(dāng)前信道102的PER以及延遲率信息，以及接收來自該等無聲階段測量104的RSSI數(shù)值、CCAs、以及ACKs，并且，該頻率選擇(逃脫)算法122會在增加該AP功率(快速以及慢速干擾評估)、增加/減少該ED臨界值(EDT控制)、或減少傳輸數(shù)據(jù)率(速率控制/調(diào)度)都不會有幫助的情況下，對無法忍受程度的干擾以及擁塞做出反應(yīng)，而且，只要該頻率選擇(逃脫)算法122一旦被喚起，就大約會在30秒內(nèi)做出反應(yīng)，并改變至一新的當(dāng)前信道156，再說，一旦該當(dāng)前信道156已經(jīng)改變了之后，則在選擇一新的信道之前，即會執(zhí)行大約5分鐘的一隨機(jī)補(bǔ)償(random backoff)，另外，該第二加法器142是會將該基線范圍132以及該范圍調(diào)整134作為輸入，并產(chǎn)生一當(dāng)前范圍數(shù)值150，然后，該當(dāng)前范圍數(shù)值150則是會被作為使用該所需的已接收功率130作為一第一輸入的該第一加法器140的該第二輸入而進(jìn)行供給，并產(chǎn)生一傳輸功率數(shù)值152，此外，該當(dāng)前范圍數(shù)值150也會作為一輸入而被供給至該EDT控制算法118，該信道選擇(理想化)算法120，以及該頻率選擇(逃脫)演算法122，正如之前關(guān)連于分別的算法所敘述的一樣。
圖2是顯示該等各式算法的操作頻率。本實(shí)用新型是加以設(shè)計(jì)為會對其改變環(huán)境做出相對而言較迅速的反應(yīng)，新的APs是大約會在1、或2分鐘內(nèi)被發(fā)現(xiàn)，以及該系統(tǒng)是能夠在5分鐘之內(nèi)平衡嚴(yán)重的不平衡，以尋址，舉例而言，該“集會空間”通信定義，此外，快速反應(yīng)算法，例如，頻率選擇逃脫，則是會在10秒鐘的范圍內(nèi)對嚴(yán)重的干擾、或擁塞狀態(tài)做出反應(yīng)。
VI.使用實(shí)例1嚴(yán)重的外部干擾接下來的使用實(shí)例是在舉例說明一嚴(yán)重的外部干擾?；A(chǔ)網(wǎng)絡(luò)布局是舉例說明于圖3中，在此，四個(gè)APs(BSS 1至BSS 4)是被設(shè)置在一50m×50m的建筑物之中，AP 4是被設(shè)置為緊鄰于一小型辦公室廚房，且在此是具有一微波爐。
某些假設(shè)是基于由該微波爐所產(chǎn)生的干擾，并是以經(jīng)驗(yàn)測試作為基礎(chǔ)，在此，該微波爐所產(chǎn)生的該干擾在信道11最高，且在信道1中非常的低，另外，該干擾僅有當(dāng)位在非?？拷撐⒉t(亦即，在BBS 4的范圍內(nèi))時(shí)才會無法支持。
在微波爐的使用之前，該系統(tǒng)是會處于下列的狀態(tài)所有的BSSs會在一相似的媒體負(fù)載操作，并具有對所有被供以服務(wù)的站臺的高度滿意度；所有的APs會在低于其最大功率設(shè)定的5dB處進(jìn)行傳輸；以及所有的站臺會在最大功率處進(jìn)行傳輸。
每一個(gè)BSS的該內(nèi)部信道配置是提供在表1之中。
表1每一個(gè)BSS的內(nèi)部信道配置

一旦該微波爐被開啟之后，BSS 4就會察覺一無法容忍的干擾程度，鑒于此，在BSS 1以及BSS 3中的該等干擾程度是會增加。
在AP 1以及AP 3之中，是會發(fā)生下列的事件順序，如圖4A所示。該已察覺的干擾程度是會由于微波輻射而增加，并且，對APs以及站臺兩者而言，接收器噪聲大約每層樓會上升3dB(步驟402)，分組傳輸錯(cuò)誤是會在下行鏈路(DL)上被察覺(步驟404)，立即地，該速率控制算法是會試圖要藉由降低該分組傳輸率而解決該干擾問題(步驟406)，該功率控制(干擾評估)算法是會了解在干擾中的增加，并且增加3dB的該AP傳輸功率(步驟408)，最終，速率控制即會回復(fù)每一個(gè)站臺的該等原先傳輸率(步驟410)。
在AP 4中，是會發(fā)生下列的事件順序，如圖4B所示。該已察覺干擾程度是會由于微波輻射而嚴(yán)重地增加，對APs以及站臺兩者而言，接收器噪聲大約每層樓會上升20dB(步驟420)，且在該DL以及上行鏈路(UL)上會察覺許多的分組傳輸錯(cuò)誤(步驟422)，立即地，該速率控制算法即會降低所有站臺的該些速率(步驟424)，然后，該功率控制算法會了解在干擾中的增加，且會將該AP傳輸功率增加至該最大AP傳輸功率(步驟426)，然而，由于仍然會察覺到一過高的分組錯(cuò)誤率，因此，該頻率選擇逃脫算法會被觸發(fā)，所以，該等AP信道是會改變其信道，自信道11至該微波爐所產(chǎn)生的干擾會少上許多的信道1(步驟408)，接著，所有的站臺會進(jìn)行解相關(guān)，以及最后，重新產(chǎn)生相關(guān)性(步驟430)，并且，該功率控制算法是會根據(jù)在信道1上的該已察覺干擾程度而降低該傳輸功率(步驟432)。
每一個(gè)BSS的最終信道配置是提供于表2之中。
表2每一個(gè)BSS的最終信道配置

VII.使用實(shí)例2集會空間通信定義(Meeting Room Scenario)假設(shè)，有4個(gè)AP WLAN系統(tǒng)覆蓋一個(gè)50m×50m的面積，因此，每一個(gè)AP大約會覆蓋25m×25m，再者，該面積是主要被分開為具有一大會議室以及一小會議室的辦公室，且每一個(gè)辦公室不是單人、或是雙人辦公室，每一個(gè)雇員也都具有包括無線LAN存取的一膝上型計(jì)算機(jī)，至于APs則是大約會被置于該面積的每個(gè)象限之中，如圖5所示。
在此通信定義中的該等主要假設(shè)是為，該等APs會均勻地，每一個(gè)承擔(dān)該總負(fù)載的四分之一地，進(jìn)行平衡，并且最初會在該等信道上操作，如表3所示，在每一個(gè)AP上的該總負(fù)載是為少量的，大約是該AP所使用的可利用能力的10％。
表3每一個(gè)AP的初始信道配置

然后，是會發(fā)生接下來的事件以及動(dòng)作，如圖6所示。一大型的集會是在該ULQ的該兩個(gè)會議空間中舉行，因此，該ULQ AP的該負(fù)載會由于該已增加的活動(dòng)力而突然地增加，而同時(shí)，在其它象限中的負(fù)載則是會減少(步驟602)，接著，在5至10分鐘之內(nèi)，功率控制(負(fù)載平衡)即會收集到足夠以決定其需要用以減少該被影響單元的范圍的測量值(步驟604)，相似地，該等鄰近的APs是亦會在該ULQ中偵測到一增加的負(fù)載，并會因此而增加其APs的范圍(步驟606)，而這則是因?yàn)椋谒鼈兊母采w范圍中的負(fù)載是少量的，所以，它們會有能力可以從事此任務(wù)的關(guān)系，因此，傳輸功率的增加會立即地有益于，盡管所處位置是較為不利、但仍被決定連接至該等鄰近APs的其中之一的該些站臺。
平行地，在該LRQ AP(其是會使用與該ULQ AP相同的信道)中的該頻率選擇理想化也會發(fā)現(xiàn)在其它信道上的活動(dòng)力會比它正在使用的該信道的活動(dòng)力小上許多，并且會做出將該頻率改變至信道6、或是信道11的決定(步驟610)，不過，實(shí)際的改變將僅會當(dāng)該LRQ AP中沒有活動(dòng)時(shí)才會舉行。
在該ULQ的該等邊緣區(qū)域中的站臺是可以重新與該等其它的AP象限產(chǎn)生關(guān)連(步驟612)，而一些站臺則是會包括內(nèi)建的負(fù)載平衡特征，并且可以當(dāng)該覆蓋區(qū)域已經(jīng)被增加時(shí)，接著輕易地選擇一較少負(fù)載的AP。
該等前述的RRM算法是可以為一AP所利用，以及該執(zhí)行RRM的AP的該等構(gòu)件是可以為一單一的集成電路(IC)，例如，一特殊應(yīng)用的集成電路，多重ICs，離散構(gòu)件，或是IC(s)以及離散構(gòu)件的一結(jié)合。
VIII.被配置以執(zhí)行本實(shí)用新型的一接入點(diǎn)依照本實(shí)用新型所加以配置的一AP 700是顯示于圖7之中，而該AP 700則是包括一測量裝置702，被配置以測量該AP的一環(huán)境的一組參數(shù)，一自動(dòng)功率以及信道選擇裝置704，被建構(gòu)以接收來自該測量裝置702的該等參數(shù)，并以該等參數(shù)作為基礎(chǔ)而決定傳輸功率程度與選擇信道，一局部平衡裝置706，被建構(gòu)以接收來自該測量裝置702的該組參數(shù)，并利用該組參數(shù)作為基礎(chǔ)、但不利用AP間相互的通信，而平衡在APs之間的一負(fù)載，一干擾管理裝置708，被建構(gòu)以接收來自該測量裝置702的該組參數(shù)，并利用該組參數(shù)作為基礎(chǔ)而補(bǔ)償外部以及內(nèi)部的干擾，以及一鏈路控制器710，被建構(gòu)以接收來自該測量裝置702的該組參數(shù)，監(jiān)控下行鏈路品質(zhì)，以及調(diào)整在該AP中的調(diào)度與數(shù)據(jù)率。
IX.被配置以執(zhí)行依照本實(shí)用新型的RRM的一集成電路圖8是顯示被配置以執(zhí)行依照本實(shí)用新型的RRM的一集成電路(IC)800。該IC 800是包括一當(dāng)前數(shù)據(jù)流信道監(jiān)控裝置802，被配置以獲得來自一當(dāng)前數(shù)據(jù)流信道的一第一組參數(shù)，一測量裝置804，被配置以自所有可利用信道拿取測量值，以獲得一第二組參數(shù)，以及一管理裝置806，其是會接收來自該監(jiān)控裝置802的該第一組參數(shù)，以及來自該測量裝置804的該第二組參數(shù)，其中，該管理裝置806是被建構(gòu)以藉由選擇性地喚起使用至少一參數(shù)的至少一RRM算法而獨(dú)立地管理該WLAN的該等無線資源。
雖然本實(shí)用新型的特征以及組件在較佳實(shí)施例中是以特別的結(jié)合而加以敘述，但是，每一個(gè)特征、或組件是皆可以單獨(dú)地使用(在不需要該等較佳實(shí)施例的其它特征及組件情形下)，或是與、或不與本實(shí)用新型的其它特征以及組件一起，再者，在已經(jīng)顯示以及敘述本實(shí)用新型的特殊實(shí)施例的同時(shí)，許多的修飾以及變化是亦可以藉由熟習(xí)此技藝的人，在不脫離本實(shí)用新型的范疇的情況的下完成，前面的敘述是作為舉例說明之用，并且，不會在任何的方式中限制本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種自行配置接入點(diǎn)，該接入點(diǎn)是在一無線局域網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行無線資源管理，其特征在于，該接入點(diǎn)包括一測量裝置，其被配置以便測量該接入點(diǎn)的一環(huán)境的一組參數(shù)；一自動(dòng)功率與信道選擇裝置，其連接至該測量裝置，并被配置以接收來自該測量裝置的參數(shù)，并被配置以決定傳輸功率電平并利用該等參數(shù)作為基礎(chǔ)而選擇信道；一負(fù)載平衡裝置，其連接至該測量裝置，并被配置以接收來自該測量裝置的參數(shù)，并被配置以利用該組參數(shù)作為基礎(chǔ)、但不利用接入點(diǎn)間相互的通信，而平衡在接入點(diǎn)間的一負(fù)載；一干擾管理裝置，其連接至該測量裝置，并被配置以接收來自該測量裝置的該組參數(shù)，并被配置以利用該組參數(shù)作為基礎(chǔ)而補(bǔ)償外部以及內(nèi)部的干擾；以及一鏈路控制器，其連接至該測量裝置，并被配置以接收來自該測量裝置的該組參數(shù)，并被配置以監(jiān)控下行鏈路品質(zhì)，以及調(diào)整在該接入點(diǎn)的調(diào)度與數(shù)據(jù)率。
2.一種執(zhí)行無線資源管理的集成電路，該集成電路是在具有一接入點(diǎn)以及一站臺的一無線局域網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行無線資源管理，其特征在于，該集成電路包括一當(dāng)前數(shù)據(jù)流信道監(jiān)控裝置，被配置以自一當(dāng)前數(shù)據(jù)流信道中取得一第一組參數(shù)；一管理裝置，其連接至該當(dāng)前數(shù)據(jù)流信道監(jiān)控裝置，并被配置以接收來自該當(dāng)前數(shù)據(jù)流信道監(jiān)控裝置的該第一組參數(shù)；一測量裝置，其連接至該當(dāng)前數(shù)據(jù)流信道監(jiān)控裝置，并被配置以便在該接入點(diǎn)未進(jìn)行傳輸時(shí)的一無聲階段期間獲取來自所有可利用的信道的測量值，以將所述測量值作為一第二組參數(shù)，以及該管理裝置被配置以便接收來自該測量裝置的該第二組參數(shù)，且該管理裝置會被建構(gòu)以利用一先前已執(zhí)行的無線資源管理算法所產(chǎn)生的結(jié)果作為基礎(chǔ)而喚起一無線資源管理演算式而連續(xù)地被喚起無線資源管理算法，藉由選擇性地喚起使用至少一參數(shù)的至少一無線資源管理算法而獨(dú)立地管理該無線局域網(wǎng)絡(luò)的該等無線資源。
專利摘要一種自行配置接入點(diǎn)(AP)包括測量裝置，自動(dòng)功率與信道選擇裝置，負(fù)載平衡裝置，干擾管理裝置，以及鏈路控制器。該測量裝置測量該AP的環(huán)境的一組參數(shù)，該自動(dòng)功率與信道選擇裝置接收來自該測量裝置的參數(shù)、決定傳輸功率電平，并利用該參數(shù)作基礎(chǔ)而選擇信道。該負(fù)載平衡裝置被配置以便接收來自該測量裝置的參數(shù)，并利用該參數(shù)為基礎(chǔ)而平衡在APs間的負(fù)載。該干擾管理裝置接收來自該測量裝置的該組參數(shù)，并利用該組參數(shù)為基礎(chǔ)而補(bǔ)償干擾。該鏈路控制器接收來自該測量裝置的該組參數(shù)、監(jiān)控下行鏈路品質(zhì)(downlink quality)并調(diào)整在該AP的調(diào)度與數(shù)據(jù)率。
文檔編號H04W52/20GK2847709SQ200520002428
公開日2006年12月13日 申請日期2005年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月8日
發(fā)明者安吉羅·卡費(fèi)洛, 保羅·馬里內(nèi)爾, 克里斯多?！P夫, 文森·羅伊 申請人:美商內(nèi)數(shù)位科技公司